岩石力学复习

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岩石力学复习岩石力学复习一.岩石破坏有几种形式?对各种破坏的原因作出解释。

答:试件在单轴压缩载荷作用破坏时,在试件中可产生三种破坏形式:(1)X状共轭斜面剪切破坏,破坏面上的剪应力超过了其剪切强度,导致岩石破坏。

(2) 单斜面剪切破坏,破坏面上的剪应力超过了其剪切强度,导致岩石破坏。

(3) 拉伸破坏,破坏面上的拉应力超过了该面的抗拉强度,导致岩石受拉伸破坏。

二. 什么是全应力-应变曲线?为什么普通材料实验机得不出全应力-应变曲线?答:全应力应变曲线:能显示岩石在受压破坏过程中的应力、变形特性,特别是破坏后的强度与力学性质的变化规律。

由于材料试验机的刚度小,在试件压缩时,其支柱上存在很大的变形和变形能,在试件快要破坏时,该变形能突然释放,加速试件破坏,从而得不出极限压力后的应力应变关系曲线。

三. . 简述岩石在反复加载和卸载条件下的变形特征。

答:对于线弹性岩石,反复加载和卸载时的应力应变路径完全相同,对于完全弹性岩石,反复加载和卸载时的应力应变路径完全相同,但是应力应变关系是曲线。

对弹性岩石,加载与卸载曲线不重合,但反复加载和卸载时的应力应变路径总是服从此环路的规定。

非弹性体岩石:在弹性范围内服从弹性岩石的变形特征,当卸载点P 超过屈服点时,卸载曲线与加载曲线不重合,形成塑性滞回环。

等荷载循环加载、卸载时的应力应变曲线,。

塑性滞回环随着加载卸载次数的增加而变窄,直至接近弹性变形,没有塑性变形为止。

不断增大荷载的循环加载、卸载时的应力应变曲线,在每次卸载后再加载,在荷载超过上一次循环的最大荷载以后,变形曲线仍沿着原来的单调加载曲线上升,好像不曾受到循环加载的影响似的,这种现象成为岩石的变形记忆。

四.线弹性体、完全弹性体、弹性体三者的应力应变关系有什么区别?答:完全弹性体:循环加载时的σ - ε 关系为曲线。

加载路径与卸载路径完全重合。

线弹性体:循环加载时的σ - ε 关系为直线。

加载路径与卸载路径完全重合。

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岩石力学复习Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】1. 岩石在反复冻融后其强度降低的主要原因是什么①构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同,当温度变化时由于矿物的涨缩不均而导致岩石结构的破坏②当温度减低到0℃以下时岩石孔隙中的水将结冰,其体积增大约9%,会产生很大的膨胀压力,使岩石的结构发生改变,直至破坏2. 岩石试件在单轴压力作用下常见的破坏形式有哪些①单轴压力作用下时间的劈裂②单斜面剪切破坏③多个共轭斜面剪切破坏3.影响单轴抗压强度的因素有哪些端部效应,试件的形状和尺寸,加载速率4. 巴西劈裂试验测得的是岩石的哪个强度指标为什么岩石抗拉强度。

根据弹性力学公式,沿竖直直径长沙几乎均匀的水平方向拉力,在试样的水平方向直径平面内,产生最大的压应力。

可以看出,圆柱体试样的压应力只有拉应力的3倍,但岩石的抗压强度往往是抗拉强度的10倍,这表明岩石试样在这样条件下总是受拉破坏而不是受压破坏。

因此我们可以用劈裂法来确定岩石的抗拉强度。

5. 库伦准则的适用条件。

①库伦准则是建立在试验基础上的破坏数据②库伦准则和莫尔准则都是以剪切破坏做为其物理机理,但岩石试验证明岩石破坏存在大量的微破裂,这些微破裂是张拉破坏而不是剪切破坏③莫尔库伦准则适用于低围压的情况6. 岩石单轴压缩状态下的应力-应变曲线一般可分为那四个阶段①在OA区段内,曲线稍微向上弯曲,属于压密阶段,这期间岩石中初始的微裂隙受压闭合②在AB区段内,接近直线,近似于线弹性工作阶段③BC区段内,曲线向下弯曲,属于非弹性阶段,主要是再平行于荷载方向开始逐渐生成新的微裂隙以及裂隙的不稳定④下降段CD为破坏阶段,C点的纵坐标就是单轴抗压强度Rc7. 岩石全程应力-应变曲线的作用是什么岩爆的预测,蠕变的预测,疲劳破坏8. 蠕变分为哪几个阶段初始蠕变段,等速蠕变段,加速蠕变段9. 为何岩石的蠕变曲线很难测得10. 在一定法向应力作用下,结构面在剪切作用下产生的切向变形形式有哪两种①对非充填粗糙结构面,随剪切变形的发生,剪切应力相对上升较快,当达到剪应力峰值后,结构面抗剪能力出现较大的下降,并产生不规则的峰后变形或滞滑现象②对于平坦的结构面,初始阶段的剪切变形曲线呈下凹型,随剪切变形的持续发展,剪切应力逐渐升高但没有明显的峰值出现,最终达到恒定值。

《岩石力学》综合复习资料

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《岩石力学》综合复习资料一、填空题1、当岩石孔隙度增大或孔隙压力增大时,岩石强度(1);当围压增大时,岩石强度(2)。

2、对于岩石而言,破坏前的应变或永久应变在(3)可作为脆性破坏,(4)作为延性破坏,(5)为过渡情况。

3、围压影响着岩石的残余强度。

随着围压加大,岩石的残余强度逐渐增加,直到产生(6)或(7)。

4、随着围压的增加,岩石的破坏强度、屈服应力及延性都(8)。

5、抗剪强度一般有两种定义:一种是指(9);另一种定义为(10)。

前者考虑到剪切破坏时岩石中包含(11)和(12);后者仅仅取决于(13)。

因此,亦有人称前者为(14),称后者为(15)。

确定岩石抗剪强度的室内实验常采用(16),从岩石三轴实验可知,当围压较低时,岩石剪切破裂线近似为(17);但当围压较高时则为(18)。

6、岩石的抗拉强度是指(19)。

可采用(20)方法来测定岩石的抗拉强度,若试件破坏时的拉力为P,试件的抗拉强度为σ,可用式子(21)表示。

7、在物理环境不变的条件下,若盐岩颗粒较大,则蠕变应变率(22)。

岩石蠕变应变率随着湿度的增加而(23)。

8、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律,许多学者定义了一些基本变形单元,它们是(24)、(25)、(26)。

