岩石力学概念集合

1、岩石力学相关概念1 岩石：是一种或多种矿物在各种地质作用下形成、具有一定结构和构造的集合体。2 岩体：形成于一定的地质环境中，经历过反复地质作用，经受过变形、破坏且具有一定 岩石成分和结构的地质体。3 微结构面 （缺陷）：存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空 隙。4 矿物解离 ：指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。6 微裂隙（显微裂隙） ：指发育于矿物颗粒内部及颗粒之间的多呈闭合状态的破裂痕迹线。7 粒间空隙 ：指多在成岩过程中形成的晶粒之间、胶结物之间微小空隙。8 晶格缺陷 ：由于晶体外原子入侵结果产生的化学上的缺陷，或由于化学比例或原子重新 排列的毛

2、病产生的物力上的缺陷。9 晶粒边界 ：由于矿物晶粒表面电价不平衡，引起矿物表面形成远远小于矿物晶粒内部键 的结合力，使晶粒边界相对软弱，称之为晶粒边界。10 矿物的硬度 ：矿物局部抵抗硬物压入其表面的能力，是衡量矿物软硬程度的指标。11 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。12 岩石的结构 ：岩石中矿物（及岩屑）颗粒相互之间的关系。13 结晶连接 ：岩石中的矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起。14 胶结连接 ：岩石中矿物（及岩屑）颗粒通过胶结物结合在一起。15岩浆 ：地壳下部高温、高压、过热可塑性物质（硅酸盐、水汽、其它气体等）在上部岩层压力减小后，转变为高温熔融体，称

3、为岩浆。 （高温、高压、富含挥发分和金属元素的 熔融硅酸盐物质）16 岩浆岩 ：岩浆从地层深部上升过程中，随着岩浆内部压力减小，在适当位置冷凝而成 的岩石，称为岩浆岩。17 沉积岩 ：由风化剥蚀作用火山作用形成的物质，在原地或被外力搬运，在适当条件下 沉积下来，经胶结或成岩作用而形成的岩石。18 变质岩 ：在已有岩石的基础上，在适当的温度、压力条件下，经过变质混合作用而形 成的岩石。19 岩石的物力性质 ：岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重、容重、空隙率等基 本属性。20 岩石的容重 ：岩石单位体积（包括岩石内空隙体积）的重量。22 .岩石的比重：岩石固体部分的重量与 4 C时同体积纯水

4、重量的比值。23 岩石的空隙率 ：岩石空隙的体积与岩石总体积的比值。24 岩石的天然含水率 ：天然状态下岩石中水的质量与岩石烘干质量的比值。25 岩石吸水率 ：岩石在常温常压下吸入水的质量与其烘干质量的比值。26 岩石的饱水率 ：岩石在强制状态（高压或真空，煮沸）下，岩石吸入水的质量以岩样 烘干质量的比值。27 岩石的饱水系数 ：岩石吸水率与饱水率的比值。28 岩石的软化系数 ：岩石饱水状态的抗压强度与自然风干状态下抗压强度的比值。29 .岩石的抗冻系数：岩样在土 25 C的温度区间内，反复降温、冻结、升温、溶解，岩样 抗压强度的下降值与冻融前的抗压强度的比值。30 单轴抗压强度 （非限制性抗

5、压强度） ：岩石在单轴压缩荷载作用下，达到破坏时所能承 受的最大压应力。31 单轴抗拉强度 ：岩石在单轴拉伸荷载作用下，达到破坏时所能承受的最大拉应力。32 岩石的抗剪强度 （非限制性剪切强度） ：岩石在纯剪力作用下，达到破坏时所能承受的 最大剪应力。33 岩石的三轴抗压强度 ：岩石在三向压缩荷载作用下，达到破坏时所能承受的最大压应 力。34 岩石的固有性质 ：凡是不受岩石试件性质、尺寸、采集地、采集人等影响而保持不变 的特征。35 莫尔应力圆 ：在以正应力和剪应力为坐标轴的平面上，用来表示物体中某一点各不同 方位截面上的应力分量之间的关系的图线。能够反36. 莫尔强度包络线 ：莫尔强度理论认

