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简述岩石力学的定义
岩石力学是研究岩石和岩土在各种外界力作用下的改变、破坏特性、力学性质和岩土
结构稳定性的学科。
岩石力学主要的研究对象是岩石，包括岩体、岩石结构体和碎屑岩等。
但实际上，岩石力学也包括了砂土、卵石、黏土等岩土工程中的研究对象。
岩石力学主要研究包括以下几个方面：
1. 岩石的机械性质研究
岩石力学主要研究岩石的强度、模量、弹性模量、泊松比、裂纹及其扩展等力学性质，这些性质对岩石的破坏和变形有着重要的影响。
2. 岩土结构稳定性研究
岩土结构稳定性研究是岩石力学的一个重要分支，主要研究各种地质构造及其围岩的
静力学、动力学及其各种稳定性问题，如地层断层的活动性、坑壁稳定性等。
3. 岩石力学实验研究
岩石实验研究是通过对岩石样本进行力学试验以获得各种岩石性质及其相互关系的一
种手段，包括岩石单轴压缩试验、岩石拉伸试验、岩石弯曲试验、岩石三轴试验等。
岩石力学数值模拟研究是基于各种岩石力学理论和试验数据建立的数学模型，模拟各
种岩石在不同外力作用下的变形和破坏过程。
总之，岩石力学的研究范围极为广泛，包括从岩石的基本机械性质到岩土工程稳定性、隧道工程稳定性、岩石围岩掘进等诸多应用领域。
因此，岩石力学在矿山、地质、土木、
水利、能源等领域都有着广泛的应用。
1、岩石力学定义:研究岩石的力学性状（behaviour）的一门理论科学，同时也是应用科学；是力学的一个分支；研究岩石对于各种物理环境的力场所产生的效应。
初期阶段（地应力）：海姆静水压力假说，朗金假说，金尼克假说：经验理论阶段：普世理论，太沙基理论。
2、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).深埋巷道属于无限城问题，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.3、影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素：1).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;2).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；3).构造：组成成分的空间分布及其相互间排列关系。
4、岩石力学是固体力学的一个分支。
在固体力学的基本方程中，平衡方程和几何方程都与材料性质无关，而本构方程（物理方程/物性方程）和强度准则因材料而异。
岩石的基本力学性质主要包括2大类，即岩石的变形性质和岩石的强度性质。
5、研究岩石变形性质的目的，是建立岩石自身特有的本构关系或本构方程(constitutive law or equation)，并确定相关参数。
研究岩石强度性质的目的，是建立适应岩石特点的强度准则，并确定相关参数。
6、岩石强度：岩石介质破坏时所能承受的极限应力；单轴抗压强度、单轴抗拉强度、多轴强度、抗剪强度。
7、研究岩石强度的意义：1）.岩石分类、分级中的重要数量指标；2).作为强度准则判别：当前计算点处于全应力应变曲线哪个区；3).计算处或测定处的岩土工程是否稳定；4).在简单地下工程条件下，可作为极限平衡条件(塑性条件)，求解弹塑性问题的塑性区范围，以及弹性区和塑性区的应力与位移.8、岩石的破坏形式:1).拉伸破坏: (a)为直接拉伸，(b)为劈裂破坏2).剪切破坏3)塑性流动4).拉剪组合9、岩石单轴强度定义:岩石试件在无侧限和单轴压力作用下抵抗破坏的极限能力；公式: σc=P/A 式中，σc——单轴抗压强度，MPa，也称无侧限强度；P——无侧限条件下岩石试件的轴向破坏荷载; A ——试件的截面面积。
岩石力学定义：岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用的科学，它是力学的一个分支，是探讨岩石对周围物理环境中力场的反应。
应力：应力指物体在所受面力作用下内部产生的内力的集度。
正应力：应力在其作用截面的法线方向的分量。
剪应力：应力在其作用截面的切线方向的分量。
体力：分布在物体体积内的力。
面力：分布在物体表面上的力。
内力：物体本身不同部分之间相互作用的力。
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。
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。
主平面：单元体剪应力等于零的截面。
主应力：主平面上的正应力。
强度（峰值强度）：在一定条件下，岩石发生破坏时单位面积所能承受的最大载荷。
残余强度：岩石完全破坏后所能承受的一个较小的应力值。
应变软化：指岩石达到峰值强度以后继续变形，其强度随变形量增加而降低/减少的特性。
塑性变形：岩石失去承载能力以前所承受的永久的变形。
屈服：有些材料在开始出现塑性变形之后，常在应力不变或应力增加很小的情况下继续产生变形，这种现象称为屈服。
屈服点：岩石从弹性转变为塑性的转折点有效应力：一般意义，是指对多孔渗水材料总的力学特征起主导作用的应力。
有效应力是外加或总应力和孔隙压力的函数。
