高等岩石力学11章
岩石力学全
目录第一章岩石力学的研究进展 (3)第二章工程岩石的地质特性 (4)§2.1 基本概念 (4)§2.2 岩石的矿物学特性 (4)§2.3 岩体结构 (5)§2.4 岩体的天然应力 (5)§2.5 风化作用对岩体力学特征的影响 (6)§2.6 水对岩体特性的影响 (6)第三章工程岩体分级 (6)§3.1 概述 (6)§3.2 影响岩体工程性质的主要因素 (7)§3.3 岩体质量描述及其表达式 (8)第四章室内岩块试验分析 (11)§4.1 岩块的空隙性和水理性 (11)§4.2 岩块的单轴抗压试验 (12)§4.3 岩块三轴压缩试验 (13)第五章岩体天然应力及其测试原理与技术 (15)§5.1 概述 (15)§5.2 岩体天然地应力状态及高地应力现象 (15)§5.3 岩体天然地应力测试原理和方法 (16)第六章岩石的变形及其影响因素 (18)§6.1岩石的变形和强度特征及影响因素 (18)§6.2岩石的流变特性 (23)第七章岩体变形及强度.............................................................................. 错误！未定义书签。
§7.1 岩体变形测试................................................................................ 错误！未定义书签。
§7.2 岩体的强度.................................................................................... 错误！未定义书签。
北京交通大学高等岩石力学课件1 岩石与岩体的力学特性
随之增大，当围压增大到一定值后，岩石变形就
成为典型的塑性流动。
(3) 主应力差在一定范围内，岩石的变形特征仍符合 弹性阶段特征。
(4) 当围压较小时，类似于单轴压缩存在剪胀现象， 随着围压的增大，剪胀现象将会完全消失。
(5) 随着围压的提高，岩石将由脆性逐渐变为延性，表
现出明显的塑性流动特征。
通常把岩石由脆性转化为延性的临界围压称为 转化压力。
H
劈裂试验 = 0.5
斜面剪切试验 = 1.0
试件加工精度:
沿试件高度，直径误差不大于0.3mm
D
上下端面的不平整度误差不大于0.05mm
端面应垂直与轴线，偏差角度不大于0.25度
取样要求：完整岩ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，不含节理裂隙
1.2 岩石的单轴压缩强度与变形 1 试验设备与仪器
普通压力机、刚性压力 机、电液伺服控制压力机。
1.4 岩石抗拉强度
1）单轴拉伸试验 岩石的单轴抗拉强度：
Pmax ——试件被拉断时的最大荷载；
A ——试件的横截面面积。
2） 劈裂试验（巴西试验） 岩石的抗拉强度：
D，l ——试件的直径和厚度； P ——劈裂时的最大荷载。 1 承压板，2 钢丝，3 试件
将试件受力简化为如图所示的力学模型，试 件内部的应力状态：
4 生成条件 5 风化作用 6 密度 7 水的作用
1.5.2 试验方法上的因素 8 试件形状和尺寸
9 加载速率 10 温 度
2 岩体的力学特性
本章主要内容： 结构面的基本力学性质 岩体的力学性质
2.1 绪 论
2.1.1 岩体的变形与强度的主要影响因素
1. 组成岩体的岩石材料性质的影响； 2. 岩体中结构面力学性质的影响； 3. 岩体内结构面的发育组合情况——岩体结构类型 的影响； 4. 赋存环境的影响，特别是水和地应力的影响。
1高等岩石力学-岩石物理力学性质
31
一、岩石的质量指标
岩石密度测定方法三：蜡封法
蜡封法适于不能用量积法或水中称重法测定密度的岩石。 首先选取有代表性岩样在105—110℃温度下烘干24小时。 取出，系上细线，称岩样质量（gs），持线将岩样缓缓浸入刚 过熔点的蜡液中，浸后立即提出，检查试样周围的蜡膜，若 有气泡应用针刺破，再用蜡液补平，冷却后称蜡封岩样的质 量（g1），然后将蜡封岩样浸没于纯水中称其质量（g2），则 岩石的干密度（γd）为 ：
