岩体力学-3-岩体的力学特性-王亚军-2020
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岩体的力学特征嘿,朋友们!今天咱就来唠唠岩体的力学特征。
你说这岩体啊,就像一个脾气有点怪的大汉。
有时候它可结实了,硬邦邦的,能撑起一大片天地;有时候呢,又好像有点“脆弱”,轻轻一碰就可能出点小状况。
咱先说说岩体的强度。
这就好比一个人的力气大小,有的岩体那强度,杠杠的,怎么折腾都没事,就像大力士一样。
可有的岩体呢,就没那么厉害了,稍微给点压力可能就扛不住啦。
你想想看,要是盖房子的时候遇到强度不行的岩体,那房子还不得摇摇晃晃的呀,多吓人!还有岩体的变形特性呢,这就跟面团似的。
有的面团好揉,能变出各种形状;有的就比较难搞。
岩体也一样,有些岩体容易变形,在压力下会慢慢改变形状;而有些就比较倔强,不怎么愿意变形。
这要是在工程建设中不搞清楚,那可容易出问题咯!比如修条路,路下面的岩体变形太厉害,那路不就变得坑坑洼洼了嘛。
再讲讲岩体的断裂韧性。
这就好像一根绳子的结实程度,有的岩体就像很结实的绳子,很难弄断;有的就像质量不太好的绳子,稍微一拉就断了。
在一些地质活动或者工程施工中,如果岩体的断裂韧性不够,那不是很容易就出现裂缝甚至崩塌吗?岩体的各向异性也很有意思哦。
就像人有不同的性格侧面一样,岩体在不同方向上的力学性质也可能不一样。
这边硬一点,那边可能就软一点。
这可不能小瞧啊,要是不注意,按照一个标准去对待,那不就得出错嘛。
你说咱生活中的好多事儿不都跟岩体的力学特征有关系嘛。
就好比爬山的时候,那些陡峭的山崖,不就是岩体嘛,它们的力学特征决定了我们能不能安全地爬上去呀。
还有挖矿的时候,得搞清楚岩体的情况,不然怎么能安全地把矿石挖出来呢?所以啊,咱可得好好研究研究岩体的力学特征,这可不是闹着玩的。
只有把它搞清楚了,我们才能更好地和它打交道,利用它或者避开它可能带来的问题。
别小看了这些石头,它们的脾气可不小呢!咱得小心伺候着,才能让它们为我们服务,而不是给我们找麻烦,对吧?总之,岩体的力学特征那是相当重要,咱可不能马虎对待呀!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
《岩体力学》课程笔记第一章绪论1.1 岩体力学的基本概念岩体力学是研究岩石和岩体在力的作用下的变形、破坏和稳定性的科学。
它是地质工程、岩土工程、水利工程、矿山工程等领域的重要基础学科。
岩体力学的研究对象包括岩石、岩体、结构面等。
1.2 岩体力学的研究内容岩体力学的研究内容主要包括以下几个方面:(1)岩石的物理性质:研究岩石的密度、孔隙度、渗透性、吸水性、热学性质等。
这些物理性质对岩石的力学行为和工程性质有重要影响。
(2)岩石的变形与强度:研究岩石在受力作用下的变形、破坏规律和强度特性。
包括岩石的单轴压缩、三轴压缩、剪切、拉伸和蠕变性质等。
(3)岩体的力学性质:研究岩体的变形、强度、稳定性等力学特性。
岩体的力学性质受岩石性质、结构面特性、水理性质等多种因素影响。
(4)岩体的天然应力:研究岩体在自然状态下受到的应力状态和分布规律。
天然应力对岩体的力学行为和工程性质有重要影响。
(5)岩体的稳定性分析:分析岩体在各种工程活动中的稳定性问题,为工程设计提供依据。
包括斜坡岩体稳定性、地下洞室围岩稳定性、地基岩体稳定性等。
1.3 岩体力学的研究方法岩体力学的研究方法主要包括理论分析、实验研究和现场观测。
理论分析包括力学模型建立、本构关系推导等;实验研究包括岩石力学性质试验、岩体力学性质试验等;现场观测包括地质调查、岩体应力测量、位移监测等。
1.4 岩体力学的发展与应用岩体力学自20世纪初以来,经历了从古典力学到现代力学的转变。
随着科学技术的进步,岩体力学在理论研究、试验方法和工程应用方面取得了显著成果。
目前,岩体力学已广泛应用于地质工程、岩土工程、水利工程、矿山工程等领域,为工程建设提供了重要的理论指导和实践依据。
第二章岩体地质和结构特征2.1 岩块的物质组成与结构特征岩石是由矿物组成的天然物质,其物质组成和结构特征对岩石的力学性质有重要影响。
岩石的物质组成包括主要矿物、次要矿物和痕量矿物,不同矿物的相对含量和排列方式决定了岩石的性质。
岩石力学复习重点资料岩石力学复习重点第一章、绪论1.岩石材料的特殊性:岩石材料不同于一般的人工制造的固体材料,岩石经历了漫长的地质构造作用,内部产生了很大的压应力,具有各种规模的不连续面和孔洞,而且还可能含有液相和气相,岩石远不是均匀的、各向同性的弹性连续体。