切线杨氏模量：应力－应变曲线上某一确定点的斜率，一般取50%峰值强度点的斜率。
平均杨氏模量：应力－应变曲线上近似直线部分的斜率平均值割线杨氏模量：坐标原点与某一定点连线的斜率扩容：岩石在塑性阶段的体积膨胀称为扩容现象，它主要由于变形引起裂隙发展和张开而造成的岩石：岩石是组成地壳的基本物质，它由各种岩矿或岩屑在地质作用下按一定规律通过结晶联结成或借助于胶结物粘结组合而成。
岩体：是指天然埋藏条件下大范围分布的，由结构面和结构体组成的地质体。
岩石结构面的产状：即结构面在空间的产生状态和方位，用结构面上倾斜度最大的倾斜线与水平面成的夹角，以及对应倾向线的方位（从真北方向顺时针测得）来描述结构面的间距：一组结构面在法线方向上两相邻面的距离。
常用岩石力学参数岩石力学是研究岩石在外力作用下变形和破裂行为的学科，它主要关注岩石的力学性质，包括强度、应力和应变等参数。
以下是一些常用的岩石力学参数。
1. 弹性模量（Young's modulus）：弹性模量是衡量岩石对外力响应的能力的指标。
它表示单位应力下岩石的应变程度，通常以帕斯卡（Pa）为单位。
弹性模量越大，岩石的刚度越高，其抵抗变形的能力更强。
2. 柏杨比（Poisson's ratio）：柏杨比用于描述岩石在受力作用下体积的变化情况。
它是岩石纵向应变和横向应变的比值，无单位。
柏杨比一般位于0.15到0.40之间，数值越大代表岩石越容易体积收缩。
4. 应力-应变曲线（Stress-strain curve）：应力-应变曲线描述了岩石在受力过程中的应力和应变之间的关系。
根据曲线的形状，可以了解岩石的变形特性，如弹性变形阶段、塑性变形阶段和破裂阶段等。
应力-应变曲线是评估岩石稳定性和强度的重要工具。
5. 破裂韧度（Fracture toughness）：破裂韧度是衡量岩石抵抗破坏的能力的参数，描述了岩石在外力作用下延伸至破断的能力。
破裂韧度越大，岩石的抗破坏能力越强。
6. 体积压缩模量（Bulk modulus）：体积压缩模量是衡量岩石抵抗体积压缩的能力，代表岩石抵抗体积缩小的刚度。
体积压缩模量越大，岩石的抗压能力越强。
7. 粘聚力（Cohesion）：粘聚力是指岩石内部颗粒间的粘结力，也被称为内聚力。
粘聚力越大，岩石的抗拉强度就越高。
8. 摩擦角（Friction angle）：摩擦角用于描述岩石内颗粒间的摩擦性质。
摩擦角越大，岩石的抗剪强度越高。
9. 泊松比（Poisson ratio）：泊松比是衡量岩石在拉伸或压缩过程中横向变形和纵向变形之间关系的参数。
泊松比越大，岩石的收缩性越高。
这些常用的岩石力学参数可以帮助工程师和地质学家了解岩石的力学性质，评估其稳定性和抗破坏能力，在工程设计和地质勘探中起到重要的作用。
岩石力学岩石的物理性质 一、 岩石的分类火成岩：侵入岩和喷出岩。
沉积岩：砂岩（95%的油气储量）、页岩（待开采，如页岩气、煤层气）、石灰岩。
变质岩：不含油气。
二、 岩石的强度主要取决于：组成其矿物的强度、连接结构形式、岩石的结构和整体构造、胶结物的成分和胶结方式 三、岩石的物理性质孔隙度、渗透率、可压缩性、导电性、传热性的总称。
1、 孔隙度：绝对孔隙度：φ = V 孔/V 岩总 孔隙度越高，岩石的力学性质越差。
有效孔隙度： φ有效 =V 连通/V 孔总。
2、 渗透性：在一定压力作用下，孔隙具有让流体（油、气、水）通过的性质。
其大小用渗透率来描述，反映了流体在岩石孔隙中流动的阻力的大小。
达西定律：A LhK Q ∆=φ...K Φ——反应岩石性质系数 含义：以粘度为1厘泊的流体完全饱和于岩石孔隙中，在1个大气压差的作用下，以层流的方式用过截面积为1cm 2,长度为1cm 的岩样时，其流量为1cm 3/s 。
则渗透率为1达西（D ）。
3、 岩石中的油、气、水饱和度。
…4、 岩石的粒度组成和比表面积：粒度组成的分析方法：筛分析法和沉降法。
通过粒度得孔隙度。
比表面积：单位体积岩石内颗粒的总表面积。
通过粒度组成估算比面。
孔隙度、粒度、比表三者之二求一岩石的力学性质岩石的类型、组成成分、结构构造、围压、温度、应变率、载荷等对其力学性质都有影响 一、 岩石变形性质的基本概念1、 弹性：… 基本弹性参数E 、υ。
2、 塑性3、 黏性：物体受力后，变形不能在瞬时完成，且应变率随应力的增加而增加的性质。
4、 脆性：受力后变形很小就发生破裂的性质。
（ε>5%就发生破裂的称为塑性材料,小于的称脆性材料）5、 延性：发生较大塑性变形，但不丧失其承载能力的性质。
岩石在常温，常压下，并不是理想的弹性或塑性材料，而是几种的复合体，如塑弹性、塑弹塑、弹塑蠕。
其本构关系略。
6、常温常压下岩石的典型应力-应变曲线：（重点）OA---塑性，应力增加快，但应变增加不多。
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。
岩石力学基础
岩石力学是研究岩石在受力作用下的变形和破坏规律的科学。
它是岩土工程学、地质学、矿山工程学、地震学等领域的重要基础学科，也是岩土工程设计和施工的基础之一。
岩石力学的研究对象是岩石体系，包括岩石、岩层、岩体等。
岩石体系在受到外部力的作用下会发生变形和破坏，因此，岩石力学的研究内容主要包括岩石变形和破坏的机理、规律和特征，以及岩石结构和性质等方面。