将这些变形单元进行不同的组合,用以表示不同的变形规律,这些变形模型由(27)、(28)、(29)。

9、在岩体中存在大量的结构面(劈理、节理或断层),由于地质作用,在这些结构面上往往存在着软弱夹层;其强度(30)。

这使得岩体有可能沿软弱面产生(31)。

10、Griffith理论说明了裂缝(32),但不能说明裂缝(33)。

11、在加压过程中,井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力,当此拉应力达到地层的(34)时,井眼发生破裂。

此时的压力称为(35)。

当裂缝扩展到(36)倍的井眼直径后停泵,并关闭液压系统,形成(37),当井壁形成裂缝后,围岩被进一步连续地劈开的压力称为(38)。

岩石力学复习资料

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岩石力学复习资料岩石力学是研究岩石在地壳内的力学性能和岩石体受力行为的科学。

它是岩土工程学和地质科学等学科的基础,对于岩土工程设计和地质灾害研究具有重要意义。

本文将回顾岩石力学的基本概念、岩石的力学参数以及岩石的力学行为。

一、岩石力学基本概念1. 岩石力学的定义岩石力学是研究岩石在地壳内受力行为和力学性能的科学。

2. 岩石力学的分类岩石力学可以分为静力学和动力学两个方面,静力学研究岩石在静态力下的受力行为,动力学研究岩石在动态力下的受力行为。

3. 岩石力学的应用领域岩石力学广泛应用于岩土工程设计、地质工程、矿山工程、地震工程等领域。

二、岩石的力学参数1. 岩石的强度参数强度参数是描述岩石抵抗外力破坏的能力的物理参数,包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。

2. 岩石的变形参数变形参数是描述岩石受力后变形行为的物理参数,包括弹性模量、切变模量、泊松比等。

3. 岩石的破裂参数破裂参数是描述岩石破坏过程的物理参数,包括岩石的裂纹扩展速率、割裂强度等。

三、岩石的力学行为1. 岩石的离散性与连续性岩石具有离散性与连续性两个特点,离散性体现为岩石的裂缝和节理,连续性体现为岩石的均质性和各向同性。

2. 岩石的强度与变形特性岩石的强度和变形特性是岩石力学的核心内容,强度特性决定了岩石的抗破坏能力,变形特性描述了岩石在受力下的变形行为。

3. 岩石的破坏机理岩石的破坏机理是研究岩石力学行为的重要内容,常见的岩石破坏机理包括拉裂破坏、压碎破坏、剪切破坏等。

四、岩石力学实验岩石力学实验是研究岩石力学行为的重要手段,常用的岩石力学实验包括压缩试验、拉伸试验、剪切试验等。

五、岩石力学在工程中的应用1. 岩土工程设计岩石力学为岩土工程设计提供了可靠的理论依据和实验方法,通过岩石力学参数的测定和工程实例的分析,可以有效评估岩土体的稳定性和承载能力。

2. 地震工程岩石力学对地震工程的设计和评估具有重要作用,通过岩石的动力学特性和破坏机理的研究,可以预测地震对岩石体的影响,提高地震工程的抗震能力。

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构造: 矿物颗粒集合体的空间分布及其相互间排列 关系。
这是影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素 。
1 .岩石的基本构成与分类
岩石结构是指岩石总矿物颗粒相互之间的关系,包括颗粒的 大小、形状、排列、结构连结特点及岩石中微结构面(内部 缺陷) 结构连结:结晶连结和胶结连结 结晶连结:岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起,岩石 的强度较大。 胶结连结:岩石中颗粒与颗粒之间通过胶结物连接在一起。
• 这个指数也可在实验室内借助耐崩解仪按有关规定。
14
第二章:岩石的强度
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1.概 述
岩石的强度性质: 岩石抵抗外力破坏的能力—岩石的强度。
岩石的极限强度: 岩石发生破坏时所能承受的最大载荷叫做极
荷,用单位面积表示则称为极限强度。
限载
2.岩石的破坏形式
1、脆性破坏: 特点:破坏前没有显著变形(突然性)。 原因:可能是岩石中裂隙的发生和发展的结果。 规律性:坚硬岩石在一定的条件下都表现出脆性破坏的性质。
微结构面: 矿物颗粒内部的微小弱面及空隙。包括矿物的节理面。
1 .岩石的基本构成与分类
岩石分类
岩浆岩:强度高、均质性好
沉积岩:强度不稳定,各向异性 变质岩:强度稳定性与变质程度和
原岩性质有关
2 .岩石与岩体的关系 岩体
结构面
岩块
不连续面: 包括节理、裂隙、 孔隙、断面、孔洞、 层面。
• 岩块是指从地壳岩层中切取出来的、无显著软弱面的岩石块体。
特点:沿结构面滑动。 原因:弱面剪切破坏。由于岩层中存在节 理、裂隙、层理、软弱夹层等弱结构面,岩 层的整体性受到破坏。在荷载的作用下,这 些弱结构面上的剪应力大于该面上的强度时, 岩体就发生沿着弱面的剪切破坏。 规律性:明显存在弱面的岩石常表现出弱 面剪切破坏。例如,岩基和岩破沿着裂隙和 软弱层的滑动以及小块试件沿着潜在破坏面 的滑动。

岩石力学总复习

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岩石力学第一章1.简述岩石与岩体的区别和联系。

岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体;岩体则是指在一定的地质条件下,含有诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面的复杂地质体。

岩石就是指岩块,在一般情况下,不含有地质结构面。

岩石和岩体的力学性质也是不同的,前者可在实验室条件下进行试验,而后者一般在野外现场的实验场地完成实验。

从实验的精确度来看,后者更接近岩体的实际情况,反映了岩体的实际强度,前者则相差甚远。

2.岩体的力学特征是什么?①不连续性;②各向异性;③不均匀性;④岩块单元的可移动性;⑤地质因子特性(水、气、热、初应力)。

3.岩石可分为哪三大类?他们各自的基本特点是什么?岩浆岩:强度高、均质性好沉积岩:强度不稳定,各向异性变质岩:不稳定与变质程度和原岩性质有关4.简述岩体力学的研究任务与研究内容。

