昆明理工大学岩石力学考点

岩石力学：是力学的一个分支，是研究岩石力学性状，探讨演示对其周围环境物理环境中力.岩石：是经过地质作用而天然形成的一种或多种矿物的集合体。具有一定结构构造的矿物（含结晶和非结晶的）集合体。

场反应的一门理论和应用学科。

抗拉强度：是指岩石试件在单向拉伸条件下试件达到破坏的极限值。

抗剪强度：是指岩石抵抗剪切破坏的能力。

原岩应力：天然岩体在未受到人为干扰的情况下，岩体中的天然应力。

构造应力：在地壳中长期存在着一种促使构造运动发生和发展的内在力量，这就是构造应力。

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。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。

泊松比：横向应变与轴向应变之比

结构面：指在地质历史发展过程中，岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的宏观地质界面或带。

软化系数：指岩石试件的饱和抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值。

流变性：指在外界条件不变时，岩石应变或应力随时间而变化的性质。

自重应力：由于岩体自重而产生的天然应力叫自重应力。

原岩应力：在工程中指天然存在于岩体之中(内部)而与任何人为因素无关的应力，也称天然应力。

构造应力：由于地质构造活动在岩体中引起的应力场，这种应力与一定范围地质构造有关，其主要特点是水平应力大于覆岩垂直应力分量。这一作用可以持续到地层深处。

侧压系数：岩体中一点的水平应力与垂直应力的比值。

地压：。岩体开挖后，破坏了原岩应力平衡状态，岩体中应力重新分布，使围岩变形、移动和破坏的力

移动角：地表位移边界线至采空区下部边界线的连线与水平面所成的夹角。

变形地压：：岩体受支架约束而产生的对支架的压力

二次应力：岩体开挖扰动了原岩的自然平衡状态，使一定范围内的原岩应力发生变化，变化后的应力称为次生应力或二次应力。

地压现象：围岩发生变形、出现裂隙、断裂冒落和支架破坏的现象

散体地压：如果假设支架，冒落下的岩体会以重力的方式作用在支架上。此时支架所承受的压力。

1.岩石与岩体的区别。

岩石是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，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岩体是非均质各向异性体；岩体内部存在着初始应力场；岩体内含有各种各样的裂缝系统，处于地下环境，受地下水等因素的影响。

2.影响岩石力学物理性质的三个重要因素

矿物、结构、构造是影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素

3.莫尔库伦库观点：无论岩石处于何种应力状态，破坏均为剪切破坏；破坏时，剪切面上所需的剪应力不仅与岩石性质有关，而且与作用在剪切面上的正应力有关。岩石破坏为剪切破坏；岩石抵抗剪切破坏的能力由两部分组成：内聚力、内摩擦力

优缺点：库仑强度理论是莫尔强度理论的直线形式。

莫尔理论较好解释了岩石抗拉强度远远低于抗压强度特征，解释了三向等拉时破坏，三向等压时不破坏现象，但忽视了中间应力的作用。莫尔理论适用于塑性岩石，及脆性岩石的剪切破坏；不适用于拉断破坏。

4.什么是全应力应变曲线？

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全应力应变曲线，表

征了岩石从开始变形，逐渐破坏，到最终失去承载能力的整个过程。根据岩石的变形把全应力应变曲线分为6个阶段，各个阶段的特征和反映的物理意义如下：

（1）OA段，应力缓慢增加，曲线朝上凹，岩石试件内裂隙逐渐被压缩闭合而产生非线性变形，卸载后全部恢复，属于弹性变形。

(2) AB段，线弹性变形阶段，曲线接近直线，应力应变属线性关系，卸载后可完全恢复。

（3）BC段，曲线偏离线性，出现塑性变形。从B点开始，试件内部开始出现平行于最大主应力方向的微裂隙。随应力增大，数量增多，表征着岩石的破坏已经开始。

（4）CD段，岩石内部裂纹形成速度增快，密度加大，D点应力到达峰值，到达岩石最大承载能力。

（5）DE段，应力继续增大，岩石承载力降低，表现出应变软化特征。此阶段内岩石的微裂隙逐渐贯通。

（6）残余强度。强度不再降低，变形却不断增大。

工程意义：岩石破坏后不会完全失效，还具有承载能力—残余强度；判断岩爆

5.岩石的流变性及典型蠕变曲线特征

外力不变的条件下，岩石应力或应变随时间而变化的性质。

3个阶段，瞬时弹性变形阶段(OA)，初始蠕变阶段(AB)，等速蠕变阶段(BC)

6.为什么要进行岩体分类，常用的有哪几种分类方法

为岩体工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据。普氏分类法，

按岩石质量指标（RQD）分类，宾尼奥夫斯基节理岩体地质力学分类（RMR分类系统）,Q 值岩体质量分类法。

7.围岩与支架共同作用原理实质及要点

围岩与支架形成一个共同承载体，二者相互依存、相互制约，共同变形，共同承受

全部地压。要点：（1）围岩对支架的作用力（地压），等于支架对围岩的反作用力（支护抗力），两者作用力大小相等、方向相反；

（2）巷道周边的位移量，等于支架的被压缩量；

（3）围岩对支架所施加的压力，不仅与围岩本身的性质有关，也与支架的刚度有关。（4）在围岩稳定条件下，若原岩应力为p0，支护抗力为pi，则围岩自承能力为p0- pi

8.流变模型的基本元件（有哪几种，分别用什么表示）

3种基本的流变元件，弹性元件--------用弹簧表示；粘性元件---------用一个带孔的充

满粘性液体的活塞或阻尼器来表示；塑性元件-------用一个摩擦片表示

9.地压的分类，地压两阶段

变形地压，散体地压，冲击地压，膨胀地压。变形地压和散体地压实质上是地压发展过程的两个阶段，是在不同性质的岩体中，不同应力状态下地压显现的不同形式。

10.什么是地应力：

地应力是存在于地壳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，广义上也指地球体内的应力。它包括由地热﹑重力﹑地球自转速度变化及其他因素产生的应力。

11.根据围岩应力分布特点可将围岩分为哪几个区

松动区，塑性强化区，弹性变形区，原岩应力区

12.原岩和围岩的定义及区分原则

原岩：未经工程开挖（采动）扰动的岩体。围岩：开巷（采动）后，初始应力发生显著变化的区域，在此范围内的岩体。区别原则：原岩是未经开挖扰动的岩体，围岩是开挖后影响的岩体。

13.普氏理论（自然平衡拱理论）及自然平衡拱形态

由于受弱面切割的影响，岩体既不是连续介质，也与完全松散的介质有区别，而是具有一定粘结力的松散介质。巷道开挖后，由于应力的重新分布，部分围岩发生破坏，巷道顶部岩体冒落，而顶板岩体的冒落是有限的；冒落到一定程度后，顶板形成拱形而稳定下来，即自然平衡拱。而且自然平衡拱的形状是一条抛物线。

14.采场地压的处理方法并解释

处理方法;（1）合理确定采场断面形状及矿房、矿柱参数。正确的地压控制方法，应是在保证回采矿房安全的条件下，最大限度地回收矿石。

（2）支撑与岩体加固，在回采不稳定矿体时，用人工支护回采工作空间，防止冒落。3）利用免压拱控制采场地压。（4）合理的回采顺序。5）充填。（6）崩落。

15.新奥法施工（基本原理，原则）

基本原理：新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。原理：（1）充分保护围岩，减少对围岩的扰动（光面爆破）。（2）充分发挥围岩的自承能力。（3）尽快使支护结构闭合。（4）加强监测，根据监测数据指导施工。原则：即“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”