岩石力学复习提纲
《岩体力学》期末考试复习提纲

《岩体力学》期末考试复习提纲第一章1. 何谓岩体力学?它的研究任务和对象是什么?2. 岩体力学采用的研究方法有哪些?第二章3. 何谓岩块?岩休?试比较岩块、岩休与土的异同点。
4. 岩石的矿物组成是怎样影响岩块的力学性质的?5. 何谓岩块结构?它是怎样影响岩块的力学性质的?6. 岩体力学研究岩块有何实际意义?7. 何谓结构面?从地质成因上和力学成因上结构面可划分为哪儿类?各有什么特点?8. 剪性结构面有何特征?为什么岩体屮以剪性结构面数量最多?9. 何谓岩体结构?各类岩体结构的主要区别是什么?10. 结构面特征包括哪些方面?各自用什么指标来表示?定义如何?它们怎样影响岩体的性质?11. 何谓岩休分类?主要有哪儿种分类方法?分类指标是什么?12. RMR 值和Q 值根据哪些指标确定?如何求取?第三章13.何谓岩石的吸水性、软化性、抗冻性、渗透性?各自用什么指标表示?如何定义?第四章14. 岩块在单向压力条件下的变形过程有什么特征?15 . 常用于岩块变形与强度性质的指标有哪些?定义如何?各自的测定方法式什么?影响各种力学指标的因素有哪些?三大类岩的各种指标如何?16 . 何谓三轴压缩强度、强度包络线?围压对岩块变形、破坏及强度的影响如何?17. 试推导出几种岩块强度(强度参数)间的关系式。
1 8. 何谓蠕变、蠕变模型?研究它有何实际意义?常见的几种模型的木构关系如何?19 . 何谓强度判据?常见的几种判据的表达式与应用条件如何?如何判别岩石一点是否破坏?笫五章20. 分别总结结构而的法向变形与剪切变形的主要特征?21. 结构面的法向刚度与剪切刚度的定义如何?各口如何确定?22. 总结四种类型结构面的剪切强度特征(表达式及强度曲线特征)第六章23. 原位岩体的力学试验与岩块力学试验在木质上有什么区别?24. 岩体的变形性质与岩块相比有什么区别?25. 常见确定岩体变形参数的原位试验冇哪几种?平板荷载试验和声波法试验的基木原理是什么?26. 岩体的动弹性模量与静弹性模量相比如何?为什么?27. 在垂直层面的法向应力作用下,层状岩体的变形参数怎样确定?28. 原位岩体剪切试验的原理是什么?通过它可以求得哪些参数?29.工程岩体常见的破坏形式有哪几种?对应的强度叫什么强度?各自有何区另?第七章30. 何谓天然应力、重分布应力及天然应力比值系数?研究天然应力的意义何在?31. 岩体中铅直天然应力与自重应力及天然主应力是否为同一概念?关系如何?32. 岩体屮的天然应力冇哪些基本特征?彩响因素有哪些?33. 常见的实测天然应力的方法有哪些?各口的基木原理如何?第八章34. 何谓地下洞室?地下洞室的岩体力学问题冇哪些?35. 以水平圆形无压洞室为例,说明弹性围岩应力的分布规律。
最新岩石力学复习知识要点提纲

岩石力学复习知识要点提纲《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222ll lm 2()()()()x xx y yy z zz x y xy y z yz z x zx x x xx y y yy z z zz x y y x xy y z z y yz z x x z zxl l l l l l l l l l m l m l m l m l m l m l m l m l m σσσσσσσσσσσσσσ=+++++=++++++++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:321231222222230()2()P P P xx yy zzxx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=⎧=++⎪⎪=+++++⎨⎪=+-++⎪⎩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000xy xx xzyx yy yzzy zx zzX x y z Y x y z Z x y z σσσσσσσσσ∂⎧∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂⎪+++=⎨∂∂∂⎪⎪∂∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎩17.