岩石力学的基础理论包括弹性力学、塑性力学、断裂力学等。
其中，弹性力学是岩石力学的基础，它描述了岩石在受到外部力作用下的弹性变形规律。
塑性力学则描述了岩石在超过一定应力时发生的塑性变形规律。
断裂力学则描述了岩石在超过其强度极限时发生的断裂和破坏规律。
除了基础理论外，岩石力学还包括实验方法和数值模拟方法。
实验方法主要是通过模拟实验来研究岩石体系的变形和破坏规律。
数值模拟方法则是利用计算机模拟岩石体系的受力变形和破坏过程。
岩石力学在工程领域中有着广泛的应用。
在岩土工程中，岩石力学可以用于分析岩土体系的稳定性、设计隧道和地下工程等。
在地震学中，岩石力学可以用于分析地震波在不同介质中传播的规律。
在矿山工程中，岩石力学可以用于分析采矿过程中的岩体稳定性等。
总之，岩石力学是一门重要的基础学科，它对于各个领域的工程设计和施工都有着重要的意义。
随着科技的不断发展，我们相信岩石力学一定会有更加广泛和深入的应用。
岩石力学性质的实验与模拟研究引言：岩石是地壳中最常见的地质体，对于地球科学研究和工程实践至关重要。
岩石力学是研究岩石及其围岩的力学性质和力学行为的学科，对于矿山、隧道、地铁、水利、核工程等领域起着重要的作用。
在实验室和模拟研究中，通过探索岩石的物理、力学性质可以更好地理解岩石结构、变形、破裂及围岩的稳定性，为相关工程项目提供科学依据，也为资源勘探提供技术支持。
一、岩石力学实验方法岩石力学的实验研究旨在通过实验手段来获得岩石的物理力学参数，为后续的数值模拟和工程设计提供基础数据。
岩石力学实验方法多种多样，主要包括材料力学试验、岩石强度试验、变形试验等。
1. 材料力学试验材料力学试验是最基本的研究方法之一，它通过对岩石试样进行拉伸、压缩、弯曲等加载，测试岩石的力学参数。
常用的试验方法包括拉压试验、剪切试验、三轴试验等。
在这些试验中，通过加载试样并测量力和变形，可以得到岩石的荷载-变形曲线，从而计算出各种力学参数，如岩石的弹性模量、抗拉强度、抗压强度等。
2. 岩石强度试验岩石强度试验主要是通过加载试样，观察其破坏形态，以及测量岩石的破坏强度等参数。
其中，抗拉强度试验和抗压强度试验是常用的试验方法。
在抗拉强度试验中，通过加载试样，观察其是否发生断裂，同时测量拉断强度。
而在抗压强度试验中，试样在加载过程中发生破裂，测量岩石的抗压强度。
3. 变形试验变形试验主要研究岩石在外力作用下的变形行为，常用的方法包括岩石变形试验、弹塑性试验、弹性恢复试验等。
通过这些试验，可以大致了解岩石在不同应力条件下的变形特点，如岩石的应变硬化、塑性变形、岩石的弹性恢复等。
二、岩石力学的数值模拟方法岩石力学的数值模拟通过建立岩石性质的数学模型，模拟岩石在不同力学条件下的行为，为工程设计和科学研究提供定量预测和评估。
常用的数值模拟方法包括有限元法、离散元法和边界元法等。
1. 有限元法有限元法是最常用的数值模拟方法之一，它将连续体分割成有限数量的小单元，通过有限元的位移函数和加权残差方法，求解各个单元上的力学行为，最终得到整个岩石体系的应力、应变分布。
有关岩石力学的几个问题
1. 什么是岩石力学？
岩石力学是研究岩石由外力（外部应力）和内部压力（内部应力）的作用下的行为，以及岩石崩落、拉伸、压缩、裂缝生长等等的学科。
岩石力学是地球物理学和地质工程学的一个重要组成部分，是地球里发生的地质运动的重要研究对象。
2. 岩石力学的主要研究方向有哪些？
岩石力学主要研究方向包括：岩石变形机制的研究，岩石的强度特征及其变形规律的研究，岩石的岩性、结构质量等参数的测量，水文地质学及应力流变学的研究，岩石的力学性能的测定，岩石的机理及可靠性的分析等。
另外，岩石力学研究也可以涉及到工程抗震、矿区开采以及对矿物地质灾害的预防与控制等。
3. 岩石力学和力学性能有哪些关系？
力学性能是指物体（人、设备、建筑结构等）承受体外荷载时耐受能力，以及承受不同荷载时力学变形的能力。
岩石力学和力学性能之间是密切相关的，因为岩石力学研究的目的之一就是研究岩石的力学性能，以及影响岩石力学性能的各种因素是什么。
如岩石的材料性质、岩性、构造等因素会影响岩石的卸载性能和受力强度。
而岩石力学的研究可以使我们更加清楚的了解岩石的力学性能。
一、名词解释：1、岩石力学：研究岩石的力学性状和岩石对各种物理环境的力场产生效应的一门理论科学，是力学的一个分支，同时它也是一门应用科学。
2、岩石：是由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而成的多种矿物颗粒集合体，是组成地壳的基本物质。
3、岩体：是地质体，它的形成于漫长的地质年代有关，它是一定工程范围内的自然地质体，经过各种地质运动，内部含有构造和裂隙。
4、结构面：①指在地质历史发展过程中岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的宏观地质界面或带。
②又称弱面或地质界面，是指存在于岩体内部的各种地质界面，包括物质分异面和不连续面，如假整合、不整合、褶皱、断层、层面、节理和片理等。
5、岩石结构：结构面和结构体在岩体内的排列组合形式，称为岩体结构。
6、软化系数：指岩石试件的饱和抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值7、弹性模量：弹性范围内轴向应力与轴向应变之比。
