岩体力学总结

岩石岩体区别:岩石可以瞧作就是一种材料,岩体就是岩石与各种不连续面的组合体;岩石可以瞧作就是均质的,岩体就是非均质的(在一定的工程范围内);岩石具有弹、塑、粘弹性,岩体受结构面控制,性质更复杂,强度更低;岩体通常就是指一定工程范围内的地质体,岩石则无此概念。

岩石力学就是一门研究岩石在外界因素(如荷载、水流、温度变化等)作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科。

又称岩体力学,就是力学的一个分支。

研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题。

它就是一门新兴的,与有关学科相互交叉的工程学科,需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程学等知识,并与这些学科相互渗透。

研究对象:对象:岩石—对象—岩石材料—地壳中坚硬的部分;复杂性:地质力学环境的复杂性(地应力、地下水、物理、化学作用等)研究的基本内容:基本理论岩体地应力材料实验——三大部分→岩体的强度工程应用岩体的变形裂隙水力学研究方法: 物理模拟→岩石物理力学性质常规实验,地质力学模型试验;数学模型→如有限元等数值模拟;理论分析→用新的力学分支,理论研究岩石力学问题;由于岩石中存在各种规模的结构面(断裂带、断层、节理、裂隙)→致使岩石的物理力学性质→不连续、不均匀、各向异性→因此,有必要引入刻划不均一程度的参数。

各向异性:指岩石的强度、变形指标(力学性质)随空间方位不同而异的特性。

岩石的基本物理力学性质岩石力学问题的研究首先应从岩石的基本物理力学性质研究入手,1.岩石的容重:指单位体积岩石的重量。

2、比重(Gs)指岩石干重量除以岩石的实体积(不含孔隙体积)的干容重与4?c 水的容重的比值。

3、孔隙率(n%)指岩石内孔隙体积与总体积之比。

4、天然含水量:指天然状态下,岩石的含水量与岩石干重比值的百分比。

5、吸水率:指岩石在常温条件下浸水48小时后,岩石内的含水量与岩石干容重的比值。

6、饱与含水率:指岩样在强制状态(真空、煮沸或高压)下,岩样最大吸水量与岩石干重量比值。

岩块、结构面和岩体三者的变形与强度性质一、岩块1.岩块的变形性质岩块在外荷载作用下，产生变形，并随着荷载的不断增加，变形也不断增加，当荷载达到或超过某一限度是，将导致岩块破坏。

其变形分为：弹性变形、塑性变形和流变变形。

由于其矿物组成和结构构造复杂，所以其变形性质比普通材料复杂的多。

岩块的蠕变性质：外部条件不变时，岩块的变形或应变随时间而变的现象叫流变，主要包括蠕变、松弛和弹性效后。

⑴单轴压缩条件下的岩块变形性质Ⅰ孔隙裂隙压密阶段，OA段Ⅱ弹性变形至微破裂稳定发展阶段，AC段Ⅲ、Ⅳ非稳定破裂发展阶段（或称累进性破裂阶段），CD段Ⅴ破裂后阶段，D点后阶段总体而言可分为两个阶段，一是峰值前阶段（或称前区），以反映岩块破坏前的变形特征，其又可分为若干个小阶段；二是峰值后阶段（或称后区），对于该区的研究较少。

⑵三轴压缩条件下的岩块变形性质试验表明：有围压作用时，岩石的变形性质与单轴压缩时不尽相同。

首先破坏前岩块的应变随围压增大而增加；其次，随着围压增大，岩块的塑性也不断增大，而且，且由脆性逐渐转化为延性。

其破坏形式大致分为：脆性劈裂、剪切及塑性流动。

2.岩块的强度性质根据破坏时应力类型，岩块的破坏分为拉破坏、剪切破坏及流动三种基本类型。

把岩块抵抗外力破坏的能力称为岩块的强度。

由于受力状态不同，岩块的强度分为单轴抗压强度、单轴抗拉强度、剪切强度、三轴压缩强度等。

二、结构面1.结构面的变形性质⑴结构面的法向变形性质①开始时，随着法向压力增大，结构面闭合变形迅速增加。

当法向应力增到一定值时，两曲线大致平行，说明结构面基本完全闭合，其变形主要是由岩块变形贡献。

②试验研究表明，当法向压力约在1/3岩块抗压强度处开始，含结构面岩块变形由以结构面的闭合为主转为以岩块的弹性变形为主。

③结构面的最大闭合量始终小于结构面的张开度（e）。

⑵结构面的剪切变形性质①结构面剪切变形曲线均为非线性曲线。

同时，按其剪切变形机理可分为塑性变形型和脆性变形型两类曲线。

第一章岩块：是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结构面：是指地质历史发展过程中，在岩体内部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。

