《岩石的破坏判据》课件.ppt

**************岩石的基础知识岩浆岩岩浆岩是由地壳深处的岩浆或火山喷发的熔岩冷却凝固而形成的岩石。比如花岗岩、玄武岩。沉积岩沉积岩是由各种碎屑物质在水体或陆地表面沉积，经过压实、胶结而形成的岩石。比如砂岩、页岩。变质岩变质岩是由已有的岩浆岩、沉积岩或变质岩，在高温、高压或化学作用下发生变质而形成的岩石。比如大理岩、板岩。岩石的微观结构岩石的微观结构是指岩石内部的矿物成分、颗粒大小、形状和排列方式等特征。这些特征决定了岩石的力学性能，例如强度、硬度、脆性等。岩石的微观结构可以分为以下几种类型：-岩石的矿物成分：岩石的矿物成分决定了岩石的化学性质和物理性质。例如，石英和长石是常见的造岩矿物，它们具有较高的硬度和强度。-岩石的颗粒大小：岩石的颗粒大小是指岩石中矿物颗粒的直径。颗粒越小，岩石的强度和硬度越高。-岩石的颗粒形状：岩石的颗粒形状是指岩石中矿物颗粒的外形。颗粒形状越规则，岩石的强度和硬度越高。-岩石的颗粒排列方式：岩石的颗粒排列方式是指岩石中矿物颗粒的空间分布。颗粒排列越紧密，岩石的强度和硬度越高。岩石的力学属性1强度岩石抵抗破坏的能力，包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。2变形岩石在荷载作用下发生变形的能力，包括弹性模量、泊松比、剪切模量等。3韧性岩石吸收能量并抵抗破坏的能力，包括断裂韧性、冲击韧性等。4耐久性岩石在各种环境条件下抵抗破坏的能力，包括抗冻性、抗风化性等。岩石的破坏形式拉伸破坏岩石受到拉力作用，沿其弱面发生断裂，形成张裂隙。压缩破坏岩石受到压力作用，在最大压应力方向发生剪切破坏，形成剪切裂隙。剪切破坏岩石受到剪切力作用，发生沿其弱面滑动，形成剪切裂隙。岩石单轴抗压强度定义岩石在单轴受压状态下所能承受的最大压应力。符号σc单位兆帕(MPa)岩石单轴抗压强度试验1试样制备根据标准规范，制备形状和尺寸符合要求的岩石试样。2加载过程在试验机上将试样进行轴向加载，记录加载过程中的应力-应变关系。3破坏判别观察试样的破坏情况，并根据破坏模式判断岩石的强度。岩石单轴抗压强度预测3经验公式2数值模拟1岩石实验岩石单轴抗压强度的预测方法多种多样，常见的包括岩石实验、数值模拟和经验公式等。由于实际工程中，岩石实验方法往往成本较高，因此数值模拟和经验公式等方法被广泛应用。岩石单轴抗压强度判据定义岩石单轴抗压强度判据是指岩石在单轴受压状态下发生破坏时的应力值，反映了岩石抵抗单轴压缩破坏的能力。意义在岩体工程设计中，单轴抗压强度是重要的力学参数，可用于评估岩体的稳定性、承载能力和破坏形式。莫尔-库伦破坏判据剪切强度描述岩石抗剪切能力正应力岩石承受的垂直压力莫尔圆直观表示应力状态莫尔-库伦破坏判据应用土力学用于分析土体的强度和稳定性，如边坡稳定性分析、地基承载力计算。岩石工程用于预测岩石的破坏模式和强度，如隧道开挖、岩石爆破。矿山工程用于评估矿体强度和开采安全，如矿山开采设计、矿山爆破。邓肯-张破坏判据考虑了岩石的强度邓肯-张破坏判据考虑了岩石的强度参数，例如抗拉强度和抗剪强度，并根据这些参数来预测岩石的破坏模式。考虑了岩石的应力状态该破坏判据考虑了岩石的应力状态，例如主应力方向和应力大小，并根据这些参数来预测岩石的破坏模式。适用范围广邓肯-张破坏判据适用于各种岩石类型，包括脆性岩石和塑性岩石。邓肯-张破坏判据应用1岩土工程隧道、边坡、基础等工程2岩石力学岩石强度、变形、破坏研究3地质灾害滑坡、崩塌、泥石流预测哈姆组破坏判据应力状态哈姆组破坏判据考虑了岩石的应力状态剪切强度基于岩石的剪切强度参数拉伸强度考虑了岩石的拉伸强度哈姆组破坏判据应用1岩土工程隧道、边坡、基坑等2油气开采油气储层、井壁稳定3水利工程水坝、水库、地下水哈姆组破坏判据在岩土工程、油气开采和水利工程中都有广泛应用。该判据可以有效地预测岩石在不同应力状态下的破坏模式和破坏强度，为工程设计提供可靠的依据。邵因破坏判据理论基础基于最大剪应力理论，认为当岩石内部最大剪应力达到材料的抗剪强度时，岩石发生破坏。表达式τmax=σ1/2-σ3/2=k应用范围适用于脆性岩石，如花岗岩、砂岩等。邵因破坏判据应用工程设计预测岩石在不同应力状态下的破坏岩石力学研究岩石的强度、脆性等力学性质地质工程评估岩石的稳定性，例如岩体的开挖、边坡稳定性孔洞压缩性破坏判据孔洞压缩性岩石孔隙率变化与压力的关系破坏判据岩石孔隙率达到临界值时发生破坏应用适用于含孔洞较多的岩石，如砂岩、砾岩