岩石力学(沈明荣)考试重点
《岩石力学》复习资料要点
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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》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)。
《岩体力学》沈明荣,陈建峰--课后习题答案完善版
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《岩体力学》课后习题答案完善版能源学院张 盛2013.11.51目录一、绪 论 (3)二、岩石的基本物理力学性质 (4)三、岩体的动力学性质 (17)四、岩体的基本力学性质 (19)五、工程岩体分类 (27)六、岩体的初始应力状态 (29)七、岩体力学在洞室工程中的应用 (32)八、岩体力学在边坡工程中的应用 (38)九、岩体力学在岩基工程中的应用 (41)2一、绪 论1、叙述岩体力学的定义。
答:岩体力学主要是研究岩石和岩体力学性能的一门学科,是探讨岩石和岩体在其周围物理环境发生变化后,做出响应的一门力学分支。
2、何谓岩石?何谓岩体?岩石与岩体有何不同之处?答:岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律而形成的自然物体,有其自身的矿物结构和构造。
岩体是一定工程范围内的自然地质体,由岩石块和各种各样的结构面共同组成的综合体。
不同:岩体多是不连续介质,通常与工程联系起来,是较大的地质体,而岩石本身可作为连续介质看待,与工程无关。
3、何谓岩体结构?岩体结构的两大要素是什么?答:岩体结构是指结构面的发育程度及其组合关系或者是指结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。
岩体结构的两大要素是指结构体和结构面。
4、中科院研究所提出的岩体结构可分为哪六大类型?答:块状结构、镶嵌结构、破碎结构、碎裂结构、层状结构、层状破碎结构、散体结构。
5、岩体有哪些特征?答:岩体的特征有不连续性;各向异性;不均匀性;赋存地质因子的特性。
3二、岩石的基本物理力学性质1、岩石有哪些物理力学参数?答:岩石的物理力学参数有:岩石的质量指标、水理性质指标、描述岩石风化能力的指标以及完整岩石的单轴抗压强度、抗拉强度、剪切强度、三向压缩强度和与各种受力状态相对应的变形特性等。
2、影响岩石强度特性的主要因素有哪些?答:影响岩石强度特性的主要因素有岩石的单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、三轴压缩强度。
3、何谓岩石的应力应变全过程曲线?答:应力应变全过程曲线为在刚性试验机上进行试验所得到的包括岩石达到峰值应力之后的应力应变曲线。
岩石力学考试复习资料
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1 研究岩石力学的意义?(1)岩石力学来源于生产实践,与人类的生产活动紧密相关(2)岩石力学在国民经济建设中有广泛的应用(水利建设、民用建筑、采矿工程、核能工业、石油工程:井壁稳定性分析、水力压裂、出砂预测、地层可钻性预测钻头优选、定向射孔、套管损坏机理、地面沉降。
确定井壁失稳机理和安全泥浆密度窗口。
)(3)不重视岩石力学研究将造成工程事故2 井壁失稳的危害?引起井下复杂或事故(恶性卡钻、严重漏失—井喷),严重影响钻探速度,造成经济损失,影响测井、固井质量,对储层产生损害,影响勘探成功率。
3 岩石力学:岩石力学是研究岩石力学性能的理论和应用科学,是运用力学和物理学的原理研究岩石的力学和物理性质的一门科学。
4岩石:岩石是构成地壳的基本材料,是经过地质作用而天然形成的(一种或多种)矿物集合体,具有一定的强度。
5 岩石分类:岩浆岩、沉积岩、变质岩6 岩石力学研究对象的特点?不连续性:岩石物理力学性质呈现不连续变化的性质。
不均匀性:指天然岩体的物理、力学性质随空间位置不同而异的特性。
各向异性:是指天然岩体的物理力学性质随空间方位不同而异的特性,具体表现在它的强度及变形特性等各方面。
渗透性:有压水可以透过岩石的孔隙、裂隙而流动,岩石能透过水的能力称为岩石的渗透性。
7 正断层:上盘相对下盘向下滑动。
逆断层:断层上盘相对下盘向上滑动。
8 节理:岩石中的裂隙或破裂面,沿着节理面两侧的岩块基本没有发生过相对位移或没有明显的相对位移9 岩石力学研究方法:科学试验和理论分析10 岩石的组构特征及对力学性质的影响?组成岩石的矿物:硅酸盐类矿物、粘土矿物、碳酸盐类矿物、氧化物类矿物。
组成岩石的矿物成分及其相对含量在一定程度上决定着岩石的力学性质。
含硬度大的粒状矿物愈多,岩石强度高-花岗岩、闪长岩、玄武岩。
含硬度小的片状矿物愈多,岩石强度愈低-粘土岩、泥岩。
CaCO3含量愈高,强度高。
泥质含量高的,力学性质差。
强度上:硅质>铁质>钙质>泥质。
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岩石?什么叫岩体?它们之间的区别何在?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。
