71-2岩石力学与工程岩石边坡工程-53页文档资料
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935岩石力学参考书目岩石力学是岩石科学中的重要分支之一,研究岩石的机械性质和变形行为。
为了深入了解岩石力学的相关知识,我们可以参考以下一些内容生动、全面、有指导意义的书目。
1. 《岩石力学基础》(作者:宋洪伟):这本教材是岩石力学领域的经典之作,全面而深入地介绍了岩石的物理力学基础和岩石的基本力学特性。
书中提供了大量的案例和实例,帮助读者更好地理解和应用岩石力学的相关知识。
2. 《岩石力学与工程应用》(作者:吴健雄、徐锡伟):这本书是岩石力学与工程应用领域的重要参考书之一。
内容涵盖了岩石的力学性质、岩石的变形与破坏机制、岩石的工程应用等方面的知识。
书中结合实际工程案例进行分析,有助于读者理解岩石力学在工程中的实际应用。
3. 《岩石力学导论》(作者:康纪之):这本书对岩石力学的基本理论和实践应用进行了系统的介绍。
内容包括岩石的组成、物理力学特性、弹性与塑性变形、岩石力学模型等方面的内容。
书中还包含了大量的图表和实例,帮助读者更好地理解和应用岩石力学的知识。
4. 《岩石力学与岩体工程力学》(作者:刘重贵):这本书从岩石力学理论的基础出发,介绍了岩石的应力、应变关系,岩石的强度特性,岩体的变形与破坏等方面的内容。
书中还专门讨论了地下开挖、岩石坍塌和岩石固体材料力学特性等方面的内容,对读者了解岩石力学与岩体工程力学有很大的指导作用。
5. 《岩石力学与工程实践》(作者:陆德仁):这本书以工程实践为导向,系统地介绍了岩石力学与工程结合的理论与方法。
内容涵盖了地下工程、边坡工程、隧道工程和岩石坝工程等方面的知识。
书中不仅提供了相关工程案例,还提供了实用的计算方法和工程设计指南,对实际工程应用有很大的参考价值。
通过参考这些内容生动、全面、有指导意义的岩石力学书目,我们可以更好地了解岩石力学的基本理论和应用方法,为工程实践提供有力的支持和指导。
无论是研究还是实践,岩石力学都是一个重要的领域,通过对这些书目的学习和应用,我们可以不断提高自己在岩石力学领域的能力和水平。
岩石力学复习资料岩石力学是研究岩石在地壳内的力学性能和岩石体受力行为的科学。
它是岩土工程学和地质科学等学科的基础,对于岩土工程设计和地质灾害研究具有重要意义。
本文将回顾岩石力学的基本概念、岩石的力学参数以及岩石的力学行为。
一、岩石力学基本概念1. 岩石力学的定义岩石力学是研究岩石在地壳内受力行为和力学性能的科学。
2. 岩石力学的分类岩石力学可以分为静力学和动力学两个方面,静力学研究岩石在静态力下的受力行为,动力学研究岩石在动态力下的受力行为。
3. 岩石力学的应用领域岩石力学广泛应用于岩土工程设计、地质工程、矿山工程、地震工程等领域。
二、岩石的力学参数1. 岩石的强度参数强度参数是描述岩石抵抗外力破坏的能力的物理参数,包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。
2. 岩石的变形参数变形参数是描述岩石受力后变形行为的物理参数,包括弹性模量、切变模量、泊松比等。
3. 岩石的破裂参数破裂参数是描述岩石破坏过程的物理参数,包括岩石的裂纹扩展速率、割裂强度等。
三、岩石的力学行为1. 岩石的离散性与连续性岩石具有离散性与连续性两个特点,离散性体现为岩石的裂缝和节理,连续性体现为岩石的均质性和各向同性。
2. 岩石的强度与变形特性岩石的强度和变形特性是岩石力学的核心内容,强度特性决定了岩石的抗破坏能力,变形特性描述了岩石在受力下的变形行为。
3. 岩石的破坏机理岩石的破坏机理是研究岩石力学行为的重要内容,常见的岩石破坏机理包括拉裂破坏、压碎破坏、剪切破坏等。
四、岩石力学实验岩石力学实验是研究岩石力学行为的重要手段,常用的岩石力学实验包括压缩试验、拉伸试验、剪切试验等。
五、岩石力学在工程中的应用1. 岩土工程设计岩石力学为岩土工程设计提供了可靠的理论依据和实验方法,通过岩石力学参数的测定和工程实例的分析,可以有效评估岩土体的稳定性和承载能力。
2. 地震工程岩石力学对地震工程的设计和评估具有重要作用,通过岩石的动力学特性和破坏机理的研究,可以预测地震对岩石体的影响,提高地震工程的抗震能力。
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。
岩体⼒学复习资料《岩⽯⼒学》复习题⼀、判断题:1.结构⾯组数越多,岩体强度越接近于结构⾯强度。
(∨)2.岩⽯三向抗压强度不是⼀个固定值,将随围压变化⽽改变。
(∨)3.流变模型元件并联组合时,各元件满⾜应⼒相等,应变相加关系。
(×)4.在未受开采影响的原岩体内存在着原岩应⼒,其⽅向与⽔平⽅向垂直。
(×)5.岩⽯抗压强度值的离散系数越⼤,说明岩⽯抗压强度平均值的可信度越⾼。