（结构面根据地质成因不同分为原生，构造和次生结构面）（结构面对工程岩体的完整性、渗透性、物理力学性质及盈利传递等都有显著地影响）岩体：是指在地质历史过程中形成的，由岩石单元体（或称岩块）和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存予一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。

第三章渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力，岩石的参透系数表征的就是岩石对水的渗透能力，其取决于岩石的物理性质和结构特征例如岩石中孔隙和裂隙的大小岩石遇水后体积增大的特性成为岩石的膨胀性岩石的膨胀性大小主要通过膨胀力和膨胀率两个指标来体现，测定方法由平衡加压法，压力恢复法和加压膨胀法第四章弹性指物体在外力作用下发生变形，而当撤除外力后能够恢复原状的性质（线性，非线性）塑性是指物体在外力的作用下发生不可逆变形的性质脆性是指物体在力的作用下变形很小时即发生破坏的性质延性是指物体在力的作用下破坏前能够发生大量的应变的性质，其中主要是塑性变形黏性指的是在力的作用下物体能够抑制瞬间变形，使变形因时间效应而滞后的性质岩石单轴压缩试验的目的：通过测定岩石试件在单轴压缩应力条件下的应变值，绘制应力-应变曲线，分析岩石的变形特性，并计算岩石的变形指标岩石的应变可分为三种：轴向应变εa(试样沿压力方向长度的相对变化)、横向应变εc（试样在垂直于压力的方向上长度的相对变化）和体应变εv（试样体积的相对变化）岩石典型的全应力-应力曲线：1.微裂隙闭合阶段（OA段）2.弹性变形至微破裂稳定发展阶段（ABC 段）3.裂隙非稳定发展和破坏阶段（CD段）4.破坏后阶段（D点以后）岩石典型的全应力-应力曲线决定于岩石的矿物质成分和结构特征岩石记忆：逐级一次循环加载条件下，其盈利-应变曲线的外包线与连续加载条件下的曲线基本一致，说明加、卸过程并未改变岩石变形的习性，这种现象成为~回滞环：每次加荷、卸荷曲线都不重合，且围成一环形面积，成为~疲劳强度：岩石的破坏产生在反复加、卸荷曲线与应力-应变全过程交点处。

第一章1 岩石中存在一些如矿物解理，微裂隙，粒间空隙，晶格缺陷，晶格边界等内部缺陷，统称微结构面。

2 岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定。

3 岩石的结构是指岩石中矿物颗粒相互之间的关系，包括颗粒的大小，形状，排列，结构连接特点及岩石中的微结构面。

其中以结构连接和岩石中的微结构面对岩石工程性质影响最大。

4岩石中结构连接的类型主要有两种：结晶连接，胶结连接。

5 岩石中的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。

6 矿物的解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。

7 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，岩石的密度等基本属性。

8 岩石的孔隙率是指岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值。

9岩石的水理性：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。

10 岩石的天然含水率rdw m m w =w m 表示岩石中水的质量，岩石的烘干质量rd m 11 岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。

它取决于岩石孔隙的数量，大小，开闭程度和分布情况。

表征岩石吸水性的指标有吸水率，饱和吸水率和饱水系数。

岩石吸水率drdr o a m m m w -=. dr m 为岩石烘干质量，o m 为岩石浸水48小时后的总质量。

12 岩石的饱水率是岩石在强制状态下（高压，真空或煮沸）岩石吸入水的质量与岩石烘干质量的比值。

13岩石的透水性：岩石能被水透过的性能。

可用渗透系数衡量。

主要取决于岩石孔隙的大小，方向及相互连通情况。

A dxdh k q x = K 为岩石的渗透系数，h 为水头的高度，Ａ为垂直于Ｘ方向的截面面积，qx 为沿Ｘ方向水的流量。

透水性物理意义：是介质对某种特定流体的渗透能力，渗透系数的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。