4
高等岩石力学
二、岩石的常见结构类型
岩石的结构是指岩石中矿物和岩屑颗粒相互 之间的关系，包括颗粒的大小、形状、排列、 结构连结特点及岩石中的微结构面。 岩石结构连结类型：结晶连结和胶结连结。
5
高等岩石力学
二、岩石的常见结构类型
岩石中的微结构面，是指存在于矿物颗粒内 部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及 空隙。包括矿物的解理、晶格缺陷、晶粒边界、 粒间空隙、微裂隙等。 岩石中的微结构面一般是很小的，通常需在 显微镜下观察才能见到，但它们对岩石工程性 质的影响却是相当大的。 有些专家认为缺陷是影响岩石力学性质的决 定性因素。
变 质 岩
17
高等岩石力学
18
高等岩石力学
1.2 岩石物理性质与试验
19
高等岩石力学
岩石的基本物理力学性质是岩体最基本、 最重要的性质之一，也是岩体力学中研究 最早、最完善的部分。 参照标准：《工程岩体试验方法标准》 （GB/T 50266-99）。
20
高等岩石力学
一、岩石的质量指标
m ms mw
36
高等岩石力学
三 、岩石的水理性质
2. 吸水率（自然吸水率） a
烘干岩石自由浸水48小时后吸入水的质量 与固相质量之比的百分数
高等岩石力学试题答案(2012)
1..简述岩石的强度特性和强度理论，并就岩石的强度理论进行简要评述。
答：岩石作为一种天然工程材料的时候，它具有不均匀性、各向异性、不连续等特点，并且受水力学作用显著。
在地表部分，岩石的破坏为脆性破坏，随着赋存深度的增加，其破坏向延性发展。
岩石强度理论是判断岩石试样或岩石工程在什么应力、应变条件下破坏。
当然岩石的破坏与诸多因素有关，如温度、应变率、湿度、应变梯度等。
但目前岩石强度理论大多只考虑应力的影响，其他因素影响研究并不深入，故未予考虑。
(1). 剪切强度准则a.Coulomb-Navier准则Coulomb-Navier准则认为岩石的破坏属于在正应力作用下的剪切破坏，它不仅与该剪切面上剪应力有关，而且与该面上的正应力有关。
岩石并不沿着最大剪切应力作用面产生破坏，而是沿其剪切应力和正应力最不利组合的某一面产生破裂。
即：ϕτtanσ=C+式中ϕ为岩石材料的内摩擦角，σ为正应力，C为岩石粘聚力。
b. Mohr破坏准则根据实验证明：在低围压下最大主应力和最小主应力关系接近于线性关系。
但随着围压的增大，与关系明显呈现非线性。
为了体现这一特点，莫尔准则在压剪和三轴破坏实验的基础上确定破坏准则方程，即：()στf=此方程可以具体简化为斜直线、双曲线、抛物线、摆线以及双斜直线等各种曲线形式，具体视实验结果而定。
虽然从形式上看，库仑准则和莫尔准则区别只是在于后者把直线推广到曲线，但莫尔准则把包络线扩大或延伸至拉应力区。
c. 双剪的强度准则Mohr强度准则是典型的单剪强度准则，没有考虑第二主应力的作用。
我国学者俞茂宏从正交八面体的三个主应力出发，提出了双剪强度理论和适用于岩土介质的广义双剪强度理论，并得到了双剪统一强度理论：()3211t b b σσσασ=+--αασσσ++≤1312()t b b σασσσ=-++31211 αασσσ++≥1312式中α和b 为两个材料常数，是岩石单轴抗拉强度。
在主应力空间里，上式代表一个以静水应力轴为中心轴具有不等边十二边形截面的锥体表面。
高等岩石力学第一讲
岩体的特征 岩体既不是理想的弹性体，也不是典型的塑 性体，既不是连续介质，又不是松散介质，而是 一种特殊的复杂的地质体，这就造成了研究它的 困难性和复杂性。因此，只用一般的固体力学理 论尚不能完善解决岩体工程中的所有问题。
1.2 岩石的结构和构造
岩石的物理力学性质除与其组成成分有关外,还取决于 岩石的结构和构造。 岩石的结构是指矿物颗粒的形状、大小和联结方式所 决定的结构特征。 岩石的构造则是指各种不同结构的矿物集合体的各种 分布和排列方式。 岩石颗粒间的联结分为结晶联结和胶结联结两类。 以风化程度划分，岩石分为微风化、中等风化和强风 化岩石。 以坚硬程度划分，岩石分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、 软岩和极软岩。
