岩石物理学复习提纲

岩石力学复习知识要点提纲《岩石力学》课程知识要点一、基本概念 1.岩石力学 2.应力3.正应力/normal stress component ：应力在其作用截面的法线方向的分量。

4.剪应力/shear stress component ：应力在其作用截面的切线方向的分量。

5.体力：分布在物体体积内的力。

面力：分布在物体表面上的力。

6.弹性力学的基本假定7.内力：物体本身不同部分之间相互作用的力。

8.正面：外法线沿着坐标轴的正方向的截面。

正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正，反之为负。

9.负面：外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。

负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正，反之为负。

10.应力变换公式222ll lm 2()()()()x xx y yy z zz x y xy y z yz z x zx x x xx y y yy z z zz x y y x xy y z z y yz z x x z zxl l l l l l l l l l m l m l m l m l m l m l m l m l m σσσσσσσσσσσσσσ=+++++=++++++++11.主平面：单元体剪应力等于零的截面。

12.主应力：主平面上的正应力。

13.三维主应力方程与应力不变量：321231222222230()2()P P P xx yy zzxx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=⎧=++⎪⎪=+++++⎨⎪=+-++⎪⎩σ1,σ2,σ3最大主应力、中间主应力和最小主应力． 14.主应力之间相互正交条件：1212120x x y y z z λλλλλλ++=15.静水应力分量与主偏应力分量 1112233,,,3m m m m I S S S σσσσσσσ==-=-=-16.静力平衡方程000xy xx xzyx yy yzzy zx zzX x y z Y x y z Z x y z σσσσσσσσσ∂⎧∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂⎪+++=⎨∂∂∂⎪⎪∂∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎩17.平面问题的主应力及其方向计算1,21()tan 12xx xx yy xyp σσσσσασ-=+=-18应变、位移关系方程,,1,()21,()21,()2y x z xy z y y x x xy z y y z z yz z x x z z zx z u u ux y z u u u u y x x y u u u u z y y z u u u u x z z x εεεγγγ∂⎧∂∂===⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂=+Ω=-⎪⎪∂∂∂∂⎨∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎪∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎩19.体积应变xx yy zz εεε∆=++20.变形协调方程/strain compatibility equations ：(P28) 22222yyxy xx yxx yεγε∂∂∂+=∂∂∂∂21.虎克定律()()()111111,,,x x y z y y z x z zx y xy xy yz yz xz xz E E E G G G εσμσσεσμσσεσμσσγτγτγτ⎧⎡⎤=-+⎪⎣⎦⎪⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎨⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎪⎪===⎩22.岩土力学关于位移、应力、应变正负的规定(i)沿坐标轴正向作用的力和位移分量为正；(ii)收缩正应变为正；(iii)压缩正应力为正；(iV)若截面内法线相对于坐标的原点向内指，则截面上剪应力方向相对于坐标原点向内为正，反之亦然。

岩体力学复习提纲一．概念题1．名词解释：（1）岩石；（2）岩体；（3）岩石结构；（4）岩石构造；（5）岩石的密度；（6）块体密度；（7）颗粒密度；（8）容重；（9）比重；（10）孔隙性；（11）孔隙率；（12）渗透系数；（13）软化系数；（14）岩石的膨胀性；（15）岩石的吸水性；（16）扩容；（17）弹性模量；（18）初始弹性模量；（19）割线弹性模量；（20）切线弹性模量；（21）变形模量；（22）泊松比；（23）脆性度；（24）尺寸效应；（25）常规三轴试验；（26）真三轴试验；（27）岩石三轴压缩强度；（28）流变性；（29）蠕变；（30）松弛；（31）弹性后效；（32）岩石长期强度；（33）强度准则。

2．岩石颗粒间连接方式有哪几种？3．何谓岩石的水理性？水对岩石力学性质有何影响？4．岩石受载时会产生哪些类型的变形?岩石的塑性和流变性有什么不同?从岩石的破坏特征看，岩石材料可分为哪些类型？5．岩石在单轴压缩下典型的应力—应变曲线有哪几种类型，并用图线加以说明。

