岩石力学
岩石力学（汉语拼音：Yanshi Lixue；英语：Rock mechanics），研究岩石在其所处的物理、化学环境中受周围力场作用时的变形和破坏性态的力学分支学科。人类建造的大量构筑物都是位于地壳岩石之上或之中。随着人类社会的发展，矿业开采的深度越来越深，建筑物、水坝、地下硐室、露天开采等的规模越来越大，遇到的恶劣地质环境如不良岩体、断层破碎带、软弱夹层等也越来越多。岩石力学就是在这种背景下于近几十年内发展起来的一门学科。其研究目的，就是要了解岩石的物理-力学性能 ，查明工程岩体中的应力和变形状态，以解决国民经济建设中各工程部门所遇到的硐室、隧道、边坡、坝基等的安全和稳定问题。另外，研究地质构造的成因、空间分布和演化，探讨地震的孕育、发生和前兆，也都涉及一些岩石力学过程。因此，岩石力学在地学领域中也占有重要的地位。岩石中存在着大量不同尺度的不连续面，如裂隙、节理、断层等。岩石的这些特点决定了岩石力学研究对象的复杂性。
研究内容和方法、岩石的力学性态、包括岩石在所处物理、化学环境下的强度、变形及其动力学特性和渗透性等。
岩石强度是岩石受外力作用达到破坏所能承受的最大应力。影响地壳岩石强度的因素至少有4个，即：应力σ（以受压为正）、温度T、时间t（表现为应变率!!!Y0224_1＝dε／dt，ε为应变和孔隙流体压力Pp。一般假设岩石因上覆岩层重力作用而受到的应力是各向相等的，称为围压或静岩压力，记作Pc。温度T与地温梯度有关。Pc和T都随深度而提高。地壳岩石的应变率变化范围很大 ，通常地壳运动的!!!Y0224_2约在 10-15～10-14秒的量级。孔隙流体压力Pp来自地下的油、气和溶有各种盐类的地下水。岩石强度随Pc和!!!Y0224_3的提高而提高 ，随Pp和t的提高而降低。孔隙流体还会因其化学作用而使岩石强度降低(应力腐蚀）。
岩石变形是岩石受力等外界因素作用时发生的形状和尺寸变化。影响岩石强度的4种因素也影响岩石变形。受一定限度(弹性极限或屈服点)以内的应力作用时，岩石呈弹性；应力超过该限度时，岩石将产生卸载后不恢复的永久变形。岩石的弹性模量E随Pc和的提高而提高，随Pp和T的提高而降低；岩石产生永久变形的能力随Pc和T的提高而提高，随Pp和的提高而降低。岩石受超过一定限度的应力长期作用时，还会产生随时间而增大的粘弹性、粘塑性或粘弹塑性变形，又称流变(见流变学)。岩石变形和脆性破裂的一个重要机理是微裂纹的增生、扩展和连通，它使岩石产生非弹性体积增长，通称扩容。岩石扩容常被视为宏观破裂的前兆。
岩石动力学性能包括岩石在爆破、爆炸、冲击、地震、振动等动载荷下的力学性态，例如岩石中的弹性波速、表征波传导过程中能量耗损的Q值（品质因数） 、动态断裂韧度等。
岩石渗透性是岩石容许地下的油、气、水等流体经由孔隙、裂隙等从中渗过(渗流)的性能，它与岩石的原生孔隙和受力后产生的节理、裂隙等密切相关。渗流会改变岩石的应力状态和力学性能，岩石受力变形而产生的裂隙及其扩展和连通又反过来影响岩石的渗透性。因此，岩石渗透性与岩石的应力和变形是相互耦合的。
岩石力学性态的研究方法主要是现场和室内试验。现场试验有测量岩体原位变形性能和强度性能的承压板试验和剪切试验、现场三轴压缩试验和岩体渗透性试验等；室内试验有单轴压缩、三轴压缩、单轴拉伸、直接剪切、渗透试验等。现场试验在工程现场对岩体进行，室内试验在实验室内用规定尺寸的岩块试件在模拟的温、压条件下进行，在试件受力变形过程中测量其各种力学量之间的关系。通过试验可以测出岩体和岩块的弹性常数E、v 和各种强度值以及渗透系数k等。对实验数据进行处理和分析，可以得出岩石的破坏准则、屈服条件和表示应力、应变、温度、时间等之间关系的本构方程（见本构关系）。目前对岩石较常用的破坏准则有库仑准则、莫尔准则和格里菲斯准则，屈服条件有特雷斯卡屈服条件、德鲁克-普拉格屈服条件、莫尔-库仑屈服条件等。至于岩石的本构方程，除了熟知的胡克定律之外，还有反映岩石弹塑性、粘弹性、粘塑性和粘弹塑性性能的诸多本构方程。
