岩石力学教案2007-32

重庆大学采矿工程专业必修课程岩石力学

主讲人：许江二OO九年五月十八日课堂作业：试简要论述岩石与岩体之间的辩证关系。回答要点：1)岩石：由一种或几种矿物组成的具有一定结构和构造的集合体称为岩石。2)岩体：狭义上讲，把工程作用涉及到的地质体也狭义地称为岩体；广义来看，把地质体作为工程作用或力学作用对象研究时，称该地质体为岩体。3)辩证关系：岩石是构成岩体的基本组成单元，岩体是被结构面切割的岩石，即岩体由岩石（结构体）和结构面构成。目录绪论第1章

岩石物理力学性质第2章岩体力学性质第3章地应力及其测量第4章岩石本构关系与强度理论第三章地应力及其测量1.概论2.地应力的成因3.地应力分布的基本规律4.地应力测量的基本原理和方法5.直接测量法6.间接测量法7.影响地应力测量精度的主要问题及其改进技术1概论

1)地应力测试的必要性

2)地应力的定义与组成

3)地应力研究的历史

4)分析地应力分布的两种主要观点2地应力的成因大陆板块边界受压引起的地应力场地幔热对流引起的地应力场由地心引力引起的地应力场岩浆侵入引起的地应力场地温梯度引起的地应力场地表剥蚀引起的地应力场3地应力分布的基本规律地应力是一个具有相对稳定的非稳定应力场，它是时间和空间的函数实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量水平应力普遍大于垂直应力平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小，但不同地区变化的速度不同最大水平主应力和最小水平主应力也随速度呈线性增长关系最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大，显示出很强的方向性地应力分布受地形、地表剥蚀、风化、岩体结构特征、岩体力学性质、温度和地下水等因素的影响4地应力测量的基本原理和方法

1)岩体中任一点三维应力状态的表述

2)地应力测量的基本方法按测量手段按测量原理按测量参数是否地应力分量：直接测量间接测量5直接测量法

1)扁千斤顶法

2)刚性包体应力计法

3)水压致裂法

4)声发射法第三章地应力及其测量1.概论2.地应力的成因3.地应力分布的基本规律4.地应力测量的基本原理和方法5.直接测量法6.间接测量法7.影响地应力测量精度的主要问题及其改进技术6间接测量法1)全应力解除法2)局部应力解除法3)松弛应力测量法4)孔壁崩落测量法5)地球物理探测法1)全应力解除法基本原理测量步骤几种主要的方法基本原理：

使测点岩体完全脱离地应力作用的方法。测量步骤：几种主要的方法：孔径变形法：158孔底应变法：162孔壁应变法：165空心包体应变法：168实包体应变法：171孔径变形法(158)：即通过应力解除过程中钻孔直径的变化而计算出垂直于钻孔轴线的平面内的应力状态，并可通过三个互不平行钻孔的测量确定一点的三维应力状态。垂直于钻孔轴线的平面内的应力状态求解式：孔底应变法：162工作步骤观测系统应变花种类：等角应变花、直角应变花对于等角应变花，孔底平面内的应力按下式计算：孔壁应变法(165)：即通过应力解除过程中测量钻孔表面的应变即可求出钻孔表面的应力并进而计算出原沿应力状态。空心包体应变法：168实心包体应变法：1712)局部应力解除法（150）基本原理：只实现测点的部分应力解除。主要方法：切槽解除法平行钻孔法中心钻孔法切槽解除法平行钻孔法中心钻孔法3)松弛应力测量法微分应变曲线分析法基本原理（153）测量步骤（153）非弹性应变恢复法基本原理（155）测量步骤（155）4)孔壁崩落测量法：（155）钻孔壁的优势崩落方向破坏点的应力状态方程：（156）主应力的基本计算式：（156）5)地球物理探测法声波观测法（157）基本原理测量步骤超声波谱法（157）基本原理测量步骤第三章地应力及其测量1.概论2.地应力的成因3.地应力分布的基本规