6．简述循环荷载条件下岩石的变形特征。

7．简述岩石在三轴压缩条件下的变形特征与强度特征。

8．岩石的弹性模量与变形模量有何区别？9．岩石各种强度指标及其表达式是什么？10．岩石抗拉强度有哪几种测定方法？在劈裂法试验中，试件承受对径压缩，为什么在破坏面上出现拉应力破坏？11．岩石抗剪强度有哪几种测定方法？如何获得岩石的抗剪强度曲线？12．岩石的受力状态不同对其强度大小有什么影响？哪一种状态下的强度较大？13．简述影响岩石单轴抗压强度的因素。

14．岩石典型蠕变可划分为几个阶段，图示并说明其变形特征？15．岩石流变模型的基本元件有哪几种？各有何特征？16．简述马克斯伟尔（Maxwell）模型和凯尔文（Kelvin）模型的特点。

17．何谓岩石长期强度，其与岩石瞬时强度的关系如何？其研究实际意义是什么？18．莫尔强度理论的主要观点是什么？如何根据莫尔强度理论判断岩石中一点破坏与否？19．简述格里菲斯强度理论的基本观点,并写出格里菲斯条件。

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。

第一章绪论一、岩石物理学1、定义：是专门研究岩石的各种物理性质及其产生机制的一门学科。

2、研究方法：观察、实验、归纳、总结3、主要困难：岩石是混合物；多尺度系统；观测条件偏离实际条件二、研究尺度1、有关岩石研究的尺度问题：矿物的组成、性质、含量；矿物的分布、胶结情况；矿物间的孔隙度及孔隙流体等。

推论：岩石的物理性质与测量的尺度有关2、分类：矿物尺度：研究各个矿物的性质、矿物与矿物之间相互的接触几何等岩石尺度：研究由多个矿物组成的岩石，在此尺度下，矿物的性质被平均掉了，取而代之的是岩石的性质岩体尺度：研究不仅包括了完整的岩石，而其还包括了岩石的组合，包括岩石的节理等间断面地质尺度：为各级尺度性质的高度且复杂的综合。

而地质现象是由矿物、岩石、岩体和构造运动的总体所决定的。

第二章基础知识和基础概念第一节矿物学和岩石学基础1、矿物：在地质作用下形成的天然单质或化合物，具有相对固定的化学成分、物理性质和结晶构造，是岩石和矿石的基本组成部分。

2、矿物的特点：天然产出、无机作用形成、均匀的固体（具有确定的或在一定范围内变化的化学成分和分子结构，其均匀性表现在不能用物理的方法把其分成在化学上互不相同的物质，这是矿物与岩石的根本区别。

）3、粘土：是一种颗粒非常细的天然沉积物或软岩石，由直径小于0.05mm的颗粒组成。

4、骨架：泛指岩石中除泥质之外的固体部分第二节多空介质及其描述一、比面1、定义：单位体积的岩石内，骨架（或叫颗粒）的总表面积；或单位体积的岩石内，总孔隙的内表面积。

S=A/Vｂ2、实质：反映了单位外表体积岩石中所饱和的流体与岩石骨架接触面积的大小。

反映了岩石骨架的分散程度，比面越大，骨架分散程度越大，颗粒也越细，渗流阻力越大。

3、影响因素：颗粒大小、形状、排列方式、胶结物含量颗粒越小 S越大孔隙度越大 S越小胶结物含量越高 S越小二、曲折度三、压缩性系数第三节岩石的孔隙度一、孔隙度1、孔隙度是表征岩石储集特征或能力的参数2、孔隙分类：（1）按大小：超毛管、毛细管、微毛细管（2）按连通状况：连通孔隙、孤立孔隙-死孔隙（3）按储渗性能：有效孔隙、无效孔隙只有相互连通的超毛细管孔隙和毛细管孔隙是有效的油气储渗空间，微毛细管孔隙和死孔隙都是无意义的3、孔隙度：岩石孔隙体积与岩石的外表体积之比4、孔隙度分类：绝对孔隙度有效孔隙度流动孔隙度绝对 > 有效 > 流动二、双重孔隙度1、定义：含有裂缝-孔隙或溶洞-孔隙的储层岩石称为双重孔隙介质，简称双重介质。

