岩石各向异性

《冶金学名词》第二版。 2100433B

岩石的全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的现象。

岩石各向异性是岩石物理力学性质之一。指岩石在不同的方向上具有不同的物理力学性质的现象。岩石是由矿物颗粒的集合体组成的。大部分矿物是结晶体，具有各种不同的结构，所以岩石的物理、力学性质随不同方向而异。如弹性模量、泊桑比、导传热性、光的传播、光的折射、导电性、导磁性、声波传播速度等 。

摘要：各向异性是岩体具有的一种基本属性，发育柱状节理这种特定结构面的岩体，其各向异性性质更加显著，各向同性力学理论对认识其应力变形及破坏模式有较大的局限性。本研究针对中国西南广泛发育的柱状节理岩体，综合研究其工程地质岩组和岩体结构特征、现场岩体原位实验及室内力学实验成果，应用数值模拟方法研究其宏观岩体的各向异性力学特性，推导并建立各向异性岩体弹塑性本构关系，以FLAC3D为开发平台研制三维各向异性弹塑性数值程序。开展发育柱状节理岩体工程的各向异性岩体力学数值分析，通过与各向同性模型力学分析比较，论证不同分析方法的差异，深入理解柱状节理岩体各向异性力学特性对工程稳定性的影响，为发育柱状节理的岩体工程各向异性岩石力学分析提供理论基础。

各向异性是岩体基本属性。对于柱状节理岩体这种具有特定结构面，各向异性显著的岩体，按各向同性理论考虑对认识其应力变形及破坏规律有较大的局限性，甚至与实际相差较大。本研究针对中国西南广泛发育的柱状节理岩体，综合研究其工程地质岩组和岩体结构特征、现场岩体原位实验及室内力学实验成果，应用数值模拟方法研究其宏观岩体的各向异性力学特性，推导并建立各向异性岩体弹塑性本构关系。开展发育柱状节理岩体工程的各向异性岩体力学数值分析，通过与各向同性模型力学分析比较，理解柱状节理岩体各向异性力学特性对工程稳定性的影响，为发育柱状节理的岩体工程各向异性岩石力学分析提供理论基础。依托在建的白鹤滩水利水电工程，针对坝址区广泛发育的柱状节理岩体，对涉及到其各向异性岩石力学特性及模型等关键技术问题开展了研究工作，结合原位测试资料及理论研究成果，深入探讨和分析了柱状节理岩体各向异性力学特性及各向异性力学模型，并将研究成果应用于涉及柱状节理各向异性岩石力学特性的大型水电工程实践。 2100433B