岩石工程地质力学原理-院士讲座系列
- 格式:ppt
- 大小:802.50 KB
- 文档页数:92
岩土工程50讲1. 岩土工程概论2. 岩土工程中的土力学基础3. 岩土工程中的岩石力学基础4. 岩土工程中的水文地质学基础5. 岩土工程中的地下水流动和渗透问题6. 岩土工程中的地震动力学基础7. 岩土工程中的振动理论及其应用8. 岩土工程中的土质地基基础9. 岩土工程中的岩石地基基础10. 岩土工程中的地下结构基础11. 岩土工程中的边坡稳定分析12. 岩土工程中的隧道和地铁工程13. 岩土工程中的基坑支护与降水14. 岩土工程中的地下水压力及其防治15. 岩土工程中的软土地基处理技术16. 岩土工程中的深基坑施工技术17. 岩土工程中的地震灾害防治技术18. 岩土工程中的地下空间利用技术19. 岩土工程中的抗震设计与加固技术20. 岩土工程中的大坝工程21. 岩土工程中的隧道灌浆技术22. 岩土工程中的沉降观测与分析23. 岩土工程中的地下水位控制技术24. 岩土工程中的土石方工程25. 岩土工程中的岩土爆破技术26. 岩土工程中的岩土锚固技术27. 岩土工程中的地震动力学分析软件28. 岩土工程中的环境土力学问题29. 岩土工程中的隧道通风与烟气控制技术30. 岩土工程中的地下水污染与治理技术31. 岩土工程中的地下工程施工管理32. 岩土工程中的高速公路路基工程33. 岩土工程中的港口码头工程34. 岩土工程中的地下管道工程35. 岩土工程中的沉降补偿技术36. 岩土工程中的地下障碍物处理技术37. 岩土工程中的地下仓库与地下车库38. 岩土工程中的地下垃圾填埋场39. 岩土工程中的地下水库与水源工程40. 岩土工程中的地下电站与地热工程41. 岩土工程中的地下城市与地下文化遗产保护42. 岩土工程中的海底隧道工程43. 岩土工程中的水下工程44. 岩土工程中的环境地质与地质灾害45. 岩土工程中的岩土工程实验与测试技术46. 岩土工程中的岩土工程设计与施工规范47. 岩土工程中的岩土工程案例分析48. 岩土工程中的岩土工程创新与发展趋势49. 岩土工程中的岩土工程安全与风险管理50. 岩土工程中的岩土工程未来发展展望。
简明石油工程岩石力学(讲义)金衍陈勉中国石油大学(北京)2007年8月目 录绪论-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 第一章岩石的基本性质和变形特征----------------------------------------------------------------------5 §1.1 岩石力学性质室内试验-----------------------------------------------------------------------------6 §1.2 岩石的变形与强度-----------------------------------------------------------------------------------16 第二章弹性理论-----------------------------------------------------------------------------------------------25 §2.1 应力分析-----------------------------------------------------------------------------------------------25 §2.2 应变分析---------------------------------------------------------------------------------------------42 §2.3 弹性模型-----------------------------------------------------------------------------------------------49 第三章岩石中的流固耦合问题--------------------------------------------------------------------------51 §3.1 孔隙度和渗透率------------------------------------------------------------------------------------51 §3.2 通过孔隙介质流体的流动------------------------------------------------------------------------52 §3.3 体积变形---------------------------------------------------------------------------------------------54 §3.4 Biot静态孔隙弹性理论---------------------------------------------------------------------------54 §3.5 有效应力的概念------------------------------------------------------------------------------------58 第四章井壁围岩的应力状态-----------------------------------------------------------------------------60 §4.1 