8、变形模量：岩石在单轴压缩条件下，轴向应力与轴向应变之比。
9、泊松比：岩石在单向受压条件下，横向应变与纵向应变之比10、抗压强度：是指岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限值。
11、抗拉强度：是指岩石试件在单向拉伸条件下试件达到破坏的极限值。
12、抗剪强度：是指岩石抵抗剪切破坏的能力13、流变性：指在外界条件不变时，岩石应变或应力随时间而变化的性质。
14、蠕变：在大小和方向都保持不变的外力作用下，变形随时间不断增长的现象。
15、准岩体强度：考虑裂隙发育程度，经过修正后的岩石强度称为准岩体强度。
16、完整性系数：是岩体中纵波速度和同种岩体的完整岩石中纵波速度之平方比。
17、普氏系数：岩石单轴抗压强度的十分之一。
18、RQD ：指大于10cm 的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数。
19、原岩应力：岩石是地球表层的物质，在漫长的地质年代里，由于地质构造运动等原因使地壳物质产生了内应力效应在，这种应力称为地应力或原岩应力。
20、自重应力：由于岩体自重而产生的天然应力叫自重应力。
岩石力学知识点总结一、岩石的力学性质岩石的力学性质是指岩石在外力作用下的响应和变形规律，包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、弹性模量等。
这些性质对于工程设计和地质灾害的防治非常重要。
岩石的力学性质受到多种因素的影响，包括岩石的成分、结构、孔隙度、水分含量等。
1. 抗压强度抗压强度是指岩石在受到垂直方向外力作用下的抵抗能力。
岩石的抗压强度可以通过实验或者间接方法来进行测定，通常以MPa为单位。
抗压强度受到岩石成分和密度的影响，通常晶体颗粒越大、结晶度越高的岩石其抗压强度越高。
2. 抗拉强度抗拉强度是指岩石在受到拉伸力作用下的抵抗能力。
通常岩石的抗拉强度远远低于其抗压强度，因为岩石在自然界中很少受到拉力的作用。
抗拉强度常常通过实验来进行测定，其数值对于岩石的岩石工程设计和地质灾害防治具有重要意义。
3. 抗剪强度抗剪强度是指岩石在受到切割或者剪切力作用下的抵抗能力。
岩石的抗剪强度与其结构和组成有关，一般来说，岩石中存在着一定的位移面和剪切面，这些面的摩擦和滑移对于岩石的抗剪强度产生了重要的影响。
4. 弹性模量弹性模量是指岩石在受到外力作用下的弹性变形能力。
弹性模量也叫做“模量”，其数值越高，说明岩石在受到外力作用下的变形越小。
弹性模量对于岩石的岩石工程设计和地质灾害防治具有重要的意义。
二、岩石的变形和破坏规律岩石在受到外力作用下会发生变形和破坏，其变形和破坏规律对于地质工程的设计和地质灾害的防治具有重要的意义。
岩石的变形和破坏规律受到多种因素的影响，包括岩石的力学性质、结构、孔隙度、水分含量等。
1. 岩石的变形规律岩石在受到外力作用下会发生变形，其变形规律通常表现为弹性变形、塑性变形和破坏。
弹性变形是指岩石在受到外力作用后能够恢复原状的变形，塑性变形是指岩石在受到外力作用后不能够恢复原状的变形，破坏是指岩石在受到外力作用后达到极限状态，无法继续承受力的作用。
2. 岩石的破坏规律岩石在受到外力作用下会发生破坏，其破坏规律通常表现为压缩破坏、拉伸破坏和剪切破坏。
在经典理论发展阶段，形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。
岩石的物理性质是指由岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重，容重，孔隙率等基本属性。
水理性：岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。
包括岩石的吸水性，透水性，软化性和抗冻性。
天然含水率：天然状态下岩石中水的质量与岩石的烘干质量的比值，称为岩石的天然含水率。
吸水性：岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。
岩石的软化性：岩石浸水后强度降低的性能称为岩石的软化性。
岩石的软化性常用软化系数来衡量。
软化系数：是岩样饱水状态的单轴抗压强度与自然风干状态抗压强度的比值。
岩石的强度：岩石在各种载荷作用下达到破坏时所能承受的最大应力称为岩石的强度。
单轴抗压强度：岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大压应力称为岩石的单轴抗压强度。
岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作出解释。
答：试件在单轴压缩载荷作用破坏时，在试件中可产生四种破坏形式:(1)X状共轭斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。
(2)单斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。
(3)拉伸破坏，破坏面上的拉应力超过了该面的抗拉强度，导致岩石受拉伸破坏。
（4）塑性流动变形破坏。