平面问题的主应力及其方向计算1,21()tan 12xx xx yy xyp σσσσσασ-=+=-18应变、位移关系方程,,1,()21,()21,()2y x z xy z y y x x xy z y y z z yz z x x z z zx z u u ux y z u u u u y x x y u u u u z y y z u u u u x z z x εεεγγγ∂⎧∂∂===⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂=+Ω=-⎪⎪∂∂∂∂⎨∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎪∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎩19.体积应变xx yy zz εεε∆=++20.变形协调方程/strain compatibility equations :(P28) 22222yyxy xx yxx yεγε∂∂∂+=∂∂∂∂21.虎克定律()()()111111,,,x x y z y y z x z zx y xy xy yz yz xz xz E E E G G G εσμσσεσμσσεσμσσγτγτγτ⎧⎡⎤=-+⎪⎣⎦⎪⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎨⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎪⎪===⎩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。
岩体力学复习提纲

1 Ed Vs = [ ]2 ρ (1 + µ d )
纵波频率越低,跨越裂隙宽度俞大, 纵波速度大于横波速度, 纵波频率越低,跨越裂隙宽度俞大, 反之俞小
裂隙越发育和风化破碎 岩体的波速越小=岩石 的密度和完整性越高, 波速越大 试验 得到 的结 论
裂隙数目越多, 裂隙数目越多,则纵波速度愈小 岩体的风化程度愈高弹性波的速度亦 小 夹层厚度愈大弹性波纵波速度愈小 随着有效孔隙率的增加, 随着有效孔隙率的增加,纵波波速 则急剧下降
3、岩体=岩块+结构面 岩体=岩块+ • 结构面:具有极低的或没有抗拉强度的不连续面,包 括一切地质分离面。 • 结构体:被结构面切割城的岩块 • 结构体与结构面组成岩体的结构单元。或岩体是由岩 结构体与结构面组成岩体的结构单元。 石块和各种各样的结构面共同组成的综合体。 石块和各种各样的结构面共同组成的综合体。 • 岩体结构是指结构面的发育程度及其组合关系,或指 结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。 4、岩体的力学特征 不连续; 各向异性; 不均匀性; ①不连续; ②各向异性; ③不均匀性; 赋存地质因子特性( 初应力) ④赋存地质因子特性(水、气、热、初应力)。
劈裂法(巴西法)σ = 2 p / πDt t
1 15 点荷载法 Rt = ∑ 0.96 I i 15 i =1
岩 石 的 强 度 特 性
试验方法 岩石的抗剪 切强度
抗剪断试验 抗切断试验 弱面剪切试验
摩尔-库伦公式 τ = σ tan ϕ + c 试验方法 真三轴、假三轴 侧向应力、试件尺寸与加载速率 加载路径 孔隙压力
在 σ 1 − σ 3 坐标下 σ 1 = 8σ t 在 τ − σ 坐标下
τ 2 = 4σ t (σ + σ t )
岩石力学复习资料

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。
岩体力学复习提纲..