矿山岩体力学知识点岩体力学是矿山工程中的一个重要学科，它研究岩石的力学性质和其在地下开采中的变形和破坏规律。

了解岩体力学的知识点对于合理设计和稳定的矿山开采至关重要。

以下是一些岩体力学的主要知识点。

1.岩石的物理力学性质：包括岩石的密度、弹性模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。

这些物理力学性质对于岩石的变形和破坏具有重要影响，也是评估岩石力学性质的基本指标。

2.应力与应变：应力是指在力作用下岩石内部的应力状态，包括垂直和平行两个方向的应力。

应变是岩石在受力下发生的变形。

研究岩石的应力与应变关系有助于了解岩石在开采过程中的应力分布规律和力学特性。

3.岩石的变形与破坏规律：岩石在受到外力作用后会发生变形和破坏。

弹性变形是岩石在小应力作用下发生的可恢复变形，塑性变形是岩石在大应力作用下发生的不可恢复变形，破坏是岩石超过其承载能力导致破坏的过程。

了解岩石的变形与破坏规律可以指导矿山开采的安全与高效。

4.岩石力学参数的测定与试验方法：准确获取岩石力学参数是进行合理设计和分析的基础。

常用的试验方法包括岩石强度试验、应力-应变试验、岩石断裂试验等。

这些试验方法可以用于测定岩石的强度、变形特性和破坏特征，为岩石力学参数的确定提供依据。

5.岩体的稳定性分析：岩体的稳定性是矿山开采过程中一个重要的问题。

通过分析岩体力学参数、岩体结构、地应力等因素，预测和评估岩体的稳定性，选择合适的支护方法和措施，以确保矿山的安全运营。

6.岩石动力学：矿山开采中常伴随着岩爆、岩石震动等动力学问题。

了解岩石的动力学特性，包括岩爆的发生机制、岩石振动的传播规律等，对于预防和控制岩爆事故、减轻岩石震动的影响具有重要意义。

7.岩石支护与巷道设计：在矿山开采中，为了稳定岩体结构，需要进行巷道支护和巷道设计。

岩石力学的研究可以指导巷道的合理设计、支护方法的选择和支护结构的设计，提高巷道的稳定性和安全性。

8.岩层间的相互作用与岩爆防控：在矿山开采中，岩层间的相互作用对于岩体稳定性具有重要影响。

1.岩体力学：是研究岩体和岩体力学性能的一门学科，是探讨岩石和岩体在其周围物理环境（力场、温度场、地下水等）发生变化后，做出响应的一门力学分支。

2.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。

3.岩体：一定工程范围内的自然地质体。

4.岩石和岩体的不同之处：岩体是由岩石块和各种各样的结构面的综合体。

5.岩石的结构：组成岩石最主要的物质成分、颗粒大小和形状以及相互结合的情况。

6.岩石的构造：指组成岩石的成分在空间分布及其相互间的排列关系。

7.岩石按成因分：岩浆岩、沉积岩、变质岩8.岩体结构的两大要素：结构体和结构面9.岩体的力学特征：不连续性、各向异性、不均匀性、赋存地质因子特性、残余强度特性10.岩体力学的研究任务：1、基本原理方面2、实验方面3、实际工程应用方面4、监测方面11.岩石的质量指标：指描述岩石质量大小有关的参数，通常采用岩石单位体积质量的大小表示，包括岩石的密度和颗粒密度。

12.岩石的密度：指岩石试件的质量与岩石试件的体积之比13.岩石的颗粒密度P s：岩石固体物质的质量与固体的体积之比（P s=m s/V c）14.岩石的孔隙性：是反应了岩石中微裂隙发育程度的指标。

15.岩石的吸水率：指岩石吸入水的质量与试件固体的质量之比16.岩石的吸水率分为：自由吸水率3a和饱和吸水率3saasa17.软化系数：指岩石饱和单轴抗压强度的平均值与干燥状态下的单轴抗压强度平均值的比值18.岩石的膨胀特性：通常以岩石的自由膨胀率、岩石的侧向约束膨胀率、膨胀压力19.岩石的单轴抗压强度：指岩石试件在无侧限条件下，受轴向里作用破坏时，单位面积承受的最大荷载，即R c=P/A20.岩石的抗拉强度：指岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破坏时单位面积所能承受的最大拉力21.岩石抗拉强度试验方法：1、直接拉伸法2、抗弯法3、劈裂法4、点荷载试验法22.岩石的剪切强度：指岩石在一定的应力条件下所能抵抗的最大剪应力23.岩石抗剪强度的试验方法：1、抗剪断试验2、抗切试验3、弱面抗剪切试验24. --------------------------------------------------------- 三向压缩应力作用下的破坏形式：低围压劈裂；中围压斜面剪切；高围压---塑性流动25.岩石模量有：初始模量、切线模量、割线模量26.脆性破坏：指应力超出了屈服应力后不表现出明显的塑形变形特性，这类破坏是脆性破坏27.扩容：指岩石受到外力作用后，发生非线性的体积膨胀，且这一体积膨胀是不可逆的28.岩石的流变性包括：1、岩石的蠕变2、岩石的应力松弛3、岩石的长期强度29.蠕变：是指岩石在恒定的外力作用下，应变随时间的增长而增长的特性，也称作徐变。

