最新安徽理工大学岩石力学考试要点

1、岩石力学考试要点一名词解释1、岩石 : 岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体。1.1、岩石构造 : 是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其他组成部分之间的排列方 式及充填方式。1.2、岩体的结构：岩体中结构面和结构体的形态和组合特征称为1.3、自重应力 :地壳上部各种岩体由于受到地心引力作用而产生的应力。1.4、原岩 ：未经工程开挖而又不受开挖影响且仍处于自然平衡状态的岩体1.5、围岩 ：受工程开挖影响应力发生重新分布的岩体1.7、岩体 ：是由岩石结构体和结构面组成的地质体。1.8、结构面 ：岩体内具有一定方向，延展较大，厚度较小的面状地质界面。1.9： 岩体是非

2、匀质、非延性，各向异性的1.10、岩石力学 ：是研究岩石或岩体在外力作用下的应力状态，应变状态和破坏条件等力学性能的学科。2、矿物 ：是指存在于地壳中的、具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。2.1、重度 ：单位体积内岩石的重量。2.2、孔隙率 ：岩石内孔隙体积占总体积百分比。容重大，孔隙率小，则岩石质量好。2.3、吸水率 ：在一定的压力下，岩石干试样吸入水的质量与岩石干重量之比。2.4、岩石应力应变曲线四个区段OA 段：该段曲线微向上弯曲，是岩石微裂隙被压实的结果。接近弹性，稍有一点弹性后效， 一般不产生残余变形。AB段:该段曲线接近直线，属于弹性变形。BC段:B点通常在峰值应力的

3、2/3处，为屈服点，相应的应力值称为屈服极限。曲线斜率随应力增加逐渐减小到零，属于塑性强化阶段。CD段:C点开始，曲线斜率为负，曲线反映出承载能力随变形的增加而减小的性质，为破坏 过程。2.5、随围压的增大，岩石的塑性和岩石破坏时的强度、屈服极限同时增大。2.6、扩容2.7、单面剪切试验原理是使岩石只有一个面为选定的剪断剪裂面。试件破坏时所需的水平 剪切力与垂直荷载有关。3、沉积岩 :是由母岩在地表经风化剥蚀后而产生的物质，通过搬运、沉积和硬结作用而形成 的岩石。4、变质岩 :是由原岩在地壳中受到高温、高压及在化学活动性流体的影响下发生质变而形成 的岩石。5、流变性 :指岩石的应力 应变关系随

4、时间变化而变化的性质。5.1 塑性与流变相同点与不同点 塑性指岩石在外力作用下超过屈服强度时产生不可恢复变形； 相同点，都产生不可恢复变形。不同点，产生原因和作用机理不同。6、蠕变 :是指当应力不变时，应力随时间增长而增大的现象。6.1 、蠕变曲线阶段 OA 瞬时弹性变形阶段 AB过渡蠕变阶段，其中 A点应变速率最大，随时间增加，达到B点时为最小 BC等速蠕变阶段，应变速率保持不变，直到c点 CD 加速蠕变阶段，应变速率迅速增加，直到岩石破坏。7、松弛 :是指当应变保持一定时，应力随时间增长而减小的现象。8、弹性后效 :是指加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。8.1、莫尔强度准则和库伦强度

5、准则都没有考虑中间主应力影响，属于剪切破坏类型。9、弹性元件(胡克体)在荷载作用下，变形性质符合胡克定律。力学模型用一个弹簧元件 表示。符号 H性能：具有瞬时弹性变形性质，无论荷载大小，只要6不为零，就有相应应变出现。 应力保持恒定，应变也保持不变，故无蠕变性质。 当6变为零时，£也为零，说明没有弹性后效，即变形与时间无关。 应变为恒定时，应力也保持不变，应力不因时间增长而减小，故无应力松弛。10、 塑性元件(库伦体)物体所受的应力达到屈服极限时开始产生塑性变形，即使应力不再增加，变形仍不断增长，物体为理想塑性体。力学模型用一个摩擦片表示，符号C11、黏性元件(牛顿体)是理想黏性体，

6、应力与应变速率成正比。力学模型用一个带孔活塞 组成的阻尼器表示。符号 N性质:受应力作用，要产生相应的变形必须经过时间t，表明无瞬时变形。 牛顿体无弹性后效，有永久变形。 无应力松弛。12、串联， 组合体总应力等于串联中任何元件应力， 组合体总应变等于串联中所有元件应变 之和；并联，组合体总应力等于并联中所有元件应力之和， 组合体总应变等于并联中任何元件应变。13、 马克斯威尔体是弹黏性体，由一个弹簧和一个阻尼器串联，符号等式为M=HN 开尔文体是黏弹性体，由一个弹簧和一个阻尼器并联，符号为K=H|N14、岩石力学性质主要影响因素 岩石成分和构造 试件的尺寸与形状效应，试样越小强度越高，长细比