2.岩石与岩体的区别:(1)岩石:是组成地壳的基本物质,他是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。
(2)岩体:是指一定工程范围内的自然地质体,他经历了漫长的自然历史过程,经受了各种地质作用,并在地应力的长期作用下,在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹如不整合褶皱断层层理节理劈理等不连续面。
重要区别就是岩体包含若干不连续面。
起决定作用的是岩体强度,而不是岩石强度。
3.岩体结构的两个基本要素: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,包括物质的分界面与不连续面。
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。
第二章岩石的物理力学性质1.名词解释:孔隙比:孔隙的体积(Vv)与岩石固体的体积的比值。
孔隙率:是指岩石试样中孔隙体积与岩石总体积的百分比。
吸水率:干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量与岩石干重量之比的百分率。
其大小取决于岩石中孔隙数量多少盒细微裂隙的连通情况。
膨胀性:是指岩石浸水后体积增大的性质。
崩解性:岩石与水相互作用时失去粘结力,完全丧失强度时的松散物质的性质。
扩容:岩石在压缩载荷作用下,当外力继续增加时,岩石试件的体积不是减小,而是大幅度增加的现象。
蠕变:应力恒定,变形随时间发展。
松弛:应变恒定,应力随时间减少。
弹性后效:在卸载过程中弹性应变滞后于应力的现象。
长期强度:当岩石承受超过某一临界应力时,其蠕变向不稳定蠕变发展,当小于该临界值时,其蠕变向稳定蠕变发展,称该临界值为岩石的长期强度。
2.岩石反复冻融后强度下降的原因:①构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同,当温度变化时由于矿物的涨缩不均而导致岩石结构的破坏;②当温度减低到0℃以下时岩石孔隙中的水将结冰,其体积增大约9%,会产生很大的膨胀压力,使岩石的结构发生改变,直至破坏。
名词解释瑞利波又称R波,其质点在平行于波传播方向的垂直平面内做椭圆运动,长轴垂直地面,它与纵波的辐射有关。
锚喷支护锚喷支护指的是借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用加固岩层,使锚杆、混凝土喷层和围岩形成共同作用的体系,防止岩体松动、分离。
把一定厚度的围岩转变成自承拱,有效地稳定围岩。
锚喷支护对岩质边坡具有良好效果且费用低廉。
锚喷支护中锚杆起主要承载作用,分系统加固锚杆和局部加强锚杆两种类型。
系统锚杆用以维持边坡整体稳定,而局部锚杆用以维持不稳定块体。
岩爆岩石被挤压到弹性限度,岩体内积聚的能量突然释放造成的岩石破坏现象。
结构面的剪胀与剪缩剪胀是试件沿剪切面剪切过程中,剪切面上部试块随剪位移的发展而发生上抬的现象。
脆性材料在剪应力作用下可产生塑性体积应变,称脆性材料的剪胀性。
剪切过程中,无粘性土的体积发生变化的性质为无粘性土的剪胀性。
岩体初始应力岩体的初始应力,是指岩体在天然状态下所存在的内在应力。
在地质学中,又称地应力。
岩石全应力应变关系曲线在刚性试验机或三轴压缩的条件下,岩石应力-应变曲线呈单峰型,这就是岩石全应力-应变曲线,包括(1)空隙裂隙压密阶段;(2)弹性变形阶段;(3)微弹性裂隙稳定发展阶段;(4)非稳定破裂发展阶段;(5)破坏后阶段。
边坡的溃屈破坏有时,边坡破坏也可因坡面节理岩层的曲折引起,也有称溃曲。
当岩层成层状沿坡面分布时,由于岩层本身的重力作用,或由于裂隙水的结冰作用,增加了岩层的荷载,而使坡面岩层曲折,导致岩层破坏,岩体沿坡向下崩落。
岩石的渗透性岩石在一定的水力梯度作用下,水穿透岩石的能力。
简答举出至少四种结构面胶结形式与力学性能结构面经过胶结,可使岩体力学性能发生变化。
研究结构面的胶结情况,鉴定胶结物的成分,可以预测岩体在自然或人工营力作用下力学性能的稳定性。
由于胶结物成分不同,其强度差异大。
1)泥质胶结。
脱水的泥质胶结结构面其强度高于未脱水的。
未脱水的粘土质胶结,其强度有水时常呈可逆反应,很不稳定。