简答题

图示单轴压缩条件下岩石变形的全过程曲线,说明各特征点的位置和意义,简述岩石变形各阶段及其机制。

正确答案

单轴压缩条件下岩石变形的全过程曲线如上图所示:
(Ⅰ)孔隙裂隙压密阶段(OA.,试件中原有张开性结构面或微裂隙逐渐闭合,岩石被压密,形成早期的非线性变形。
(Ⅱ)弹性变形至微破裂稳定发展阶段(AC段),据其变形机理又可细分弹性变形阶段(AB段)和微破裂稳定发展阶段(BC段),弹性变形阶段不仅变形随应力成比例增加,而且在很大程度上表现为可恢复的弹性变形,B点的应力可称为弹性极限。微破裂稳定发展阶段的变形主要表现为塑性变形,试件内开始出现新的微破裂,并随应力增强而逐渐发展,当荷载保持不变时,微破裂也停止发展,这一阶段的上界应力(C点应力)称为屈服极限。
(Ⅲ)非稳定破裂发展阶段(CD.。由于破裂过程中造成的应力集中效应显著,即使外荷载保持不变,破裂仍会不断发展,并在某些薄弱部位首先破坏,应力重新分布,其结果又引起次薄弱部位的破坏,依次进行下去直到试件完全破坏。
(Ⅳ)破坏后阶段(D点以后阶段):岩块承载力达到峰值后,其内部结构完全破坏,但试件仍基本保持整体状,到本阶段,裂隙快速发展,交叉且相互联合并形成宏观断裂面,此后,岩块变形主要表现为沿宏观断裂面的块体滑移,试件承载力随变形增大迅速下降,但并不降到零,说明破裂的岩石仍有一定的承载能力。

答案解析

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