垂井井壁围岩应力分布---------------------------------------------------------------------------60 §4.2 大斜度井、水平井的井壁围岩应力分布------------------------------------------------------62 第五章油田地应力及确定方法--------------------------------------------------------------------------66 §5.1 地应力的概念---------------------------------------------------------------------------------------66 §5.2 水力压裂法测地应力-------------------------------------------------------------------------------68 §5.3 分层地应力解释方法------------------------------------------------------------------------------71 第六章钻井过程中的井壁稳定问题--------------------------------------------------------------------74 §6.1 井壁力学失稳的形式与原因---------------------------------------------------------------------74 §6.2 井壁坍塌剥落---------------------------------------------------------------------------------------75 §6.3 井壁破裂---------------------------------------------------------------------------------------------80 §6.4 安全钻井液密度窗口------------------------------------------------------------------------------81 第七章水力压裂--------------------------------------------------------------------------------------------83 §7.1 裂缝几何形状---------------------------------------------------------------------------------------83 §7.2 裂缝延伸模型---------------------------------------------------------------------------------------84 第八章出砂问题--------------------------------------------------------------------------------------------92 §8.1 固相产出---------------------------------------------------------------------------------------------92 §8.2 防砂方法的分类------------------------------------------------------------------------------------93 §8.3 预测出砂机理---------------------------------------------------------------------------------------95 §8.4 数学模型---------------------------------------------------------------------------------------------97 第九章油藏固结问题-------------------------------------------------------------------------------------101第十章岩石动力学与应用----------------------------------------------------------------------------111 §10.1 弹性介质中的纵、横波------------------------------------------------------------------------111 §10.2 利用声波测井确定岩石的弹性和强度参数------------------------------------------------112 §10.3 声波测井在石油工程中的应用---------------------------------------------------------------117 §10.4 地震资料的工程预测理论---------------------------------------------------------------------121绪论1绪论一、岩石力学及其发展历史岩石力学是力学的一个分支。
岩石力学课程简介
岩石力学是地质工程和地质学中的重要学科,它研究岩石在外力作用下的力学性质和行为规律。
