第2讲（岩石破坏机理和强度理论).ppt

第二讲教学目的,掌握岩石的破坏机理,岩石强度理论;掌握岩体基本特性,了解岩体变形破坏过程及变形试验;了解岩体强度特征与确定方法。难点莫尔强度理论的推导作业1用几何关系，证明三轴抗压强度与单轴抗压强度的关系；2证明C、φ与单轴抗压、抗拉强度的关系及抗压、抗拉强度的关系。,岩石破坏机理p32-33,拉断/拉坏剪断/剪坏有否压坏单轴压缩破坏的实质是什么一、加压板与试件间摸润滑油（压裂破坏/横向张裂）；二、加压板与试件间不摸润滑油（压剪破坏/剪切破坏）。塑性岩石的塑性流动破坏，也是剪切破坏的范畴。如三轴高围压。,岩石强度理论,岩石强度理论p341、莫尔强度理论材料发生破坏，主要是破坏面上的剪应力达到一定限度的缘故，这个剪应力除了与材料本身的性质（C）有关外，还与破坏面上由于正应力造成的摩擦力（σtgφ）有关。即τCσtgφ,2、复杂应力下摩尔强度理论及应用,单轴抗压强度Rc和三轴抗压强度σ1关系σ1Rc1Sinφσ3/1-Sinφ单轴抗压和单轴抗拉强度的关系Rc/Rttg2450φ/2确定剪切破坏角α450φ/2确定三轴应力状态下的抗压强度σ1Rc1Sinφσ3/1-SinφRc2C[1Sinφ/1-Sinφ]1/2,应用,莫尔强度理论很好地反映岩石的强度特征。1）已知强度曲线，判断岩石是否剪切破坏；2）预测破坏面的方向；3）为什么破坏面呈对出现；4）解释岩石受拉强度小于受压强度；5）三轴抗压强度与单轴抗压强度关系；6）试验表明，岩石在低围压和高围压下，强度包罗方程不同，即C、φ值不同。,3、格利菲斯强度理论了解,岩石、岩体材料内部随机分布着微裂纹。在复杂应力下，岩石、岩体发生破坏，是由于作用在微裂纹尖端的集中拉应力超过了根据分子结合力计算出来的理论抗拉强度。拉应力准则σ3/σ1≥-1/3，Rtσ1–σ32/8σ1σ3σ3/σ1≤-1/3，Rt–σ3当σ30，即单轴压缩时，Rc8Rt,岩体概念与特征P39,岩体概念岩体特征非均质性、各向异性、非连续性岩体结构特征调查的常用方法了解1、节理走向玫瑰图；2、赤平极射投影图。岩体结构类型整体结构（连续介质）、块状岩体（块裂介质）、层状岩体（板裂介质）、碎裂岩体（碎裂介质）、松散岩体（碎裂介质）,岩体变形破坏特征及试验测试方法,横向变型系数侧向变形/纵向变形变形破坏过程分压密、弹性、塑性、破坏四个阶段变形测试方法多点位移计、收敛计岩体强度测试方法原位试验弱面对岩体强度的影响P50--51,