高等岩石力学第一讲 (2).pptVIP

大多渗透性可用达西（Darcy）定律描述：（m3/s）——水头变化率；qx——沿x方向水的流量；h——水头高度；A——垂直x方向的截面面积；k——渗透系数。第29页，共81页，星期日，2025年，2月5日?六、岩石的膨胀性岩石的膨胀性是指岩石浸水后体积增大的性质。岩石的膨胀性大小一般用膨胀力和膨胀率指标表示。其测定方法是平衡加压法。试验中不断加压，并保持体积不变，所测得的最大压力即为岩石的最大膨胀力；然后逐级减压，直至荷载为0，测定其最大膨胀变形量，膨胀变形量与试件原始厚度的比值即为膨胀率。第30页，共81页，星期日，2025年，2月5日?七、岩石的崩解性岩石的崩解性是指岩石与水相互作用时失去粘结性并变为完全丧失强度的松散物质的性质。岩石的崩解性一般用耐崩解指数Id2的表示。其指标可在实验室用干湿循环试验确定。试验过程：将经过烘干的试块（500g,分成约10块），放在带有筛孔的圆筒内，使该圆筒在水槽中以20r/min,连续旋转10min,然后将留在圆筒内的岩块取出烘干称重，如此反复进行两次，按下试计算耐崩解指数。第31页，共81页，星期日，2025年，2月5日式中：Id2——两次循环试验求得的耐崩解指数，在0～100%之间变化；md——试验前试块的烘干质量；mr——残留在圆筒内试块的烘干质量；W1——试验前试件和圆筒的烘干重量；W2——第二次循环后试件和圆筒的烘干重量；W0——试验结束冲洗干净后圆筒的烘干重量。岩石的崩解性指数反映了岩石在浸水和温度变化的环境下抵抗风化作用的能力。?七、岩石的崩解性第32页，共81页，星期日，2025年，2月5日?八、岩石的软化性岩石的软化性是指岩石在饱水状态下其强度相对于干燥状态下降低的性能，可用软化系数ηc表示。软化系数指岩石试样在饱水状态下的抗压强度Rcb与在干燥状态下的抗压强度Rc之比，即各类岩石的ηc=0.45～0.9之间。ηc0.75,岩石软化性弱、抗水、抗风化能力强；ηc0.75，岩石的工程地质性质较差。第33页，共81页，星期日，2025年，2月5日九、岩石的抗冻性岩石的抗冻性是指岩石抵抗冻融破坏的性能，是评价岩石抗风化稳定性的重要指标。岩石的抗冻性用抗冻系数Cf表示，指岩石试样在±250C的温度期间内，反复降温、冻结、融解、升温，然后测量其抗压强度的下降值（Rc-Rcf）,以此强度下降值与融冻试验前的抗压强度Rc之比的百分比代表抗冻系数Cf，即可见：抗冻系数Cf越小，岩石抗冻融破坏的能力越强。第34页，共81页，星期日，2025年，2月5日十、岩石的碎胀性岩石破碎后的体积VP比原体积V增大的性能称为岩石的碎胀性，用碎胀系数ξ来表示。碎胀系数不是一个固定值，是随时间而变化的。永久碎胀系数（残余碎胀系数）――不能再压密时的碎胀系数称为永久碎胀系数.第35页，共81页，星期日，2025年，2月5日1.4岩石的强度概念：岩石的强度：是指岩石抵抗破坏的能力。岩石在荷载作用下，发生破坏时所承受的最大荷载应力就是岩石的强度。岩石在单轴压缩荷载作用下，所能承受的最大压应力称为岩石的单轴抗压强度。岩石在单轴拉伸荷载作用下，所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度。岩石的强度决定于很多因素，岩石结构、风化程度、水、温度、围压大小、各向异性等都影响岩石的强度。第36页，共81页，星期日，2025年，2月5日一、岩石抗压强度

1、岩石的单轴抗压强度RC端部效应,为了消除端部效应，国际岩石力学学会推荐采用高径比（h/d)为2～2.5的试件做抗压试验。破坏形态:(1)单轴压力作用下试件的劈裂.(2)单斜面剪切破坏.(3)多个共轭斜面剪切破坏第37页，共81页，星期日，2025年，2月5日2、岩石的三轴抗压强度岩石在三轴压缩下的极限应力为三轴抗压强度，它随围压增大而升高。第38页，共81页，星期日，2025年，2月5日按照莫尔强度理论,可按下式计算三轴抗压强度:式中:R1c——岩石的三轴抗压强度；Rc——岩石的单轴抗压强度；φ——岩石的内摩擦角。第39页，共81页，星期日，2025年，2月5日二、岩石剪切强度1、剪切面上无压应力的剪切试验第40页，共81页，星期日，2025年，2月5日试件尺寸：直径或边长不小于50mm，高度应等于直径或边长。改变P,即可测得多组σ、τ，作出σ～τ曲线。2、剪切面上有压应力的剪切试验第41页，共81页，星期日，2025年，2月5日3、斜剪试验