6、为材料在单向压缩、拉伸、纯剪切时所得到的在各种 应力状态下的极限应力圆具有一条公共包络线， 这条包络线与每个极限应力圆相切， 映材料内部受外荷载作用时破坏的性质，这条包络线就叫做莫尔包络线37 岩石的粘结力 ：岩石内部抗剪切破坏面的抗滑动能力。38 岩石的内摩擦角 ：岩体在垂直作用力下，发生剪切破坏时错动面的倾角。39 岩石的破坏后强度 ：岩石试件在达到峰值强度后，内部发生破裂，其承载能力下降但并未将至零，此阶段的岩石抵抗继续破坏的能力。40 刚度系数 ：作用在弹性材料上的力（或力矩）的增量与相应位移增量之比。41 岩爆（冲击地压） ：岩体中聚集的弹性变形能在一定条件下忽然猛烈释放，导致岩石爆

7、裂并抛射出来的现象。42 蠕变：当应力不变时，变形随时间增加而增长的现象。43弹性 ：物体在收到外力作用瞬间即产生变形，去除外力（卸载）后又能立即恢复其原 有形状和尺寸的性质。44 塑性：物体受力后产生变形，在外力去除（卸载）后变形不能完全恢复的性质。45 粘性：物体受力后变形不能在瞬时完成，且应变速率随应力增加而增加的性质。46 岩石的屈服点 ：岩石从弹性变为塑性的转折点。47 岩石的屈服极限 ：岩石从弹性转变为塑性时的应力。47 岩石的峰值强度 ：岩石试件受压过程中，进入岩石塑性破坏阶段，变形由体积压缩转 为扩容的上界应力。48 线弹性体 ：应力应变曲线的加载路径和卸载路径重合，且为直线型

8、 （直至破坏为止） ，多次反复加、卸载，其应力应变路径服从此直线关系，具有这类性质的材料称为线弹性体。49 完全弹性体 ：应力应变曲线的加载路径和卸载路径重合，且为曲线型（直至破坏为 止），多次反复加、卸载，其应力应变仍服从此曲线关系，具有这类性质的材料称为完全线 弹性体。50 弹性体 ：应力应变曲线的加载路径和卸载路径不重合，形成闭合回环（直至破坏为 止），多次反复加、 卸载，其应力应变仍服从此环路规律， 具有这类性质的材料称为弹性体。51 弹塑性体 ：应力应变曲线的加载路径和卸载路径不重合，形成塑性滞回环，产生残 余变形，具有这类性质的材料称为弹塑性体。52 岩石的临界应力 ：岩石试件受循

9、环应力作用，当循环应力小于某值时，即使循环次数 再多岩石也不会发生破坏， 当循环应力大于该值时， 岩石试件将在某次加、 卸载过程中发生 疲劳破坏，这一使得岩石不发生疲劳破坏的极限应力称为岩石的临界应力。53 岩石的疲劳破坏 ：岩石试件在循环荷载作用下，岩石强度降低，当循环荷载大于临界 应力时，岩石试件将在某次加、卸载过程中发生破坏，称为疲劳破坏。54 塑性滞回环 ：对非弹性材料，在加、卸载过程中，如果卸载点超过屈服点，则卸载曲 线与加载曲线不重合，产生残余变形，在应力应变图上形成的不闭合环形路径称为塑性 滞回环。55 岩石的变形记忆 ：对岩石试件进行反复加、卸载试验，每次卸载超过上一次循环的最

10、 大荷载以后， 变形曲线仍沿着原来的单调加载曲线上升， 好像不曾受到反复加载的影响似地， 这种现象称为变形记忆。56 应变硬化 ：低围压下呈脆性的材料，在高围压下其承载能力随围压稳定增长的现象。57 转换压力 ：通常把岩石由脆性转化为塑性状态的临界围压成为转化压力。58 弹性模量 ：表述材料应力应变关系的物理量，用应力与应变的比值表示。59 变形模量 ：表述材料正应力与变形关系的物力量，用正应力与总应变（体应变）的比 值表示。60 泊松比 ：表述材料横向应变与纵向应变关系的物力量，用横向应变与纵向应变的比值 表示。61 岩石的扩容 ：岩石在荷载作用下，在其破坏之前产生的一种明显的非弹性体积变形