任务:①基本原理方面(建模与参数辨别);②试验方面(试验方法)仪器、信息处理、室内、外、动、静;③现场测试;④实际应用内容:1.岩石与岩体的物理力学性质。

2.岩石和岩体的本构关系(应力——应变关系)。

3.工程岩体的应力、变形和强度理论。

4.岩石(岩块)室内实验,室内实验是岩石力学研究的基本手段。

5.岩体测试和工程稳定监测。

5.岩体力学的研究方法有哪些?研究方法是采用科学实验、理论分析与工程紧密结合的方法、首先对现场的地质条件和工程环境进行调查分析,掌握工程岩体的组构规律和地质环境,然后进行室内外的物理力学性质试验、模型试验或原型试验,作为建立岩石力学的概念、模型和分析理论的基础。

然后,按地质和工程环境的特点分别采用弹性理论、塑性理论、流变理论以及断裂、损伤等力学理论进行计算分析。

第二、三章1.名词解释:岩石的质量指标、孔隙比、孔隙率、吸水率、风化指标、膨胀指标、渗透性岩石的质量指标--密度和比重1、岩石的密度:单位体积内岩石的质量。

岩石含:固相、液相、气相。

三相比例不同而密度不同。

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、名词解释1、各向异性: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性质。

2、软化系数:饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。

3、初始碎胀系数:破碎后样自然堆积体积与原体积之比。

4、岩体裂隙度K:取样线上单位长度上的节理数。

5、本构方程:描述岩石应力与应变及其与应力速率、应变速率之间关系的方程(物理方程)6、平面应力问题:某一方向应力为0。

(受力体在几何上为等厚薄板,如薄板梁、砂轮等)7、平面应变问题:受力体呈等截面柱体,受力后仅两个方向有应变,此类问题在弹性力学中称为平面应变问题。

8、给定载荷:巷道围岩相对孤立,支架仅承受孤立围岩的载荷。

9、长时强度:作用时间为无限大时的强度(最低值)。

10、扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象11、支承压力:回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。

12、平面应力问题: 受力体呈等厚薄板状,所受应力为平面应力,在弹性力学中称为平面应力问题。

13、给定变形: 围岩与母体岩层存在力学联系,支架承受围岩变形而产生的压力,这种工作方式称为给定变形。

14、准岩体强度:考虑裂隙发育程度,经过修正后的岩石强度称为准岩体强度。

15、剪胀现象: 岩石受力破坏后,内部断裂岩块之间相互错动增加内部空间在宏观上表现体积增大现象。

16、滞环: 岩石属滞弹性体,加卸载曲线围成的环状图形,其面积大小表示因内摩擦等原因消耗的能量。

17、岩石的视密度:单位体积岩石(包括空隙)的质量。

18、扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象。

19、岩体切割度Xe:岩体被裂隙割裂分离的程度:20、弹性后效:停止加、卸载,应变需经一段时间达到应有值的现象。

21、粘弹性:岩石在发生的弹性变形具有滞后性,变形可缓慢恢复。

22、软岩(地质定义):单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。

23、砂土液化:饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度,使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或现象。

岩石力学复习

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岩石力学复习重点1.1、岩体:岩体是指在一定的地质条件下,含有诸如裂隙、节理、层理、断层等不连续的结构面组成的现场岩石,它是一个复杂的地质体。

2.1、岩石的渗透性:在一定的水力梯度或压力作用下,有压水可以透过岩石的孔隙或裂隙流动。

岩石这种能透水的能力称为岩石渗透性。

2.2、结构体:结构体是不同产状和不同规模结构面相互切割而形成的、大小不一、形态各异的岩石块体。

2.3、结构面的类型:按成因可分为原生结构面、构造结构面、次生结构面。

2.4、岩层产状三要素:走向、倾向、倾角。

2.5、RQD概念:用来表示岩体良好度的一种方法。

根据修正的岩芯采取率来决定的。

2.6、RMR法评价岩体的方法:该分类系统由完整岩石强度、RQD值、节理间距、节理状态及地下水状况5类指标组成。

具体做法为:(1)根据各类指标的数值,逐次计分,求和得总分RMR值(P27页表2-10);(2)根据节理、裂隙的产状变化对RMR的初值加以修正(P27页表2-11),以强调节理、裂隙对岩体稳定产生的不利影响。

3.1、脆性破坏、塑性(延性)破坏、弱面剪切破坏的基本概念;脆性破坏:岩石发生破坏时,无显著变形,声响明显,一般发生在单轴或低围压坚硬岩石(岩爆)。

塑形破坏:岩石发生破坏时,变形较大,有明显的“剪胀”效应,一般发生在较软弱岩石或高围压坚硬岩石。

沿软弱结构面(原生)剪切破坏:由于岩层中存在节理、裂隙、层理、软弱夹层等软弱结构面,岩层整体性受到破坏;在外荷载作用下,当结构面上的剪应力大于该面上的强度时,岩体发生沿弱面的剪切破坏。

3.2、影响岩石抗压强度的因素;矿物成分、结晶程度和颗粒大小、胶结情况、生成条件、风化作用、密度、水的作用、试件形状和尺寸、加载速率。

3.3、形态效应和尺寸效应的含义;因应力集中,通常圆柱形试件的强度高于棱柱形试件的强度。

对于棱柱形试件,截面边长越多,其强度越高,这种影响称为形态效应。

岩石试件的尺寸越大,其强度越低,这一现象称为尺寸效应。

岩石力学复习重点

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岩石力学复习重点1. 、绪论1. 岩石材料的特殊性:岩石材料不同于一般的人工制造的固体材料,岩石经历了漫长的地质构造作用,内部产生了很大的压应力,具有各种规模的不连续面和孔洞,而且还可能含有液相和气相,岩石远不是均匀的、各向同性的弹性连续体。

2. 岩石与岩体的区别:(1)岩石:是组成地壳的基本物质,他是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。

(2)岩体:是指一定工程范围内的自然地质体,他经历了漫长的自然历史过程,经受了各种地质作用,并在地应力的长期作用下,在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹如不整合褶皱断层层理节理劈理等不连续面。

重要区别就是岩体包含若干不连续面。

起决定作用的是岩体强度,而不是岩石强度。

3. 岩体结构的两个基本要素:结构面和结构体。

结构面即岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小的面状地质界面,包括物质的分界面与不连续面。