岩石力学课程通常涵盖了岩石的力学参数、岩石的变形与破裂、岩石的应力分布、岩石的稳定性分析以及岩石工程中的应用等内容。
首先,岩石力学课程会介绍岩石的基本力学参数,如岩石的弹性模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度等,这些参数对于岩石的力学特性和稳定性具有重要意义。
其次,课程会讨论岩石的变形与破裂规律,包括岩石的塑性变形、蠕变、破裂模式以及岩石的破裂韧度等内容。
这些知识对于理解岩石在地下工程中的行为至关重要。
另外,岩石力学课程也会涉及岩石的应力分布规律,包括岩体内部的应力状态、应力集中区域的形成原因以及应力分布对岩石稳定性的影响等内容。
了解岩石的应力分布有助于预测岩体的破坏和变形情况。
此外,岩石力学课程还会介绍岩石的稳定性分析方法,包括岩
体的稳定性评价、岩体失稳机制分析以及岩体支护设计等内容。
这些知识对于地下工程和岩土工程的设计和施工具有指导意义。
最后,岩石力学课程还会探讨岩石力学在岩土工程中的应用,包括岩石边坡稳定分析、隧道和地下室的支护设计、岩石基础的承载特性等内容。
这些知识对于工程实践具有重要的指导作用。
总的来说,岩石力学课程涵盖了岩石力学的基本理论和应用,对于地质工程、岩土工程以及地质灾害防治等领域具有重要的理论和实践意义。
希望这些信息能够对你有所帮助。
挪威工程院院士岩石力学
岩石力学是地质工程领域的一个重要分支,主要研究岩石的力学性质和行为。
挪威工程院院士是挪威工程院的成员,是在工程技术领域取得杰出成就的专家和学者。
挪威工程院院士在岩石力学领域的研究和贡献可能包括以下几个方面:
1. 岩石力学基础研究:挪威工程院院士可能在岩石强度、变形、断裂等方面进行了深入的基础研究,为岩石力学领域的发展做出了重要贡献。
2. 岩石力学应用研究:挪威工程院院士可能在岩石力学的应用研究方面进行了重要工作,例如在地质工程、矿山工程、隧道工程等领域中对岩石力学进行了实际应用和探索。
3. 技术创新和工程实践:挪威工程院院士可能在岩石力学领域的技术创新和工程实践方面有突出贡献,例如在岩石爆破、岩石固结等方面提出了新的理论和方法,并在实际工程中取得了显著的成果。
挪威工程院院士在岩石力学领域的研究和贡献可能涉及基础研究、应用研究、技术创新和工程实践等方面,为挪威和国际岩石力学领域的发展做出了重要贡献。
硕士研究生《岩石力学》课程教学大纲第一章岩石力学的发展历史和概论1.1岩石力学的定义和基本概念1.2岩石力学的发展历史1.2.1初始阶段1.2.2经验理论阶段1.2.3经典理论阶段1.2.4现代发展阶段1.3岩石力学的基本研究内容和研究方法1.3.1基本研究内容1.3.2主要研究方法1.4岩石力学研究的主要问题1.4.1水利水电建设工程1.4.2采矿工程1.4.3铁道和公路建设工程1.4.4土木建筑工程1.4.5石油工程1.4.6海洋勘探与开发工程1.4.7核废料处理工程1.4.8地热开发工程1.4.9地震预报1.5岩石力学与工程发展前景展望第二章岩石的物理力学性质2.1岩石的物理性质2.2岩石力学性质的试验和研究2.2.1非限制压缩强度试验2.2.2点荷载强度试验2.2.3 三轴压缩强度试验2.2.4拉伸强度试验2.2.5剪切强度试验2.2.6全应力—应变曲线及破坏后强度第三章岩石与岩体分类3.1 按地质条件分类3.1.1 具有结晶组织的岩石3.1.2 具有碎屑组织的岩石3.1.3 非常细颗粒的岩石3.1.4 有机岩石3.2 按力学效应分类3.2.1均质连续体3.2.2 弱面体3.2.3 散体3.3 按岩体结构分类3.3.1 完整块状结构3.3.2 层状结构3.3.3 碎裂结构3.3.4 散体结构3.4 CSIR Geomechanics Rock Mass Classification3.4.1 CSIR岩体质量分级指标体系3.4.2 RMR岩体质量评分标准3.5 NG1隧道岩体质量分级3.5.1 NG1岩体质量分级指标体系3.5.2 Q岩体质量评分标准第四章岩石破坏准则4.1莫尔—库仑破坏准则4.2经验破坏准则4.3格里菲斯(Griffith)强度理论4.4各向异性岩体的破坏第五章岩石流变理论5.1 岩石流变的基本概念5.2 三个流变原件模型5.3 组合体5.3.1圣维南体5.3.2马克斯威尔体5.3.3开尔文体5.3.4 广义开尔文体5.3.5饱依丁—汤姆逊体5.3.6 理想粘塑性体5.3.7 宾汉姆体5.3.8 伯格模型体第六章地应力测量原理与技术6.1 地应力的成因及其一般分布规律6.2 地应力测量的基本原理和方法6.3 直接测量法6.3.1 扁千斤顶法6.3.2 刚性包体应力计法6.3.3 水压致裂法6.3.4 声发射法6.4 间接测量法6.4.1 套孔应力解除法6.4.2 其他间接测量法6.5 应力解除法的主要测量技术和原理计算6.5.1 孔径变形法6.5.2 孔底应变法6.5.3 孔壁应变法6.5.4 空心包体应变法6.5.5 实心包体应变计法高等岩石力学ADV ANCED ROCK MECHANICS第一章岩石力学的发展历史和概论1.1岩石力学的定义和基本概念岩石力学是近代发展起来的一门新兴学科和边缘学科,是一门应用性和实践性很强的应用基础学科。
岩石力学的原理岩石力学是研究岩石受力时的行为和性质的科学领域。
岩石是地球壳的主要构成物质,它们在地球表面和地下扮演着重要角色。
岩石力学的原理涉及到岩石在受力过程中的变形、强度、断裂等方面的研究,对于地质工程、矿山开采、地质灾害防治等方面具有重要的应用价值。
岩石在受力过程中会发生不同形式的变形,主要包括弹性变形、塑性变形和破裂变形。
弹性变形是指岩石在受力后,能够恢复到原来的形状和体积,而不会留下任何永久性的变形。