第一章 绪论1、岩石力学定义:岩石力学是研究岩石的力学性质的一门理论与应用科学；它是力学的一个分支；它探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应。

2、岩石力学研究的目的：科学、合理、安全地维护井巷的稳定性，降低维护成本，减少支护事故。

3、岩石力学的发展历史与概况： （1）初始阶段（19世纪末—20世纪初）1912年，海姆（A.Hmeim ）提出了静水压力理论：金尼克（A.H.ΠHHHHK ）的侧压理论： 朗金（W.J.M.Rankine ）的侧压理论： （2）经验理论阶段（ 20世纪初—20世纪30年代）普罗托吉雅克诺夫—普氏理论：顶板围岩冒落的自然平衡拱理论； 太沙基：塌落拱理论。

4、地下工程的特点：（1）岩石在组构和力学性质上与其他材料不同，如岩石具有节理和塑性段的扩容（剪胀）现象等； （2）地下工程是先受力（原岩应力），后挖洞（开巷）； （3）深埋巷道属于无限域问题，影响圈内自重可以忽略； （4）大部分较长巷道可作为平面应变问题处理；（5）围岩与支护相互作用，共同决定着围岩的变形及支护所受的荷载与位移； （6）地下工程结构容许超负荷时具有可缩性； （7）地下工程结构在一定条件下出现围岩抗力； （8）几何不稳定结构在地下可以是稳定的； 5、影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素矿物：地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物； 结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及相互结合的情况； 构造：组成成分的空间分布及其相互间排列关系；第二章 岩石力学的地质学基础 1、岩石硬度通常采用摩氏硬度，选十种矿物为标准，最软是一度，最硬十度。

这十种矿物由软到硬依次为：l-滑石； 2-石膏；3-方解石；Hγ1νλν=-H λγH λγ4-萤石；5-磷灰石；6-正长石；7-石英；8-黄玉； 9-刚玉；10-金刚石；2、解理：是指矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，裂开的光滑平面称为解理面。

第二章岩石的基本物理力学性质第一节概述第二节岩石的基本物理性质一岩石的密度指标1 岩石的密度:岩石试件的质量与试件的体积之比，即单位体积内岩石的质量。

（1）天然密度：是指岩石在自然条件下，单位体积的质量，即（2）饱和密度：是指岩石中的孔隙全部被水充填时单位体积的质量，即（3）干密度：是指岩石孔隙中液体全部被蒸发，试件中只有固体和气体的状态下，单位体积的质量，即（4）重力密度：单位体积中岩石的重量，简称重度。

2 岩石的颗粒密度：是指岩石固体物质的质量与固体的体积之比值。

公式二岩石的孔隙性1 岩石的孔隙比：是指岩石的孔隙体积与固体体积之比，公式2 岩石的孔隙率：是指岩石的孔隙体积与试件总体积的比值，以百分率表示，公式孔隙比和孔隙率的关系式：三岩体的水理性质1 岩石的含水性质（1）岩石的含水率：是指岩石孔隙中含水的质量与固体质量之比的百分数，即（2）岩石的吸水率：是指岩石吸入水的质量与试件固体的质量之比。