岩体是指一定工程范围内的自然地质体,它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(不整合、褶皱、断层、层里、节理、劈理等不连续面。
岩石和岩体的重要区别就是岩体包含若干连续面,岩体的强度远低于岩石强度。
岩石的水理性:岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性,它包括岩石的吸水性、渗透性、软化性、抗冻性、溶蚀性和膨胀性等。
什么叫岩石力学?其研究内容是什么?研究方法有哪些?岩石力学是研究岩石及岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏的规律,并在工程地质定性分析的基础上定量地分析岩体稳定性的一门学科。
岩石力学研究的内容:(1)基本原理,包括岩石的破坏、断裂、蠕变及岩石内应力、应变理论等的研究;(2)实验室试验和现场原位试验,包括各种静力和动力方法,以确定岩块和岩体在静力和动力作用下的性状及tanti内的初始应力;(3)在实际应用方面,包括地表岩石地基的稳定和变形问题、岩石边坡的稳定性等问题的研究。
研究方法有科学实验和理论分析相结合的方法。
影响岩石力学性质的因素主要有哪些?(1)水对岩石力学性质的影响水对岩石力学性质的影响主要体现在以下5个方面:连结作用、润滑作用、水楔作用、孔隙压力作用、溶蚀及潜蚀作用。
(2)温度对岩石力学性质的影响一般来说随着温度的增高,岩石的延性加大,屈服点降低,强度也降低。
(3)加载速度对岩石力学性质的影响做单轴压缩试验时施加载荷的速度对岩石的变形性质和强度指标有明显影响。
加载速率愈快,测得的弹性模量愈大;加载速度愈慢,弹性模量愈小。
加载速度愈大,获得的强度指标愈高。
(4)围压对岩石力学性质的影响由三轴压缩试验可知:岩石的脆性和塑性并非岩石固有的性质,它与其受力状态有关,随着受力状态的改变,其脆性和塑性也是可以相互转化的。
最新岩石力学考试题复习重点
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岩石力学考试重点题型分析第一题:对下列的名词进行解释1.岩体质量指标RQD2.岩石的弹性模量和变形模量3.地应力与次生应力4.岩石的蠕变与松弛5.地基承载力6.弹性变形7. 等应力轴比8. 极限承载力9. 塑性变形10.岩石本构关系第二题:填空题1.根据结构面的成因,通常将其分为三种类型:原生结构面、构造结构面及次生结构面。
2.同一岩石各种强度中最大的是单轴抗压强度,中间的是抗剪强度,最小的是单轴抗拉强度。
3.岩石的抗剪强度用凝聚力C和内摩擦角Φ来表示4.隧(巷)道轴线方向一般应与最大主应力平行(一致)。
弹性应力状态下,轴对称圆形巷道围岩切向应力σr径向应力σθ的分布和角度无关,应力大小与弹性常数E、υ无关。
5.岩石的变形不仅表现为弹性和塑性,而且也具有流变性质,岩石的流变包括蠕变、松弛和弹性后效。
6.D-P准则是在C-M准则和塑性力学中的Mises准则基础上发展和推广而来的,应力第一不变量I1=__。
7.边坡变形主要表现为松动和蠕动。
8.边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。
9.岩坡的失稳情况,按其破坏方式主要分为崩塌和滑坡两种。
10.地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力,一般分为极限承载力和容许承载力。
11.路基一般分为路堤和路堑两种,高于天然地面的填方路基称为路堤;低于天然地面的挖方路基称为路堑。
第三题:简述题1.岩石力学的研究内容及研究方法。
2.地下水对岩体的物理作用体现在哪些方面?3. 简述地应力分布的基本规律。
4.喷砼的支护特点。
5.边坡稳定性的影响因素。
6.岩石的强度指标主要有哪些?各指标是如何定义的?7.地应力对岩体力学性质的影响体现在哪些方面?8.边坡平面破坏计算法的假定条件。
第四题:论述题1.结合下图,说明重力坝坝基深层滑动稳定性计算中:①不按块体极限状态计算的等K 法;②按块体极限状态计算的等K 法的计算思路(块体中各种作用力可以用符号代表)(图见书上424页图8-14a )(第四题)2. 推导平面问题的平衡微分方程0=+∂+∂X yx x τσ0=+∂+∂Y xy y τσ(图见书上181页图4-2)3. 根据莫尔—库仑强度理论,推证岩石单轴抗压强度σc 与单轴抗拉强度σt 满足下式:φφσσsin 1sin 1+-= c t第五题:计算题:1. 已知岩样的容重γ=22.5kN/m 3,比重80.2=s G ,天然含水量%80=ω,试计算该岩样的孔隙率n ,干容重d γ及饱和容重m γ。
岩石力学重要知识点总结,期末考试复习
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第一章1.岩石力学:固体力学的分支,研究岩石在不同物理环境的力场中产生力学效应的学科,也称为岩体力学。
研究对象:岩石与岩体2.岩石:地质作用下矿物或岩屑按一定规律聚集形成的自然物体。
可以有微小裂纹、间隙、层理等缺陷,但没有弱面,是较完整的岩块。
3.影响岩石的力学和物理性质的三个重要因素:(1)矿物:构成岩石的自然元素和化合物,如方解石、石英、云母等。