岩石的三轴抗压强度：岩石在三向压缩荷载作用下，达到破坏时所能承受的最大压应力称为岩石的三轴抗压强度。
抗拉强度：岩石在单轴拉伸荷载作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度，简称抗拉强度。
在传统的压缩试验中，岩石达到其峰值强度后发生突发性破坏的根本原因是试验机的刚度不够大，这类试验机称为“软”性试验机。
什么是全应力-应变曲线？为什么普通材料实验机得不出全应力-应变曲线？全应力应变曲线：能显示岩石在受压破坏过程中的应力、变形特性，特别是破坏后的强度与力学性质的变化规律。
由于普通材料试验机的刚度小，在试件压缩时，其支柱上存在很大的变形和变形能，在试件快要破坏时，该变形能突然释放，加速试件破坏，从而得不出极限压力后的应力应变关系曲线。
常见岩石力学参数岩石力学参数是指描述岩石在外力作用下的力学行为的物理性质，包括弹性模量、剪切模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。
这些参数对于岩石的力学性质和工程应用具有重要意义。
本文将详细介绍这些常见的岩石力学参数。
1. 弹性模量（Young's modulus）：弹性模量是衡量岩石弹性性质的一个重要参数，表示岩石在外力作用下产生弹性变形的能力。
弹性模量越大，岩石的刚度越大，抗弯和抗变形能力越强。
2. 剪切模量（Shear modulus）：剪切模量是衡量岩石抗剪切性质的参数，表示岩石在剪切应力作用下产生剪切变形的能力。
剪切模量越大，岩石的抗剪强度越高，稳定性越好。
3. 泊松比（Poisson's ratio）：泊松比是衡量岩石体积变形性质的参数，表示岩石在受到压缩应力时，横向收缩的程度。
泊松比一般介于0.1到0.4之间，数值越大，岩石的蠕变性越强。
5. 抗拉强度（Tensile strength）：抗拉强度是衡量岩石抗拉性质的参数，表示岩石在受到拉伸应力时的最大承载能力。
抗拉强度一般比抗压强度要小，岩石在受到拉伸时易发生断裂。
6. 抗剪强度（Shear strength）：抗剪强度是衡量岩石抗剪切性质的参数，表示岩石在受到剪切应力时的最大承载能力。
抗剪强度主要与岩石内部的粘聚力和内摩擦角有关。
除了上述常见的岩石力学参数外，还有一些与岩石稳定性有关的参数：7. 断裂韧性（Fracture toughness）：断裂韧性是衡量岩石抗断裂性质的参数，表示岩石在受到裂纹扩展时的抵抗能力，能够反映岩石的破坏扩展能力。
8. 孔隙度（Porosity）：孔隙度是衡量岩石孔隙结构的参数，表示岩石内部的孔隙空间占总体积的比例。
孔隙度能够影响岩石的密实程度和渗透性，对工程建筑的渗流和稳定性有重要影响。
9. 饱和度（Saturation）：饱和度是衡量岩石孔隙中被水、气体或其他流体填充的程度。
岩石力学复习总结岩石的结构和组织特点1、岩石力学（Rock Mechanics）：研究岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏规律的学科。
2、矿物：存在地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物3、结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及其相互结合的情况4、构造: 岩石组成成分的空间分布及其相互间排列关系5、岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体6、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7、岩块：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体8、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9、岩体结构：指岩体中结构面与结构体的排列组合关系。
其包括两个基本要素，即结构面和结构体10、岩石风化：岩石长期暴露在地表之后，经受太阳辐射热、大气、水及生物等作用，使岩石结构逐渐破碎、疏松，或矿物成分发生次生变化，称为风化f岩石风化定量指标岩石的物理性质风化空隙率Iw::快速浸水后风化岩石吸入水的质量mw与干燥岩石质量mrd之比波速比kv:风化岩石纵波波速Vcp与新鲜完整岩石纵波波速vrp之比风化系数kf:风化岩石饱和单轴抗压强度与新鲜完整岩石饱和单轴抗压强度之比常见的岩石结构类型:结晶联结,胶结联结,岩石中的微结构面微结构面:是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。