一名词解释岩体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。
弹性物体在收到外力作用瞬间即产生变形,去除外力(卸载)后又能立即恢复其原有形状和尺寸的性质。
三轴抗压强度试件在三向压应力作用下能抵抗的最大的轴向应力。
抗拉强度岩石试件在单向拉伸条件下试件达到破坏的极限值。
抗剪强度指岩石抵抗剪切破坏的能力。
莫尔强度理论材料在极限状态下,剪切面上的剪应力就达到了随法向应力和材料性质而定的极限值。
稳定性系数稳定性系数=滑动面上可能利用抗滑力/ 滑动力蠕变岩石在恒定的荷载作用下,变形随时间逐渐增大的性质。
天然应力人类工程活动之前存在于岩体中的应力剪切刚度反映结构面剪切变形性质的重要参数,其数值等于峰值前T -U曲线上任一点的切线斜率。
法向刚度指在法向应力作用下,结构面产生单位法向变形所需要的应力,软化系数岩石试件的饱和抗压强度(b cw)与干抗压强度(b c)的比值变形模量单轴压缩条件下,轴向压应力与轴向应变之比围岩指由于人工开挖使岩体的应力状态发生了变化,而这部分被改变了应力状态的岩体称为围岩。
地下工程开挖过程中,在发生应力重分布的那一部分工程岩体称为围岩主应力主平面上的正应力主平面单元体剪应力等于零的截面结构面指地质历史发展过程中,在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度,厚度相对较小的地质界面或带。
塑性物体受力后产生变形,在外力去除(卸载)后变形不能完全恢复的性质。
内摩擦角岩体在垂直作用力下,发生剪切破坏时错动面的倾角切线模量曲线上任一点处切线的斜率,在此特指中部直线段的斜率岩体力学力学的一个分支学科,是研究岩(体)石在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的一门基础学科。
重分布应力地下开挖扰动后在围岩中形成的新的应力围岩压力地下洞室围岩在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏,进而引起施加于支护衬砌上的压力。
作用在支护物上的围岩的变形挤压力或塌坍岩体的重力称为围岩压力脆性破坏岩石在破坏前变形很小,出现急剧而迅速的破坏,且破坏后应力降很大渗透系数描述岩体介质和流体平均性质的物理量,是介质特征和流体特征的函数割线模量曲线上某特定点与原点连线的斜率,通常取 b c/2处的点与原点连线的斜率尺寸效应岩石试件的尺寸愈大,则强度愈低,反之愈高,这一现象称为“尺寸效应”。
岩石力学复习

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
15
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。
岩体力学复习提纲

岩体力学复习提纲第一章1.何谓岩体力学?它的研究任务和对象是什么?是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学•岩体的地质特征•岩块、结构面的力学性质•岩体的力学性质•岩体中天然应力•岩体中重分布应力•稳定性计算与评价•工程处理与加固2.岩体力学采用的研究方法有哪些?•工程地质研究法研究岩块和岩体的地质与结构特征,为岩体力学的进一步研究提供地质模型和地质资料•试验法为岩体变形和稳定性分析计算提供必要的物理力学参数•数学力学分析法通过建立岩体力学模型和利用适当的分析方法,预测岩体在各种力场作用下的变形与稳定性,为设计和施工提供定量依据•综合分析法采用多种方法考虑各种因素(包括工程的、地质的及施工的等)进行综合分析和综合评价,得出符合实际情况的正确结论第二章3.何谓岩块?岩体?试比较岩块、岩体与土的异同点。
岩块(Rock block 或Rock)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岩体(Rockmass)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。
5.何谓岩块结构?它是怎样影响岩块的力学性质的?岩块的结构:岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情况与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。
7.何谓结构面?从地质成因上和力学成因上结构面可划分为哪几类?各有什么特点?结构面(Structural Plane)指地质历史发展过程中,在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度,厚度相对较小的地质界面或带。
1.原生结构面岩体在成岩过程中形成的结构面。
n沉积结构面是沉积岩在沉积和成岩过程中形成的,有层理面、软弱夹层、沉积间断面和不整合面等。
n岩浆结构面是岩浆侵入及冷凝过程中形成的结构面,包括岩浆岩体与围岩的接触面、各期岩浆岩之间的接触面和原生冷凝节理等。
n变质结构面在变质过程中形成,分为残留结构面和重结晶结构面。
岩石力学复习

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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
岩体力学复习提纲
一.概念题
1.名词解释:
(1)岩石;(2)岩体;(3)岩石结构;
(4)岩石构造;(5)岩石的密度;(6)块体密度;
(7)颗粒密度;(8)容重;(9)比重;
(10)孔隙性;(11)孔隙率;(12)渗透系数;
(13)软化系数;(14)岩石的膨胀性;(15)岩石的吸水性;(16)扩容;(17)弹性模量;(18)初始弹性模量;(19)割线弹性模量;(20)切线弹性模量;(21)变形模量;
(22)泊松比;(23)脆性度;(24)尺寸效应;
(25)常规三轴试验;(26)真三轴试验;(27)岩石三轴压缩强度;(28)流变性;(29)蠕变;(30)松弛;
(31)弹性后效;(32)岩石长期强度;(33)强度准则。
2.岩石颗粒间连接方式有哪几种?