(2)结构:构成岩石的物质成分、颗粒大小和形状、相互结合情况。
(3)构造:组成成分的空间分布及其相互间排列关系。
4. 岩石按成因分类(1)岩浆岩:岩浆冷凝形成,也称火成岩。
大数由结晶矿物组成,成分和物性均一稳定,强度较高。
代表:玄武岩、花岗岩。
(2)沉积岩:母岩经风化剥蚀、搬运、海湖沉积、硬结成岩,由颗粒和胶结物组成,显著层状特点。
力学特性与矿物、岩屑、胶结物、沉积环境相关。
代表:砾岩、砂岩、石灰岩。
(3)变质岩:地壳中母岩受变质作用(高温、高压及化学流体)形成。
力学性能与母岩性质、变质作用及变质程度有关。
代表:大理岩、石英岩。
注:沉积岩和变质岩的层理构造产生各向异性特征,应注意垂直及平行于层理构造方向工程性质的变化。
5. 岩体:在地质环境中经受变形、破坏,具有一定结构的地质体。
包括岩石结构体和一定的结构面(地质构造形迹),强度远小于岩石。
6.岩体结构要素:结构面和结构体(1)结构面:一定方向,延展较大,厚度较小的面状地质界面,包括物质的分界面和不连续面,如断层、节理、层理、片理、裂隙等。
结构面产状、切割密度、粗糙度和黏结力、填充物性质等是评定岩体强度和稳定性能的重要依据。
(2)结构体:四周被不同产状结构面分割包围的岩块。
常见的结构体形式:块状、柱状、板状、菱形、楔形等。
7. 岩体结构类型及特征8.岩体特征(1)岩体是非均质各向异性材料;(2)岩体内存在着原始应力场。
主要包括重力和地质构造力,重力应力场以铅垂应力为主,构造应力场是以水平应力为主。
(3)岩体内存在着一个裂隙系统。
岩石力学考试知识点
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岩石力学考试知识点主要内容:岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用学科,它是力学的一个分支,是探讨岩石对其周围物理环境中立场的反应。
岩石力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的学科。
岩石力学是一门关于岩石的力学效应和工程岩体的力学行为规律的学科。
地应力:是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。
它是引起各种地下或露天岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力。
决定洞室布置的决定性因素之一,稳定性分析的重要参数。
重力作用和构造运动是引起地应力的主要原因。
地应力的成因:大陆板块边界受压\地幔热对流\板块边界受压\岩浆侵入\岩体自重应力场地应力测量基本原理:测量原始地应力就是确定存在于拟开挖岩体及其周围区域的未受扰动的三维应力状态,这种测量通常是通过一点一点的量测来完成的。
岩体中一点的三维应力状态可由选定坐标系中的六个分量σx ,σy ,σz ,τxy ,τyz ,τxz 来表示。
直接测量法:由测量仪器直接测量和记录各种应力量,并由这些应力量和原岩应力的相互关系,通过计算获得原岩应力值。
间接测量法: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间接物理量的变化,然后由测得的间接物理量的变化,通过已知的公式计算岩体中的应力值。
应力解除法原理:当需要测定岩体中某点的应力状态时,人为的将该处岩体单元和周围的岩体分离,此时,岩体单元上所受的拉力将被解除。
同时,该单元体的几何尺寸也将产生弹性恢复。
应用一定的仪器,测定弹性恢复的应变值或变形值,并且认为岩体时连续、均质和各向同性的弹性体,于是就可以借助弹性理论的解答计算岩体单元所受的应力状态。
步骤:(1)在测试地点打大孔(2)从大孔底打同心小孔(3)在小孔中央位置安装测量探头(4)用薄壁钻头延伸大孔,使小孔周围岩芯实现应力解除(5)将岩芯与探头一并取回,进行围压率定和温度标定试验。
(6)数据修正和处理,计算地应力值直接测量法(水压致裂法):原理:水压致裂系统将钻孔某段封隔起来,并向该段钻孔注入高压水,当水压超过3σ2-σ1和岩石抗拉强度T之和后,在θ=0o处,也即所在方位将发生孔壁开裂。
岩石力学(沈明荣)考试重点
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一、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。
二、岩体:在岩体工程,通常将一定范围内的自然地质体称为岩体。
三、单向压缩荷载作用下试件的破坏形式:1、圆锥形破坏;2、柱状劈裂破坏。
四、单轴抗压强度的影响因素:1、承压板对单周抗压强度的影响;2、时间尺寸及形状对单轴抗压强度的影响;【1、试件形状;2、岩石试件的尺寸;3、岩石试件的径高比。
】3、加载速率对单轴抗压强度的影响;4、环境对单轴抗压强度的影响。
【1、含水率对单轴抗压强度的影响;2、温度对单轴抗压强度的影响。
】五、岩石三向压缩强度的影响:1、侧向压力的影响;2、试件尺寸与加载速率的影响;3、加载路径对岩石三向压缩强度的影响。
六、岩石的变形特性规律:1、围压增加,岩石的屈服应力随之提高;2、岩石的弹性模量变化不大,有随围压增大而增大的趋势;3随着围压的增高,峰值应力所对应的应变值有所增大。
