创作时间：二零二一年六月三十日
创作时间：二零二一年六月三十日 几种罕见岩石力学参数汇总之巴公井开创作
创作时间：二零二一年六月三十日
2010年9月2日
参考资料：《构造地质学》, 谢仁海、渠天祥、钱光谟编, 2007年第2版, P25-P37.
1.泊松比的变动范围：
岩石名称 泊松比μ 岩石名称 泊松比μ
花岗岩 页 岩
流纹岩 石灰岩
闪长岩 白云岩
安山岩 石英岩
辉长岩 片麻岩
玄武岩 片 岩
砂 岩 板 岩
2.弹性模量的变动范围：
岩石名称 弹性模量E/GPa 岩石名称 弹性模量E/GPa
花岗岩 50～100 页 岩 20～80
流纹岩 50～100 石灰岩 50～100
闪长岩 70～100 白云岩 50～94
安山岩 50～120 石英岩 60～200
辉长岩 70～150 片麻岩 10～100 创作时间：二零二一年六月三十日
创作时间：二零二一年六月三十日 玄武岩 60～120 片 岩 10～80
砂 岩 10～100 板 岩 20～80
3.常温常压下强度极限：
岩石名称 抗压强度/MPa 抗剪强度/MPa 抗张强度/MPa
花岗岩 150（37～379） 20（）15～30 3～5
砂 岩 75（11～252） 10（5～15） 1～3
石灰岩 96（6～360） 17（10～20） 3～6
年夜理岩 100（31～262） 8（5～20） 3～9
玄武岩 250（150～350） 15（10～20） ——
页 岩 50（20～80） 2（1.7～3.3） ——
4.内摩擦角和内聚力的变动范围：
岩石名称 内摩擦角φ/（°） 内聚力c/MPa 岩石名称 内摩擦角φ/（°） 内聚力c/MPa
花岗岩 45～60 10～50 页 岩 20～35 2～30
流纹岩 45～60 15～50 石灰岩 35～50 3.5～40
闪长岩 45～55 15～50 白云岩 35～50 8～40
矿山岩石力学试卷及答案
一、名词解释（每小题5分，共30分）
1）岩石及特性：由矿物组成的构成地壳的主要物质。它可以是尺寸很小的矿物颗粒，如沙、土，也可以是相当大的岩快，可能含有不贯通（或微小）裂纹、空隙或胶结强度很高的层理，但不包含弱面，是完整岩快，无地应力但可以记忆原岩应力。（每写出一点给0.5分）
2）地应力与地压：存在于原岩中的天然应力，也称岩体初始应力、绝对应力或地应力；开挖引起原岩应力的重新分布，叫地压，也叫二次应力、矿压、岩压。（每概念给2.5分）
3）弹性后效与松弛：加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象称为弹性后效。当应变保持恒定时，应力随时间增长而逐渐减小的现象，称为松弛。（每概念给2.5分）
4）结构面：岩体中存在着的各种不同成因（特性）的地质界面，包括物质的分界面、不连续面，如节理、片理、断层、不整合面等（少一点扣1分，扣完为止）
5）围岩分区破裂化效应：在支承应力作用下，引起围岩发生交错呈带的离层破坏的现象。（每点1分，也可以画图表述）
6）离壁支护：木支架、钢支架、混凝土砌碹以及钢筋混凝土支架等与围岩部分点接触或部分面接触的支护形式，也叫普通支护。（后4点，每点1分；前面说出1点给0.5分。给满5分为止。）
二、填空题（每小题2分，共30分）
1）岩体地下工程维护的基本原则是合理利用和充分发挥岩体强度、改善围岩的应力条件、合理支护 、强调监测和信息反馈。
2）一次钻取3m深的钻孔，取得如下一组岩芯：30cm、2cm、10cm、15cm、5cm、2cm、1cm、25cm、20cm、40cm、30cm、5cm、2cm、3cm、10cm、2cm、10cm、15cm、5cm、2cm、1cm、25cm、20cm、20cm，该岩体的岩芯质量指标是
90 %。
3）围岩的支承压力分为 应力降低区 、 应力升高区 、 应力不变区 这三个区。其中以应力峰值点为界限，又将支承压力分为 弹性区 、极限平衡区。
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。
９ / 5 岩石的物理性质与工程分类
1.1岩土体的特性
1.1.1岩土体是地壳的物质组成。岩体是地壳表层圈层，经建造和改造而形成的具一定组分和结构的地质体。
岩(石)体的特性
岩石是由矿物的组成的，按成因岩石可划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。成因类型不一样，差别也很大，因此，工程性质极为多样。
1）岩浆岩的性质
岩浆岩具有较高的力学强度，可作为各种建筑物良好的地基与天然建筑石料。但各类岩石的工程性质差异很大，如：深成岩具结晶联结，晶粒粗大均匀，孔隙率小、裂隙较不发育，岩块大、整体稳定性好，但值得注意的是这类岩石往往由多种矿物结晶组成，抗风化能力较差，特别是含铁镁质较多的基性岩，则更易风化破碎，故应注意对其风化程度和深度的调查研究。
(1)侵入岩：是岩浆在地下缓慢冷凝结晶生成的，矿物结晶良好，颗粒之间连接牢固，多呈块状构造。因此，侵入岩孔隙率低、抗水性强、力学强度与弹性模量高，具有较好的工程性质。常见的侵入岩有花岗岩、闪长岩与辉长岩等。从矿物上看，石英、长石、角闪石与辉石的含量越多，岩石强度越高，云母含量增加使岩石强度降低。从结构上看，晶粒均匀细小的岩石强度高，粗粒结构与斑状结构岩石强度相对较低。
(2)喷出岩：是岩浆喷出地表后迅速冷凝生成的，由于地表条件复杂，使喷出岩具有很不相同的地质特征。具有隐晶质结构、致密块状构造的粗面岩、安山岩、玄武岩等，工程性质良好，其强度甚至可大于花岗岩。但当这类岩石具有明显的流纹、气孔构造或含有原生节理时，工程性质变差，孔隙度增加，抗水性降低，力学强度与弹性模量减小。 在具体评述岩浆岩的工程性质时，还必须充分考虑它的节理发育程度与风化程度。
2）沉积岩的性质
碎屑岩的工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显著，如硅质基底式胶结的岩石比泥质接触式胶结的岩石强度高、孔隙率小、透水性低等。此外，碎屑的成分、粒度、级配对工程性质也有一定的影响，如石英质的砂岩和砾岩比长石质的砂岩为好。