3.何谓岩石的水理性?水对岩石力学性质有何影响?
4.岩石受载时会产生哪些类型的变形?岩石的塑性和流变性有什么不同?从岩石的破坏特征看,岩石材料可分为哪些类型?
5.岩石在单轴压缩下典型的应力—应变曲线有哪几种类型,并用图线加以说明。
6.简述循环荷载条件下岩石的变形特征。
7.简述岩石在三轴压缩条件下的变形特征与强度特征。
8.岩石的弹性模量与变形模量有何区别?
9.岩石各种强度指标及其表达式是什么?
10.岩石抗拉强度有哪几种测定方法?在劈裂法试验中,试件承受对径压缩,为什么在破坏面上出现拉应力破坏?
11.岩石抗剪强度有哪几种测定方法?如何获得岩石的抗剪强度曲线?
12.岩石的受力状态不同对其强度大小有什么影响?哪一种状态下的强度较大?
13.简述影响岩石单轴抗压强度的因素。
14.岩石典型蠕变可划分为几个阶段,图示并说明其变形特征?
15.岩石流变模型的基本元件有哪几种?各有何特征?
16.简述马克斯伟尔(Maxwell)模型和凯尔文(Kelvin)模型的特点。
17.何谓岩石长期强度,其与岩石瞬时强度的关系如何?其研究实际意义是什么?
18.莫尔强度理论的主要观点是什么?如何根据莫尔强度理论判断岩石中一点破坏与否?
19.简述格里菲斯强度理论的基本观点,并写出格里菲斯条件。
20.对岩石进行单轴抗压试验,如果发生剪切破坏,破坏面是否一定是试样中的最大剪应力面?为什么?如果发生拉断破坏,此时的抗压强度是否即为抗拉强度?为什么?
21.结构面的起伏形态有哪几种?巴顿将结构面的粗糙度划分为几级?
22.岩体中的结构体有哪几种类型?
23.根据岩体中结构面和结构体的成因、特征及其排列组合关系,岩体结构划分为哪几种类型?
24.岩体拉伸破坏和剪切破坏机理如何?
25.简述水对岩体有哪些影响?
26.在三维应力作用下含有一组不连续面的岩体可能发生哪些破坏方式?产生某种破坏方式取决于什么参数?
27.岩体工程分类与岩体结构分类有什么不同?岩体工程分类考虑的主要因素有哪些?目前国内外常用的岩体工程分类方法有哪些?
28.简述RMR法和Q法。
29.初始应力、二次应力和应力场的概念是什么?
30.请阐述海姆假说和金尼克假说。
31.试述地应力的成因。
地应力场的主要组成部分是什么?
32.岩体原始应力状态与哪些因素有关?
33.什么是侧压系数?海姆假说和金尼克假说中的侧压系数分别为多大?
34.何谓高地应力?任何判别高地应力?
35.地应力测量方法分哪两类?两类的主要区别在哪里?每类包括那些主要测量技术?
36.简述套孔应力解除法的基本测量原理和主要测试步骤。
37.简述水压致裂法的基本测量原理,并对水压致裂法的主要优缺点作出评价。
38.简述应力解除法的基本原理。
39.简述声发射法的主要测试原理。
40.井巷维护原则有哪些?
41.井巷支护的支架包括哪些?
42.注浆加固作用机理是什么?
43.注浆包括哪些工艺?
44.锚索支护结构主要包括哪些?
45.锚索施工的主要工艺包括哪些?
46.喷射混凝土的适用条件及施工工艺是什么?
47.喷层和锚杆的力学作用什么?