七、扩容:是指岩石受外力作用后,发生非线性的体积膨胀的现象,称为扩容。
八、蠕变:是指岩石在恒定的外力条件下,应变随时间的增长而增长的特性,也称作徐变。
九、摩尔强度理论的基本思想:摩尔强度理论认为,岩石不是在简单的应力状态下发生破坏,而是在不同的正应力和剪应力组合作用下,才使其丧失承载能力。
或者说,当岩石某个特定作用面上作用着的正应力、剪应力达到一定的数值时,随即发生破坏。
十、岩石波速:岩块的纵波速度大于横波速度,且岩体中结构面发育特征和风化程度不同时,其纵波速度也不同,一般来说,波速岁结构面密度增大、风化加剧而降低。
十一、岩体弹性波速度与岩石种类、密度计其生成年代之间的关系:一般,岩石的密度和完整性愈高,波速愈大,反之,波速愈小。
十二、岩体弹性波速度与岩体中裂隙或夹层的关系:1、弹性波跨越裂隙宽度的能力与弹性波的频率有关,频率越低,跨越裂隙宽度越大。
2、弹性波速度与岩体裂隙数目有关,裂隙数目越多,则纵波速度越小。
3、岩石的风化程度对弹性波速度也有影响,岩体受风化后,弹性波速度减小,风化越严重,速度减小越明显。
中国矿业大学《岩石力学》考试题及答案(A卷)
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《岩石力学》考试题及答案(A 卷)班级 姓名 序号 成绩 _____ _______一、概念题(每小题5分,共6题,共30分)1.岩石力学及其特点2.弹性力学中的基本假设3.岩石的弹性和塑性4.岩石的残余强度5.按照结构体的体态特征,岩体结构的基本类型6.地应力的直接测量法二、简答题(每小题10分,共3题,共20分)1.简述浅部地壳应力分布的一般规律2.受深部净水压力的圆形巷道半径为a ,写出距圆心为r 处围岩应力表达式,并画出其曲线。
(a 为已知数)三、论述题(本题15分)1.试论述岩石应力—应变全过程各个阶段特点,并作曲线图表示。
四、计算题(1小题15分,2小题20分,共35分)1.假设平面问题的体力不计,即0x y f f ==,图示矩形梁(长为l ,高为h )分别承受两种应力函数:314y φ=,与32423y x y φ=++。
问:(1)对应应力函数1φ,求解其应力分量。
(2)说明两应力函数1φ和2φ,各应力分量是否相同(3)分析其能解决什么样的力学问题,绘图表示其边界条件。
图1 矩形梁与坐标轴平面图2.设某岩体的结构体强度符合莫尔—库仑强度准则,10 C MPa =,30ϕ=°,受三轴压应力作用,其中3 5 MPa const σ==。
若此岩体受1σ、3σ的作用方向分别为铅直和水平,而岩体内仅包括有一条节理。
该节理面的j C 1MPa =,j 10ϕ=°。
节理对水平的倾角或为30°,或为60°,或为75°,或为90°。
问:(1)不考虑节理面影响,岩体极限平衡时的1σ=?(2)在何种情况下,节理不破坏?(3)在何种情况下,节理不破坏,仅岩块破坏?(4)在何种情况下,节理破坏,且节理面与岩块的可能破裂面重合?(5)在何种情况下,岩块和节理都破坏,但岩石破裂面并不与节理面重合?《岩石力学》考试题答案一、概念题(每小题5分,共6题,共30分)1.岩石力学及其特点岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用科学,它是力学的一个分支,是探讨岩石对周围物理环境中力场的反应。
《岩石力学》复习总结资料(考试用)
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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。
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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。
岩石力学的几个特点:天然材料;非连续介质;释放载荷;工程岩石力学——为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩石力学,重点是研究工程活动引起的岩体重分布应力以及在这种应力场作用下工程岩体(如地下工程、边坡工程、岩基工程等)的变形和稳定性。
构造岩石力学——为构造地质学、找矿及地震预报等服务的岩石力学,重点是探索地壳深部岩体的变形与断裂机理,为此需研究高温高压下岩石的变形与破坏规律以及与时间效应有关的流变特征。
破碎岩石力学——为掘进、钻井及爆破工程服务的岩石力学,主要是研究岩石的切割和破碎理论以及岩体动力学特性。
研究方法:工程地质研究方法、科学实验方法、数学力学分析方法、整体综合分析方法。
地下工程的特点:岩石在结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;地下工程是先受力(原岩应力),后挖洞(开巷);深埋巷道属于无限域问题,影响圈内自重可以忽略;大部分较长巷道可作为平面应变问题处理;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;地下工程结构容许超负荷时具有可缩性;地下工程结构在一定条件下出现围岩抗力;几何不稳定结构在地下可以是稳定的。