2 岩石的渗透性：是指岩石在一定的水力梯度作用下，水穿透岩石的能力。

它间接地反映了岩石中裂隙间相互连通的程度。

四岩体的抗风化指标1 软化系数：是指岩石饱和单轴抗压强度与干燥状态下的单轴抗压强度的比值。

它是岩石抗风化能力的一个指标，反映了岩石遇水强度降低的一个参数：2 岩石耐崩解性：岩石与水相互作用时失去粘结性并变成完全丧失强度的松散物质的性能。

岩石耐崩解性指数：是通过对岩石试件进行烘干，浸水循环试验所得的指数。

它直接反映了岩石在浸水和温度变化的环境下抵抗风化作用的能力。

3 岩石的膨胀性：岩石浸水后体积增大的性质。

（1）岩石的自由膨胀率：是指岩石试件在无任何约束的条件下浸水后所产生膨胀变形与试件原尺寸的比值。

（2）岩石的侧向约束膨胀率：是将具有侧向约束的试件浸入水中，使岩石试件仅产生轴向膨胀变形而求得膨胀率。

（3）膨胀压力:岩石试件浸水后，使试件保持原有体积所施加的最大压力。

五岩体的其他特性1 岩石的抗冻性:岩石抵抗冻融破坏的性能。

岩体力学复习提纲第一章1.何谓岩体力学？它的研究任务和对象是什么？是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学•岩体的地质特征•岩块、结构面的力学性质•岩体的力学性质•岩体中天然应力•岩体中重分布应力•稳定性计算与评价•工程处理与加固2.岩体力学采用的研究方法有哪些？•工程地质研究法研究岩块和岩体的地质与结构特征，为岩体力学的进一步研究提供地质模型和地质资料•试验法为岩体变形和稳定性分析计算提供必要的物理力学参数•数学力学分析法通过建立岩体力学模型和利用适当的分析方法，预测岩体在各种力场作用下的变形与稳定性，为设计和施工提供定量依据•综合分析法采用多种方法考虑各种因素(包括工程的、地质的及施工的等)进行综合分析和综合评价，得出符合实际情况的正确结论第二章3.何谓岩块？岩体？试比较岩块、岩体与土的异同点。

岩块（Rock block 或Rock）指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元岩体（Rockmass）是指地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。

5.何谓岩块结构？它是怎样影响岩块的力学性质的？岩块的结构：岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情况与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。

7.何谓结构面？从地质成因上和力学成因上结构面可划分为哪几类？各有什么特点？结构面（Structural Plane）指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。

1.原生结构面岩体在成岩过程中形成的结构面。

n沉积结构面是沉积岩在沉积和成岩过程中形成的，有层理面、软弱夹层、沉积间断面和不整合面等。

n岩浆结构面是岩浆侵入及冷凝过程中形成的结构面，包括岩浆岩体与围岩的接触面、各期岩浆岩之间的接触面和原生冷凝节理等。

n变质结构面在变质过程中形成，分为残留结构面和重结晶结构面。

岩石物理学复习题第一章绪论1、什么叫岩石物理学？2、岩石物理学研究的基本目的？3、岩石物理学在油气勘探中的桥梁作用是什么？4、为什么岩石物理学的许多研究在实验室进行（实验室的研究意义）？第二章岩石的基本特性1、沉积岩中有那些常见的岩石和矿物，至少列出三种。

2、岩石结构是指什么？3、什么是岩石的尺度，有那几种？地球物理勘探主要研究哪几种尺度？4、为什么岩石的物理性质与尺度有关？5、粘土矿物中较有代表性有那几种？6、压力、地应力、孔隙压力等力的国际单位是什么？列出几个还有常用的单位？7、什么是有效压力8、什么是岩石的骨架、基质和岩石的结构？9、从岩石构造上一般怎样区分泥岩和砂岩？10、最常用的测量砂岩颗粒的方法是什么？怎样表示砂岩颗粒的分布？11、岩石的比面是什么，为什么要研究岩石的比面？12、砂岩中胶接物的胶接方式有几种类型？13、粘土矿物中的水按其存在状态有几种，特点是什么？14、岩石的孔隙结构是指什么？有那几个孔隙结构参数？15、当砂岩颗粒是等径简单立方堆积时，用简单的作图法计算这种结构的孔隙度。

16、描述岩石孔隙结构主要有那几个参数，17、孔隙度有几概念，它们的大小分别?18、描述岩石密度时，会用到几种密度概念？19、设岩石孔隙中含有水和油，其中水的饱和度为35%，油的密度是0.92g/cm3，水的密度1.04 g/cm3，求孔隙中流体的密度。