7、增加则强度降低，强度和延展性随 宽高比增加而增加。 加载方式与围压的影响，围压越大，承载能力或强度越大；低围压下呈脆性，高围压下 呈塑性；围压越大，波传播的衰减越小。 含水率影响， 高黏土粒含量岩石裸露时会发生干裂； 相同种类岩石可能会因开挖而饱和， 会导致潮解崩裂；随含水率变化而膨胀， 可能导致附加应力产生； 岩石孔隙连通， 从法向应 力中减去孔隙水压力为有效应力 温度影响，温度增加导致弹性模量和抗压强度降低。15、结构面 :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17、结构面分类(1) 原生结构面，是指在成岩过程中所形成的结构面。 岩浆结构面 :是

8、指岩浆侵入及冷凝过程中所形成的原生结构面。 沉积结构面 :是指沉积或成岩过程形成的结构面，如层理，软弱夹层等 变质结构面 :是在区域变质作用中形成的结构面，如片理，(2) 构造结构面，是指岩体受地壳运动作用所形成的结构面。 断层:是指地表岩石体中顺破裂面发生明显位移的一种破裂构造。断层分为正断层，逆断 层，平移断层。 节理:是岩体在张应力作用下形成的一系列裂隙组合。分为张节理，剪节理，层面节理。 劈理:在地应力作用下，岩石沿着一定方向产生密集的、大致平行的破裂面。(3) 次生结构面，是指岩石在外界作用下形成的结构面。19、 单节理岩体在多向压缩下，仅当3 1 3 B2时，岩体才会沿节理发生移动

9、破坏。当3角增大或减小时，岩体的强度随之加大，极限应力圆的半径也随之增大。节理面与最大主应力角3,当3 =45° +/$2时，岩石强度最低，当3< 31或3> 3 2时岩体强度取决于岩石强度，与节理面存在无关。两组节理面有三种情况 两组节理中仅有一组符合 31 3 32，岩体强度取决于该节理强度 两组节理均符合，岩体破坏将沿临界应力圆直径较小的节理发生 两组节理均不符合，岩体强度取决于岩石本身强度，不受节理存在的影响。20、岩石的结构分类整体结构，块状结构，层状结构，碎裂结构，散体结构。21、单向压应力下岩石变形阶段 裂隙压密阶段， 弹性变形阶段， 塑性变形阶段， 破坏后

10、阶段22、压力作用下，岩石体积变形 体积减小阶段， 体积不变阶段， 扩容阶段。23、影响岩体变形性质因素(1) 受力条件(2) 岩体本身特性及赋存条件的影响 组成岩体的岩石材料性质 岩体中结构面力学性质 结构面发育组合情况 尺寸效应(3) 构成岩体变形各向异性的两个基本要素 物质成分和物质结构的方向性 结构面的方向性24、RQD指单位长度钻孔中100mm以上岩芯占有的比例。Q反应岩体质量三个方面：rqd /j完整性，Jr/Ja结构面形态，充填物特性及次生变化程度，j/srf 水与其他应力存在时对岩体质量影响BQ 修正系数三方面 ：地下水影响，主要软弱结构面产状，初始应力状态。24.1、 普氏岩

11、石坚固系数，用岩石单向抗压强度除以10来表示。24.2、岩石的坚硬程度和完整程度决定岩石的基本质量。坚硬程度采用饱和单轴抗压强度。24.3、 岩体在地壳深部转入塑性状态，卩=0.5入=124.4 岩体重力应力场分布特点 水平应力均小于垂直应力 ex, d y cZ匀为压应力 az只与岩体密度和深度有关，而d x cy同时还与E, p有关 结构面影响岩体自重应力分布。25、构造应力分类 原始构造应力 残余构造应力 现代构造应力构造应力场分布特点 应力有压应力,亦可能有拉应力 以水平应力为主 构造应力分布很不均匀,通常以地壳浅部为主26、初始应力分布规律 原岩应力场是相对稳定的非稳定场 水平应力普

12、遍大于垂直应力 原岩应力三个主应力均随深度增加而增大27、应力解除法原理 :岩体处于三向压缩状态，人为解除其应力则发生弹性恢复，测定其应 变值和变形值，可算出初始应力。钻孔应力解除法分为 :岩体孔底应力解除法，岩体钻孔、套孔应力解除法28、孔底应力解除法步骤 打大孔至测点，磨平孔底 在孔底粘贴电阻应变花探头 解除应力，测量其应变 取 出岩芯，测量其弹性参数 计算岩体应力。30、水压致裂法原理 :借助于封隔器在测点中封隔一段，作为压裂段，然后将压裂液送入压 裂段， 通过加压泵施加水压力， 使孔壁岩石破裂， 用印模器确定裂缝方向， 最后计算岩石初 始应力。31、侧压力系数 :水平有效应力与竖直有效应力之比。32、塑性区 :三向应力作用下，