岩块:是指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元体。
岩体:是指地质历史过程中形成的,由岩块和结构面网络组成的,具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
内力地质作用:动力来自地球本身,并主要发生在地球内部,按其作用方式可分为四种:构造运动、岩浆作用、变质作用、地震。
外力地质作用:风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。
岩石的单轴抗压强度和弹性模量等力学参数取决于岩石的组成结构、矿物颗粒性质以及微观裂隙等。
影响因素:压力试验机的刚性;承压板与试件端面的摩擦;试件几何形态(形状、高径比和尺寸);加载速度。
岩石力学复习知识要点提纲7页word
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《岩石力学》课程知识要点一、基本概念 1.岩石力学 2.应力3.正应力/normal stress component :应力在其作用截面的法线方向的分量。
4.剪应力/shear stress component :应力在其作用截面的切线方向的分量。
5.体力:分布在物体体积内的力。
面力:分布在物体表面上的力。
6.弹性力学的基本假定7.内力:物体本身不同部分之间相互作用的力。
8.正面:外法线沿着坐标轴的正方向的截面。
正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正,反之为负。
9.负面:外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。
负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正,反之为负。
10.应力变换公式11.主平面:单元体剪应力等于零的截面。
12.主应力:主平面上的正应力。
13.三维主应力方程与应力不变量:σ1,σ2,σ3最大主应力、中间主应力和最小主应力.14.主应力之间相互正交条件:1212120x x y y z z λλλλλλ++=15.静水应力分量与主偏应力分量 1112233,,,3m m m m I S S S σσσσσσσ==-=-=-16.静力平衡方程17.平面问题的主应力及其方向计算 18应变、位移关系方程 19.体积应变xx yy zz εεε∆=++20.变形协调方程/strain compatibility equations :(P28) 22222yy xy xxyx x yεγε∂∂∂+=∂∂∂∂ 21.虎克定律22.岩土力学关于位移、应力、应变正负的规定(i)沿坐标轴正向作用的力和位移分量为正;(ii)收缩正应变为正;(iii)压缩正应力为正;(iV)若截面内法线相对于坐标的原点向内指,则截面上剪应力方向相对于坐标原点向内为正,反之亦然。
23.强度(峰值强度) 24.残余强度 25.应变软化 26.塑性变形 27.屈服28.岩石单轴压缩与三轴压缩典型特性岩石单轴压缩特性:从变形的四个阶段理解:弹性变形、塑性变形、(峰值强度以后)应变软化、残余变形。
岩石力学-复习要点
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岩⽯⼒学-复习要点岩⽯⼒学期中考试题-答案⼀、单项选择题(5x4’’)1、按照格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要原因是(A )(A )受拉破坏(B )受压破坏(C )弯曲破坏(D )剪切破坏2、按照库仑—莫尔强度理论,若岩⽯强度曲线是⼀条直线,则岩⽯破坏时破裂⾯与最⼤主应⼒作⽤⾯的夹⾓为(B )。
(A )45°(B )2/45?+o (C )2/45?-o (D )60°3、我国⼯程岩体分级标准中岩⽯的坚硬程序确定是按照(A )(A )岩⽯的单轴饱和抗压强度(B )岩⽯的抗拉强度(C )岩⽯的变形模量(D )岩⽯的粘结⼒4、沉积岩中的沉积间断⾯属于哪⼀种类型的结构⾯(A )(A )原⽣结构⾯(B )构造结构⾯(C )次⽣结构⾯5、在我国⼯程岩体分级标准中,岩体基本质量指标是由哪两个指标确定的(B )(A )RQD 和节理密度(B )岩⽯单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数(C )地下⽔和RQD (D )节理密度和地下⽔⼆、填空题(10x4’’)1、岩⽯的变形特性常⽤弹性模量E 和泊松⽐µ两个常数来表⽰。
2、岩⽯的物理性质指标有容重、⽐重、孔隙率、吸⽔率、膨胀性、崩解性。
3、岩⽯的容重愈⼤,其性质愈好。
4、岩⽯的⽔理性质包括渗透性、膨胀性、崩解性、软化性。
5、岩⽯的软化性⾼低⼀般⽤软化系数表⽰,其定义为岩⽯受⽔饱和状态下的抗压强度与⼲燥状态下的抗压强度的⽐值。
6、结构⾯产状三要素⾛向、倾向、倾⾓。
7、岩⽯质量指标RQD 是采⽤修正的岩⼼采取率。
8、RMR 岩体分类考虑了完整岩⽯的强度、RQD 、节理间距、节理状态、地下⽔状况等五项要素。
9、岩⽯破坏表现出脆性破坏、延性破坏、弱⾯剪切破坏等三种形式。