11、。62 岩石的各向异性 ：岩石的全部或部分物力、 力学性质随方向不同而表现出差异的现象。63 极端各向异性体 ：物体内任一点沿任何两个不同方向的弹性性质都互不相同，这样的 物体称为极端各向异性体。64 正交各向异性体 ：如果在弹性体中存在着三个相互正交的弹性对称面，在各个面两边 对称方向上，弹性相同，但在这个弹性主向上并不相同，这种物体称为正交各向异性体。65 横观各向异性体 ：在岩石中某一平面内的各个方向弹性性质相同（各向同性面） ，而垂 直此面方向的力学性质不同，具有这种性质的物体称为横观各向异性体。66 各向同性体 ：物体内任何一点沿任何方向的弹性都相同， 这样的物体称为各向同性体。 6

12、7.结合水：由于矿物对水分子的吸附力超过了重力而被吸附在矿物表面的水。68 重力水 ：不受矿物表面吸着力控制，其运动主要受重力影响的水。69 连接作用 ：束缚在矿物表面的水分子通过其吸引力作用将矿物颗粒拉近、接近、起连接作用。70 润滑作用 ：可溶性盐、胶体矿物连接的岩石，当有水浸入时，可溶性盐、胶体水解， 使原来的连接变成水胶连接，导致矿物颗粒间连接力减弱，摩擦力降低，水起到润滑作用。71 水楔作用 ：当两个矿物颗粒靠得很近，有水分子补充到矿物表面时，矿物颗粒利用表 面吸着力将水分子拉到自己周围， 两个颗粒接触处由于吸着力作用使水分子向两个矿物颗粒 之间缝隙内挤入，这种现象称为水楔作用。72

13、 结构面 （弱面）：存在于岩体内部，物力、力学性质相对较低的地质界面。73 结构体 ：被结构面切割而成的岩石块体。74 原生结构面 ：在岩石成岩阶段形成的，存在于岩体内部，物力、力学性质相对较低的 各种地质界面。75 构造结构面 ：各类岩体在构造作用下，形成于岩体内部，物力、力学性质相对较低的 各种地质界面。76 次生结构面 ：在地表条件下，由于外力（风化、地下水、卸荷、爆破等）的作用而形 成于岩体内部，物力、力学性质相对较低的各种地质界面。77 岩体裂隙度 ：沿取样线方向，单位长度上的解离条数。78 切割度 ：岩体被切割的程度，用解离面面积与岩体内假想切割面面积的比值表示。79 刚度：材料抗

14、弹性变形的能力，用产生单位应变的所需的力来量度。80 剪胀：材料在剪切过程中产生法向位移的现象。81 尺寸效应 ：材料试件表现出的物力力学性质随着试件尺寸的改变而变化的现象。RVE）内的所有流82 岩体完整性系数 （龟裂系数） ：表述岩体中裂隙发育程度的物力量，用岩体中弹性波纵 波传播速度与横波传播速度比值的平方表示。83 多空介质质点 ：把包含多空介质的表征性体积单元（简称表征体元 体介质与固体颗粒的总和称为多空介质质点。84 多空连续介质 ：由连续分布的多空介质质点组成的介质。85 裂隙网络介质 ：由裂隙（节理、 断层等） 个体在空间上相互交叉形成的网状空隙结构， 这种含水介质称为裂隙网络

15、介质。86 狭义双重介质 ：由裂隙（节理、断层等）和其间的空隙岩块构成的空隙结构，裂隙导 水，空隙岩块储水，这种含水介质成狭义双重介质。87 广义双重介质 ：稀疏大裂隙（如断层）和其间的密集裂隙岩块构成的空隙结构，裂隙 导水，密集裂隙岩块储水及导水，这种含水介质称为广义双重介质。88 岩溶管道网络介质 ：由岩溶溶蚀管道个体在空间相互交叉形成的网络状空隙结构，这 种含水介质称为岩溶管道网络介质。89 溶隙管道介质 ：由稀疏大岩溶管道（或暗河）和溶蚀网络构成的空隙结构，这种含 水介质称为溶隙管道介质。90 渗透率 ：描述岩体介质传导流体的平均能力的物力量，是岩体介质特征的函数。91 渗透系数 （水

