岩石力学复习

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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。
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。

岩石力学复习

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岩石力学复习第一章1.现代岩石力学研究的主要应用领域地下:隧洞、洞室、采场边坡:开挖边坡、坝肩边坡、库岸边坡基础:坝基、路基、桥基、建筑物地基滑坡及地质灾害防治、地质环境保护地学研究:地壳变形、地震、找矿岩石切割与破碎研究:掘进、钻探、爆破2.岩石、岩体定义,区别岩石:经过地质作用而天然形成的(一种或多种)矿物集合体,地壳的绝大部分都是由岩石构成。

岩体:在一定地质条件下,含有诸多裂隙、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。

3.岩石力学研究岩石(岩体)在不同受力状态下变形和破坏的规律的理论和应用的科学,是探讨岩石(岩体)对其周围物理环境中力场反映的学科,即研究岩石(岩体)在荷载作用下的应力、变形和破坏规律以及工程稳定性问题(如地下洞室稳定、边坡稳定、基础稳定)的技术应用学科。

4.了解Malpasset拱坝失稳与Vajoint库岸滑坡经典案例马尔帕塞拱坝由于坝基失稳而导致整个拱坝倒毁瓦依昂水库岩坡由于石灰岩层理强度减弱而发生大规模滑坡运动5.了解岩石力学的发展历程岩块材料岩石力学(岩石力学基础)裂隙岩石力学岩体结构力学信息环境岩石力学6.国际岩石力学之父第二章1.物理性质指标容重:岩石容重是指单位体积内岩石的重量,单位为KN/m3。

根据试样的含水情况不同,分为干容重(rd)、湿容重(rm)和饱和容重。

密度:是指单位体积内岩石的质量,单位为g/cm3。

比重:是指岩石的干的重力除以岩石的实体体积(不包括孔隙),再与40C时水的容重相比。

孔隙率:总孔隙率:岩石试样中的孔隙体积与岩石试样的总体积的百分比;开口孔隙率和封闭孔隙率找次类推吸水率:是指干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重力(Ww1)与岩石的干重力(Ws)之比,饱水率:岩石在高压(一般压力为15Mpa)或真空条件下吸入水的重量(Ww2)与岩样干重量(Ws)之比,冻融系数:指岩石试件经反复冻融后的干抗压强度与冻融前干抗压强度之比,重力损失率:岩石冻融前后干试样的重力差()与冻融前干试样的重力()的比值,岩石的渗透性:水在岩土体孔隙中的流动过程称为渗透。

岩石力学复习材料

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地下方向复习材料绪论1.岩石,岩块,岩体的概念岩石:是构成地壳表层岩石圈的主体,是经历了漫长地质史的大自然产物,是天然矿物质晶体以及其它物质(如有机质等)集合体岩块:自然地质体的小块岩石称为岩块。

岩体:岩体是指在一定地质条件下,含有诸如节理、层理、劈理、裂隙、断层等不连续结构面的复杂地质体。

2.了解岩石力学的形成史3.岩石力学的定义,岩石力学学科的发展阶段岩石力学:岩石力学是研究岩石的力学性状(behavior)的一门理论和应用的科学,它是固体力学的一个分支,是探讨岩石对其周围物理环境中力场反应的学科。

发展阶段:1)阶段(19世纪末~20世纪初)2)经验理论阶段(20世纪初~20世纪30年代)3)经典理论阶段(20世纪30年代~20世纪60年代)4)现代发展阶段(20世纪60年代-现在)4.理解岩石力学研究内容,掌握力学研究方法岩石力学研究内容(1) 岩石、岩体的地质特征(2) 岩石的物理、水理与热力学性质(3) 岩石的基本力学性质(4) 结构面力学性质(5) 岩体力学性质(6) 原岩应力分布规律及其测量理论与方法(7) 工程岩体的稳定性(8) 岩石工程稳定性维护技术(9) 新技术、新方法和新理论在岩石力学中的应用(10) 工程岩体的模型、模拟试验及原位监测技术岩石力学的研究方法(1) 工程地质研究方法(2) 科学实验方法(科学实验是岩石力学发展的基础法(3)数学力学分析方法(4) 整体综合分析方法第一章岩石组构及其物理性质1.岩石分类:岩浆岩:壳深处的岩浆在地下或喷出地表后结晶、固化而形成的岩石。

