礦山巖石巖體基本性質(zhì)課件

1、1 礦山巖石和巖體的基本性質(zhì)1.1 1.1 巖石的基本物理性質(zhì)巖石的基本物理性質(zhì)1.2 1.2 巖石的強(qiáng)度和變形特性巖石的強(qiáng)度和變形特性1.3 1.3 巖石的破壞機(jī)理和強(qiáng)度理論巖石的破壞機(jī)理和強(qiáng)度理論1.4 1.4 巖體的基本特征和類型巖體的基本特征和類型1.5 1.5 巖體的基本力學(xué)性能和分級標(biāo)準(zhǔn)巖體的基本力學(xué)性能和分級標(biāo)準(zhǔn)1礦山巖石巖體基本性質(zhì) 巖石的單軸壓縮應(yīng)力巖石的單軸壓縮應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)糖€（圖應(yīng)變?nèi)糖€（圖1-9）11軟鋼拉伸試驗(yàn)曲線；軟鋼拉伸試驗(yàn)曲線；22頁巖單軸壓縮試驗(yàn)曲線頁巖單軸壓縮試驗(yàn)曲線頁巖單壓特征頁巖單壓特征0a 0a 原始空隙壓密階段原始空隙壓密階段ab ab 線彈性

2、階段線彈性階段bc bc 彈塑性過渡階段彈塑性過渡階段cd cd 塑性階段塑性階段de de 破壞階段破壞階段軟鋼拉伸特征軟鋼拉伸特征a a 比例極限比例極限b b 屈服極限屈服極限bc bc 屈服平臺屈服平臺d d 強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限 2礦山巖石巖體基本性質(zhì) 巖石的三軸壓縮應(yīng)力巖石的三軸壓縮應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)糖€應(yīng)變?nèi)糖€ 大理巖三軸壓縮應(yīng)力大理巖三軸壓縮應(yīng)力應(yīng)變?nèi)糖€應(yīng)變?nèi)糖€要點(diǎn)：要點(diǎn)： 側(cè)向壓力對巖石變側(cè)向壓力對巖石變形性能的影響。形性能的影響。 側(cè)向壓力對巖石強(qiáng)側(cè)向壓力對巖石強(qiáng)度的影響。度的影響。3礦山巖石巖體基本性質(zhì) 245sin1sin1sin1cos2031ctgc 正應(yīng)力表達(dá)

3、式：正應(yīng)力表達(dá)式： 主應(yīng)力表達(dá)式：主應(yīng)力表達(dá)式：4礦山巖石巖體基本性質(zhì) ”時(shí)）當(dāng)“（03131t3-r0)(r831t231）（31312arccos21裂隙方位角”時(shí)）當(dāng)“（032310裂隙方位角5礦山巖石巖體基本性質(zhì) 2sin1)(22sintan1)tan(233331）（）（ctgffcctgcwwwwww6礦山巖石巖體基本性質(zhì) 0 010102020303040400 0101020203030404050506060707080809090結(jié)構(gòu)面傾角 (度)結(jié)構(gòu)面傾角 (度)結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度 (mpa)結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度 (mpa)00045;2mpac020;5 . 0wwmpacmpa23側(cè)

4、向壓力：7礦山巖石巖體基本性質(zhì) 巖石的流變性特征巖石的流變性特征 蠕變?nèi)剑褐竿唬◣r石）材料在不同應(yīng)力水平，蠕變的蠕變?nèi)剑褐竿唬◣r石）材料在不同應(yīng)力水平，蠕變的三種類型。（相對巖石峰值強(qiáng)度的比例，恒小于三種類型。（相對巖石峰值強(qiáng)度的比例，恒小于1 1）低應(yīng)力水平低應(yīng)力水平較高應(yīng)力水平較高應(yīng)力水平高應(yīng)力水平高應(yīng)力水平時(shí)間增加，時(shí)間增加，應(yīng)變速率減應(yīng)變速率減少，并趨于少，并趨于零。零。時(shí)間增加，時(shí)間增加，應(yīng)變速率減應(yīng)變速率減少，并趨于少，并趨于某一定值。某一定值。時(shí)間增加，應(yīng)時(shí)間增加，應(yīng)變速率先是逐變速率先是逐漸減少，趨于漸減少，趨于某一定值，以某一定值，以后出現(xiàn)應(yīng)變加后出現(xiàn)應(yīng)變加速破壞

5、。速破壞。8礦山巖石巖體基本性質(zhì) 巖石的流變性特征巖石的流變性特征圖圖1-12 1-12 巖石典型蠕變曲線巖石典型蠕變曲線 蠕變?nèi)A段：應(yīng)力水平不變，隨時(shí)間變化，蠕變?nèi)N變化特蠕變?nèi)A段：應(yīng)力水平不變，隨時(shí)間變化，蠕變?nèi)N變化特點(diǎn)。點(diǎn)。第一蠕變階段：過渡蠕變第一蠕變階段：過渡蠕變(ab)(ab)第二蠕變階段：定常蠕變第二蠕變階段：定常蠕變(bc)(bc)第三蠕變階段：加速蠕變第三蠕變階段：加速蠕變/ /不穩(wěn)不穩(wěn)定蠕變定蠕變(cd)(cd)()(0tttiiii9礦山巖石巖體基本性質(zhì) 巖石強(qiáng)度的時(shí)間性特征巖石強(qiáng)度的時(shí)間性特征 強(qiáng)度的時(shí)間性與長時(shí)強(qiáng)度強(qiáng)度的時(shí)間性與長時(shí)強(qiáng)度：巖石在達(dá)到其瞬時(shí)（短時(shí)）強(qiáng)度：巖石在達(dá)到其瞬時(shí)（短時(shí)）強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生破壞。在某種程度低于短時(shí)強(qiáng)度的應(yīng)力但較長時(shí)間作用時(shí)產(chǎn)生破壞。在某種程度低于短時(shí)強(qiáng)度的應(yīng)力但較長時(shí)間作用下，由于流變作用，巖石也會破壞。下，由于流變作用，巖石也會破壞。巖石強(qiáng)度隨作用時(shí)間巖石強(qiáng)度隨作用時(shí)間延長而降低。其最低值，稱為長時(shí)強(qiáng)度。延長