岩体是地质历史的产物，在长期的成岩及变形过程中 形成了它们特有的结构。 岩体结构包括两个基本要素，结构面和结构体。 结构面即岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小 的面状地质界面，包括物质的分界面和不连续面，它是在 地质发展历史中，尤其是地质构造变形过程中形成的。 被结构面分割而形成的岩块，四周均被结构面所包围， 这种由不同产状的结构面组合切割而形成的单元体称为结 构体。 结构面是岩体的重要组成部分.岩体质量的好坏与结构 面的性质密切相关. 岩石和岩体是既有区别又互相联系的两个概念。岩石 是岩体的组成物质，岩体是岩石(结构体)和结构面的统一 体。
第 一 讲 岩石的物理力学性质
本章内容： 1.1 岩石与岩体的基本概念 1.2 岩石的结构和构造 1.3 岩石的基本物理性质 1.4 岩石的强度
1.5 岩石的变形
重点:
1、岩石与岩体，岩石的基本物理性质；
2、岩石的单轴压缩变形特性，应力－应变全过程曲 线的工程意义；
3、岩石的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度及其实验 室测定方法； 4、岩石在三轴压缩条件下的力学特性； 5、岩体强度的各向异性；
高等岩体力学-学习内容要求
《高等岩体力学》全面阐述岩石静力学、动力学、流变学及水力学基本内容和研究前景，并把损伤力学，断裂力学、块体力学的基本原理和研究方法引入到岩石力学中，构建了岩石力学的基本理论框架。
分形理论、块体理论和流形单元法等典型新理论和新方法在岩石力学中的应用。
1.预修课程工程地质学，材料力学，弹性力学，塑性力学，有限元方法等2.课程性质岩体力学是介于地学与力学之间的一门新兴的边缘学科，是一门认识和控制岩石工程系统的力学行为和功能的科学。
在地质、采矿工程、土木建筑、水利水电、铁路、公路、地震、石油、地下工程、海洋工程，以及国防工程等部门都广泛地应用这门学科的理论和知识，岩石力学在这些工程领域中起着重要的作用。
本课程开设于水利工程、岩土工程专业的硕士研究生。
3.课程的主要内容第一章绪论（岩石力学的简单回顾，岩石力学与工程发展展望）第二章岩石的基本物理力学特性及其实验岩石力学性质的室内常规测试单轴压缩试验（单轴抗压强度，弹性模量，泊松比）三轴压缩试验抗拉试验（直接拉伸，间接拉伸）剪切试验点荷载试验岩体力学性质试验研究（现场岩体变形试验，现场岩体强度试验－混凝土与岩体接触面直剪，结构面直剪，软弱结构面剪切流变，岩体抗剪强度，岩体压缩强度试验等）测试新技术，如电液伺服试验机和刚性试验机，声发射测试，红外辐射测试等。
第三章岩石的本构关系与强度理论本构关系指岩石在受载过程中的应力应变关系。
强度理论是考察岩石在极限破坏时的应力或应变满足的条件。
第四章岩石流变力学岩石流变理论及长期强度，岩石流变问题的解析解方法等第五章岩体天然应力状态及其测试技术应力解除法及恢复法原理，表面应力测试，孔内应力测试，水压致裂法（地壳深部应力测量），Kaisai效应等第六章岩石的动力学行为岩石与岩体的基本动力学特性，岩石动力试验技术与方法，应力波在岩石地层中的传播，岩体声发射观测原理及工程应用第七章岩石水力学（岩体裂隙渗流特点，裂隙岩体渗流理论，岩体渗流参数的确定等）第八章岩石力学的数值模拟（几种流行的方法，有限元，有限差分FLAC，边界元，离散元，流行元，无单元等）有限元方法的基本方程，非线性问题的基本解法，非线性弹性问题的有限元解法，弹塑性问题的有限元解法，流变问题的有限元分析。
《高等岩石力学》课件
岩石声波测试仪
用于测量岩石的声波速度，评估岩石的完整性、孔隙 度和弹性参数。
岩石CT扫描仪
通过X射线扫描岩石，获取岩石内部的结构和孔隙分 布信息。
岩石力学实验方法
直接拉伸试验
测量岩石在拉伸载荷下 的应力-应变关系，了解 岩石的抗拉强度和变形 特性。