岩石力学知识点整理采矿 12-1 班矿山岩石力学知识点整理一、名词解释 1. 岩石力学：研究岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏规律的科学。

2. 质量密度（ρ）和重力密度(γ)：单位体积的岩石的质量称为岩石的质量密度。

单位体积的岩石的重力称为岩石的重力密度(重度)。

所谓单位体积就是包括孔隙体积在内的体积。

γ＝ G/Vγ＝ρg (kN /m3)式中：G――岩石试件的重量(kN) ；V——岩石试件的体积(m3)3. 岩石的相对密度就是指岩石的干重量除以岩石的实体积（不包括岩石中孔隙体积）所得的量与 1 个大气压下 40C 纯水的容重之比值。

Gs——岩石的相对密度；GsWs Vs? wWs——干燥岩石的重量(kN);Vs——岩石固体体积(m3);w —— 40C 时水的重度（kN/m3）4. 孔隙率是岩石试件内孔隙的体积占试件总体积的百分比。

n ? VV ? 100% Vn ? 1? ?d Gs?w5. 孔隙比是指岩石试件内孔隙的体积（V v)与岩石试件内固体矿物颗粒的体积（Vs)之比。

e ? VV ? VV ? n Vs V ? VV 1 ? n1采矿 12-1 班6. 岩石含水率(V1 )：是指天然状态下岩石中水的重量W1 与岩石烘干重量Wd 之比。

V1W1 Wd100%7.岩石的饱水率（V2 ）是指高压（150 个大气压）或真空条件下，岩石吸入水的重量W2 与岩石干重量之比，即V2W2 Wd100%8.岩石的饱水系数（ KS ）是指岩石的吸水率与饱水率之比，即 KSV1 V29. 软化系数：是指岩石试件在饱水状态下的抗压强度（? c ）与在干燥状态下的抗压强度（? 'c ）的比值，即??c ? 'c。