被结构面分割而形成的岩块,四周均被结构面所包围,这种由不同产状的结构面组合切割而形成的单元体称为结构体。

2. 岩石的物理力学性质1. 名词解释:孔隙比:孔隙的体积(Vv)与岩石固体的体积的比值。

孔隙率:是指岩石试样中孔隙体积与岩石总体积的百分比。

吸水率:干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量与岩石干重量之比的百分率。

其大小取决于岩石中孔隙数量多少盒细微裂隙的连通情况。

膨胀性:是指岩石浸水后体积增大的性质。

崩解性:岩石与水相互作用时失去粘结力,完全丧失强度时的松散物质的性质。

扩容:岩石在压缩载荷作用下,当外力继续增加时,岩石试件的体积不是减小,而是大幅度增加的现象。

蠕变:应力恒定,变形随时间发展。

松弛:应变恒定,应力随时间减少。

弹性后效:在卸载过程中弹性应变滞后于应力的现象。

长期强度:当岩石承受超过某一临界应力时,其蠕变向不稳定蠕变发展,当小于该临界值时,其蠕变向稳定蠕变发展,称该临界值为岩石的长期强度。

2. 岩石反复冻融后强度下降的原因:①构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同,当温度变化时由于矿物的涨缩不均而导致岩石结构的破坏;②当温度减低到0C以下时岩石孔隙中的水将结冰,其体积增大约9%会产生很大的膨胀压力,使岩石的结构发生改变,直至破坏。

岩石力学复习资料

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1、岩石力学——研究岩石的力学性状和岩石对各种物理环境的立场产生效应的一门理论科学。

2、岩石——组成地壳的基本物质,它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而成的自然体。

3、岩体——岩体是地质体,一定工程范围内的自然地质体,经过各种地质运动,内部含有构造与裂隙。

4、岩石结构——岩石矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、脉结类型。

5、岩石构造——岩石的组成部分在空间排列的情况。

6、渗透系数——表征岩石渗透性能的大小。

7、软化系数——岩石试件的饱和抗压强度与干抗压强度的比值。

8、弹性——在一定应力范围内,物体受外力作用产生全部变形,而去除外力后立即回复其原有的形状和尺寸大小的性质,称为弹性。

产生的变形称为弹性变形。

9、岩石的变形指标有弹性模量、变形模量、泊松比。

10、弹性模量——在单向压缩条件下,弹性变形范围为轴向应力与试件轴向应变之比。

11、变形模量——在单轴压缩条件下,轴向应力与轴向总应变之比。

12、泊松比——横向应变与轴向应变之比。

13、单轴抗压强度——岩石试件在无侧隙的条件下,受轴向压力作用至破坏时,单位横截面积上所承受的最大压应力。

14、抗拉强度——岩石在拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力。

15、抗剪强度——岩石在剪切载荷作用下抵抗剪切破坏的最大剪应力。

16、流变性——指介质在外力不变的条件下,应力或应变随时间变化的性质。

17、蠕变——介质在大小和方向均不改变的外力作用下,其变形随着时间的变化而增大的现象。

18、松弛——介质的变形保持不变时,内部应力随时间变化而降低的现象。

19、弹性后效——对介质加载或卸载时,弹性应变滞后于应力的现象。

20、结构面——指岩体中存在着各种不同成因和不同特性的地质界面,包括物质的分界面、不连续面。

21、准岩体强度——由完整岩石试件的强度和完整性系数K确定。

22、完整性系数——弹性波在岩体中传播纵波速度的平方与在岩石中传播纵波速度的平方之比。

《岩石力学》复习资料

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《岩石力学》复习资料1.1 简述岩石与岩体的区别与联系。

答:岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体,力学性质可在实验室测得;岩体是指由背诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面切割的岩块组成的集合体,力学性质一般在野外现场进行测定,因此更接近岩体的实际情况,反映岩体的实际强度。

1.2 岩体的力学特征是什么?答:(1)不连续性:岩体受结构面的隔断,多为不连续介质,但岩块本身可作为连续介质看待;(2)各向异性:结构面有优先排列位向的趋势,随着受力岩体的结构趋向不同力学性质也各异;(3)不均匀性:结构面的方向、分布、密度及岩块的大小、形状和镶嵌状况等在各部位都很不一致,造成岩体的不均匀性;(4)岩块单元的可移动性:岩体的变形破坏往往取决于组成岩体的岩石块单元体的移动,这与岩石块本身的变形破坏共同组成岩体的变形破坏;(5)力学性质受赋存条件的影响:在一定的地质环境中,岩体赋存有不同于自重应力场的地应力场、水、气、温度以及地质历史遗留的形迹等。

1.3 岩石可分为哪三大类?它们各自的基本特点是什么?答:(1)岩浆岩:由岩浆冷凝形成的岩石,强度高、均匀性好;(2)沉积岩:由母岩在地表经风化剥蚀后产生,后经搬运、沉积和结硬成岩作用而形成的岩石,具有层理构造,强度不稳定,且具有各向异性;(3)变质岩:由岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受高温、高压及化学活动性流体的影响发生变质而形成的岩石。

力学性质与变质作用的程度、性质以及原岩性质有关。

1.4 简述岩体力学的研究任务与研究内容。

研究任务:①建模与参数辨别;②确定试验方法、仪器与信息处理;③现场测试;④实际应用;研究内容:①岩石与岩体的物理力学性质(岩石的物质组成和结构特征,岩石的物理、水理性质,岩块在不同应力状态作用下的变形和强度特征,结构面的变性特征和强度参数的确定等);②岩石和岩体的本构关系(岩块的本构关系,岩体结构面分类和典型结构面本构关系,岩体的本构关系);③工程岩体的应力、变形和强度理论(岩体初始应力测量及分布规律,岩体中应力、应变和位移计算,岩体破坏机理、强度理论和工程稳定性维护与评价):④岩石(岩块)室内实验(室内实验是岩石力学研究的基本手段);⑤岩体测试和工程稳定监测(岩体原位力学实验原理和方法,岩体结构面分布规律的统计测试,岩体的应力、应变、位移检测方法及测试数据的分析利用,工程稳定准则和安全预测理论与方法)。

岩石力学复习资料共20页

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第一章1 岩石的造岩矿物有哪些?P13答:有正长石,斜长石,石英,黑云母,白云母,角闪石,辉石,橄榄石,方解石,白云石,高岭石,赤铁矿等2岩石的结构连接类型有结晶连接,胶结连接。