10、岩体的强度决定于岩块和结构⾯的强度。
三、问答题(4x5’’)1、结构⾯的定义答:具有⼀定的延伸⽅向,长度、厚度相对较⼩的地质界⾯。
2、结构⾯的密集程度的双重含义答:⼀是结构⾯的组数,即不同产状和性质、不同规模的结构⾯数⽬;另⼀是单位⾯积(体积或长度)内结构⾯的数量。
岩石力学考试重点
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岩石力学考试重点岩石的泊松比:岩石横向与纵向的比值。
扩容:岩石在荷载下,在破坏前产生的一种明显非弹性体积变形。
当外力增加到一定程度,随压力增大,体积不是减小而是大幅增加,且增长速率越来越大最终导致试件完全破坏。
岩爆:岩石破坏后尚余一部分能量,这部分能量突然释放就产生岩爆。
各向异性:岩石全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的现象。
软化系数:岩样饱水状态抗压强度与自然风干状态之比。
岩石吸水率:岩石在常温常压下吸入水的质量与其烘干质量百分比。
弹性:物体在外力作用下瞬间即产生全部变形,去除外力后又能立即恢复原有形状和尺寸的性质。
塑性:物体受力后产生变形,卸载后变形不能完全恢复的性质。
粘性:物体受力后变形不能在瞬时完成,且随的增大而增大。
脆性:物体受力后变形很小即破裂的性质。
延性:物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质。
全曲线:全面显示岩石在受压破坏过程中特征,特别是破坏后强度与力学性质变化规律的曲线。
(OA段:孔隙裂隙压密阶段。
)转化压力:岩石由脆性转化为塑形的临界围压。
塑性滞回环:卸载与加载曲线不重合。
岩石记忆性:每次卸载后再加载,在荷载超过上一次循环的最大荷载后,变形曲线仍沿原来单调加载曲线上升,好像不曾受到反复加载的影响一般。
岩体裂隙度K:沿取样线方向单位长度上的节理数量,K=n/L 切割度:岩体被节理割裂分离的程度,取贯通整体的假想平直断面,节理面面积与断面面积之比。
完整性(龟裂)系数:岩体中纵波速度与岩块之比的平方。
RQD:长度>=10cm岩芯积累长度占钻孔总长度的百分比。
线密度:取样线垂直结构面的K 单结构面强度效应:;地应力:存在于地层中未受工程扰动的天然应力(初始应力、绝对/原岩应力)。
抗冻系数:岩样经冻融后抗压强度下降值与冻融前抗压强度之比。
流变性质:材料的关系与时间因素有关的性质。
流变现象:材料变形过程中具有时间效应的现象。
蠕变:不变,材料变形随时间增加而增长的现象。
《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。
岩石力学沈明荣考试重点
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一章:1.叙述岩体力学的定义.:岩体力学主要是研究岩石和岩体力学性能的一门学科,是探讨岩石和岩体在其周围物理环境(力场、温度场、地下水等)发生变化后,做出响应的一门力学分支。
2.何谓岩石?何谓岩体?岩石与岩体有何不同之处?(1)岩石:由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体。
(2)岩体:一定工程范围内的自然地质体。
(3)不同之处:岩体是由岩石块和各种各样的结构面的综合体。
3.何谓岩体结构?岩体结构的两大要素是什么?(1)岩体结构是指结构面的发育程度及其组合关系;或者是指结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。
(2)结构体和结构面。
4.岩体结构的六大类型?块状、镶嵌、层状、碎裂、层状碎裂、松散结构。
5.岩体有哪些特征?(1)不连续;受结构面控制,岩块可看作连续。
(2)各向异性;结构面有一定的排列趋势,不同方向力学性质不同。
(3)不均匀性;岩体中的结构面方向、分布、密度及被结构面切割成的岩块的大小、形状和镶嵌情况等在各部位不同,各部位的力学性质不同。
(4)赋存地质因子特性(水、气、热、初应力)都会对岩体有一定作用。
二章:岩石物理力学性质有哪些?岩石的质量指标,水理性质指标,描述岩石风化能力指标,完整岩石的单轴抗压强度,抗拉强度,剪切强度,三向压缩强度和各种受力状态相对应的变形特性。
影响岩石强度特性的主要因素有哪些?对单轴抗压强度的影响因素有承压板、岩石试件尺寸及形状(形状、尺寸、高径比),加载速率、环境(含水率、温度)。
对三相压缩强度的影响因素:侧向压力、试件尺寸与加载速率、加载路径、空隙压力。
什么是岩石的应力应变全过程曲线?所谓应力应变全过程曲线是指在刚性实验机上进行实验所获得的包括岩石达到峰值应力之后的应力应变曲线。
6.4简述岩石刚性实验机的工作原理?:压力机加压(贮存弹性应能)岩石试件达峰点强度(释放应变能)导致试件崩溃。
AA,O2O1面积一峰点后,岩块产生微小位移所需的能。
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一章:1.叙述岩体力学的定义.:岩体力学主要是研究岩石和岩体力学性能的一门学科,是探讨岩石和岩体在其周围物理环境(力场、温度场、地下水等)发生变化后,做出响应的一门力学分支。