10. 透水性是指在一定的压力作用下，地下水可以透过岩石的性能称为岩石的透水性，其衡量指标为渗透率。

11.岩石的碎胀性是指岩石破碎后其体积比原体积增大的性能。

12.结构面：是指具有一定方向、延展较大、厚度较小的二维面状地质界面。

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。

第一章1.岩石力学：固体力学的分支，研究岩石在不同物理环境的力场中产生力学效应的学科，也称为岩体力学。

研究对象：岩石与岩体2.岩石：地质作用下矿物或岩屑按一定规律聚集形成的自然物体。

可以有微小裂纹、间隙、层理等缺陷，但没有弱面，是较完整的岩块。

3.影响岩石的力学和物理性质的三个重要因素：（1）矿物：构成岩石的自然元素和化合物，如方解石、石英、云母等。

（2）结构：构成岩石的物质成分、颗粒大小和形状、相互结合情况。

（3）构造：组成成分的空间分布及其相互间排列关系。

4. 岩石按成因分类（1）岩浆岩：岩浆冷凝形成，也称火成岩。

大数由结晶矿物组成，成分和物性均一稳定，强度较高。

代表：玄武岩、花岗岩。

（2）沉积岩：母岩经风化剥蚀、搬运、海湖沉积、硬结成岩，由颗粒和胶结物组成，显著层状特点。

力学特性与矿物、岩屑、胶结物、沉积环境相关。

代表：砾岩、砂岩、石灰岩。

（3）变质岩：地壳中母岩受变质作用(高温、高压及化学流体)形成。

力学性能与母岩性质、变质作用及变质程度有关。

代表：大理岩、石英岩。

注：沉积岩和变质岩的层理构造产生各向异性特征，应注意垂直及平行于层理构造方向工程性质的变化。

5. 岩体：在地质环境中经受变形、破坏，具有一定结构的地质体。

包括岩石结构体和一定的结构面(地质构造形迹)，强度远小于岩石。

6.岩体结构要素：结构面和结构体（1）结构面：一定方向，延展较大，厚度较小的面状地质界面，包括物质的分界面和不连续面，如断层、节理、层理、片理、裂隙等。

结构面产状、切割密度、粗糙度和黏结力、填充物性质等是评定岩体强度和稳定性能的重要依据。

（2）结构体：四周被不同产状结构面分割包围的岩块。

常见的结构体形式：块状、柱状、板状、菱形、楔形等。

7. 岩体结构类型及特征8.岩体特征（1）岩体是非均质各向异性材料；（2）岩体内存在着原始应力场。

主要包括重力和地质构造力，重力应力场以铅垂应力为主，构造应力场是以水平应力为主。

（3）岩体内存在着一个裂隙系统。

岩石力学期末复习总结岩石力学期末复习一、知识点部分1.线密度K"：指结构面法线方向单位测线长度上交切结构面的条数2.粗糙度：可用粗糙系数JRC表示，随粗糙度的增大，结构面的摩擦角也增大3.结构面填充分类：薄膜填充、断续填充、连续填充、层厚填充4.疲劳强度：疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力，称为疲劳强度或疲劳极限。

5.流变：在外部条件不变的情况下，岩石的变形或应力随时间而变化的现象6.弹性后效：弹性后效指的是材料在弹性范围内受某一不变载荷作用，其弹性变形随时间缓缓增长的现象。

在去除载荷后，不能立即恢复而需要经过一段足够时间之后才能逐渐恢复原状，应变恢复总是落后于应力7.三轴压缩强度：试件在三向应力作用下能抵抗的最大轴向应力i.σ$%=$'()*?$,()*?σ-+2C$'()*?$,()*?ii.σ$%=σ-tan445°+?4+2C tan(45°+?4)8.RQD：大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数9.本构关系（名词解释）：指岩体在外力作用下，应力或应力速率与其应变或应变速率的关系10.强度理论：采用判断推理的方法，推测材料在复杂应力状态下破坏原因，从而建立强度准则的假说11.典型岩体变形的本构规律1)弹性均质完整结构岩体变形本构规律2)弹性均质断续结构和碎裂结构岩体变形本构规律3)黏弹性材料块状或平卧层状完整结构岩体变形本构规律12.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13.形变围岩压力：由于围岩塑性变形，如塑性挤入、膨胀内鼓、弯折内鼓等形成的挤压力14.松动围岩压力：由于围岩拉裂塌落、块体滑移及重力坍塌等破坏引起的压力15.冲击围岩压力：由岩爆形成的一种特殊围岩压力16.岩爆：在具有高天然应力的弹脆性岩体中，进行各种有目的的地下开挖工程时，由开挖卸载及特殊地质构造作用引起开挖周边岩体中应力高度集中，岩体中积聚了很高的弹性应变能。

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。

岩石由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而成的自然物体。

岩体 由岩块和结构面共同组成的具有一定结构并赋存于一定地质环境中的地质体。

结构面 岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小的面状地质界面。

结构体 由不同产状的结构面组合切割而形成的单元体。

岩体结构1.结构面的发育程度及其组合关系。

2.结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。

岩石的物理力学参数1.密度指标：岩石的颗粒密度s ρ、天然密度ρ、干密度d ρ、饱和密度sa ρ。

2.孔隙性：孔隙比e 、孔隙率n 。

3.水理性质：含水率ω、自由吸水率a W 、饱和吸水率sa W 、渗透系数K 。

4.抗风化特性：软化系数η、耐崩解性指数d I 、自由膨胀率H V 、侧向约束膨胀率HP V 、膨胀压力。

5.抗冻性：抗冻性系数f K 。

刚性试验机工作原理当试验机刚度Km 大于岩石刚度Ks 时，在相同的条件下，试验机附加给岩石的能量比岩石所能承受的能量小，要岩石继续产生应变必须依靠外荷载的加载做功才能实现。

因此，当试验机刚度大于岩石刚度时，才能记录下岩石峰值强度后的应力-应变曲线。

曲线形态 岩石特性 代表岩石直线型（弹脆性） 具有很明显的弹性特性的岩石 石英岩 玄武岩下凹型（弹塑性） 具有明显的塑形变形的岩石 石灰岩 粉砂岩上凹型（塑弹性） 具有较大的孔隙但较为坚硬的岩石 片麻岩S 型（塑弹塑型） 多孔且具有明显塑性的岩石大理石岩石应力—应变全过程曲线：指在刚性试验机上进行试验所获得的包括岩石达到峰值应力之后的应力—应变曲线。