P153何谓岩石的微结构面?主要是指那些?P13岩石中的微结构面,是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。

包括矿物解理,晶格缺陷,晶粒边界,粒间空隙,微裂隙等。

4 岩石按地质成因分类,分三类,有岩浆岩,沉积岩,变质岩。

P17岩浆岩:岩浆不断向地壳压力低的地方移动,以致冲破地壳深部的岩层,沿着地缝上升,上升到一定的高度,温度、压力都发生降低,当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时,迫使岩浆停留,凝成岩浆岩。

水成岩:也叫沉积岩,是由风化剥蚀作用或火山作用形成的物质,在原地或被外力搬运,在适当的条件下沉积下来,经胶结和成岩作用而形成的,其矿物成分主要是粘土矿物,碳酸盐和残余的石英长石等,句层理结构,岩性一般哟明显的各项异性,按形成条件及结构特点,沉积岩分为:火山碎屑岩,粘土岩,化学岩和生物化学岩变质岩:是在已有岩石的基础上,经过变质混合作用后形成的,温度和压力的不同,生成比不同的变质岩。

5岩石物理性质的主要指标及其表达方式是什么?P24-29有容重,比重,孔隙率,含水率吸水率,渗透系数,抗冻系数。

重点是:比重、容重、吸水率、透水性的公式看看。

岩石在一定的条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性,含水率=岩石中水的质量与岩石烘干质量的比值。

岩石的透水性是岩石能被水透过的的性能。

可用渗透系数来衡量。

P30 岩石在反复冻融后强度降低的主要原因是:一构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同,当温度变化时,由于矿物的胀、缩不均匀二导致岩石的结构破坏;二当温度降到O°C一下时,岩石空隙中的水讲结冰,其体积增大约9%,会产生很大的膨胀压力,使岩石结构发生改变,直至破坏。

6 岩石的的强度及岩石单轴压缩破坏有几种形式?P31岩石在各种载荷的作用下达到破坏的时所能承受的最大压力称为岩石的强度。

《岩石力学》复习总结资料(考试用)

《岩石力学》复习总结资料(考试用)

岩石力学补充资料第一章绪论1.1.1 岩石力学就是用力学的理论,观点和方法去研究岩石材料的力学行为及其工程应用的学科。

(实际上也称为“岩体力学”,是水利学科的一个重要分支学科)1.1.2 岩石力学的特点1)研究的广泛性:a、既古老,又年轻 b、跨行业2)研究对象的复杂性:a、组成:岩石——地质体(单独的力学性质+耦合效应);岩块、结构面→组合形成;块状结构、破碎结构、离散结构b、背景:地质力学环境的复杂性(地应力、地下水、物理、化学作用等)3)工程应用性(实践性)非常强4)社会经济效益显著§1.3 岩石力学的研究方法a.物理模拟 b,数学模型 c.理论分析第二章岩石的物理性状(性质)§2.1 岩体的结构特性岩石(根据成因)可分为:a.岩浆岩b.沉积岩c.变质岩☐断层:规模较大,宽度几米~几十米,延伸长度几百米~几公里;☐节理:规模中等,宽度几十厘米,延伸长度几米~几十米;☐裂隙:规模较小,宽度几厘米甚至更小,延伸长度几十厘米;§2.2 岩石的不连续性、不均匀性及各向异性由于岩石中存在各种规模的结构面(断裂带、断层、节理、裂隙)→致使岩石的物理力学性质→不连续、不均匀、各向异性2.2.1 岩石的裂隙性平面裂隙率:指岩石单位面积上各类裂隙面积所占比重。

2.2.2 各向异性:岩石的强度、变形指标(力学性质)随空间方位不同而异的特性。

(从岩石的不同方向施加荷载,其抵抗破坏的能力不同)a.正交各向异性(三个材料主轴、定义材料参数)b.横观各向同性(层状)§2.3 岩石的物理性质指标2.3.9 软化系数:岩石浸水饱和后强度降低的性质,称为软化性,用软化系数(ηc)表示。

ηc讨论:ηc愈小则岩石软化性愈强。

研究表明:岩石的软化性取决于岩石的矿物组成与空隙性。

当岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物,且含大开空隙较多时,岩石的软化性较强,软化系数较小。

第三章岩石/岩体的强度§3.7 岩石中水对强度的影响在前面已经谈及,水工建设中岩体不可避免会遇到水,例如水的影响:改变岩石的物理力学性质(胶结构被破坏,化学溶蚀等)渗透压力→“空隙压力”→降低有效应力→强度降低§3.8 岩体强度分析岩体的强度分析包括结构体强度分析和结构面强度分析。

岩石力学复习重点

岩石力学复习重点

岩石力学复习重点 Revised as of 23 November 2020岩石力学复习重点1.、绪论1.岩石材料的特殊性:岩石材料不同于一般的人工制造的固体材料,岩石经历了漫长的地质构造作用,内部产生了很大的压应力,具有各种规模的不连续面和孔洞,而且还可能含有液相和气相,岩石远不是均匀的、各向同性的弹性连续体。

2.岩石与岩体的区别:(1)岩石:是组成地壳的基本物质,他是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。

(2)岩体:是指一定工程范围内的自然地质体,他经历了漫长的自然历史过程,经受了各种地质作用,并在地应力的长期作用下,在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹如不整合褶皱断层层理节理劈理等不连续面。

重要区别就是岩体包含若干不连续面。

起决定作用的是岩体强度,而不是岩石强度。

3.岩体结构的两个基本要素:结构面和结构体。

结构面即岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小的面状地质界面,包括物质的分界面与不连续面。

被结构面分割而形成的岩块,四周均被结构面所包围,这种由不同产状的结构面组合切割而形成的单元体称为结构体。

2.岩石的物理力学性质1.名词解释:孔隙比:孔隙的体积(Vv)与岩石固体的体积的比值。

孔隙率:是指岩石试样中孔隙体积与岩石总体积的百分比。

吸水率:干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量与岩石干重量之比的百分率。

其大小取决于岩石中孔隙数量多少盒细微裂隙的连通情况。

膨胀性:是指岩石浸水后体积增大的性质。

崩解性:岩石与水相互作用时失去粘结力,完全丧失强度时的松散物质的性质。

扩容:岩石在压缩载荷作用下,当外力继续增加时,岩石试件的体积不是减小,而是大幅度增加的现象。

蠕变:应力恒定,变形随时间发展。

松弛:应变恒定,应力随时间减少。

弹性后效:在卸载过程中弹性应变滞后于应力的现象。

长期强度:当岩石承受超过某一临界应力时,其蠕变向不稳定蠕变发展,当小于该临界值时,其蠕变向稳定蠕变发展,称该临界值为岩石的长期强度。

岩石力学复习资料整理

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第一章1、岩石和岩体的区别——岩石是组成地壳的基本物质,它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体;岩体是指一定范围内的自然地质体,它经历了漫长的自然历史过程,经历了各种地质作用,并在地应力的长期作用下,在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹。

