二、岩石的力学性质 *依单轴应力曲线,自然材料可分为: vcbh a.线性弹性材料b.完全弹性材料c,带滞回环的弹性材料d,弹塑性材料
1.岩石的变形特性 岩石是标准的弹塑性体,即瞬时高压作用下表现为弹脆性体, 而长期慢施高压下表现为弹塑性体,其变形可分为4个阶段。 4 弹塑性变形 弹脆性变胗) -断层
(1)微裂隙压密阶段:岩石中微裂隙 在荷重下压密,此阶段δ变化小而ε变 化大 屈服点 (2)弹性变形阶段:裂隙进一步密合, 不产生新裂隙,δ、ε近乎同步增加(曲 线外切线近45°,最高点称弹性极限抗压 强度,亦称屈服点)。 (3)裂隙发展和破坏阶段(塑性变形): 新裂隙产生并发展,δ增加不多,而e快 速增加,直至最高点,岩石发生整体破 坏,此点的δ值称单轴极限抗压强度。 (4)峰值后阶段:岩石大变形,6下降至稳定
2.岩石的变形特性指标 (I)弹性模量(modulus of elasticity,认为岩石是准弹性体) 单轴压缩条件下,轴向压应力与轴向应变之比。 E= d (单位MPa或GPa,1Pa=1N/m2) (2)泊松比(Poisson's ratio) 单轴压缩条件下,横向应变与纵(轴)向应变之比(过屈服点 后) u= &y
3.岩石的强度(Strength) 岩石抵抗外力破坏的能力。 强度分抗压(compressive Strength),抗拉(tensile Strength)和抗剪 强度(shear Strength)三类,对岩石材料而言, 抗压强度>抗剪强度>抗拉强度 地基的处理与设计就是使岩石中尽量消除拉应力,一般而言, 三类强度在不同岩石中, 细晶岩浆岩>变质岩>沉积岩