这是由于岩石分子间的作用力使得其具有一定的弹性。
当受到外力作用时,岩石会发生一定程度的变形,但是一旦外力去除,岩石就会恢复到原来的状态。
这种弹性变形表现为岩石的弹性模量,它是岩石在受力时的一种物理性质,也是衡量岩石弹性程度的重要参数。
除了弹性变形外,岩石在受力过程中还会发生塑性变形,这是指岩石在承受外力后,产生永久性的变形。
当外力超过岩石的弹性极限时,岩石就会发生永久性变形,这种变形被称为塑性变形。
岩石的塑性变形受到多种因素的影响,包括岩石的物理性质、化学成分、构造特征等。
在地质工程中,塑性变形是导致地下工程变形和破坏的重要原因之一,因此对于塑性变形的研究具有重要的工程意义。
另外,在超过岩石的弹性和塑性极限时,岩石就会发生破裂变形。
岩石的破裂是指岩石在受力过程中,由于外力作用超过其承受能力而发生断裂现象。
岩石的破裂受到多种因素的影响,包括岩石的强度、应力状态、裂隙分布等。
岩石的破裂不仅对地下工程的稳定性产生影响,还可能引起地质灾害,如地震、滑坡等。
在岩石力学的研究中,有一些重要的原理和定律对于理解岩石的受力行为具有重要作用。
其中,莫尔-库伦准则是岩石力学的重要原理之一。
这个准则表明了岩石在受到复杂应力状态作用时的断裂模式,它指出了岩石破裂与其在不同方向上的抗压和抗拉强度之间的关系。
根据莫尔-库伦准则,当岩石受到的压力和拉力之间的关系达到一定比例时,岩石就会发生断裂。
这个准则对于岩石的工程应用具有重要意义,它可以帮助工程师在设计和施工中准确评估岩石的破裂风险。
《岩石力学的金尼克假说、海姆假说的含义》1. 引言岩石力学作为地质学和工程学领域的重要分支,关注岩石在地壳运动和地质工程中的力学行为。
金尼克假说和海姆假说作为岩石力学领域的两个重要理论,对于理解岩石的变形和破坏过程具有重要意义。
本文将深入探讨金尼克假说和海姆假说的含义,以帮助读者更深入地理解岩石力学的相关理论。
2. 金尼克假说的含义金尼克假说是岩石力学领域的重要假说,提出了“应力集中导致断裂”的理论。
在岩石受力作用下,当应力达到一定程度时,会在岩石中产生应力集中的现象,这将进一步导致断裂和破坏。
金尼克假说的提出,深刻影响了岩石力学领域对岩石破坏机理的认识,为地质灾害防治和地下工程建设提供了重要理论支撑。
3. 海姆假说的含义与金尼克假说相对应的是海姆假说,海姆假说认为在地壳深部,岩石的变形主要是由于应变率较大所致,而不是应力本身的值。
这一假说进一步加深了我们对岩石变形和破坏机理的认识,对于地质活动和岩石力学行为的研究具有重要的指导意义。
4. 金尼克假说和海姆假说的联系金尼克假说和海姆假说的提出,揭示了岩石在外力作用下的破坏机理和变形规律。
这两个假说的相互印证和补充,为岩石力学领域提供了丰富的研究内容,也为地球科学和工程技术的发展奠定了理论基础。
5. 个人观点和理解从个人角度来看,金尼克假说和海姆假说的提出,丰富了我们对岩石力学的理解,也为地质灾害防治和地下工程建设提供了重要的理论支撑。
在未来的研究中,我希望能够进一步深入探讨这两个假说在实际工程中的应用,为相关领域的发展贡献自己的一份力量。
6. 总结通过对金尼克假说和海姆假说的深入探讨,我们更加全面、深刻和灵活地理解了岩石力学领域的重要理论。
这些理论的提出和发展,为地球科学和工程技术的进步提供了重要的理论指导。
在未来的研究中,我们将继续努力,加深对这些理论的理解,并为其应用研究提供更多的思考和实践。
岩石力学是研究岩石在受力作用下的应力、应变、断裂和破坏等力学性质的学科。
岩石的力学性质
(变形性质)
模块六岩石的工程地质性质
单轴压应力作用下的典型全应力—应变曲线
①OA段——微裂隙压密阶段
A点为压密极限强度
②AB段——弹性变形阶段
B点为弹性极限强度
③BD段——裂隙发生、扩展和破坏阶段
D点为峰值强度(单轴极限抗压强度)
④D点以后段——破裂后阶段
E点为残余强度
二、变形指标
弹性模量E:
岩石在单轴压缩(或拉伸)条件下,压
应力(或拉应力)与纵向应变之比。
=
泊松比μ:
岩石在单向受压条件下,横向应变与纵
向应变之比。
=
岩石在大小和方向都不改变的恒定荷载作用下,变形量随时间延续而不断增长的现象。
①初始蠕变阶段②稳定蠕变阶段③加速蠕变阶段
使岩石仅产生蠕变变形而不产生破坏的最大应力。
o
σA
σB
σC
t ε
岩石蠕变曲线
a
b
c
d
①趋于稳定的蠕变
低应力状态下发生的蠕变
②趋于不稳定蠕变
较高应力状态下发生的蠕变n蠕变极限:
课程小结
n分析了岩石在单轴压应力作用下的典型应力应变曲线;
n根据岩石变形特征和曲线变化特征,确定了四个特征强度,并
划分出了四个阶段;归纳出常见岩石的六种应力应变曲线形式。
n掌握表征岩石变形性质的两个指标——弹性模量和泊松比;
n掌握岩石蠕变的概念和蠕变的三个阶段;分析蠕变趋势,了解
蠕变极限。
回忆一下
岩石的典型应力应变曲线中,承受荷载最大的点称为什么强度?
是不是只有作用在岩石上的应力达到岩石的峰值强度,岩石才会破坏呢?
THANKYOU
谢谢观看。
出版物刊名: 科技传播
页码: I0010-I0010页
年卷期: 2020年 第11期
主题词: 中国科学院院士;中国矿业大学;云课堂;微信公众号;中国科协;服务平台;参会者;
摘要:5月20日,中国岩石力学与工程学会推出“岩石力学与工程云课堂”第一讲,邀请中国科学院院士、中国矿业大学教授何满潮作题为《聚能切缝技术及围岩应力场演化》的报告。
本次活动依托中国科协在线学术服务平台“科界”以直播课形式向公众推出,同时通过学会官网、微信公众号等服务平台进行多渠道传播。
中国岩石力学与工程学会秘书长杨晓杰主持活动。
本次活动在科界平台累计播放量达36654人次,获得参会者的好评。