岩体包含若干不连续面,岩体强度远低于岩石强度2、岩体结构的两个基本要素——结构面和结构体第二章1、岩石含水率、吸水率和饱水率的区别——含水率,天然状态下岩石中水的重量与岩石烘干重量比值的百分率;吸水率,指干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量与岩石干重量之比的百分率;饱水率,岩样在强制状态下,岩样的最大吸入水的重量与岩样的烘干重量的比值的百分率2、饱水系数和抗冻性的关系——岩石饱水指标反映岩石中张开型裂隙和孔隙的发育情况,对岩石的抗冻性有较大影响。

饱水系数(吸水率与饱水率百分比)一般在0.5~0.8之间。

试验表明,饱水系数<91%时,可免遭冻胀破坏。

3、岩石的软化系数——岩样饱水状态下得抗压强度与干燥状态的抗压强度的比值4、岩石的强度定义——在荷载作用下破坏时所承受的最大荷载应力5、岩石抗压、抗剪、抗拉强度指标,试验方法及其优缺点——抗压指标试验方法有直接单轴抗压试验,普通三轴试验和真三轴试验。

抗拉指标试验有直接抗拉试验(缺点:试样制备困难,且不易与拉力机固定),霹雳法(优点:简单易行,只要有普通压力机就可以进行试验)。

抗剪指标试验方法有直接剪切试验(缺点:强度曲线并不是绝对严格的直线),契形剪切试验,三轴压缩试验(优点:结果较精确)。

6、脆性破坏——由于应力作用下岩石中裂隙的产生和发展的结果,岩石达到破坏时不产生明显的变形;塑性破坏——在塑性流动状态下发生,由于组成物质颗粒间相互滑移所致,破坏时会产生明显的塑性变形而不呈现明显的破坏面。

格里菲斯脆性破坏(是什么破坏)——脆性破坏是拉伸破坏,而不是剪切破坏。

7、岩石的应力、应变曲线及各阶段的特点——反应岩石在压缩条件下由变形到破坏的全过程关系曲线,分五阶段:压密阶段、弹性变形阶段、微裂隙发生和稳定发展阶段、微裂隙加速扩展阶段、破坏后阶段。

《岩石力学》全书复习资料

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《岩⽯⼒学》全书复习资料第⼀章绪论1、岩⽯⼒学定义:岩⽯⼒学是研究岩⽯的⼒学性质的⼀门理论与应⽤科学;它是⼒学的⼀个分⽀;它探讨岩⽯对其周围物理环境中⼒场的反应。

2、岩⽯⼒学研究的⽬的:科学、合理、安全地维护井巷的稳定性,降低维护成本,减少⽀护事故。

3、岩⽯⼒学的发展历史与概况:(1)初始阶段(19世纪末—20世纪初)1912年,海姆(A.Hmeim )提出了静⽔压⼒理论:⾦尼克(A.H.ΠHHHHK )的侧压理论:朗⾦(W.J.M.Rankine )的侧压理论:(2)经验理论阶段( 20世纪初—20世纪30年代)普罗托吉雅克诺夫—普⽒理论:顶板围岩冒落的⾃然平衡拱理论;太沙基:塌落拱理论。

4、地下⼯程的特点:(1)岩⽯在组构和⼒学性质上与其他材料不同,如岩⽯具有节理和塑性段的扩容(剪胀)现象等;(2)地下⼯程是先受⼒(原岩应⼒),后挖洞(开巷);(3)深埋巷道属于⽆限域问题,影响圈内⾃重可以忽略;(4)⼤部分较长巷道可作为平⾯应变问题处理;(5)围岩与⽀护相互作⽤,共同决定着围岩的变形及⽀护所受的荷载与位移;(6)地下⼯程结构容许超负荷时具有可缩性;(7)地下⼯程结构在⼀定条件下出现围岩抗⼒;(8)⼏何不稳定结构在地下可以是稳定的; 5、影响岩⽯⼒学性质和物理性质的三个重要因素矿物:地壳中具有⼀定化学成分和物理性质的⾃然元素和化合物;结构:组成岩⽯的物质成分、颗粒⼤⼩和形状以及相互结合的情况;构造:组成成分的空间分布及其相互间排列关系;第⼆章岩⽯⼒学的地质学基础 1、岩⽯硬度通常采⽤摩⽒硬度,选⼗种矿物为标准,最软是⼀度,最硬⼗度。

这⼗种矿物由软到硬依次为:l-滑⽯; 2-⽯膏;3-⽅解⽯;4-萤⽯;5-磷灰⽯;6-正长⽯;7-⽯英;8-黄⽟; 9-刚⽟;10-⾦刚⽯;2、解理:是指矿物受打击后,能沿⼀定⽅向裂开成光滑平⾯的性质,裂开的光滑平⾯称为解理⾯。

3、岩⽯的⼯程特性4、影响岩⽯的⼯程性质的因素包括矿物成分、结构、构造、⽔、风化等因素。

岩石力学复习资料

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岩石力学复习资料岩石力学复习资料岩石力学是地质学中的一个重要分支,研究岩石在地壳中的力学性质和行为。