2.何谓岩石?何谓岩体?岩石与岩体有何不同之处?(1)岩石:由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体。
(2)岩体:一定工程范围内的自然地质体。
(3)不同之处:岩体是由岩石块和各种各样的结构面的综合体。
3.何谓岩体结构?岩体结构的两大要素是什么?(1)岩体结构是指结构面的发育程度及其组合关系;或者是指结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。
(2)结构体和结构面。
4. 岩体结构的六大类型?块状、镶嵌、层状、碎裂、层状碎裂、松散结构。
5.岩体有哪些特征?(1)不连续;受结构面控制,岩块可看作连续。
(2)各向异性;结构面有一定的排列趋势,不同方向力学性质不同。
(3)不均匀性;岩体中的结构面方向、分布、密度及被结构面切割成的岩块的大小、形状和镶嵌情况等在各部位不同,各部位的力学性质不同。
(4)赋存地质因子特性(水、气、热、初应力)都会对岩体有一定作用。
二章:岩石物理力学性质有哪些?岩石的质量指标,水理性质指标,描述岩石风化能力指标,完整岩石的单轴抗压强度,抗拉强度,剪切强度,三向压缩强度和各种受力状态相对应的变形特性。
影响岩石强度特性的主要因素有哪些?对单轴抗压强度的影响因素有承压板、岩石试件尺寸及形状(形状、尺寸、高径比),加载速率、环境(含水率、温度)。
对三相压缩强度的影响因素:侧向压力、试件尺寸与加载速率、加载路径、空隙压力。
什么是岩石的应力应变全过程曲线?所谓应力应变全过程曲线是指在刚性实验机上进行实验所获得的包括岩石达到峰值应力之后的应力应变曲线。
2.4简述岩石刚性实验机的工作原理?:压力机加压(贮存弹性应能)岩石试件达峰点强度(释放应变能)导致试件崩溃。
AA′O2O1面积—峰点后,岩块产生微小位移所需的能。
ACO2O1面积——峰点后,刚体机释放的能量(贮存的能量)。
ABO2O1——峰点后,普通机释放的能量(贮存的能量)。
当实验机的刚度大于岩石的刚度,才有可能记录下岩石峰值应力后的应力应变曲线。
莫尔强度理论,格尔菲斯强度理论和E.hoek和E.T.brown提出的经验理论的优缺点?:莫尔强度理论优点是使用方便,物理意义明确;缺点是1不能从岩石破坏机理上解释其破坏特征2忽略了中间主应力对岩石强度的影响;格尔菲斯强度理论优点是明确阐明了脆性材料破裂的原因、破裂所需能量及破裂扩展方向;缺点是仅考虑岩石开裂并非宏观上破坏的缘故。
E.hoek和E.T.brown提出的经验理论与莫尔强度理论很相似其优点是能够用曲线来表示岩石的强度,但是缺点是表达式稍显复杂。
典型的岩石蠕变曲线有哪些特征?典型的岩石蠕变曲线分三个阶段第Ⅰ阶段:称为初始蠕变段或者叫瞬态蠕变阶段。
在此阶段的应变一时间曲线向下弯曲;应变与时间大致呈对数关系,即ε∝㏒t。
第Ⅱ阶段:称为等速蠕变段或稳定蠕变段。
在此阶段内变形缓慢,应变与时间近于线性关系。
第Ⅲ阶段:称为加速蠕变段非稳态蠕变阶段。
此阶段内呈加速蠕变,将导致岩石的迅速破坏。
有哪三种基本力学介质模型?1弹性介质模型 2塑性介质模型(理想塑性模型、有硬化塑性介质模型)3黏性介质模型.基本介质模型的串联和并联的力学特征有何不同?串联 E 和 h,每个元素的力相等;总应变 = 分应变之和。
基本模型,两元件并联,使它所表现的变形特征与马克斯维尔模型有所不同。
根据两个基本力学模型并联的力学特征,当外力作用于模型的两端时,两个模型产生的应变相等,而其应力为弹簧所受的应力与粘壶所受的应力之和。
.岩体在单轴和三轴压缩应力作用下,其破坏特征有何异同?单轴破坏形态有两类:圆锥形破坏,原因:压板两端存在摩擦力,箍作用(又称端部效应),在工程中也会出现;柱状劈裂破坏,张拉破坏(岩石的抗拉强度远小于抗压强度)是岩石单向压缩破坏的真实反映(消除了端部效应),消除试件端部约束的方法,润滑试件端部(如垫云母片;涂黄油在端部),加长试件。
三轴压缩应力:低围压,围压作用不明显,接近单轴压缩破坏形式;中围压,斜面剪切破坏;高围压,塑性流动破坏。
三章:如何测试岩块和岩体弹性波速度?1、岩块声波速度测试:测试仪器主要是岩石超声波参数测定仪和纵横波换能器。
测试时,把纵横波换能器放在岩块试件的两端。
测定纵波速度时宜采用凡士林或黄油作耦合剂,测定横波速度时宜采用铝箔或铜箔作耦合剂测试结束后,应测定超声波在标准有机玻璃中的传播时间,绘制时距曲线并确定仪器系统的零延时。
vp=L/(tp-t0),vs=L/(ts-t0)2、岩体声波速度测试:测点表面应大致修凿平整并擦净,纵波换能器应涂厚1-2mm的凡士林或黄油,横波换能器应垫多层铝箔或铜箔,并应将换能器放置在测点上压紧。
在钻孔或风钻孔中进行岩体声波速度测试时,钻孔或风钻孔应冲洗干净,并在孔内注满水,水即作为耦合剂,而对软岩宜采用干孔测试。
影响岩体弹性波速度的因素有哪些?1、岩体弹性波速与岩体种类、岩石密度和生成年代有关.2、岩体波速与岩体中裂隙或夹层的关系:34岩体波速与岩体的有效孔隙率n及吸水率Wf有关4、岩体波速与各向异性性质有关5、岩体受压应力对弹性波传播的影响用弹性波速度确定地下工程围岩松动圈(塑性圈)范围的原理是什么?根据岩体弹性波速度随裂隙的增多和应力的减小而降低的原理,在松动圈内,由于岩体破碎且属低应力区,因而波速较小,当进入松动圈边界完整岩体区域,应力较高,波速达到最大,之后波速又逐渐减小至一定值。
