矿山岩石和岩体的力学属性VIP专享

《矿山压力与岩层控制》教案（第二版，2006-11-25）11 第二章矿山岩石和岩体的力学属性2.1 岩石的强度和变形特征2.1.1 岩石强度（1）抗拉强度（2）抗压强度（3）抗剪强度（4）三轴强度2.1.2 岩石变形C =C+ tan112221线弹性完全弹性 (非线性 ) 滞弹性《矿山压力与岩层控制》教案（第二版，2006-11-25）12 2.2 岩石的破坏机理和强度理论2.1.1 岩石的破坏机理（1）岩石的应力应变全过程曲线0l －试件原长度l －变形后长度P －压力0A －试件原断面积000lllAP)(fOA段：原始岩石内的空隙压密阶段；AB段：线弹性变形阶段， B 点为弹性极限；BC段：裂隙产生和扩展阶段，呈现弹塑性变形， C 点为强度极限，用Rc表示；CD段：残余承载阶段，即岩石受载虽然已过强度极限，但仍具有部分承载能力，到达D 点岩石才完全破坏。一般实验机很难获得上述全过程曲线，而只有 C段以后的曲线。见右图。原因：普通实验机的刚性较小。对试件加载过程中，自身变形较大，积蓄了大量的变形l l 0P εεpεeO A B C D στC B A O στper一般的岩石变形曲线I II III t O A B C D OA：瞬时变形阶段AB ：初始蠕变阶段BC：等速蠕变阶段CD：加速蠕变阶段《矿山压力与岩层控制》教案（第二版，2006-11-25）13 能，当试件达到强度极限后，承载能力下降，压力机内的变性能突然释放，施加于试件上，导致试件突然破裂， 常伴有炸裂的响声和碎块飞出。（2）岩石强度特征三向抗压 >双向抗压 >单向抗压 >抗剪>抗拉（3）岩石破坏机理岩石在外力作用下， 首先产生不同形式的变形，继而产生微裂隙和破裂，裂隙扩展到一定阶段，岩石破坏。岩石破坏的基本形式如下：1）压裂破坏 ：加压板与试件端面间摩擦阻力小时，试件横向变形，变形量达到变形极限时，试件拉裂， 形成平行于加压方向的拉裂缝，试件破坏原因为拉裂破坏。2）剪破坏 ：加压板与试件端面有摩擦力较大时，产生剪切破坏（一组或几组剪切面）。3）塑性流动破坏： 加压板与试件端面有很大摩擦力时，试件二端面变形受到强阻碍时， 出现了多组剪切面， 试件会逐渐缓慢地膨胀成桶形。最后因塑性流动而导致破坏。 该破坏形式是岩石颗粒产生微小剪切滑移的结果，仍是一种剪应力造成的剪切错动。2.1.2 岩石的强度理论岩石的强度理论： 研究岩石在复杂应力作用下破坏的原因、规律及建立破坏的判据。目前已提出了很多种强度理论，但在目前岩石工程中常用的有两种：莫尔－库仑强度理...