第3讲-岩石力学-岩石的变形、破坏特征
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岩体的变形与破坏1基本概念及研究意义变形:岩体的宏观连续性无明显变化者。
破坏:岩体的宏观连续性已发生明显变化。
岩体破坏的基本形式:(机制)剪切破坏和拉断(张性)破坏。
一、岩体破坏形式与受力状态的关系岩体破坏形式与围岩大小有明显关系。
注意:岩全破坏机制的转化随围压条件的变化而变化。
破坏机制转化的界限围压称破坏机制转化围压。
一般认为,1/5~1/4[・]不可拉断转化为剪切。
1/3〜2/3 [ ” ]可由剪切转化为塑性破坏。
有人认为(纳达),可用6偏向6的程度来划分应力状态类型。
应力状态类型参数a二2°~2 _ 5 _ 6 : =1,即()2=()1:=-l, W 0 2= 0 3)二、岩体破坏形式与岩体结构的关系低围压条件下岩石三轴试验表明。
坚硬的完整岩体主要表现为张性破坏。
含软弱结构面的块状岩体,当结构面与最大主应力夹角合适时,则表现为沿结构面的剪切。
碎裂岩体的破坏方式介于二者之间。
碎块状或散体状岩体主要为塑性破坏。
对第一种情况,某破坏判据已经介绍很多了。
第二种情况,可采用三向应力状态莫尔圆图解简单判断。
三、岩体的强度特征单轴应力状态时,结构与6方向决定了岩体的破坏形式。
复杂应力状态时,含一组结构面的岩体破坏形式与岩体性质、结构面产状, 应力状态关系很大。
2岩体在加荷过程中的变形与破坏2.1拉断破坏机制与过程一、拉应力条件下的拉断破坏当s+3b: SO时,拉应力对岩石破坏起主导作用。
[讣-亠二、压应力条件下的拉断破坏压应力条件下裂缝尖端拉应力集中最强的部位位于与主压应力是0 = 30 ~ 40。
地方向上,并逐渐向与b]平行地方向扩展。
当b] +3o\ > 0 时,破坏准则为:bq二0时为单轴压拉断。
2.2剪切变形破坏机制与过程一、潜在剪切面剪断机制与过程A.滑移段B.锁固段进入稳定破裂阶段后,岩体内部应力状态变化复杂。
产生一系列破裂。
(1)拉张分支裂隙的形成,原理同前。
(2)不稳定破裂阶段法向压碎带的形成,削弱锁固段岩石。
岩石的地质力学特征岩石是地球上最常见的物质之一,其地质力学特征对于了解地球内部的构造和地质活动具有重要的意义。
在本文中,我将介绍岩石的地质力学特征,包括岩石的类型、力学性质、破裂与变形等方面。
首先,让我们来了解一下岩石的类型。
岩石可以分为三种主要类型:火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩是由地壳或地幔中的熔融岩浆冷却所形成的,例如花岗岩和玄武岩。
沉积岩是由岩屑、有机物或溶解物质在地表沉积并经过压实而形成的,例如砂岩和石灰岩。
变质岩是由原有岩石在高温和高压下发生变化而形成的,例如片麻岩和云母片岩。
接下来,我们来了解一下岩石的力学性质。
岩石的力学性质可以通过一些实验来测试。
其中,最常用的是强度测试和弹性模量测试。
强度测试可以用来评估岩石的破裂和破坏的能力。
弹性模量测试则可以用来评估岩石的变形和回弹能力。
这些测试结果可以帮助我们对岩石的力学性质有更深入的了解。
岩石在地质过程中会发生各种破裂和变形。
其中,最常见的是岩石的断裂和褶皱。
断裂是指岩石在外力作用下发生断裂并形成断层。
断层可以是平行于地层的走向、顺层倾向或垂直于地层的倾角。
褶皱则是指岩石在外力作用下发生挤压并形成褶皱。
褶皱可以是正褶皱或逆褶皱,取决于褶皱的折叠方向。
除了断裂和褶皱,岩石还可以发生岩浆侵入和岩石变形等现象。
岩浆侵入是指岩浆从地壳或地幔中向上运动并进入岩石中的过程。
岩浆侵入的形式有很多,常见的有岩浆柱、岩浆包裹体和岩浆岩等。
岩石变形是指岩石在外力作用下发生形状和体积的变化。
岩石变形可以是弹性变形或塑性变形,取决于岩石的力学性质和外力的大小。
总结起来,岩石的地质力学特征包括其类型、力学性质、破裂和变形等方面。
了解和掌握这些特征对于地质研究和工程建设具有重要的意义。
我们可以通过实验和观察来深入了解岩石的地质力学特征,并将其应用于实际的工程项目中。
随着科技的不断发展,我们对岩石的了解也会越来越深入,为地球科学的进一步发展提供更多的支持。
岩石的变形与强度特征
岩石的变形特征指的是岩石在外力作用下发生形变的能力和方式。
岩石的变形特征可以分为弹性变形、塑性变形和破裂变形。
弹性变形是指岩石受到外力作用后,在力消失后能够恢复原状的能力。
在弹性变形过程中,岩石的分子或晶粒发生微小的变形,但岩石体整体保持无残余变形。
弹性变形是岩石的初始变形阶段,也是岩石的应力-应变关系呈线性的阶段。
塑性变形是指岩石在受到外力作用时,发生可见的变形,并且在力消失后不能完全回复原状的能力。
岩石发生塑性变形时,其分子或晶粒会发生较大的变形,导致岩石内部产生残余变形。
塑性变形是岩石的中等和后期变形阶段,其应力-应变关系呈
非线性。
破裂变形是指岩石在受到较大外力作用或超过岩石强度极限时发生的变形。
在破裂变形过程中,岩石会发生明显的断裂和破碎,并且通常伴随着能量的释放。
岩石的破裂变形是岩石的破坏阶段,岩石在此阶段往往失去了承载能力。
岩石的强度特征指的是岩石承受外力时的力学性能。
岩石的强度特征包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、硬度和韧性等。
不同类型的岩石具有不同的强度特征,例如,花岗岩具有高抗压强度和硬度,而粘土具有较低的抗压强度和硬度。
岩石的强度特征是评价岩石工程性质的重要指标,在岩石工程设计和施工中具有重要的意义。