压密阶段：岩石内的微裂隙在外力作用下发生闭合，岩石压密。

曲线上凹，应变率随应力增加而减小，为不可恢复的塑性变形。

弹性阶段：初期裂隙压密后，岩石强度暂趋稳定。

曲线近似呈直线，弹性模量为常熟，很大程度上为可恢复的弹性变形。

（弹性模量泊松比）塑性阶段：曲线呈下凹状，有应变软化现象；塑性变形，变形不可恢复。

应变软化阶段：曲线斜率为负，软化现象显著，试件承载力随变形的增大而迅速下降。

1.岩体力学：是力学的一个分支学科,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，是一门应用型基础学科.2.岩体力学的研究方法:工程地质研究法、试验法、数学力学分析法、综合分析法3.岩体：是指在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。

4.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.5.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。

6.岩块的构造:是指矿物集合体之间及其与其他组分之间的排列组合方式。

7.结构面迹长：是指结构面与露头面交线的长度.8.岩体质量指标RQD:长度大于10cm的岩心长度之和与钻孔总进尺的百分比。

9.岩石的吸水性:岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力,称为岩石的吸水性。

10.岩石的软化性：岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为软化性11.蠕变:是指岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质。

12.影响单轴抗压强度的因素：岩块的抗压强度受一系列因素影响和控制，主要包括两个方面:一是岩石本身性质方面的因素，如矿物组成、结构构造(颗粒大小、连结及微结构发育特征等）、密度及风化程度等等;二是试验条件方面的因素(试件的几何形状及加工精度、加载速率、端面条件、湿度和温度、层理结构）13.剪切强度：在剪切荷载作用下,岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力,称为剪切强度14.岩石的破坏判据：一、库仑—-纳维尔判据适用条件：低应力或坚硬、较坚硬的岩石的剪切破坏.15.二、莫尔判据16.1。

斜直线型：同库仑--纳维尔判据17.2. 二次抛物线型:适用条件：高应力或软弱、较软弱岩石的剪切破坏18.3。

双曲线型：适用条件：中等应力或较坚硬岩的剪切破坏。

三、格里菲斯判据适用条件：非常适用于脆性岩石的拉破坏。

岩石岩体区别：岩石可以看作是一种材料，岩体是岩石与各种不连续面的组合体；岩石可以看作是均质的，岩体是非均质的（在一定的工程范围内）；岩石具有弹、塑、粘弹性，岩体受结构面控制，性质更复杂，强度更低；岩体通常是指一定工程范围内的地质体，岩石则无此概念。

岩石力学是一门研究岩石在外界因素（如荷载、水流、温度变化等）作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科。

又称岩体力学，是力学的一个分支。

研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题。

它是一门新兴的，与有关学科相互交叉的工程学科，需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程学等知识，并与这些学科相互渗透。

研究对象：对象：岩石—对象—岩石材料—地壳中坚硬的部分；复杂性：地质力学环境的复杂性（地应力、地下水、物理、化学作用等）研究的基本内容：基本理论岩体地应力材料实验——三大部分→岩体的强度工程应用岩体的变形裂隙水力学研究方法：物理模拟→岩石物理力学性质常规实验，地质力学模型试验；数学模型→如有限元等数值模拟；理论分析→用新的力学分支，理论研究岩石力学问题；由于岩石中存在各种规模的结构面（断裂带、断层、节理、裂隙）→致使岩石的物理力学性质→不连续、不均匀、各向异性→因此，有必要引入刻划不均一程度的参数。

各向异性：指岩石的强度、变形指标（力学性质）随空间方位不同而异的特性。

岩石的基本物理力学性质岩石力学问题的研究首先应从岩石的基本物理力学性质研究入手，1.岩石的容重：指单位体积岩石的重量。

2.比重（Gs）指岩石干重量除以岩石的实体积（不含孔隙体积）的干容重与4˚c水的容重的比值。

3.孔隙率（n%）指岩石内孔隙体积与总体积之比。

4.天然含水量：指天然状态下，岩石的含水量与岩石干重比值的百分比。

5.吸水率：指岩石在常温条件下浸水48小时后，岩石内的含水量与岩石干容重的比值。

6.饱和含水率：指岩样在强制状态（真空、煮沸或高压）下，岩样最大吸水量与岩石干重量比值。