《高等岩石力学》ppt课件
目 录
• 岩石力学基础 • 岩石力学性质 • 岩石力学实验 • 岩石工程稳定性分析 • 岩石工程防护与加固 • 高等岩石力学应用案例
01
岩石力学基础
岩石力学定义
总结词：基本概念
详细描述：岩石力学是一门研究岩石在各种外力作用下的变形、破裂、破坏和流 动等行为的科学。它涉及到岩石的物理性质、力学行为和地质环境等多个方面。
单轴压缩试验
测量岩石在单轴压缩下 的应力-应变关系，了解 岩石的抗压强度和变形 特性。
三轴压缩试验
模拟岩石在实际地质环 境中的受力状态，测量 岩石在三轴压力下的应 力-应变关系。
岩石力学实验结果分析
强度分析
根据实验结果，分析岩石的抗压、抗拉和抗剪 强度，评估岩石的稳定性。
变形特性分析
分析岩石的应力-应变曲线，了解岩石的弹性、 塑性 Nhomakorabea破裂特性。
地下水监测
通过监测地下水的变化情况，评估地下水对岩体的影响和破坏程 度。
06
高等岩石力学应用案 例
岩石工程设计案例
总结词 详细描述 详细描述 详细描述
通过实际案例分析，展示高等岩石力学在岩石工程设计中的应 用。
介绍某大型水电站岩石高边坡设计，如何运用高等岩石力学的 理论和方法，对边坡稳定性进行评估，并设计出合理的支护结
高等岩石力学-引言
3.岩石力学的基本任务
3.1 岩石力学的产生与定义
3.2 岩石力学涉及的主要领域
3.3 岩石力学的基本任务
绪论
3.1 岩石力学的产生与定义 1) 岩石力学的产生 2) 岩石力学的定义 3) 岩石力学与其他学科间的关系 4）岩石力学涉及对象及其所处环境
绪论 1) 岩石力学的产生
z 由于矿产资源勘探开发、能源开发、交通运输工 程、城市建设和地下空间发展的需要
绪论
4) 岩石力学涉及对象及其所处环境
z涉及的对象复杂：天然地质体 z赋存的环境复杂：地应力、地下水和地温
绪论 岩石与岩体的基本特征：
1.是非连续非均质各向异性的材料； 2.承受原始应力作用，主要包括重力和地质构造力，
重力场是以铅垂应力为主，构造应力场通常是以水 平应力为主； 3.其内部存在着一个裂隙系统，既是断裂的又是连续 的，岩体是断裂与连续的统一体,可称之为裂隙介质 或准连续介质。当岩体应力超过其强度时，就会使 原有断裂进一步扩展，形成新的断裂。而旧断裂的 扩展与新断裂的形成，又均会导致岩体内的应力重 新分布。
绪论 §1 岩石力学与岩土工程间的关系 §2 岩石力学的研究途径与基本内容 §3 岩石力学的研究动向与发展趋势
绪论 §1 岩石力学与岩土工程间的关系
1.岩土工程分类 2.岩土工程中的典型事故与分析 3.岩石力学的基本任务
绪论
1.岩土工程分类
地下工程： 矿山地下开采工程 地下发（变）电站 隧道工程 地下储藏库 地下核废料处置库
边坡工程： 矿山露天开采边坡 铁路与公路边坡 地表各类建构筑物 边坡
地基工程： 铁路与公路路基工程 地表各类建构筑物地 基工程 水库大坝坝基
库岸工程： 水库大坝库岸工程 尾矿库库坝工程
《高等岩石力学》2013年复习提纲
《高等岩石力学》2013年复习提纲
1.何谓岩石，何谓岩体，岩石与岩体有何不同之处？
2.简述比重瓶法测量岩石颗粒的步骤及计算公式。
3.简述岩石耐崩解性指数的试验步骤及计算公式。
4.何谓岩石的应力应变全过程曲线？
5.典型的岩石蠕变曲线有哪些特征？
6.有哪三种基本的力学介质模型？
7.试推导马克斯韦尔模型。
8.试推导凯尔文模型。
9.简述莫尔强度理论的基本思想及包络线的特性。
10.简述莫尔-库伦强度理论的基本思想及其优缺点。
11.格里菲斯准则的基本思想是什么？
12.结构面有哪些特征参数？简述其对岩体强度的影响。
13.何谓结构面的弹性变形？结构面法向弹性变形的假设条件是什么？写出结构面法向弹性变形计算公式。
14.结构面剪切位移曲线典型的四种类型是什么？画图并简要的描述其特征。
15.分析结构面的面摩擦效应。
16.除现场岩体力学测试外岩体的变形模量可通过哪些方法获得，简述之。
17.何谓岩体RQD、RMR分类方法？各参数的物理意义是什么?