20、实验室最简单测试岩石孔隙的方法用什么？写出相应的计算公式，并说明公式中每个量的含意。

21、什么是地层水、矿物水？地层水中分几种状态，它们的特点是什么？第三章岩石的电磁学性质1、为什么要进行岩石导电性的研究？2、岩石的导电特性与储层的那些特性有关？3、岩石导电性由那两个因素决定（岩石的电性主要由谁决定），可分成那两类？4、简述岩石的电阻率及其影响因素（岩石电阻率主要取决于那些因素）？5、一般认为砂岩的骨架不导电，为什么在含泥或饱和砂岩中电阻率较低。

《岩石力学》复习资料1.1 简述岩石与岩体的区别与联系。

答:岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体,力学性质可在实验室测得；岩体是指由背诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面切割的岩块组成的集合体，力学性质一般在野外现场进行测定，因此更接近岩体的实际情况，反映岩体的实际强度。

1.2 岩体的力学特征是什么？答：（1)不连续性：岩体受结构面的隔断,多为不连续介质，但岩块本身可作为连续介质看待；（2)各向异性：结构面有优先排列位向的趋势,随着受力岩体的结构趋向不同力学性质也各异；(3）不均匀性：结构面的方向、分布、密度及岩块的大小、形状和镶嵌状况等在各部位都很不一致，造成岩体的不均匀性；（4)岩块单元的可移动性：岩体的变形破坏往往取决于组成岩体的岩石块单元体的移动,这与岩石块本身的变形破坏共同组成岩体的变形破坏；（5）力学性质受赋存条件的影响：在一定的地质环境中，岩体赋存有不同于自重应力场的地应力场、水、气、温度以及地质历史遗留的形迹等。

1.3 岩石可分为哪三大类?它们各自的基本特点是什么?答：（1）岩浆岩：由岩浆冷凝形成的岩石，强度高、均匀性好；（2）沉积岩：由母岩在地表经风化剥蚀后产生，后经搬运、沉积和结硬成岩作用而形成的岩石,具有层理构造，强度不稳定，且具有各向异性；（3）变质岩：由岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受高温、高压及化学活动性流体的影响发生变质而形成的岩石.力学性质与变质作用的程度、性质以及原岩性质有关。

1.4 简述岩体力学的研究任务与研究内容。

研究任务：①建模与参数辨别;②确定试验方法、仪器与信息处理；③现场测试；④实际应用；研究内容：①岩石与岩体的物理力学性质(岩石的物质组成和结构特征，岩石的物理、水理性质，岩块在不同应力状态作用下的变形和强度特征,结构面的变性特征和强度参数的确定等）;②岩石和岩体的本构关系(岩块的本构关系，岩体结构面分类和典型结构面本构关系,岩体的本构关系）；③工程岩体的应力、变形和强度理论（岩体初始应力测量及分布规律，岩体中应力、应变和位移计算，岩体破坏机理、强度理论和工程稳定性维护与评价）：④岩石(岩块）室内实验（室内实验是岩石力学研究的基本手段）;⑤岩体测试和工程稳定监测（岩体原位力学实验原理和方法，岩体结构面分布规律的统计测试,岩体的应力、应变、位移检测方法及测试数据的分析利用,工程稳定准则和安全预测理论与方法)。

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。

岩石物理复习提纲岩石物理学复习提纲名词解释岩石物理学：孔隙压力：岩石粒度：颗粒的球度：孔隙迂曲(曲折)度τ：喉道：孔喉比：有效孔隙度：孔隙纵横比：束缚水：弹性介质：连续介质：质点：应力：杨氏模量：剪切模量：泊松比：体积模量：波动：纵波横波反射透射定律波阻抗透射和反射系数衰减系数离子导电岩石：电子导电岩石：第一章1、什么叫岩石物理学2、岩石物理学的研究基础3、岩石物理的主要研究内容4、岩石物理的桥梁作用5、油气勘探中几个方向的研究主要内容第二章1、矿物岩石2、3、岩石中常见的矿物4、岩石的几种尺度，上下限尺度5、为什么岩石的物理性质与尺度有关6、极小均匀化体积概念7、8、岩石的特点9、地温和地应力，温度梯度，地应力的单位，孔隙压与有效压力 10、第三章1、多孔岩石的骨架2、砂岩的结构3、球度和比面概念5、砂岩的胶结物及类型常见的胶结物类型6、岩石的孔隙和裂隙，7、岩石孔隙结构模型和结构参数 8、孔、渗、饱的基本概念第四章1、弹性介质、连续介质2、应力的定义和概念、主应力、静水压力3、应变的定义和概念，应变分量表示式4、线应变、角应变和体积应变(图示和表示)5、胡克(Hooke)定律，一般表示式，张量表示式6、各向同性介质的胡克(Hooke)定律和弹性常数的定义推导，几种弹性常数的物理含义。

