1、第2章變形體的變形規(guī)律變形：變形：是指變形體在各種荷載作用下，形狀、大小及位置在時空域中的變化巖石的物理性質組要從巖石的質量指標、體積指標及水理性質質量指標、體積指標及水理性質三方面進行介紹一、巖石的質量指標一、巖石的質量指標（1）巖石的密度）巖石的密度巖石的密度分為巖石的質量密度（簡稱密度）和重力密度（簡稱重度）（2）巖石的比重）巖石的比重巖石的比重是巖石固體部分的重量Grd和4℃時同體積純水重量的比值二、巖石的體積指標二、巖石的體積

2、指標（1）巖石的空隙性）巖石的空隙性巖石的空隙性：巖石中孔隙和裂隙等的統(tǒng)稱。巖石的空隙性：巖石中孔隙和裂隙等的統(tǒng)稱。（2）巖石的碎脹性及碎脹系數）巖石的碎脹性及碎脹系數從巖體中采掘或崩落下來的碎石，其整個體積大于它在巖體內的體積。這種體積增大的性從巖體中采掘或崩落下來的碎石，其整個體積大于它在巖體內的體積。這種體積增大的性質，叫做巖石的碎脹性。質，叫做巖石的碎脹性。三、巖石的水理性質（1）巖石的含水性巖石的含水性一般用濕度或含水率表示（

3、2）巖石的吸水性巖石在一定條件下吸收水分的性能稱為巖石的吸水性。通常以吸水率表示。（3）巖石的透水性巖石能被水透過的性能稱為巖石的透水性（4）巖石的軟化性巖石浸水后強度降低的性能稱為巖石的軟化性（5）巖石的抗凍性1）孔隙裂隙壓密階段（）孔隙裂隙壓密階段（OA階段）：階段）：即試件中原有張開性結構面或微裂隙逐漸閉合，巖石被壓密，形成早期的非線性變形，在此階段巖石橫向膨脹很小，試件體積隨荷載增大而減小。2）彈性變形階段（）彈性變形階段（AB

4、階段）階段）：該階段的應力—應變近似呈直線。3）非穩(wěn)定破裂發(fā)展階段（或稱累進性破裂階段））非穩(wěn)定破裂發(fā)展階段（或稱累進性破裂階段）（BC階段）：階段）：在本階段，巖石的變形既有彈性變形又有塑性變形，其中微裂隙的發(fā)展出現了質的變化，裂隙不斷發(fā)展，直至試件完全破壞；試件由體積壓縮轉為擴容，軸向應變和體積應變速率迅速增大。本階段的上界應力稱為峰值強度。4）破裂后階段（）破裂后階段（CD階段）：階段）：巖塊承載能力達到峰值強度后，其內部結構遭到

5、破壞，但試件基本保持整體狀；到本階段，裂隙迅速發(fā)展，交叉且相互聯合形成宏觀斷裂面，此后，巖塊變形主要表現為沿宏觀斷裂面的塊體滑移，試塊承載能力隨變形增大迅速下降，但并不降為零，說明破裂的巖石仍有一定的承載能力。（3）三向壓縮條件下巖石變形性質以砂巖為例說明三向壓縮條件下巖石變形性質:1）應力—應變初始階段巖石屬彈性變形。2）隨著側向應力的增大，巖石試塊的塑性變形增大。說明巖石的脆性和塑性是相對的，在單向應力或較低的三向應力狀態(tài)下表現為脆

6、性的巖石，在高壓三向應力狀態(tài)下破壞前也表現出很大的塑性。3）隨著側向應力和應力差值的增加，強度極限（峰值）也隨之增大。4）巖石發(fā)生破壞后，雖然其結構發(fā)生了變化，但仍然保留一定的承載能力。實踐證明，圍壓愈大，其殘余強度也愈大。（4）巖石的流變性質巖石的流變性：是指巖石在長期靜荷載作用下，應力、應變隨時間延長而變化的性質蠕變和松馳是流變性的兩種宏觀表現。巖石的蠕變：是指在一定溫度和應力作用下，巖石隨時間延長（外力不變）而產生的緩慢、連續(xù)變形