18.描述我国的岩体分类方法。
19.岩体初始应力状态分布的主要规律有哪些？
20.分析岩石力学与土力学的区别与联系。
北京交通大学高等岩石力学课件高等岩石力学复习要点(2014级)
2 岩石弹塑性本构模型与强度理论
岩石的非线性弹性本构关系（切向模量和 切向泊松比的确定方法）、弹塑性本构关系 （全量形式和增量形式）及矩阵表示、弹塑性 耦合现象的实质及本构关系。
岩石的强度准则：Mohr准则、Coulomb准则、 Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则、 Hoek-Brown准则、 Zienkiewice—Pande准则， 以及上述准则在π平面、子午面及应力空间的表 达形式和参数之间相互关系，各自适用条件及优 缺点，强度准则的灵活应用。
高等岩石力学复习要点
1 岩石与岩体的力学特性
岩石在单轴、三轴压缩下的应力-应变关系 曲线及特点；与金属材料相比在变形、破坏和 强度方面的差异。
岩体结构面的成因及类型、结构面的法向 与切向变形特性、结构面抗剪强度、岩体结构 类型、岩体的变形特点、岩体的强度准则及其 应用、影响岩体强度的因素、确定岩体强度的 方法、岩体强度的结构面效应。
3 岩石流变学
岩石的蠕变、松弛、回复、长期强度、弹性 后效等概念；岩石蠕变和松弛的规律；岩石流变 组合模型本构方程、蠕变规律、松弛规律、回复 特性的分析与推导；岩石蠕变试验。
4 岩体工程中的反分析
反分析的概念及求解方法；线弹性位移反分 析原理及公式推导；粘弹性位移反分析；反分 析的工程应用。
5 地应力及其测量原理
地应力的概念及构成；浅部地应力分布的一 般规律；水压致裂法、应力恢复法、声发射法、 孔径变形法、孔壁应变法测量地应力的原理及计 算方法，实测地应力的应用。
6 相似模型试验
相似准则、相似指标的概念；相似原理的三 定律；相似准则的推导；相似材料及其相似配 比；相似模型试验设计。
题 型
1. 概念、原理、现象的解释（10道题50分） 2. 分析计算、推导（2-3道题40分） 3. 论述、讨论（10分）
高等岩石力学-PPT精品
5
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6
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1/1-3 2/3-4 3/1-6 3/7-9 4/1-5 4/6 5/1-7 5/8 6/1-7
教学目的、香港边坡稳定性安全系统、万 梁高速公路成果
关键技术问题研究、高陡边坡失稳预测与 防灾治理技术研究
地球科学研究内容及地球科学的基本方法、 地震及灾害图片
目
*土木工程研究生系列教材 联系电话（010）68326294
网址cmpbook
备
介绍当今国内外大型科学分析软件技术、科学研究成果和工程示例。
注
要求研究生阅读并参考计算力学、连续介质力学、疲劳力学、断裂力学、非线性力学等。
教学日历
月 日 周／星期 章／节
教学内容
5
8
11/2
5
9
11/3
5
15
12/2
地球科学概论 地震及灾害危害
地质学基础 工程物探主要方法 道路交通工程防灾减灾技术 岩石、岩体变形与破坏规律 岩石、岩体工程问题 斜坡岩体、边坡稳定性分析
作业 课内 课外
布
时
时
置
数
ห้องสมุดไป่ตู้
数
备 注
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1
2
1
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2
教学日历
月 日 周／星期 章／节
教学内容
6
6
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6
12
《岩石力学》课件(完整版)
（m3/s）
dh
dx ——水头变化率； qx——沿x方向水的流量；h——水头高度； A——垂直x方向的截面面积；k——渗透系数。
四、岩石的抗风化指标（3类）
(1)软化系数（表示抗风化能力的指标）
Rcc——干燥单轴抗压强度、 Rcd——饱和单轴抗压强度；
Rcc / Rcd
（ 1 ）越小，表示
1.频率越低，跨越裂隙宽度俞大，反之俞小
图3-7
2. 裂隙数目越多，则纵波速度愈小
3.岩体的风化程度愈高弹性波的速度亦小
4.夹层厚度愈大弹性波纵波速度愈
三、岩体波速与岩体的有效孔隙率n及吸水 率 W f 有关
一些岩浆岩，沉积 岩和变质岩的纵 波速度与有效孔 隙率n之间的关系 见图3－9所示。
静泊松比代替）求 Ed ，则
Vp
/ Vs
[
2(1
)
]
1 2
1 2
• 若 ＝0.25时，
• 经过各方面试验验证， 之间。
Vp /Vs ＝1.73
Vp /Vs 一般在1.6～1.7
三、岩体弹性波速得测定
（一）岩块声波传播速度室内测定
测定时，把声源和接收器放在岩块试件得两端，通 常用超声波，其频率为1000Hz－2MHz。（示波见图3－1）
表3－1表示了各类岩石的弹性波速与岩石种 类之间的关系。 图3－5从实例统计的角度，表示了各类岩 石的弹性波速及密度之间的关系。
VP 0.35 1.88
二、岩体波速与岩体中裂隙或夹层的关系
弹性波在岩体中传播时，遇到裂隙，则视
充填物而异。若裂隙中充填物为空气，则弹 性波不能通过，而是绕过裂隙断点传播。在 裂隙充水的情况下，声能有5％可以通过， 若充填物为其他液体或固体物质，则弹性波 可部分或完全通过。弹性波跨越裂隙宽度的 能力与弹性波的频率和振幅有关.