16、力传导系数） ：描述岩体介质和流体平均性质的物理量，是介质特征和流 体特征的函数。92 渗透率张量 ：描述岩体介质各个方向上不同渗透性能的物理量。93 渗透系数张量 ：描述岩体介质和介质内流动的流体在空间同一点不同方向上的渗透性 能的物理量。94 RQD ：岩石质量指标，评价岩石质量和稳定性好坏的指标之一，以10cm 及以上岩芯累计长度与钻孔总长度的比值（）表示。95 地应力 （岩体初始应力、绝对应力、原岩应力） ：存在于地层中，未受工程扰动的天然 应力。96 声发射 ：材料在受到外荷载作用时，其内部储存的应变能快速释放产生弹性波，发出 声响，称为声发射。97 凯泽效应 ：多晶金属的应力从其历

17、史最高水平释放后，再重新加载，当应力未达到先 前最大应力值时， 很少发生声发射现象， 而当应力达到和超过历史最高水平后， 则产生大量 的声发射，这一现象就称为凯泽效应。98 岩石的本构关系 ：岩石的应力或应力速率与其应变或应变速率的关系。99. 流变：在外界条件不变的情况下，物体的应力或应变随着时间增长而发生改变的现象。100 蠕变 ：当应力不变时，变形随之间增加而增长的现象。101 松弛 ：当应变不变时，应力随时间增加而减小的现象。102 弹性后效 ：加载和卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。103 岩石的长期强度 ：岩石的强度时随外载作用时间的延长而降低，通常把作用时间趋于 无穷时岩石的强度

18、（最低值）称为岩石的长期强度。104 岩石的破断角 ：岩石发生剪切破坏时，最大主应力与剪切面间的夹角称为岩石的破断 角。105 围岩 ：在岩石地下工程中，由于开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体。106 重力重分布 ：从原始地下应力场变化到新的平衡应力场的过程，称为应力重分布。107 次生应力场 ：受地下工程扰动引起地应力重新分布而达到平衡时新的应力场称为次生 应力场。108 应力集中系数 ：次生应力与原岩应力的比值。109 等应力轴比 ：使巷道周边应力均匀分布时，椭圆巷道的长短轴比。109 零应力轴比 （无应力轴比） ：使巷道围岩不出现拉应力时椭圆巷道长短轴比。110 地压 ：泛指岩体中存在

19、的压力，包括原岩对围岩的压力、围岩之间相互作用力、围岩 对支架的作用力。111 围岩抗力 （支护反力） ：支护在挤压围岩时引起的围岩对支护的作用力。112 围岩支护共同作用 ：围岩变形或破坏对支架产生力的作用于支架依靠本身刚度抑制 围岩的进一步变形和破坏的相互过程。113 边坡松动 ：边坡形成初期，在坡面上形成一系列与坡面近于平行的陡倾斜张开裂隙， 被这种裂隙切割的岩体便向临方向松开、移动，这种过程和现象称为松动。114 边坡蠕动 ：边坡岩体在自重应力为主的坡体长期作用下，向临空方向缓慢而持续的变 形，称为边坡蠕动。包括表层蠕动和深层蠕动两种。115 边坡松动带 ：把发育有松动裂隙的坡体部位称

20、为边坡松动带。116 崩塌 ：是指块状岩体与岩坡分离向前翻落而下。 崩塌一般以边坡表面的破坏现象体现。117 滑坡 ：是指岩体在自重力作用下，沿坡内软弱结构面产生的整体滑动。一般以深层破 坏体现出来。118 滑塌 ：边坡松散岩土的坡角大于它的内摩擦角时，因表层蠕动进一步发展，使它沿着 剪切变形带顺坡滑移、滚动与坐塌，从而达到稳定坡脚的斜坡破坏过程，称为滑塌。119 岩块流动 ：常发生在均质硬岩中，岩石在达到其峰值强度时，岩体发生破坏。而使岩 体全面崩塌的情况。120 岩层曲折 ：当岩层成层状沿坡面分布时，由于岩层本身的重力作用，或由于裂隙水的 冰胀作用，增加了岩层之间的张拉应力，使坡面岩层曲折

