工程地质调查 岩石的力学性质 岩石的力学性质.pptVIP

岩石的力学性质 岩石的力学性质包括：岩石的变形规律和强度特性。 在工程上，岩石的变形是指岩石在荷载作用下发生的形状及体积改变。随着荷载的不断增加，或在恒定荷载作用下，随时间的增长，岩石变形逐渐增大，最终导致岩石破坏。 一、岩石在单轴压缩应力作用下的变形特性 一般采用普通压力机或万能材料试验机 环境地质工程专业教学资源库 典型的岩石应力-应变曲线 岩石越硬，BC段越短，脆性性质越显著。 脆性：应力超出屈服应力后，并不表现出明显的塑性变形的特性，而破坏，即为脆性破坏。 岩石应力-应变曲线类型 强度 单轴抗压强度 抗拉强度 抗剪强度 三轴压缩 抗弯强度 真三轴 假三轴 岩石的强度特性 岩石的强度：岩石抵抗外力破坏的能力。 一 岩石的单轴抗压强度 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：Rc ——抗压强度，MPa P——无侧限的条件下的轴向破坏荷载，N A——试件断面积，mm2 2.试件方法： 圆柱形试件：φ4.8－5.2cm ，高H=（2－2.5)φ 长方体试件：边长L= 4.8－5.2cm , 高H=（2－2.5)L 试件两端不平度0.5mm；尺寸误差±0.3mm; 两端面垂直于轴线±0.25o （1）试件标准： 4.影响单轴抗压强度的主要因素 (1)承压板端部的摩擦力及其刚度(加垫块的依据) (2)试件的形状和尺寸 形状：圆形试件不易产生应力集中，好加工 尺寸：大于矿物颗粒的10倍； φ50的依据 高径比：研究表明；h/d≥(2－3)较合理 (2)加载速度 加载速度越大，表现强度越高(见下图) 我国规定加载速度为0.5－1.0MPa/s （4）环境 含水量：含水量越大强度越低；岩石越软越明显，对泥岩、粘土等软弱岩体，干燥强度是饱和强度的2－3倍。 温度：180℃以下不明显：大于180℃，温度越高，强度越小。 二 岩石的抗拉强度 1. 定义：岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破坏时的单位面积上所受的拉力。 由于试件不易加工，除研究直接的拉伸的夹具外，研究了大量的间接试验方法。 2. 直接拉伸法 抗拉强度 关键技术 ①试件和夹具之间的连接 ②加力P与试件同心 （2）劈裂法（巴西法），对称径向压裂法，由巴西人Hondros提出 试件：实心圆柱φ50mm；δ 25mm 试验：径向压缩破坏（张开） 计算公式：由弹性力学Boursinesq公式 式中： ——岩石的抗拉强度，即 Pt ——试验中破坏时的压力 D ——试件的直径 l ——试件的长度 3. 间接方法