高等岩石力学1-5章
参考文献
4. 孙广忠，岩体结构力学，科学出版社，
1988 5. 周维垣主编，高等岩石力学，水利电力 出版社，1990 6. E. Hoek，J.W. Bray. Rock Slope Engineering, 1981 7. E. Hoek, E.T. Brown. Underground Excavation in Rock, 1980
strength f (1, 2 , 3 )
strength f (1 , 2 , 3 )
strength f (1, 2 , 3 , 1, 2 , 3 )
莫尔-库仑准则表示破坏时剪应力与正应 力的关系； 平面格里菲斯准则用微裂纹扩展所需要 的应变能表示单轴抗拉强度； 霍克-布朗准则是拟合在最大、最小主应 力空间中的强度数据得到的经验准则。
温度效应 temperature effect
温度增加，弹性模量和抗压强度的降低，峰后延性增长。 涉及液化天然气储存（低温）和核废料处置（高温）。
5.5 破坏准则（failure criteria）
岩石破坏是一个复杂的过程：无论是单个微裂纹的产生和发展，还是 多个微裂纹的发展和合并使得整个结构破裂，均不是用简单模型能 准确描述的。 传统习惯把应力看成 “因”，应变看成“果”，因此早期实验采用定 应力加载速率，用破坏时的试件应力来表示材料的强度。
各方法确定的应力分量
4.3 地应力分布规律
1. 地壳中主应力为压应力，方向基本上是
垂直和水平的 2. 垂直应力随深度呈线性增长 3. 水平应力分布比较复杂
最大水平应力分量绝大多数大于垂直应力 分量； ② 地壳中第一主应力方向接近水平； ③ 两个水平应力分量中比值1.4~3.3。
①
4.3 地应力分布规律
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从岩石流变学观点和方法，真实全面反映岩体流 变本构属性，获得岩体随时间发展的应力、应变及其 作用时间历程，为诸如隧道施工期失稳、围岩变形及 其对支护结构形变压力、衬砌支护与围岩的时效相互 作用等工程实际问题作出合理解释和正确评价。
.
13
相关定义
Elastic Plastic Viscous Elastoplasticity Viscoelasticity Viscoplasticity Elastoviscoplasticity Creep Relaxation Fatigue Rheology Rheological models
.
14
流变模型（rheological models）
.
15
.
16
西原模型
最能全面反映岩石的弹-粘弹-粘塑性特性
.
17
目前岩石流变研究方向和内容
软岩和节理发育岩体的流变试验研究 流变模型辨识及其参数确定 流变力学手段在收敛约束方法及隧道结构设 计优化中的应用 高地应力隧道围岩非线性流变及其对硐室衬 砌支护的力学效应 岩石流变损伤与断裂研究
.
பைடு நூலகம்
10
.
11
10.3 岩石流变性
流变的概念
源自古希腊哲学家Heractitus，意即“万物 皆流”。简言之：所有的工程材料都具有一定 的流变特性。
岩石流变
岩石矿物组构（骨架）随时间增长而不断 调整重组，导致其应力、应变性状随时间而持 续变化。
软质岩和硬质岩的流变效应
.
12
主要研究内容：
蠕变 松弛 长期强度 弹性后效和滞后效应（粘滞效应）
.
18
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第11章 岩石动力学及流变特性
Rock dynamics and Rheology
.
1
10.1 引言
.
2
10.2 应力波(stress wave)
.
3
.
4
.
5
1E (1 2),2(1E )
CP2
2,CS2
.
6
vS 1 2 vP 2(1 )
.
7
.
8
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岩石和岩体中纵、横波的波速的意义 波速的测定 波传播反映的信息(多波多分量勘探) 波在界面反射