它包括矿物的解理、晶格缺陷、晶粒边界、粒间空隙、微裂隙等重力密度：岩石单位体积（包括岩石中孔隙体积)的重量称为重力密度，通常简称为重度质量密度：岩石单位体积（包括岩石中孔隙体积)的质量称为质量密度，一般简称密度相对密度：岩石的干重量Ws除以岩石的实体积Vs（不包括岩石中孔隙体积）所得的量与1个大气压下4℃时纯水的重度γw的比值天然含水率：天然状态下岩石中水的重量与岩石烘干重量Ws的百分比，简称含水率吸水率：指干燥岩样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量WW与岩样干重量Ws的百分比饱和吸水率：岩样在强制状态（真空、煮沸或高压）下，岩样的最大吸入水的重量Ww与岩样的烘干重量Ws的百分比渗透性：指在水压力作用下，岩石的孔隙和裂隙透过水的能力岩石的膨胀性：指岩石浸水后体积增大的性质岩石的崩解性：指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的软化性：指岩石与水相互作用时强度降低的特性岩石的抗冻性：指岩石抵抗冻融破坏的性能岩石的热容性：在岩石内部及其与外界进行热交换时，岩石吸收热能的能力，称为岩石的热容性岩石力学的性质弹性：是指在一定的应力范围内，物体受外力作用产生变形，而去除外力（卸荷）后能够立即恢复其原有的形状和尺寸大小的性质塑性：是指物体受力后，在应力超过屈服应力时仍能继续变形而不即行断裂，撤去外力（卸荷）后，变形又不能完全恢复的性质。
岩石力学知识点总结归纳一、岩石力学的基本概念岩石力学是研究岩石在受力作用下的物理性质及其变化规律的一门学科。
岩石在地质作用过程中经历了变形、破裂、流动等多种力学过程，岩石力学的研究内容主要包括以下几个方面：1. 岩石的力学性质：包括岩石的强度、变形特性、破裂特性等。
2. 岩石的应力状态：描述了岩石在外力作用下的应力分布情况，可以通过数学模型和实验方法进行研究。
3. 岩石的变形特征：描述了岩石在受力条件下的变形形态、速率和规律。
4. 岩石的破裂特征：描述了岩石在受力作用下发生破裂的条件、形态和机制。
二、岩石力学的研究方法岩石力学的研究方法主要包括实验方法、数值模拟和野外观测等多种手段。
1. 实验方法：可以通过室内试验和野外试验进行岩石的强度、变形、破裂等力学性质的研究。
室内试验主要包括拉压试验、剪切试验、压缩试验等，野外试验主要包括岩石体应力测试、岩体位移观测等。
2. 数值模拟：通过数学模型和计算机仿真手段，可以对岩石的应力状态、变形特征、破裂机制等进行模拟分析。
数值模拟方法可以有效地预测岩石的力学性质和岩体工程行为。
3. 野外观测：通过野外实际观测手段，可以对岩石的受力状态和破裂特征进行直接观测和记录，为岩石力学研究提供实际数据支持。
三、岩石力学的应用领域岩石力学作为一个重要的地质力学分支学科，在岩石工程、地质灾害防治、地下岩体开采和地质资源勘探等方面有着广泛的应用。
1. 岩石工程：岩石力学的研究成果为岩石工程设计和施工提供了理论指导和技术支持，如岩体边坡稳定分析、地下隧道开挖设计等。
2. 地质灾害防治：岩石力学可以帮助预测和评估地质灾害的危险性，如地质滑坡、岩爆等，为防治工作提供依据。
3. 地下岩体开采：岩石力学研究对于矿山开采、煤矿支护、油田注水等地下工程具有重要的指导意义。
4. 地质资源勘探：岩石力学可以帮助评价和预测地质资源的分布、产量和利用价值，为资源勘探提供依据。
综上所述，岩石力学作为地质力学的一门重要分支学科，对于岩石工程、地质灾害防治、地下岩体开采和地质资源勘探等领域具有重要的理论和实践价值。
岩石力学的研究内容岩石力学是研究岩石在外力作用下的力学性质和变形规律的学科。
它广泛应用于地质、地震学、矿山工程、地下工程等领域，对于研究地壳运动、预测地震、设计和施工地下工程具有重要意义。
岩石力学的研究内容包括岩石的力学性质、岩石的变形规律以及岩石的破坏机理等方面。
首先，岩石的力学性质是岩石力学研究的基础。
岩石具有弹性、塑性、粘弹性和蠕变等特性，这些特性决定了岩石在外力作用下的响应方式和变形规律。
岩石的变形规律是指岩石在外力作用下发生的各种变形形式和规律。
岩石的变形包括弹性变形、塑性变形和破裂变形等。
弹性变形是岩石在外力作用下发生的可逆变形，当外力消失时岩石能够恢复原状。
塑性变形是指岩石在外力作用下发生的不可逆变形，当外力消失时岩石不能恢复原状。
破裂变形是指岩石在外力作用下发生的断裂现象，破裂会导致岩石的破碎。
岩石的破坏机理是指岩石在外力作用下发生破坏的原因和过程。
岩石的破坏可以通过应力集中、裂纹扩展和断裂破坏等方式发生。
应力集中是指岩石中的应力在局部区域集中导致岩石的破坏。
裂纹扩展是指岩石中已有的裂纹在外力作用下扩展并导致破坏。
断裂破坏是指岩石发生断裂并导致整体破碎。
岩石力学的研究方法主要包括实验研究和数值模拟研究。
实验研究是通过设计和进行各种试验，对岩石的力学性质、变形规律和破坏机理进行研究。
数值模拟研究是通过建立岩石的数学模型，并利用计算机技术对岩石的力学性质、变形规律和破坏机理进行模拟和分析。
岩石力学的研究成果对于实际工程具有重要意义。
例如，在地震学领域，岩石力学的研究成果可以用于地震预测和地震灾害评估。
在矿山工程领域，岩石力学的研究成果可以用于岩石的稳定性分析和矿山设计。
在地下工程领域，岩石力学的研究成果可以用于隧道、地铁和水库等工程的设计和施工。
岩石力学是研究岩石在外力作用下的力学性质和变形规律的学科。
它的研究内容包括岩石的力学性质、岩石的变形规律和岩石的破坏机理等方面。
岩石力学的研究成果对于地质、地震学、矿山工程和地下工程等领域具有重要意义。
1．岩石、岩体、结构面和结构体概念。
岩石：岩石是组成地壳的基本物质，它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。
