矿山岩石岩体基本性质课件

1、1 矿山岩石和岩体的基本性质1.1 1.1 岩石的基本物理性质岩石的基本物理性质1.2 1.2 岩石的强度和变形特性岩石的强度和变形特性1.3 1.3 岩石的破坏机理和强度理论岩石的破坏机理和强度理论1.4 1.4 岩体的基本特征和类型岩体的基本特征和类型1.5 1.5 岩体的基本力学性能和分级标准岩体的基本力学性能和分级标准1矿山岩石岩体基本性质 岩石的单轴压缩应力岩石的单轴压缩应力-应变全程曲线（图应变全程曲线（图1-9）11软钢拉伸试验曲线；软钢拉伸试验曲线；22页岩单轴压缩试验曲线页岩单轴压缩试验曲线页岩单压特征页岩单压特征0a 0a 原始空隙压密阶段原始空隙压密阶段ab ab 线弹性

2、阶段线弹性阶段bc bc 弹塑性过渡阶段弹塑性过渡阶段cd cd 塑性阶段塑性阶段de de 破坏阶段破坏阶段软钢拉伸特征软钢拉伸特征a a 比例极限比例极限b b 屈服极限屈服极限bc bc 屈服平台屈服平台d d 强度极限强度极限 2矿山岩石岩体基本性质 岩石的三轴压缩应力岩石的三轴压缩应力-应变全程曲线应变全程曲线 大理岩三轴压缩应力大理岩三轴压缩应力应变全程曲线应变全程曲线要点：要点： 侧向压力对岩石变侧向压力对岩石变形性能的影响。形性能的影响。 侧向压力对岩石强侧向压力对岩石强度的影响。度的影响。3矿山岩石岩体基本性质 245sin1sin1sin1cos2031ctgc 正应力表达

3、式：正应力表达式： 主应力表达式：主应力表达式：4矿山岩石岩体基本性质 ”时）当“（03131t3-r0)(r831t231）（31312arccos21裂隙方位角”时）当“（032310裂隙方位角5矿山岩石岩体基本性质 2sin1)(22sintan1)tan(233331）（）（ctgffcctgcwwwwww6矿山岩石岩体基本性质 0 010102020303040400 0101020203030404050506060707080809090结构面倾角 (度)结构面倾角 (度)结构面强度 (mpa)结构面强度 (mpa)00045;2mpac020;5 . 0wwmpacmpa23侧

4、向压力：7矿山岩石岩体基本性质 岩石的流变性特征岩石的流变性特征 蠕变三水平：指同一（岩石）材料在不同应力水平，蠕变的蠕变三水平：指同一（岩石）材料在不同应力水平，蠕变的三种类型。（相对岩石峰值强度的比例，恒小于三种类型。（相对岩石峰值强度的比例，恒小于1 1）低应力水平低应力水平较高应力水平较高应力水平高应力水平高应力水平时间增加，时间增加，应变速率减应变速率减少，并趋于少，并趋于零。零。时间增加，时间增加，应变速率减应变速率减少，并趋于少，并趋于某一定值。某一定值。时间增加，应时间增加，应变速率先是逐变速率先是逐渐减少，趋于渐减少，趋于某一定值，以某一定值，以后出现应变加后出现应变加速破坏

5、。速破坏。8矿山岩石岩体基本性质 岩石的流变性特征岩石的流变性特征图图1-12 1-12 岩石典型蠕变曲线岩石典型蠕变曲线 蠕变三阶段：应力水平不变，随时间变化，蠕变三种变化特蠕变三阶段：应力水平不变，随时间变化，蠕变三种变化特点。点。第一蠕变阶段：过渡蠕变第一蠕变阶段：过渡蠕变(ab)(ab)第二蠕变阶段：定常蠕变第二蠕变阶段：定常蠕变(bc)(bc)第三蠕变阶段：加速蠕变第三蠕变阶段：加速蠕变/ /不稳不稳定蠕变定蠕变(cd)(cd)()(0tttiiii9矿山岩石岩体基本性质 岩石强度的时间性特征岩石强度的时间性特征 强度的时间性与长时强度强度的时间性与长时强度：岩石在达到其瞬时（短时）强度：岩石在达到其瞬时（短时）强度时产生破坏。在某种程度低于短时强度的应力但较长时间作用时产生破坏。在某种程度低于短时强度的应力但较长时间作用下，由于流变作用，岩石也会破坏。下，由于流变作用，岩石也会破坏。岩石强度随作用时间岩石强度随作用时间延长而降低。其最低值，称为长时强度。延长