巖石力學(xué)復(fù)習(xí)材料.doc

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1、［地下方向復(fù)習(xí)材料緒論1.巖石，巖塊，巖體的概念巖石：是構(gòu)成地殼表層巖石圈的主體，是經(jīng)歷了漫長地質(zhì)史的大自然產(chǎn)物，是天然礦物質(zhì)晶體以及其它物質(zhì)(如有機(jī)質(zhì)等)集合體巖塊：自然地質(zhì)體的小塊巖石稱為巖塊。巖體：巖體是指在一定地質(zhì)條件下，含有諸如節(jié)理、層理、劈理、裂隙、斷層等不連續(xù)結(jié)構(gòu)面的復(fù)朵地質(zhì)體。2.了解巖石力學(xué)的形成史3.巖石力學(xué)的定義，巖石力學(xué)學(xué)科的發(fā)展階段巖石力學(xué)：巖石力學(xué)是研究巖石的力學(xué)性狀(behavior)的一門理論和應(yīng)川的科學(xué)，它是固體力學(xué)的一個分支，是探討巖石對其周圍物理環(huán)境中力場反應(yīng)的學(xué)科。發(fā)展階段：1)階段(19世紀(jì)末~20世紀(jì)初)

2、2)經(jīng)驗(yàn)理論階段(20世紀(jì)初~20世紀(jì)30年代)3)經(jīng)典理論階段(20IU：紀(jì)30年代~20世紀(jì)60年代)4)現(xiàn)代發(fā)展階段(20世紀(jì)60年代一現(xiàn)在)4.理解巖石力學(xué)研究內(nèi)容，掌握力學(xué)研究方法巖石力學(xué)研究內(nèi)容(1)巖石、巖體的地質(zhì)特征(2)巖石的物理、水理與熱力學(xué)性質(zhì)(3)巖石的基本力學(xué)性質(zhì)(4)結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)(5)巖體力學(xué)性質(zhì)(6)原巖應(yīng)力分布規(guī)律及其測量理論與方法(7)工程巖體的穩(wěn)定性(8)巖石工程穩(wěn)定性維護(hù)技術(shù)(9)新技術(shù)、新方法和新理論在巖石力學(xué)中的應(yīng)用(10)工程巖體的模型、模擬試驗(yàn)及原位監(jiān)測技術(shù)巖石力學(xué)的研究方法(1)工程地質(zhì)研究方法(2

3、)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法(科學(xué)實(shí)驗(yàn)是巖石力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)法(3)數(shù)學(xué)力學(xué)分析方法“)整體綜合分析方法第一章巖石組構(gòu)及其物理性質(zhì)1?巖石分類：巖漿巖：殼深處的巖漿在地下或噴岀地表后結(jié)晶、固化而形成的巖石。沉積巖：地表物質(zhì)或者巖石風(fēng)化或溶解的產(chǎn)物，經(jīng)過搬運(yùn)、沉積并在不同固結(jié)作川下形成的巖石O變質(zhì)巖：原有的巖石受到高溫或高壓作用，重新結(jié)晶或結(jié)合形成的新礦物結(jié)合體。2.理解巖石的本質(zhì)特性非均質(zhì)性：指巖石力學(xué)性質(zhì)隨空間位置不同而異的特性非連續(xù)性各向異性:指巖石力學(xué)性質(zhì)隨空I'可方位不同而異的特性2.巖石的物理性質(zhì)1）質(zhì)量性質(zhì)：密度，容重密度：單位體積巖石的質(zhì)量容重：單位

4、體積的掩飾的重力2）孔隙性質(zhì)：孔隙率，孔隙比孔隙率：巖石試件內(nèi)空隙的體積占試件總體積的百分比孔隙比：巖石試件空隙內(nèi)的體積與巖石試件固體礦物顆粒的體積之比3）水理性質(zhì)：含水量，吸水率，飽水率，滲透性，軟化性，膨脹性含水量：巖石孔隙屮含水&（WW）與巖石烘干重量（Ws）比值的白分率吸水率：「?燥巖石試樣在一個人氣壓和室溫條件卜吸入水的重量與巖右烘I：重量之比飽水率：指在高壓（150個大氣壓）或真空條件下，巖石吸水的重量Ww2與巖石干重量WsZ比吸水率：干燥巖石試樣在一個大氣壓和室溫條件下自山吸入水的重量與巖石烘干重量之比滲透性：有壓水可以透過巖石的空隙