7、8、各向异性的基本概念，对称性，弹性系数个数第五章1、声波传播的成因2、波的类型，振动模式，射线图示3、波阻抗和波的反射和透射4、分界面上的反射和透射波，固－空、液－空、液－固、固－固界面的反射和透射作图5、岩石弹性波的衰减基本知识，衰减的三个定义，品质因数（子）相互关系第六章1、多孔介质理论，弹性波在多孔饱和均匀介质传播的理论，用有效弹性模量描述。

3、有效介质模型理论什么叫有效介质、理论的基本原则、Voigt模型、Reuss模型表示式和图示，Reuss-Voigt-Hill平均值4、Wyllie时间平均方程模型公式推导表示式适用条件5、孔隙流体模量Kfl模型―Wood’s方程应用实例6、Gassmann方程或流体置换方程出现的几个量，假设条件及含义，意义7、空骨架模量与干燥模量的不同8、Gassmann方程中的参数来源空骨架和流体的体积模量用什么模型得到。

岩⽯⼒学复习资料1. 岩⽯在反复冻融后其强度降低的主要原因是什么?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2. 岩⽯试件在单轴压⼒作⽤下常见的破坏形式有哪些？①单轴压⼒作⽤下时间的劈裂②单斜⾯剪切破坏③多个共轭斜⾯剪切破坏3.影响单轴抗压强度的因素有哪些？端部效应，试件的形状和尺⼨，加载速率4. 巴西劈裂试验测得的是岩⽯的哪个强度指标？为什么?岩⽯抗拉强度。

根据弹性⼒学公式，沿竖直直径长沙⼏乎均匀的⽔平⽅向拉⼒，在试样的⽔平⽅向直径平⾯内，产⽣最⼤的压应⼒。

可以看出，圆柱体试样的压应⼒只有拉应⼒的3倍，但岩⽯的抗压强度往往是抗拉强度的10倍，这表明岩⽯试样在这样条件下总是受拉破坏⽽不是受压破坏。

因此我们可以⽤劈裂法来确定岩⽯的抗拉强度。

5. 库伦准则的适⽤条件。

①库伦准则是建⽴在试验基础上的破坏数据②库伦准则和莫尔准则都是以剪切破坏做为其物理机理，但岩⽯试验证明岩⽯破坏存在⼤量的微破裂，这些微破裂是张拉破坏⽽不是剪切破坏③莫尔库伦准则适⽤于低围压的情况6. 岩⽯单轴压缩状态下的应⼒-应变曲线⼀般可分为那四个阶段？①在OA区段内，曲线稍微向上弯曲，属于压密阶段，这期间岩⽯中初始的微裂隙受压闭合②在AB区段内，接近直线，近似于线弹性⼯作阶段③BC区段内，曲线向下弯曲，属于⾮弹性阶段，主要是再平⾏于荷载⽅向开始逐渐⽣成新的微裂隙以及裂隙的不稳定④下降段CD 为破坏阶段，C点的纵坐标就是单轴抗压强度Rｃ7. 岩⽯全程应⼒-应变曲线的作⽤是什么？岩爆的预测，蠕变的预测，疲劳破坏8. 蠕变分为哪⼏个阶段？初始蠕变段，等速蠕变段，加速蠕变段9. 为何岩⽯的蠕变曲线很难测得？10. 在⼀定法向应⼒作⽤下，结构⾯在剪切作⽤下产⽣的切向变形形式有哪两种？①对⾮充填粗糙结构⾯，随剪切变形的发⽣，剪切应⼒相对上升较快，当达到剪应⼒峰值后，结构⾯抗剪能⼒出现较⼤的下降，并产⽣不规则的峰后变形或滞滑现象②对于平坦的结构⾯，初始阶段的剪切变形曲线呈下凹型，随剪切变形的持续发展，剪切应⼒逐渐升⾼但没有明显的峰值出现，最终达到恒定值。