岩体：是由岩石和结构面组合而成的集合体。
结构面：是岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小的面状地质界面，它包括物质的分界面和不连续面。
2．什么是岩石风化作用?岩石长期暴露在地表之后，经受太阳辐射热、大气、水及生物等作用，使岩石结构逐渐破碎、疏松，或矿物成分发生次生变化，称为岩石风化作用。
表现为强度降低、抗变形性能减弱、空隙率增大、渗透性加大。
3．相对密度Gs 概念及其表达式。
相对密度：岩石的干重量Ws 除以岩石的实体积Vs （不包括岩石中孔隙体积）所得的量与1个大气压下4℃时纯水的重度γw 的比值。
表达式： Gs=Ws / (Vs γw)4．孔隙率n 和孔隙比e 概念及其相互关系。
孔隙率：岩石试样中孔隙体积 Vv 与岩样总体积 V 之比，常用n 表示。
n=V V / V ×100% 。
孔隙比e ：指孔隙的体积 VV 与固体的体积 Vs 的比值。
e = V V / Vs 孔隙比e 与孔隙率n 的关系： e = n / (1-n) 5．含水率W 和吸水率Wa 概念及其表达式。
天然含水率w ：天然状态下岩石中水的重量 W W 与岩石烘干重Ws 的百分比，简称含水率。
w = W W / Ws ×100% 吸水率wa ：指干燥岩样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量WW 与岩样干重量 Ws 的百分比。
Wa = W W /Ws ×100% =（Wo-Ws ）/ Ws ×100%式中：Wo ——烘干岩样浸水 48h 后的湿重。
6．什么是岩石的渗透性?渗透系数的量纲是什么?渗透性：指在水压力作用下，岩石的孔隙和裂隙透过水的能力。
渗透系数的量纲与速度的量纲相同。
7．什么是岩石的膨胀性?岩石膨胀性一般用哪两项指标表示?这两项指标的定义是什么? 岩石的膨胀性：指岩石浸水后体积增大的性质。
岩石膨胀性一般用膨胀力 Pe 和膨胀率δep 两项指标表示。
膨胀力Pe ：指原状岩（土）样在体积不变时，由浸水膨胀而产生的最大内应力。
膨胀率δep （％）：在一定压力下，试样浸水膨胀后的高度增量与原高度之比，用百分数表示。
8．什么是岩石的崩解性?岩石的崩解性：指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。
9．什么是岩石的软化性?软化系数ηc 的定义是什么?岩石的软化性：指岩石与水相互作用时强度降低的特性。
软化系数ηC : 是岩样饱水状态下的抗压强度 Rcw 与干燥状态的抗压强度 Rc 的比值。
软化系数总是小于1的。
10．什么是岩石的抗冻性?抗冻系数C f 是如何定义的? 岩石的抗冻性：指岩石抵抗冻融破坏的性能。
抗冻系数C f ：指岩样在±25℃的温度区间内，经多次“降温、冻结、升温、融解”循环后，岩样抗压强度下降量△R 与冻融前的抗压强度RC 的比值，用百分率表示。
抗冻系数C f 的表达式： C f = △R / R C =（R C -R Cf ）/ R C ×100%式中：RC 、RCf ——分别为岩样冻融前、后的抗压强度（kPa ）。
11．什么是端部效应?减小“端部效应”的主要措施有哪些?（重点）端部效应：加压板与试件端部存在摩擦力，约束试件端部的侧向变形，导致端部应力状态不是非限制性的而出现复杂应力状态。
减小“端部效应”影响的措施：1）将试件端部磨平，2）在端面抹上润滑剂(黄油)，或加橡胶垫层等。
3）使试件长度达到规定要求，以保证在试件中部出现均匀应力状态。
12．在室内岩石力学试验中，试件高径比取何值范围为宜?经试验研究，认为高径比 h/D ＝2～2.5 为宜。
这时试件中部应力分布均匀（圣维南原理），并能保证破坏面不承受加压板约束，可自由通过试件的全断面。
13．加载速率对岩石力学试验结果有哪些影响?14．围压对岩石力学试验结果有哪些影响?围压对岩石力学试验结果的主要影响为：(1)岩石的抗压强度随围压的增加而提高。
(2)岩石类脆性材料随围压的增加面向延性转化。
加载速率的影响是：加载速率越大，测得的弹性模量越大，峰值应力越显著。
15．测试岩石抗剪强度指标有哪些试验方法?如何借助这些试验方法获得岩石抗剪强度指标? 确定岩石抗剪强度的方法：直接剪切试验、楔形剪切试验、三轴压缩试验。
岩石抗剪强度：指岩石抵抗剪切破坏的极限能力。
抗剪强度用内聚力c 和内摩擦角θ两个指标来表示。
直接剪切试验：加载过程：对每一个试件，先在试件上施加规定的垂直荷载P ，然后逐渐施加水平剪切力T ，直至达到最大值Tmax 发生破坏为止。
计算应力：剪切面上的正应力ζ和剪应力η按以下两式计算： ζ＝P/A ，ηf ＝Tmax/A 绘制ηf －ζ曲线ζ不同,ηf 也不同，故对于每一个试件，可得到一个数对 (ζ,ηf)；将每对(ζ,ηf)填入ηf －ζ坐标系，并用目测法(或最小二乘法)得到一条直线。
该直线与横轴的交角即为θ，在纵轴上的截距即为c 。
楔形剪切试验： 加载过程：将试件装入楔形剪切仪；按预定方案调定一个剪切角α；将楔形剪切仪放在压力机上加压，直至试件沿着AB 面发生剪切破坏。
