1岩石物理力学性质.ppt

* (3)不论围压等于零，或是大于零，在岩石的应力与应变关系曲线的初始阶段都表现为近似直线关系，说明了当主应力差的数值在一定范围内，岩石的变形特征还是符合弹性阶段特征，而当主应力差超出了某一范围时，岩石变形才合乎塑性变形的特征。 (4)当围压较小时，岩石的体积变形与单向压缩条件下的变形规律相似，即，先缩后胀；扩容现象将随着围压的增大而逐渐减弱，当围压超过了某个值以后，扩容现象将会完全消失。这是由于围压限制了试件的横向膨胀。 * (5) 随着围压的提高，岩石将由脆性材料逐渐变为延性材料，并象金属材料一样，表现出明显的塑性流动特征。因此，不能简单地说岩石属于脆性材料。 岩石的三轴抗压强度特征 (1) 岩石的三轴抗压强度会随着围压的提高而明显增大; (2) 当围压增大到一定程度以后，在应力与应变关系曲线上已没有明显的峰值; (3) 如果继续增大围压，岩石的强度将接近无限大。 * 三轴试验结果的整理 莫尔圆与包络线 强度曲线 * * * * * * * * 学习动物精神 11、机智应变的猴子：工作的流程有时往往是一成不变的，新人的优势在于不了解既有的做法，而能创造出新的创意与点子。一味 地接受工作的交付， 只能学到工作方法 的皮毛，能思考应 变的人，才会学到 方法的精髓。 学习动物精神 12、善解人意的海豚：常常问自己：我是主管该怎么办才能有助于更好的处理事情的方法。在工作上善解人意， 会减轻主管、共 事者的负担，也 让你更具人缘。 * 渗透系数的试验确定方法 (1) 常规渗透试验 Q——单位时间内通过试样的水量（m3）； L——试件长度(m)； p——试件两端的压力差(kPa)； A——试件的断面面积(m2)。 * 某些岩体的渗透系数值 岩石名称 地质特征 渗透系数(cm/s) 花 岗 岩 新鲜完整 5~6×10-2 玄 武 岩 1.0~1.9×10-3 安山质玄武岩 弱裂隙的 中等裂隙的 强裂隙的 1.16×10-3 1.16×10-2 1.16×10-1 结晶片岩 新鲜的 风化的 1.2~1.9×10-2 1.4×10-5 凝灰质角砾岩 1.5~2.3×10-4 凝 灰 岩 6.4×10-4~4.4×10-3 石 灰 岩 小裂隙的 中裂隙的 大裂隙的 大管道的 1.4×10-7~2.4×10-4 3.6×10-3 5.3×10-2 4.0~8.5 泥质页岩 新鲜、微裂隙 风化、中等裂隙 3.0×10-4 4~5×10-4 砂 岩 新鲜 新鲜、中等裂隙 具有大裂隙 4.4×10-5~3×10-4 8.6×10-3 0.5~1.3×10-2 * （4）岩石的软化性 岩石浸水后强度降低的性能称为软化性，一般用软化系数表示。 软化系数 ——岩石饱和单轴抗压强度； ——岩石干燥状态下的单轴抗压强度。 时，为软化性弱、抗水抗风化性和抗冻性强的岩石； 时，为工程地质性质较差的岩石。 1.3 岩石的物理性质 * 1.4.1 岩石的强度 岩石在各种荷载作用下达到破坏时所能承受的最大应力。 进行强度试验所选用的试件必须是完整岩块。 1.4 岩石的力学性质 * 取样要求： 完整岩块，不含节理裂隙 * 强度指标的影响因素 试件尺寸 试件形状 试件三维比例 加载速率 湿度 1.4 岩石的力学性质 * 1.定义：指岩石试件在无侧限的条件下，受轴向压力作用破坏时单位面积上承受的荷载。 式中：P——无侧限的条件下的轴向破坏荷载 A——试件界面积 1.4.2 岩石的单轴抗压强度 * 标准试件尺寸的高径比 H/D: 单轴压缩试验 = 2.0~2.5 三轴压缩试验 = 2.0~2.5 劈裂试验 = 0.5 斜面剪切试验 = 1.0 H D * * * 试验设备与仪器 测试内容 轴向荷载； 轴向变形； 径向变形； 轴向应变 ； 横向应变 。 普通压力机或万能材料试验机，最好采用电液伺服控制的刚性试验机。 岩石力学的符号规定 压 —— + 拉 —— - 2 岩石的单轴压缩试验 * ——试件的轴向应力； P——试件的轴向荷载； D, H——试件的直径和高度。 体积应变 根据以上的试验测量结果，可以绘制岩石的轴向应力~轴向应变关系曲线、轴向应力~横向应变关系曲线、轴向应变~横向应变关系曲线以及轴向应力~体积应变的关系曲线等 。 2 岩石的单轴压缩试验 * 3.单向压缩试件的破坏形态 破坏形态有两类： （1）圆锥形破坏 原因：压板两端存在摩擦力，箍作用（又称端部效应），在工程中也会出现。 （2）柱状劈裂破坏 张拉破坏（岩石的抗拉强度远小于抗压强度） 是岩石单