岩石力学复习大纲岩石的比重与容重 比重就是岩石试件内固体部分实体积的重量与同体积水的重量的比值。

容重是指单位体积（包括孔隙体积）岩石的重量。

岩石的孔隙性是指岩石中孔隙与裂隙的发育程度， 常用孔隙度表示，孔隙度指的是岩石中各种孔隙裂隙体积总和与岩石体积之比。

岩石的吸水性是指遇水不崩解的岩石在一定实验条件下吸入水分的能力。

岩石的透水性是指岩石被水穿过的性能 影响因素 地下水水头 应力状态 裂隙度 孔隙大小及连通程度 岩石的软化性 岩石浸水饱和后强度降低的性质。

岩石的抗冻性 岩石抵抗冻融破坏的能力岩石的膨胀性 是指岩石浸水后体积增大的性质岩石的破坏形式 脆性破坏 延性破坏 弱面剪切破坏。

岩石的强度强度的概念 是指载荷作用之下岩石抵抗破坏的能力 试验方法及计算P22 24 25 岩石的全应力应变曲线 P7 图和表格弹性模量 泊松比 P8 9泊松比 岩石的横向应变εx 与纵向应变εy 之比称为泊松比岩石的三维变形特性P12岩石强度理论是研究岩石的复杂应力状态下的破坏原因及强度条件的理论强度准则应力强度准则:σ1=f(σ2,σ3,岩石强度参数)或 F(σ1 ,σ2,σ3,岩石强度参数)=0应变强度准则:ε1=f(ε2, ε3,岩石强度参数)或 F(ε1,ε2, ε3,岩石强度参数)=0库仑--莫尔强度准则基本假设: 岩石的剪切破裂发生是某一平面剪应力超过了岩石的内聚力和法向应力引起的摩擦力之抵抗.库仑准则: τ = C + σn tg ϕ 莫尔准则: τ = f(σ) 图见书上P28库仑--莫尔强度准则基本假设的讨论:破坏形式是剪切破坏;与中间主应力无关;沿一平面剪坏,该平面通过中间主应力方向.以主应力形式表达的库仑--莫尔强度准则库仑--莫尔强度理论的应用I)判断岩石是否发生破坏, 屈服函数F=F(σ……)<0 不破坏 =0 临界破坏, >0 破坏II) 预测破坏面的方向剪切破坏面与最大主应力平面夹角为 α=45︒+ϕ/2,与最小主应力平面成 α=45︒-ϕ/2 剪切破裂面是对称共轭的一对.即X 型节理.III)确定岩石单轴抗压强度,抗拉强度,抗剪强度及其相互关系S 2si - 1 2Ccos si - 1 si 1 C ϕ ϕ ϕ ϕ= = + ϕϕϕϕσσsin -1sin 13sin -12Ccos 1++=ασσσϕϕ23sin -1sin 131tan Sc +=+=+c S脆性断裂破坏大多数坚硬岩石在一定条件下都表现出脆性破坏的性质。

一名词解释岩体指地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。

弹性物体在收到外力作用瞬间即产生变形，去除外力（卸载）后又能立即恢复其原有形状和尺寸的性质。

三轴抗压强度试件在三向压应力作用下能抵抗的最大的轴向应力。

抗拉强度岩石试件在单向拉伸条件下试件达到破坏的极限值。

抗剪强度指岩石抵抗剪切破坏的能力。

莫尔强度理论材料在极限状态下，剪切面上的剪应力就达到了随法向应力和材料性质而定的极限值。

稳定性系数稳定性系数=滑动面上可能利用抗滑力/滑动力蠕变岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质。