根据受力平衡条件，可以列出下列方程式：ΣY=0: N - Pcos α- Pfsin α= 0 (2-17)ΣX=0: Q + Pfcos α- Psin α= 0 (2-18)式中：P —压力机上施加的总垂直力，kN ；N —作用在试件剪切面上的法向压力，kN ； Q —作用在试件剪切面上的切向剪力，kN ； f —压力机垫板下面的滚珠的摩擦系数，可由摩擦校正试验决定；α—剪切面与水平面所成的角度。
将式（2-17）和（2-18）分别除以剪切面面积即得： 三轴压缩试验： 试验过程： 对一个试件，先施加围压，然后逐渐施加，直至破坏，得到破坏时的，从而得到一个破坏时的莫尔应力圆（，）。
对其它试件，改变围压，同样可得到一组破坏时的莫尔应力圆（，），（，），…… 成果处理：绘出这些莫尔应力圆的包络线，即为岩石的抗剪强度曲线。
一般而言，包络线是一条曲线。
若将包络线近似视为直线，则其与横轴的夹角即为内摩擦角θ，而在纵轴上的截距即为内聚力c 。
16．什么是库仑准则?其用剪切面应力和主应力表示的表达式各为如何?库仑准则是一种判断岩石是否发生剪切破坏的准则。
其用剪切面应力和主应力表示的表达式分别为式(1)和式(2)：c f +=στ (1)()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=f ff fc 21232121112σσ (2) 式中：c —内聚力；f —内摩擦系数。
17．岩石应力---应变全过程曲线—般可分为哪几个区段?各区段曲线有哪些特点?（重点） 一般可分为四个区段：OA 段、AB 段、BC 段和CD 段。
OA 段：曲线稍微向上弯曲，这是由岩石中初始的微裂隙受压闭合和试验系统的压密所致，故也称压密阶段。
AB 段：试验曲线接近于直线，岩石发生弹性变形，故也称弹性阶段。
sin 2sin cos 2P f A Pf Aσααταα=+=-f （cos ）（—19）（）（—20）3σ，1σ1σ，1σ，3σ，1σ''3σ''1σ'''3σ'''σηε=,d t dtεεη=式中：为时间，为粘滞系数。
1x z σμλσμ==-BC 段：曲线向下弯曲，这是由于在平行于荷载方向开始逐渐生成新的微裂隙及裂隙的不稳定扩展的结果；B 点是岩石从弹性转变为非弹性的转折点；这一阶段也称为屈服阶段。
CD 段：是一条下降曲线。
C 点的纵坐标就是单轴抗压强度Rc 。
该阶段称为破坏阶段。
也有人将c 点称为破坏点，将CD 段称为破坏后区。
18.什么是弹性变形、塑性变形、变形模量和残余强度? 能恢复的变形叫弹性变形。
不可恢复的变形，称为塑性变形或残余变形或永久变形变形模量：在应力-应变曲线上的任何点与坐标原点相连的割线的斜率，表示该点所代表的应力的变形模量。
残余强度：破坏后的岩石仍可能具有一定的强度，从而也具有一定的承载能力，该强度称为岩石的残余强度。
19．什么是刚性压力机?刚性试验机：压力机刚度大于试件刚度的压力试验机称为刚性压力试验机。
20．什么是岩石的流变性?什么是蠕变、松弛和弹性后效现象?岩石在力的作用下发生与时间相关的变形的性质，称为岩石的流变性（又称黏性）。
岩石的流变性包括蠕变、松弛和弹性后效。
蠕变：指在应力为恒定的情况下岩石变形随时间发展的现象；松弛：指在应变保持恒定的情况下岩石的应力随时间而减少的现象。
弹性后效：指在卸载过程中弹性应变滞后于应力的现象。
21．蠕变模型有哪几种基本单元?其本构关系和物理模型如何表示？蠕变模型基本单元：弹性单元、塑性单元和粘性单元。
弹性单元：这种模型是线性弹性的，完全服从虎克定律，所以也称虎克体。
虎克体的应力-应变关系为：ζ=E ε这种模型可用刚度为E 的弹簧来表示，如图（a ）所示。
塑性单元：塑性单元也称为圣维南体。
这种模型是理想刚塑性的，在应力小于屈服值时可以看成刚体，不产生变形；应力达到屈服值后，应力不变而变形逐渐增加。
其应力-应变关系为： 这种模型可用两块粗糙的滑块来表示，如图（b ）所示。
粘性单元：粘性单元也称为牛顿体。
这种模型完全服从牛顿粘性定律， 它表示应力与应变速率成正比： 这种模型可用充满粘性液体的圆筒形容器内的有孔活塞来表示，如图（c ）所示。
22．请给出马克斯威尔模型的物理模型及其本构方程，蠕变方程和松弛方程。
马克思威尔模型的物理模型及其本构方程、蠕变方程和松弛方程分别为： （1）物理模型：一个弹性单元和一个黏性单元的串联（2）本构方程：E σσεη∙=+（3）蠕变方程：t 0tηεσ=（）1（+）E （4）松弛方程：tt 0eEησσ-=（）23．根据结构面的几何形态，结构面可归纳为哪几种类型?结构面的几何形态，可归纳为下列四种直型、波浪型、锯齿型、台阶型。
24．什么是结构面的切割度Xe 、线密度K 、间距和张开度?假设有一平直的断面，它与考虑的结构面重叠而且完全地横贯所考虑的岩体，令其面积为A ，则结构面的面积a 与它之间的比率，即为切割度：Xe=a / A 线密度K （裂隙度）：指同一组结构面沿着法线方向单位长度上结构面的数目。
结构面间距：结构面间距是指同一组结构面在法线方向上，该组结构面的平均间距。
结构面的张开度是指结构面裂口开口处张开的程度。
25．什么是“剪胀”效应?请给出结构面凸台模型的剪力与法向力的关系曲线。
指在剪切力作用下，由于剪切结构面凹凸不平，使得岩体变形，不仅有原剪切面的剪切变形，还有垂直与剪切面的法向变形这种现象叫做“剪胀”效应26．简述岩石质量指标(RQD)分类法。