岩体力学分析
包括工程岩体和地质构造的力学分析，目的在于了解工程岩体中的应力、应变和岩体稳定性，岩石中断裂的扩展和波的传播，地质构造的成因、空间分布和演化，地震的孕育、发生和前兆等。
工程岩体的力学分析可分为地下工程和地面工程两个方面；前者包括铁道、公路和水工隧洞、地下发电厂房、采煤和采矿巷道、人防和国防地下工程等，后者包括矿山的露天采场、水库库岸、河流、道路等的边坡和高大建筑物（主要是水坝）的地基等。
地下工程周围岩体（简称围岩）的受力主要来自3个方面：上覆岩层的重力、地壳运动引起的构造应力和硐室开挖引起的附加应力。地下工程岩体的力学分析就是要确定硐室在开挖期间、已开挖成型而尚未支护期间和施加支护投入运行之后的围岩（和支护）应力和变形，从而选择合理的硐型、开挖步骤、支护方案和支护时机，并对可能发生的塌方、岩爆等做出预测预报，以确保硐室施工和使用的安全。
地面工程岩体的力学分析处理的主要是岩体的开裂与滑移问题。水坝（特别是大跨度高坝）所承受的上游巨大水压，最终全部要传递给坝基岩体来承受。坝基岩体破裂，轻则引起渗漏，重则导致坝基岩体沿某个易滑面向下游滑去，造成严重后果。各种边坡都是主要靠岩体自身的强度来保持其稳定性的。坡角过陡，岩体应力超过岩体强度，就会塌方或滑坡，危及人民生命财产的安全；坡角过缓，则会增加开挖工程量，浪费投资。
不良岩体、断层破碎带、软弱夹层等恶劣地质条件是地下和地面岩石工程都会遇到的难题。因此，无论是地下或地面岩石工程，都需要在工程地质勘探和岩石力学性质实验研究的基础上，针对具体工程岩体的特点，综合运用现有的固体力学、流体力学等的理论和方法，对岩体的应力、应变、变形、位移、流体的运动以及它们在不同阶段的变化做出尽可能符合实际的分析，以保证岩石工程的安全和稳定；或在发现问题之后，适时地根据岩体力学分析结果采取治理或加固措施。
具体的岩体力学分析方法有解析法、数值法、模型试验和现场实测等。解析法是用现已成熟的力学理论求出各种力学场的解析表达式，数值法则主要是以划分网格的办法把研究对象离散化，通过电算求出各种力学量在若干离散点上的数值解。模型试验是用相似材料做成研究对象的相似模型并对其施加相似载荷，观测其各种力学量的分布、破坏部位和破坏形态等。现场实测包括地应力测量及现场岩体变形和位移测量等；前者可用于工程选址和为理论计算提供边界条件，后者可检验设计方案和理论计算结果，以及为反演岩体力学参数或选择支护时机等提供实验依据。由于岩体本身的复杂性，能直接用解析法求解的岩石力学问题并不很多。另一方面，随着计算机技术的飞速发展，数值法却有了长足的进步，除了熟知的有限元法之外，迄今已发展了多种数值解法和各种耦合算法，并已广泛应用于岩石力学问题。
现状和展望
岩石力学是在近几十年才逐渐发展成为一门学科的。在其发展初期，岩石力学主要是沿用了弹性力学、塑性力学和土力学的一些理论和方法，因而在反映岩石材料的非连续和非均质性、各向异性、应力-应变关系的非线性、流变性等复杂性质方面往往遇到许多困难。为此，发展了一些新的、符合于岩石材料特点的理论和方法，但尚不完善。
岩石力学是一个边缘学科。它正与其他学科相互渗透，例如非线性科学、人工智能等。可以预期，在不久的将来，岩石力学将会在有效地解决实际问题方面取得更大的进展。