它对于地质灾害的预防和治理,以及地质工程的设计和施工都有着重要的意义。

在岩石力学的学习中,我们需要掌握一些基本的概念、理论和方法。

本文将为大家提供一些岩石力学的复习资料,帮助大家更好地理解和掌握这门学科。

一、岩石的力学性质岩石的力学性质是指岩石在外力作用下的变形和破坏规律。

在岩石力学中,我们常用的力学性质包括弹性模量、抗压强度、抗拉强度、剪切强度等。

弹性模量是岩石的一种基本力学参数,它反映了岩石的变形能力。

抗压强度是指岩石在受到压力时抵抗破坏的能力。

抗拉强度是指岩石在受到拉力时抵抗破坏的能力。

剪切强度是指岩石在受到剪切力时抵抗破坏的能力。

掌握这些力学性质对于分析和预测岩石的行为具有重要意义。

二、岩石的变形规律岩石在受到外力作用下会发生变形,这是岩石力学中的重要内容。

岩石的变形可以分为弹性变形和塑性变形两种。

弹性变形是指岩石在受到外力作用后能够恢复到原来的形状和体积。

塑性变形是指岩石在受到外力作用后无法完全恢复到原来的形状和体积。

岩石的变形规律是通过实验和理论分析得出的,掌握这些规律对于预测和控制岩石的变形具有重要意义。

三、岩石的破坏规律岩石在受到外力作用下可能会发生破坏,这是岩石力学中的另一个重要内容。

岩石的破坏可以分为弹性破坏和破裂破坏两种。

弹性破坏是指岩石在受到外力作用后能够恢复到原来的形状和体积,但是强度已经下降。

破裂破坏是指岩石在受到外力作用后无法恢复到原来的形状和体积,出现裂缝和断裂。

岩石的破坏规律是通过实验和理论分析得出的,掌握这些规律对于预测和控制岩石的破坏具有重要意义。

四、岩石的应力分析岩石在受到外力作用时会产生应力,应力分析是岩石力学中的一个重要内容。

应力分析可以帮助我们了解岩石的受力状态和变形规律。

在应力分析中,我们常用的方法包括应力分布分析、应力变形关系分析和应力路径分析等。

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一、名词解释1、各向异性: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性质。

2、软化系数:饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。

3、初始碎胀系数:破碎后样自然堆积体积与原体积之比。

4、岩体裂隙度K:取样线上单位长度上的节理数。

5、本构方程:描述岩石应力与应变及其与应力速率、应变速率之间关系的方程(物理方程)。

6、平面应力问题:某一方向应力为0。

(受力体在几何上为等厚薄板,如薄板梁、砂轮等)7、平面应变问题:受力体呈等截面柱体,受力后仅两个方向有应变,此类问题在弹性力学中称为平面应变问题。

8、给定载荷:巷道围岩相对孤立,支架仅承受孤立围岩的载荷。

9、长时强度:作用时间为无限大时的强度(最低值)。

10、扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象11、支承压力:回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。

12、平面应力问题:受力体呈等厚薄板状,所受应力为平面应力,在弹性力学中称为平面应力问题。

13、给定变形:围岩与母体岩层存在力学联系,支架承受围岩变形而产生的压力,这种工作方式称为给定变形。

14、准岩体强度:考虑裂隙发育程度,经过修正后的岩石强度称为准岩体强度。

15、剪胀现象:岩石受力破坏后,内部断裂岩块之间相互错动增加内部空间在宏观上表现体积增大现象。

16、滞环:岩石属滞弹性体,加卸载曲线围成的环状图形,其面积大小表示因内摩擦等原因消耗的能量。

17、岩石的视密度:单位体积岩石(包括空隙)的质量。

18、扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象。

19、岩体切割度Xe:岩体被裂隙割裂分离的程度:20、弹性后效:停止加、卸载,应变需经一段时间达到应有值的现象。

21、粘弹性:岩石在发生的弹性变形具有滞后性,变形可缓慢恢复。

22、软岩(地质定义):单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。

23、砂土液化:饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度,使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或现象。

24、混合溶蚀效应:不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀能力有所增强的效应。

25、卓越周期:地震波在地层中传播时,经过各种不同性质的界面时,由于多次反射、折射,将出现不同周期的地震波,而土体对于不同的地震波有选择放大的作用,某种岩土体总是对某种周期的波选择放大得突出、明显,这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的卓越周期。

26、工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。

27、工程地质条件:与工程建筑有关的地质要素的综合,包括:地形地貌、岩土类型及其工程性质、地质结构、水文地质、物理地质现象和天然建筑材料六个方面。

28、滑坡:斜坡岩土体在重力等因素作用下,依附滑动面(带)产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。

29、振动液化:饱水砂、粉砂土在振动力的作用下,抗剪强度丧失的现象。

30、混合溶蚀效应:不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀性有所增强,这种增强的溶蚀效应叫做混合溶蚀效应。

31、基本烈度:指在今后一定时间(一般按100年考虑)和一定地区范围内一般场地条件下可能遇到的最大烈度。

它是由地震部门根据历史地震资料及地区地震地质条件等的综合分析给定的,对一个地区地震危险性作出的概略估计,作为工程抗震的一般依据。

32、活断层:是指目前正在活动着的断层,或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。

33、水库诱发地震:是指由于人类修建水库工程,水库蓄水所引起的地震活动,称为水库诱发地震。

34、崩塌:斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体,突然脱离母体并以垂直运动为主,翻滚跳跃而下,这种现象或运动称为崩塌。

二、简答题1、什么是全应力应变曲线?为什么普通材料试验机得不出全应力应变曲线?答:在单轴压缩下,记录岩石试件被压破坏前后变形过程的应力应变曲线。

普通材料实验机整体刚度相对较小,对试件施加载荷产生的反作用力将使实验机构件产生较大变形(弹性能储存),当岩石试件被压坏时,试件抗压能力急剧下降,致使实验机弹性变形迅速恢复(弹性能释放)摧毁岩石试件,而得不到岩石破坏后的应力应变曲线。

刚性实验机在施加载荷时,自身变形极小,储存的弹性能不足以摧毁岩石试件,因此可以得到岩石破坏后的应力应变曲线。

2、简述岩石在三轴压缩下的变形特征。

答:E、μ与单轴压缩基本相同;随围压增加——三向抗压强度增加;峰值变形增加;弹性极限增加;岩石由弹脆性向弹塑性、应变硬化转变。

3、按结构面成因,结构面通常分为几种类型?答:按成因分类有三种类型:①原生结构面——成岩阶段形成的结构面;②构造结构面——在构造运动作用下形成的结构面;③次生结构面——由于风化、人为因素影响形成的结构面。

4、在巷道围岩控制中,可采取哪些措施以改善围岩应力条件?答:选择合理的巷道断面参数(形状、尺寸),避免拉应力区产生(无拉力轴比);巷道轴线方向与最大主应力方向一致;将巷道布置在减压区(沿空、跨采、卸压)。

