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[科普中国]-岩石线应变强度理论

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岩石线应变强度理论是指关于岩石在外载荷作用下,当某截面上的拉伸应变达到极限时,岩石即发生拉伸破坏的论述。岩石线应变强度理论又称为岩石最大拉应变强度理论。在岩体稳定分析中广为应用。岩石硬度是岩石抵抗工具侵入其表面的能力指标。它是影响机械方法破碎岩石效果的基本量值。按测量方法不同,主要有刻划硬度、侵入硬度和回弹硬度三种。

简介岩石线应变强度理论是指关于岩石在外载荷作用下,当某截面上的拉伸应变达到极限时,岩石即发生拉伸破坏的论述。岩石线应变强度理论又称为岩石最大拉应变强度理论。在岩体稳定分析中广为应用。岩石硬度是岩石抵抗工具侵入其表面的能力指标。它是影响机械方法破碎岩石效果的基本量值。按测量方法不同,主要有刻划硬度、侵入硬度和回弹硬度三种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。

岩石强度测试方法岩石强度测试方法是指测定岩石物理力学性质的试验方法。通常在现场取回岩芯或岩块,按照有关标准,在室内加工成规则试件,借助适当的加载设备在规定的加载速率下测定试件破坏时某截面上的极限应力。以同种岩石的一组试件的平均强度作为该种岩石的强度。为获得准确的岩石强度指标和便于资料交流,对各种强度测试都有统一的要求,如对试件、加载、数据记录和数据处理或计算都有一定的规定2。

矿山岩石力学研究采矿工程中开挖活动所影响的岩石内的一切力学现象的科学。它是当代采矿工程的重要理论基础之一,目的是指导矿山建设和生产,防止或消除矿山压力及滑坡对生产和安全的危害,改善爆破设计,选择岩石破碎方案及矿体自然崩落的规律。

矿山岩石力学研究的对象是自然岩体,即为多组不连续面所切割、具有各向异性及非均质性的天然地质介质。在裂隙及孔隙含水含气的情况下,这种地质介质是一种复杂的两相或三相介质。矿山岩石力学研究所涉及的空间范围为:矿床的开采深度自地表或海底下数公里;矿区的大小为数百平方米至数十平方公里;它所涉及的时间为数十年至数百年(即矿区的服务年限)。

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3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学