5、，裂隙而流動，巖石能透過水的能力稱為巖石的滲透性軟化性：巖石浸水飽和后強(qiáng)度降低的性質(zhì)膨脹性：巖石浸水后體積增大的性質(zhì)4）抗凍性質(zhì)：抗凍系數(shù)抗凍系數(shù)：巖樣在土25C的溫度區(qū)

6、'可內(nèi)，反復(fù)降溫，凍結(jié)，升溫，融解，其抗壓強(qiáng)度有所下降，巖樣抗壓強(qiáng)度的下降值與凍融前的抗壓強(qiáng)度Z比3.理解概念，并掌握每種物理性質(zhì)指標(biāo)的計算方法1）質(zhì)量性質(zhì)：密度，重度2）孔隙性質(zhì)：孔隙率，孑L隙比3）水理性質(zhì)：含水量，吸水率，飽水率，滲透性，軟化性，膨脹性4）抗凍性質(zhì)：抗凍系數(shù)第二章巖石的變形與強(qiáng)度1?抗壓強(qiáng)度1）單軸抗壓強(qiáng)度影響囚素：礦物成分、結(jié)晶程度、顆粒人小及膠結(jié)情況、風(fēng)

7、化程度、含水情況和周圍壞境（溫度、濕度）層理和裂隙的特性和方向等；2）雙軸抗壓強(qiáng)度影響因素：3）三軸抗床強(qiáng)度：定義：指在三向壓縮荷載作用下巖石所能承受的最大壓應(yīng)力。影響因素:（1）側(cè)壓力的影響（2）加載途徑對巖石三向壓縮強(qiáng)度影響（3）孔隙水壓力對巖石三向壓縮強(qiáng)度的影響2.理解抗壓強(qiáng)度的各種因素1）巖石本身屬性的影響彈性力學(xué)：連續(xù)，均值，各向同性巖石本質(zhì)屬性：非連續(xù)性，非均質(zhì)性，各向異性2）巖石木身的影響結(jié)晶程度，顆粒大小，膠結(jié)情況，礦物成分，塊體密度，牛成條件，風(fēng)化作用，水的作用3）試驗(yàn)方法：形狀效應(yīng)，尺寸效應(yīng)，端血摩擦4）外界條件的影響，加載速率

8、，溫度（高溫，低溫），應(yīng)力狀態(tài)（假三軸，真三軸）2.理解拿握抗剪強(qiáng)度系數(shù)的測試方法（3種：直剪試驗(yàn)，角模壓剪，三軸試驗(yàn)）3.掌握巖石的破壞模式，以及各種巖石強(qiáng)度準(zhǔn)則：莫爾，莫爾-庫倫，格里菲斯莫爾：基本思想：建立在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)汁分析基礎(chǔ)上的。巖石在不同的正應(yīng)力和剪應(yīng)力組合下，使其喪失承載力假設(shè):巖石的強(qiáng)度與中間主應(yīng)力無關(guān),巖石的宏觀破裂面基本上平行于中間主應(yīng)力的作用向。以。為橫軸，C為縱處標(biāo)，用極限莫爾應(yīng)力圓表示。通過實(shí)驗(yàn)求得的極限應(yīng)力狀態(tài)，可用一個極限莫爾應(yīng)力圜表示，破壞曲上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力，在極限應(yīng)力圓上僅為一點(diǎn)。無數(shù)個極限應(yīng)力圓上，破壞應(yīng)力點(diǎn)

9、的軌跡線被成為莫爾強(qiáng)度線，也可稱為莫爾包絡(luò)線。莫爾-庫倫：格里菲斯：假設(shè)：在脆性材料的內(nèi)部存在許多隨機(jī)分布的扁平橢惻狀裂紋