5、地应力测量方法分哪两类?两类的主要区别在哪里?每类包括哪些主要测量技术?答:分为直接测量法和间接测量法。

直接测量法是用测量仪器直接测量和记录各种应力量。

间接测量法,不直接测量应力量,而是借助某些传感元件或某些介质,测量和记录岩体中某些与应力有关的物理量的变化,通过其与应力之间存在的对应关系求解应力。

直接测量法包括:扁千斤顶法、水压致裂法、刚性包体应力计法和声发射法等。

间接测量法包括:套孔应力解除法、局部应力解除法、松弛应变测量法、孔壁崩落测量法、地球物理探测法。

6、岩石的塑性和流变性有什么不同?答:塑性指岩石在高应力(超过屈服极限)作用时,产生不可恢复变形的性质。

流变性指岩石在任何应力作用下,随时间增长而产生的不可恢复的变形。

相同点:均为不可恢复变形;不同点:变形产生的原因、机理不同。

7、试叙述构造应力对原岩应力场的影响及其特点。

答:影响:加大了水平应力和应力不均衡分布。

构造应力特点:1)分布不均,在构造区域附近最大;2)水平应力为主,浅部尤为明显;3)具有明显的方向性;4)坚硬岩层中明显,软岩中不明显;5)8、简述围压对岩石力学性质的影响。

答:围压可改变岩石的力学性状。

围压增大致使塑性增大、峰值强度增高、破坏前变形加大。

实验时加载速率大,导致弹性摸量大、强度指标高。

9、影响巷道围岩稳定的主要因素有哪些?答:围岩强度、应力集中程度、原始应力大小、巷道支架的支撑力10、采用锚杆支护时如何选择锚杆的杆径?答:锚杆杆径确定:一般先确定锚固力,然后由拉断力≥锚固力确定拉断力,再确定杆径。

11、岩石受载时会产生哪些类型的变形?答:岩石受载可发生弹性变形、塑性变形和粘性变形。

一般岩石呈现粘弹性性质(滞弹性),即应变的产生和恢复滞后于应力变化。

12、程岩体比尼奥斯基分类法依据哪些指标对岩体进行分类?答:依据岩块强度、RQD、节理间距、节理条件、地下水条件五个指标进行分类。

13、岩体与岩石相比,其变形性质有何特点?答:岩体变形与岩石相比E低,峰值强度低,残余强度低,μ高;达到峰值后,岩体呈柔性破坏,并保留一定残余强度;各向异性显著,不同结构面分布呈现不同变形性质。

14、试分析支承压力的有利因素与不利因素。

答:有利:压酥煤体,便于落煤,节省能耗。

不利:破坏煤体引起片帮,不利顶板管理;破坏顶板,生成采动裂隙,造成顶板破碎不易管理;高应力引起巷道围岩变形严重,维护量大不安全;高应力易引发冲击地压。

15、采用锚杆支护时,如何选择锚杆的类型?答:坚硬、厚层状岩体多选用端头锚固型;松软破碎、裂隙发育岩体多选用全长锚固;为增加锚杆作用效果,锚固经常与喷射混凝土、钢筋网、钢板条带等联合使用。

16、在巷道围岩控制中,采用哪些措施可使支护更加合理?答:对于位移明显巷道,采用恒阻—可伸缩支护形式;对于变形量较大的软岩,采用二次支护;支架与围岩要整体接触,使应力均匀传递;加强支护与围岩间的整体性,共同承受载荷作用。

17、峰前区应力应变曲线有几种类型,各表示岩石何种性质?答:峰前区应力应变曲线形态可分为直线型、下凹型、上凹型、S型、平缓型,分别表示了岩石受力作用后呈现的弹性、弹塑性、塑弹性、塑弹塑性和弹粘性性质。

18、岩体结构基本类型有哪些?答:完整结构;块裂结构;板裂结构;碎裂结构;断续结构;散体结构19、结构面的剪切变形、法向变形与结构面的哪些因素有关?答:剪切变形与岩石强度(C)、结构面粗糙性(JRC)有关;法向变形与结构面抗压强度(JCS)、结构面粗糙性(JRC)、结构面张开度(δ)有关20、简述水压致裂法主要测量步骤及适用条件。

答:(1)打孔到测量应力的部位,将加压段用封隔器密封;(2)向隔离段注入高压水,测得岩体初始开裂压力Pi;(3)把高压水释放后重新加压,测得压力Pr和稳定关闭压力Ps,重复2—3次;(4)将封隔器完全卸压后连同加压管等全部设备从钻孔中取出;(5)测量水压裂隙和钻孔试验段的天然节理、裂隙的位置、方向和大小,做好记录。

适用于:完整、脆性岩石。

21、简述斜坡中应力分布特点:答:(1)斜坡周围主应力迹线发生明显偏转:愈接近临空面,最大主应力σ1愈接近平行于临空面, σ3与之正交,向坡内逐渐恢复到原始状态。

(2)坡脚附近形成最大剪应力增高带,往往产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面。

(3)在坡顶面和坡面的某些部位,坡面的径向应力和坡顶面的切向力可转化为拉应力,形成张力带,易形成与坡面平行的拉裂面。

(4)与主应力迹线偏转相联系,坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似圆弧线,弧的下凹方向朝着临空方向。

(5)坡面处由于侧向压力趋于零,实际上处于两向受力状态,而向坡内逐渐变为三向受力状态。

22、工程地质常用的研究方法答:主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法、工程地质类比法等。

23、试述岩土体稳定性分析刚体极限平衡法的思路答:(1)可能破坏岩土体的几何边界条件分析(2)受力条件分析(3)确定计算参数(4)计算稳定性系数(5)确定安全系数进行稳定性评价24、岩石力学、土力学与工程地质学有何关系答:岩石力学和土力学与工程地质学有着十分密切的关系,工程地质学中的大量计算问题,实际上就是岩石力学和土力学中所研究课题,因此在广义的工程地质学概念中,甚至将岩石力学、土力学也包含进去,土力学和岩石力学是从力学的观点研究土体和岩体。

它们属力学范畴的分支。

25、水对岩土体稳定性有何影响答:(1)降低岩土体强度性能(2)静水压力(3)动水压力(4)孔隙水压力抵消有效应力(5)地表水的冲刷、侵蚀作用(6)地下水引起的地质病害、地基失稳(岩溶塌陷、地震液化、岩土的胀缩、土体盐渍化、黄土湿陷等)。

三、论述题:1、试说明普氏、太沙基地压计算理论,并给予评价。

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