21、。121 边坡稳定性系数 ：沿最危险破坏面作用的最大抗滑力（或力矩）与下滑力（或力矩） 的比值。122 岩体强度折减系数 ：在外荷载保持不变的情况下，岩体所能发挥的最大抗剪强度与外 荷载在岩体内所产生的实际剪应力之比。123 当量尺寸 ：与某目标尺寸相当的尺寸。124 应力集中 ：受力材料（岩体）由于几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应 力显著增大的现象。125 应力集中系数 ：开巷后应力与开巷前应力的比值，及次生应力与原岩应力的比值。126 自然安息角 ：散料在堆放时能保持自然稳定状态的最大角度（单边对地面的角度）137 岩石的碎胀性 ： 岩石材料破碎后，堆置体积与破碎前自然体积表现

22、出增加的性质。128 松散系数 （碎胀系数） ：土石料松动的体积与土石料未松动时的自然体积的比值。129 锚杆 ：一种杆（或索）体，其中置入岩体部分与岩体牢固锚结，部分长度裸露在岩体 外面，挤压住围岩或使锚杆从里面拉住围岩。130 锚喷支护 ：锚杆支护与喷射混凝土支护相结合的联合支护方式。131 散体地压 ：132 围岩抗力系数 （弹性抗力系数） ：围岩产生单位长度的径向位移（向围岩内方向）所 需单位面积上的径向压力。133 岩石地下工程 ：在地下岩石中开挖并临时或永久修筑的各种工程。134 巷道收敛 ：巷道两帮发生相向位移的现象。135 巷道底鼓 ：巷道底板向上鼓起的现象。136 片帮 ：巷

23、道或矿井作业面在围岩应力作用下变形，破坏而脱落的现象。137 冒顶 ：顶板在围岩应力作用下失控而自行冒落的现象。138 周期来压 ：基本顶周期破段在采煤工作面引起的矿压显现。139. 地质软岩 :单轴抗压强度小于 25MPa 的松散、破碎、软弱及风化膨胀性一类岩体的总 称。140 工程软岩 ：在工程力作用下能产生显著变形的工程岩体。141 软化临界荷载 ：使岩石产生明显变形的最小荷载。142 软化临界深度 ：使地下巷道产生明显地压显现的某一开采深度。143 地压显现： 在矿山压力作用下所产生的一系列力学显现现象。144 解离 ：矿物的物理性质，指矿物受外力作用后沿固定方向裂开成平面的性质。14

24、5 节理 ：节理是一种构造现象，指岩石发生破裂变形但无明显相对位移的地质构造。146 层理 ：层理是沉积岩的构造，指沉积岩在垂向上由于成分、结构或颜色变化形成的层 状构造；147 片理 ：片理是变质岩的构造，指变质岩中片状矿物定向排列的性质。148 矿物 ：是地壳中的一种或多种化学元素在各种地质作用下形成的天然单质或化合物。149 侵入作用 ：岩浆在向上运移过程中， 在地壳上部不同深度发生一系列的物理化学作用， 使岩浆逐渐冷凝结晶，并固化形成固态岩浆岩，该过程称为侵入作用。150 风化作用 ：地表和接近地表的岩石，在温度变化、水、空气及生物的作用和影响下所 发生的破坏作用称为风化作用。151

25、剥蚀作用 ：指风及河流、地下水、海 （湖 ）、冰川中的水体在运动状态下对地表或地下 岩石产生的破坏，并将破坏形成的产物带走的作用过程，称为剥蚀作用。152 搬运作用 ：风化作用和剥蚀作用产生的各种产物，从原地被转移到另一地方的过程搬 运作用。153 沉积作用 ：在搬运过程中，由于搬运介质的能量减弱或因物理化学条件的改变以及生 物作用，使被搬运的物质在适当的环境下停顿堆积起来，这一过程称为沉积作用。154 变质作用 ：地球上已形成的岩石，在地下特定的环境中，由于受压力、温度或流体作 用的影响，使岩石的物质成分、结构和构造发生一系列变化的作用称变质作用。153 固结成岩作用 ：松散的沉积物转变为坚硬的岩石的作用称