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[科普中国]-岩石弹性模量

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岩石弹性模量是岩石物理力学性质之一。指岩石在弹性范围内应力与应变之比。由于多数岩石的应力应变曲线并非直线。因此岩石的弹性模量并非常量。岩石的应力应变曲线上任意一点都有一个切线弹性模量和割线弹性模量;根据岩体工程中应力的范围,由试验结果求取弹性模量。岩石的弹性模量随岩石的类型、组成、颗粒大小、水的含量、孔隙大小而异,具有明显层理或片理的岩石,垂直于层而或片理面的弹性模量大于平行层面的弹性模量。

简介岩石弹性模量是岩石物理力学性质之一。指岩石在弹性范围内应力与应变之比。由于多数岩石的应力应变曲线并非直线。因此岩石的弹性模量并非常量。岩石的应力应变曲线上任意一点都有一个切线弹性模量和割线弹性模量;根据岩体工程中应力的范围,由试验结果求取弹性模量。岩石的弹性模量随岩石的类型、组成、颗粒大小、水的含量、孔隙大小而异,具有明显层理或片理的岩石,垂直于层而或片理面的弹性模量大于平行层面的弹性模量1。

岩石弹塑性岩石弹塑性是石物理力学性质之一。指岩石的一种变形特性。这一特性常与受力状态和所处的环境有关。岩石受载后,应变相应地增长,可获得岩石的应力-应变曲线,如果对岩石加载到一定值时卸载,卸载曲线不沿加载曲线返回原点,实际上,这类岩石的卸载曲线表示弹性变形和一部分不可恢复的残余变形2。

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、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。

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问范围为: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)3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学