根据波速随深度变化曲线,可确定松动圈厚度,其边界在波速最大值深度附近五章:简述围岩分类的目的和意义?(1)为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据。
(2)便于施工方法的总结,交流,推广。
(3)为便于行业内技术改革和管理。
阐述围岩分类有哪些原则?(1)有明确的类级和适用对象。
(2)有定量的指标。
(3)类级一般分五级为宜。
(4)分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。
(5)根据适用对象,选择考虑因素。
简述围岩分类的基本方法?按岩石的单轴抗压强度RC 分类;以点荷载强度指标分类;按巷道岩石稳定性分类;前苏联巴库地铁分类;按岩体完整性分类;按岩体综合指标分类。
简述围岩质量指标RQD的定义及评价方法?RQD是选用坚固完整的、其长度大于等于10cm的岩芯总长度与钻孔长度的比。
评价方法:岩石的RQD与岩体完整性关系密切,RQD与体积节理数JV之间存在下列统计关系:RQD=115—3.3JV(%),对于JV小于等于4.5的岩体,其RQD=100% 简述巴顿的Q分类采用了那些参数?他们代表了何种意义?采用了六个参数:RQD:岩体质量指标。
Jn节理的组织数系数。
Jr节理的粗糙度系数。
Ja节理的饰变系数。
JW地下水的影响系数。
SRF应力折减系数。
简述国标岩体分级采用了那些指标作为分级的基本参数?(一)确定岩体基本质量:1.定量确定岩体基本质量,包括岩石坚硬程度的确定、岩体完整程度的确定2.定性确定岩体基本质量,也包括岩石坚硬程度的确定、岩体完整程度的确定(二)基本质量分级:岩体基本质量指标;岩体基本质量的确定(三)具体工程岩体质量分级的确定简述国标岩体分级采用了哪两种方法进行岩体分级?采用了定性、定量两种方法分别确定岩体质量的好坏,相互协调、相互调整,最终确定岩石的坚硬程度与岩体完整性指数。
简述国标岩体分级中考虑了哪些因素的影响对地下工程的岩体基本质量指标进行修正?地下水影响修正系数;主要软弱结构面产状影响修正系数:初始应力状态响修正系数六章:1.什么是岩体初始应力?岩体初始应力主要由什么引起的?影响因素有那些?初始应力:天然状态下岩体内的应力,又称地应力、原岩应力。
由岩体的自重和地质构造所引起。
因素:自重地质构造——主要因素:地形地貌地震力水压力地热。
——次要因素。
2.正断层,逆断层,平移断层的最大主应力和最小主应力的作用方向分别是什么样的?对于正断层,自重应力为最大主应力,方向竖直向下,最小主应力与断层走向正交;对于逆断层,自重应力为最小主应力,方向竖直向下,而最大主应力与断层走向正交;对于平移断层,自重为中主应力,最大主应力与断层走向成30-45度得夹角,最大和最小都为水平方向。
3.地壳浅部岩体初始应力的分布有哪些基本规律?水平应力普遍大于垂直应力。
垂直应力在大多数情况下,为最小主应力;在少数情况小,为中间主应力;只有个别情况下为最大主应力。
4岩爆的类型和发生条件是什么,如何防治?类型:【1】破裂松脱型,【2】爆裂弹射型,【3】爆炸抛射型。
条件:1.地下开挖,洞室空间的形成2岩体承受极限应力产生初始破裂后剩余弹性变形能的集中释放量将决定岩爆的弹射程度3围岩应力重分布和集中将导致围岩积累大量弹性变形能。
防治:1围岩加固2改善围岩应力条件3保证施工安全。
5高地应力现象有哪些?其判别准则是什么?现象:1.岩芯饼化现象,2岩爆3探洞和地下隧洞的洞壁产生剥离4岩质基坑底部隆起。
剥离以及回弹错动现象,5野外原位测试测得得岩体物理力学指标比实验室试验结果高。
判别准则:当围岩内部的围岩强度与最大地应力的比值达到某一水平时,才能称为高地应力或极高地应力。
6,岩体初始应力量测方法有哪些?各自的原理,步骤,应用是什么? 1.水压致裂法:2应力解除法3应力恢复法4声发射法【1】试件制备【2】声发射测试【3】计算地应力重点一、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。
二、岩体:在岩体工程,通常将一定范围内的自然地质体称为岩体。
三、单向压缩荷载作用下试件的破坏形式:1、圆锥形破坏;2、柱状劈裂破坏。
四、单轴抗压强度的影响因素:1、承压板对单周抗压强度的影响;2、时间尺寸及形状对单轴抗压强度的影响;【1、试件形状;2、岩石试件的尺寸;3、岩石试件的径高比。
】3、加载速率对单轴抗压强度的影响;4、环境对单轴抗压强度的影响。
【1、含水率对单轴抗压强度的影响;2、温度对单轴抗压强度的影响。
】五、岩石三向压缩强度的影响:1、侧向压力的影响;2、试件尺寸与加载速率的影响;3、加载路径对岩石三向压缩强度的影响。
六、岩石的变形特性规律:1、围压增加,岩石的屈服应力随之提高;2、岩石的弹性模量变化不大,有随围压增大而增大的趋势;3随着围压的增高,峰值应力所对应的应变值有所增大。
七、扩容:是指岩石受外力作用后,发生非线性的体积膨胀的现象,称为扩容。
八、蠕变:是指岩石在恒定的外力条件下,应变随时间的增长而增长的特性,也称作徐变。
九、摩尔强度理论的基本思想:摩尔强度理论认为,岩石不是在简单的应力状态下发生破坏,而是在不同的正应力和剪应力组合作用下,才使其丧失承载能力。