弹性模量:如果在应力应变曲线中,在弹性阶段,存在一段变形中,增长速度稳定,呈直线增长,这直线的斜率就是岩石的弹性模量。
变形模量:具有弹性和非弹性性能的岩体在加荷时应力与应变的比值,称为变形模量。
变形模量取决于总变形量,取决于弹性变形和塑性变形之和。
岩体力学性质是指岩体在受力状态下抵抗变形和破坏的能力。它包括变形性质和强度性质两个方面。岩体的力学性质,是设计一切大型岩体工程的重要依据。
岩体变形性质表征岩体变形性质的物理量主要是变形模量、弹性模量和泊松比等。具有弹性和非弹性性能的岩体在加荷时应力与应变的比值,称为变形模量。岩体在弹性变形阶段内,应力与应变的比值,称为弹性模量或杨氏模量。轴向加荷的岩体试件的侧向应变与轴向应变的比的负值,称为泊松比。岩体的变形模量值普遍低于岩块的变形模量值,两者的比值一般为0.2~0.6。岩体变形模量与其弹性模量的比值,也多为0.2~0.6。岩体的变形性质普遍具有各向异性,不同方向的模量值不相同,在有些情况下,高达1∶10,通常为1∶2。此外,岩体变形模量与弹性模量的比值,也常常随着方向不同而变化。
岩体力学性质的确定原位岩体的力学性质较岩块的力学性质更为复杂。岩体的力学性质除受岩块力学性质的影响外,还受岩体结构和环境因素的影响和控制。因此,岩体的力学性质通常不能根据实验室小岩石试件试验的结果来预测,而必须通过原位岩体力学试验来测定。这类试验有承压板载荷试验、水压洞室试验、钻孔变形试验、原位岩体单轴抗压强度试验、原位直剪试验以及原位三轴压缩试验等(见岩土试验)。进行原位岩体力学性质试验时要注意试验岩体的代表性、比例尺效应以及试验方法的选择。