巖石的力學(xué)特性-5-6節(jié)(參考版)
2025-05-02 06:43本頁(yè)面
【正文】 5．風(fēng)化對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響 。 孔隙性增加、透水性增強(qiáng) → 降低巖石強(qiáng)度 → 壓縮性加大。 風(fēng)化程度不同 → 影響程度不同。 37/35 （ 1）新鮮巖石 → 風(fēng)化巖石的力學(xué)性質(zhì)有著較大的區(qū)別。 33/35 1．水對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響 ① 巖石中的水兩種賦存方式： ② 5個(gè)主要方面 結(jié)合水 /束縛水 自由水 /重力水 連接作用 潤(rùn)滑作用 水楔作用 孔隙壓力作用 溶蝕 潛蝕作用 34/35 圖 3 44 溫度對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響 ( 據(jù) Griggs) ( 圍壓均為 5 0 0 MP a ) （ a ）玄武巖 （ b ）花崗巖 （ b ）白云巖 2． 溫度對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響 35/35 3． 加載速率對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響 15010050σε( MPa )(％)圖34 5 不 同應(yīng)變速率砂巖的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 (據(jù)比尼奧 斯基，1 970)低 高 Eσ c1010109108107106105410120110100σc(MPa) / dt （1/ 秒）90εd圖3 46 應(yīng)變速率對(duì)砂巖單軸抗壓強(qiáng)度和彈性 模 量的影響 （據(jù)比尼奧斯基，1970）36/35 巖石的脆性和塑性并非巖石固有的性質(zhì)，它與其受力狀態(tài)有關(guān)，隨著受力狀態(tài)的改變，其脆性和塑性是可以相互轉(zhuǎn)化的。 32/35 影響巖石力學(xué)性質(zhì)的主要因素 ? 主要包括 巖石本身性質(zhì) 和 試驗(yàn)與環(huán)境條件 。 ? 在研究巖石流變中，常用流變模型的三個(gè)基本元件為 彈性元件 、 塑性元件 和 粘性 元件。 ? 在低側(cè)壓真三軸條件下，巖石破壞可分為（ 剪切 ）、（ 拉剪 ）、（ 拉裂 ）。 圖 3 40 賓漢體力學(xué)模型 圖 3 41 賓漢體蠕變與松馳曲線(xiàn) ?E??? ?00?to1t t （ a ）蠕變曲線(xiàn)與卸載曲線(xiàn) （ b ）松馳曲線(xiàn) ?0?os?蠕變曲線(xiàn) 卸載曲線(xiàn) 29/35 )()()()( 3210 tttt ????? ????3．經(jīng)驗(yàn)方程 根據(jù)巖石流變?cè)囼?yàn)結(jié)果，通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法擬合出經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式。 圖 3 38 伯格斯體力學(xué)模型 圖 3 39 伯格斯體 蠕變曲線(xiàn)和卸載曲線(xiàn) t?21EE?????o1t蠕變曲線(xiàn) 卸載曲線(xiàn) 1E??1E??11t???28/35 6) 賓漢 (Bingham)體 圖 340 賓漢體 =虎克體 +理想粘塑性體串聯(lián)。 ???? ??? E本構(gòu)方程： 0???0?? E?0???應(yīng)力恒定 26/35 4) 廣義開(kāi)爾文體 (Modified Kelvin Model,圖 336) ?開(kāi)爾文體 + 彈簧串聯(lián)。 卸載方程 )(11 ttEe ?? ???25/35 應(yīng)變恒定： ε＝ ε0＝ const
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