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。

岩石力学复习

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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。
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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。

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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。

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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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