天然应力人类工程活动之前存在于岩体中的应力剪切刚度反映结构面剪切变形性质的重要参数，其数值等于峰值前τ -u曲线上任一点的切线斜率。

法向刚度指在法向应力作用下，结构面产生单位法向变形所需要的应力，软化系数岩石试件的饱和抗压强度(σ cw)与干抗压强度(σ c)的比值变形模量单轴压缩条件下，轴向压应力与轴向应变之比围岩指由于人工开挖使岩体的应力状态发生了变化，而这部分被改变了应力状态的岩体称为围岩。

地下工程开挖过程中，在发生应力重分布的那一部分工程岩体称为围岩主应力主平面上的正应力主平面单元体剪应力等于零的截面结构面指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。

塑性物体受力后产生变形，在外力去除（卸载）后变形不能完全恢复的性质。

内摩擦角岩体在垂直作用力下，发生剪切破坏时错动面的倾角切线模量曲线上任一点处切线的斜率，在此特指中部直线段的斜率岩体力学力学的一个分支学科，是研究岩（体）石在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的一门基础学科。

重分布应力地下开挖扰动后在围岩中形成的新的应力围岩压力地下洞室围岩在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏，进而引起施加于支护衬砌上的压力。

作用在支护物上的围岩的变形挤压力或塌坍岩体的重力称为围岩压力脆性破坏岩石在破坏前变形很小，出现急剧而迅速的破坏，且破坏后应力降很大渗透系数描述岩体介质和流体平均性质的物理量，是介质特征和流体特征的函数割线模量曲线上某特定点与原点连线的斜率，通常取σ c／２处的点与原点连线的斜率尺寸效应岩石试件的尺寸愈大，则强度愈低，反之愈高，这一现象称为“尺寸效应”。

岩石物理学复习提纲2017岩石物理学复习提纲2017一、试卷题型基本概念以填充和名词解释形式考查一、填充题：例：1、岩石物理学主要从（）和（）上研究岩石特性与其（）性质间相互关系。

2、矿物一般是由无机作用形成的，（）和（）都是有机作用的产物，故均非矿物。

二、名词解释：例：1、岩石物理学：2、离子导电岩石：一、试卷题型简述题与综合题：三、简述题，主要考查对岩石物理中一些问题的理解例：1、简述岩石物理学研究中存在的问题2、用定性或定量方式列举三个主要岩石特性因素是怎样影响岩石地震特性的3、岩石物理模型中公式的定义，物理量的含义，公式等一、试卷题型简述题与综合题：四、综合题，与简述题的差别为，一般在综合题中会加入简单的计算，同时考查对知识的综合应用。

例：1、阿尔奇公式的基本形式和物理意义，写出各个参量的含意；已知一些参数后求岩石的电阻率孔隙度和饱和度；2、Gassmann方程中需要哪些参数，与空间平均方式建立岩石物理模型有什么关系，基质体积模量，孔隙内混合流体的体积模量用什么模型计算，已知体积模量怎样计算速度，反之。

一、试卷题型图示说明题和公式推导或证明五、图示说明题，用图示的方式说明弹性波在固液介质中的传播规律并用文字回答基本规律；例1：在一个液－固介质的分界面上，上层液体介质的波阻抗为Z 1＝Vp 1ρ1，下层固体介质的波阻抗为Z 2＝Vp 2ρ2，且V 2＞V 1。

当一个波以α角入射到界面时，在界面上会发生什么现象？用射线、箭头和角度方式图示，并回答问题。

一、试卷题型图示说明题和公式推导或证明例2：图示岩石基本特性与速度的关系(定性关系)。

一、试卷题型图示说明题和公式推导或证明六、公式推导或证明，均匀各向同性介质中的胡克定律，展开式；5个弹性模量定义、相互及与纵横波速度的关系。

例：设一弹性杆受力为1）用拉梅系数λ和μ写出此杆的广义胡克定律的表示式；2) 按弹性杆的受力条件写出广义胡克定律展开式，并证明：3）求出此弹性杆的杨氏模量E ，用拉梅系数λ和μ表示，写出速度公式,0233121332211=====≠σσσσσσ1111)23(σμλμμλε++=二、复习提纲1、什么叫岩石物理学2、简述岩石物理学的研究中主要完成哪几方面的任务。