[科普中国]-岩体温度应力

岩体温度应力是指岩体随地壳中温度变化发生热胀冷缩而产生的应力。昼夜、季节的温度变化和岩浆活动是在岩体中产生温度应力的天然原因。地下核爆炸可使岩体中产生较高的温度应力，一般的工程开挖在岩体中产生的温度应力不大，影响范围很小。岩体在约束条件下，温度升高1℃，可产生0.4-0.5MPa的温度应力，年温度变化，可在地表岩体中引起20-30MPa的温度应力变化，这是地表岩体发生物理风化破碎的原因之一。在一般地下工程中，温度变化不大，岩体温度应力对岩体工程影响很小。

简介岩体温度应力是指岩体随地壳中温度变化发生热胀冷缩而产生的应力。昼夜、季节的温度变化和岩浆活动是在岩体中产生温度应力的天然原因。地下核爆炸可使岩体中产生较高的温度应力，一般的工程开挖在岩体中产生的温度应力不大，影响范围很小。岩体在约束条件下，温度升高1℃，可产生0.4-0.5MPa的温度应力，年温度变化，可在地表岩体中引起20-30MPa的温度应力变化，这是地表岩体发生物理风化破碎的原因之一。在一般地下工程中，温度变化不大，岩体温度应力对岩体工程影响很小1。

岩石物理力学性质岩石物理力学性质是指岩石对物理条件及力作用的反应。岩石的物理力学性质是研究一切矿山工程稳定的重要依据。岩石的物理性质主要有容重、非均匀性、非连续性。渗透性、吸水性、热胀性、声学性、导电性、光学性及磁性等。岩石的力学性质主要有可变形性、弹性、塑性、流变性、变形模量、弹性模量、粘性系数、泊桑比、粘结力、内摩擦角、单向抗压强度、三向抗压强度、单向抗拉强度、抗剪强度、摩擦强度、残余强度及流变强度等。岩石物理力学性质通过岩石试件室内物理力学实验来确定，或现场岩石物理力学测试测定2。

岩石力学物理模拟岩石力学物理模拟是指矿山岩石力学研究中的物理模拟，包括相似材料模拟、光测弹性材料模拟、底摩擦模拟及离心模拟。相似材料模拟，是采用力学上相似于原型材料的人工材料，按一定比例建造一个相似于原型的力学结构系统，施以相似于原型的载荷和工程活动。借以研究原型的力学过程及其结果。光测弹性材料模拟也是以模型研究原型的力学问题，相似条件只有其结构材料的弹性性质及型体的几何尺寸，研究的内容仅局限于弹性范围内的应力分布状态。底摩擦模拟是把结构模型置于可定向平移的底盘上，借运行的底盘与模型之间产生的摩擦力模拟重力，研究工程岩体在重力场中的破坏机制口离心模拟是以离心力模拟应力的模拟实验方法2。

岩石热胀性岩石热胀性是岩石物理力学性质之一。指岩石受热膨胀的性质。岩石是由矿物颗粒组成的，绝大多数岩石都呈结晶状态。而结晶空间格子的微粒是不断在其平衡位置附近振动的，当温度升高时，其微粒间平衡位置的距离增大，因而产生岩石的热膨胀，其结果，长度或体积增大，由于岩石具有热胀性。当温度变化时，其物理力学性质及形态也发生变化，尤其是呈各向异性的岩石。其在不同方向上膨胀系数不同，所以，可应用于矿山热力凿岩3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学