(×)6.斜坡变形的结果将导致斜坡的破坏。
×7.岩⽯蠕变与岩⽯类别有关,与应⼒⼤⼩有关。
(∨)8.有粘聚⼒的固结岩体体,由地表开始侧压⼒与深度成线性增长。
(×)9.椭圆断⾯巷道,其长轴⽅向与最⼤主应⼒⽅向⼀致时,周边受⼒条件最差。
(×)10.在⼒学处理上,弱⾯不仅能承受压缩及剪切作⽤,还能承受拉伸作⽤。
(×)11.结构⾯组数越多,岩体越接近于各向异性。
(×)12.流变模型元件串联组合时,各元件满⾜应变相等,应⼒相加关系。
(×)13.软弱岩层受⼒后变形较⼤,表明构造应⼒在软弱岩层中表现显著。
(×)14.岩⽯限制性剪切强度不是固定值,与剪切⾯上作⽤的正压⼒有关。
(∨)15.软岩破坏为渐进过程,⾸先对破坏部位⽀护,可使软岩控制取得好的效果。
(∨)16.随开采深度增加,巷道围岩变形将明显增⼤。
(∨)17.从巷道周边围岩受⼒情况看,拱型断⾯巷道要⽐梯形巷道断⾯差。
(×)18.塑性变形与静⽔应⼒⽆关,只与应⼒偏量有关,与剪应⼒有关。
(∨)19.对⽆粘聚⼒的松散体,由地表开始侧压⼒即与深度成线性增长。
(∨)20巷道返修是⼀种较好的巷道⽀护对策。
(×)21.⽔库蓄⽔前,河间地块存在地下分⽔岭,蓄⽔后将不会产⽣库⽔向邻⾕的渗漏。
×22.在岩⼟体稳定性评价中,由于边界条件、荷载条件、岩⼟体强度等难以精确确定,通常在设计上考虑上述因素及建筑物重要性⽽综合确定⼀经验值,此即稳定性系数。
名词解释:1.结构面:地质历史发展过程中,在岩体内部形成的具有一定方向、一定规模、一定形态、和特征的面状、缝状、层状、带状的地质界面。
2.重度r:岩石的单位体积(包括岩石孔隙体积)的重力。
3.比重Gs:岩石的干的重力除以岩石的实体体积(不包括孔隙),再与4℃时水的重度相比。
4.孔隙率:岩石中试样孔隙体积与岩石试样总体积的百分比,是反映岩石致密程度和岩石质量的重要参数。
5.吸水率:干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下,岩石吸入水的重力对岩石干重力之比的百分率。
6.饱水率:岩石试样在高压或真空情况下,强制吸入水的重量对岩石干重之比的百分率。
7.抗冻性:岩石抵抗冻融破坏的能力。
8.渗透系数:介质对某种物体的渗透能力。
9.膨胀性:岩石浸水后体积增大的性质。
10.崩解性:岩石与水相互作用时失去粘结性并完全丧失强度的松散物质的性能。
11.模量比:弹性模量与单轴抗压强度的比值。
12.RQD:岩石质量指标。
岩心采取率:工程中采用直径为75mm的双层岩心管金刚石钻进,提取直径为54mm 的岩心长度大于10cm的岩心长度之和与钻孔总进尺的百分比。
13.体积模量K:平均应力与体积应变之比。
{[(σx +σy +σz )/3 ]/(△V/V)}14.剪切模量G:材料在弹性变形阶段内剪应力和对应的剪应变的比值。
G=E/[2*(1+u)]15.弹性抗力系数k(岩石反力系数):使隧洞周围的岩石达到一个单位变形时所需要的压力的大小。
16.测压比:平均水平应力σh,av与垂直应力σv的比值。
17.海姆假说:在岩体深处的初始垂直应力与其上覆岩体的重量成正比,而水平应力大致与垂直应力相等。
18.应力集中系数:地下洞室开挖后洞室上的一点切向应力与洞室开挖前洞壁上的天然应力的比值。
19.山岩压力:由于洞室围岩的变形和破坏而作用在支护或衬砌上的压力。
20.岩石的坚固系数:将岩石看作没有凝聚力的大块散粒体时的内摩擦系数,包括由于凝聚力推到的摩擦系数与原岩石中的内摩擦系数之和。
岩土的物理力学性质指标
岩土的物理力学性质指标应根据工程地质划分的扇形区及各区的边坡变形破坏特点,选取与之有关的试样进行力学试验,测定岩石及软弱夹层物理力学性质指标。
岩石及软弱夹层的物理性质指标详见表1至表7。
表1部分岩石的容重
岩石名称
容重γ(g/cm3)
岩石名称
容重γ(g/cm3)
变化范围平均值变化范围平均值
花岗岩 2.25~2.80 2.65 泥质砂岩— 2.28 响岩——粘土质砂岩— 2.52 正长岩 2.50~3.00 2.79 页岩 2.3~2.6 2.50 流纹岩——砂质页岩 2.08~2.65 2.36 流纹斑岩 2.49~2.63 2.60 粘土质页岩 2.51~2.72 2.65
表2部分岩石的孔隙率与吸水率
表3不同成因粘土的有关物理力学性质指标(一)
表4不同成因粘土的有关物理力学性质指标(二)
表5几种土的渗透系数表
表6土的平均物理、力学性质指标(一)
表7土的平均物理、力学性质指标(二)
注:1.平均比重取:砂为2.65;轻亚粘土为2.70;亚粘土为2.71;粘土2.74。
2.粗砂与中砂的Eo值适用于不均系数Cu=3时,当Cu>5时应按表中所列值减少2/3。
Cu为中间值时, Eo 值按内插法确定。
3.对于地基稳定计算,采用内摩擦角φ的计算值低于标准值2°。
岩石及软弱夹层的力学性质指标见表8至表25。
表8岩石力学性质指标的经验数据(一)。