二.计算题
1.将某矿的页岩岩样做成边长为5cm 的三块立方体试件,分别作剪切角度为45°、
55°和60°的抗剪强度实验,施加的最大载荷相应地为22.4、15.3和12.3kN ,求该页岩的内聚力C 和内摩擦角ϕ值,并给出该页岩的抗剪强度曲线图。
2.某种岩石的两组抗剪强度试验数据为: 1n σ=6MPa ,1τ=19.2MPa ;2n σ=lOMPa ,
2τ=22MPa 。
求该岩石的内聚力和内摩擦角,并估算在围压为5MPa 时的三轴抗压强度。
3.将直径为5cm 的岩芯切成厚度为2.5cm 的圆盘形试件,然后进行劈裂试验,当荷载达到9.125kN 时,试件即发生开裂破坏,试计算试件的抗拉强度。
4.已知抗剪强度参数C 、ϕ,是根据莫尔—库仑理论推导c σ、t σ的表达式。
5.假定岩石中一点的应力为:σ1=61.2Mpa ,σ3= -19.1MPa ,室内实验测得的岩石
单轴抗拉强度t σ=8.7MPa ,剪切强度参数C=50MPa ,54.1tan =ϕ, 试用格里菲斯判据和库仑-纳维尔判据分别判断该岩块是否破坏。
6.有一岩柱,在单向受压时,其抗压强度为60MPa ,该岩石内摩擦角ϕ=30°。
采用莫尔—库仑强度理论,当侧向压力为5MPa 时,求:
(1)其轴向应力为多大时,岩柱发生破坏?
(2)破坏面的位置。
(3)其破坏面上的正应力和剪应力。
7.某岩石三轴试验时,围压为σ2=σ3= 10MPa ,并在轴压达到64MPa 时破坏,破坏
面与最小主应力夹角为60°。
已知岩石的破坏服从库仑准则,试求:
(1)内摩擦角;
(2)单轴抗压强度;
(3)内聚力;
(4)若该岩石在正应力为10MPa条件下进行剪切试验,抗剪强度多大?
8.有一矿柱受40MPa的垂直应力,矿柱的内聚力C=10MPa,内摩擦角 =30°。
采用莫尔—库仑强度理论,求:
(1)判断该矿柱是否发生破坏?
(2)破坏面的位置。
(3)如不使岩柱破坏,需加多大的侧向应力?
9.已知岩体应力状态:σ3=10MPa,σ1=50 MPa,岩体中有一组与最大主平面成42º角的结构面,其粘结力为C0=0.2 MPa,摩擦角为Φ0=30º,完整岩石的强度参数为:C=30MPa, Φ=40º,问在此种应力状态下岩体是否会发生破坏?
10.如果某一组结构面与最大主平面夹角为32º,岩体的强度参数为C=15MPa,Φ=35º,其余条件为σ3=10MPa,σ1=50 MPa,粘结力为C0=0.2 MPa,摩擦角为Φ0=30º,岩体是否会发生破坏?若发生破坏,将发生什么方式的破坏?
11.已知硐室顶板的最大主应力σ1=61.2MPa,最小主应力σ3=﹣19.1MPa,岩石的单轴抗拉强度σt=﹣8.7MPa,粘结力C=50 MPa,内摩擦系数f=tgΦ=1.54,使用莫尔强度准则判据判断顶板的稳定性,并讨论计算结果。
12.某矿大理岩试验成果如下:其单向抗压强度为σc=120MPa,当侧压力为σ3=σ2=80 MPa,其破坏时垂直压力为σ1=360 MPa。
试问:(1)当侧压力为σ3=σ2=60 MPa,垂直压力σ1=240MPa时,其试件是否破坏?(2)当侧压力为σ3=σ2=50 MPa时,能承受的最大垂直应力是多少?
13.根据对某矿花岗岩的测定结果:在岩体中弹性波的传播速度v=1750m/s,在该岩石试件中测得的弹性波的传播速度v=2120m/s,该岩石在室内试验测得的单向抗拉强度σt=20 MPa,单向抗压强度σc=220 MPa,试求该岩体的准岩体强度。
注意:考试时请带计算器、三角板、铅笔、橡皮。