沉积岩:地表物质或者岩石风化或溶解的产物,经过搬运、沉积并在不同固结作用下形成的岩石。

变质岩:原有的岩石受到高温或高压作用,重新结晶或结合形成的新矿物结合体。

2.理解岩石的本质特性非均质性:指岩石力学性质随空间位置不同而异的特性非连续性各向异性:指岩石力学性质随空间方位不同而异的特性3.岩石的物理性质1)质量性质:密度,容重密度:单位体积岩石的质量容重:单位体积的掩饰的重力2)孔隙性质:孔隙率,孔隙比孔隙率:岩石试件内空隙的体积占试件总体积的百分比孔隙比:岩石试件空隙内的体积与岩石试件固体矿物颗粒的体积之比3)水理性质:含水量,吸水率,饱水率,渗透性,软化性,膨胀性含水量:岩石孔隙中含水量(WW)与岩石烘干重量(Ws)比值的百分率吸水率: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烘干重量之比饱水率:指在高压(150个大气压)或真空条件下,岩石吸水的重量WW2与岩石干重量Ws 之比吸水率:干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下自由吸入水的重量与岩石烘干重量之比渗透性:有压水可以透过岩石的空隙,裂隙而流动,岩石能透过水的能力称为岩石的渗透性软化性:岩石浸水饱和后强度降低的性质膨胀性:岩石浸水后体积增大的性质4)抗冻性质:抗冻系数抗冻系数:岩样在+25C。

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。

岩石力学总复习

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总复习题1岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定的。

2按岩石的成因可分为三大类:岩浆岩、沉积岩、变质岩。

3岩石的强度:岩石在各种荷载作用下达到破坏时所能承受的最大应力。

4影响岩石强度指标值的因素有:(1)试件尺寸;(2)试件形状(3)试件三维尺寸比例;(4)加载速率;(5)温度。

5岩石单轴抗压强度:岩石在单轴压缩荷载作用下所能承受的最大压应力。

6岩石试件在单轴压缩荷载作用下破坏时可能产生的三种破坏形式:①X状共轭斜面剪切破坏②单斜面剪切破坏③拉伸破坏7岩石的三轴抗压强度:岩石在三向压缩荷载作用下达到破坏时的能承受的最大压应力。

8岩石的三轴压缩试验按加载方式分为真三轴加载(立方体)和伪三轴实验(圆柱体)两种。

9岩石单轴抗拉强度:岩石在单轴拉伸荷载作用下所能承受的最大拉应力。

10 岩石单轴抗拉强度一般为岩石单轴抗压强度的1/4~1/25,平均为1/10,由于岩石单轴抗拉强度很低,所以在工程设计中应尽可能避免拉应力的出现。

11岩石的抗剪强度:岩石在剪切荷载作用下达到破坏前所能承受的最大剪应力。

12 典型的岩石非限制性剪切强度试验有四种:单面剪切试验,双面剪切试验,冲击剪切试验和扭转剪切试验。

13在压缩试验中,根据试验机的刚度将试验机分为软(柔)性试验机和刚性试验机两类。

14岩石的全应力-应变曲线除能全面反映岩石在受压破坏过程中的应力、变形特征,特别是破坏后的强度与力学性质变化规律外,还有以下三个用途:预测岩爆、预测蠕变破坏和预测循环加载条件下岩石的破坏。

15岩石的变形有弹性变形、塑性变形和粘性变形三种。

岩石的变形特性通常用弹性模量、变形模量和泊松比等指标表示。

16 在常温常压下,岩石既不是理想的弹性体,也不是简单的塑性体和粘性体,而往往表现出弹塑性,塑弹性、弹粘塑性、粘弹性等复合性质。

17什么是岩石的应力-应变过程曲线?画出典型的岩石全应力哪四个阶段?岩石试件在单轴压缩荷载作用下产生变形的全过程由图由全应力一应变曲线将岩石的变形分为四个阶段:①孔隙裂隙压缩阶段(OA段):岩石原有弹性结构面或裂隙逐渐闭合,岩石被压密,呈非线形变形。

岩石力学期末复习总结

岩石力学期末复习总结

岩石力学期末复习总结岩石力学期末复习一、知识点部分1.线密度K":指结构面法线方向单位测线长度上交切结构面的条数2.粗糙度:可用粗糙系数JRC表示,随粗糙度的增大,结构面的摩擦角也增大3.结构面填充分类:薄膜填充、断续填充、连续填充、层厚填充4.疲劳强度:疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力,称为疲劳强度或疲劳极限。

5.流变:在外部条件不变的情况下,岩石的变形或应力随时间而变化的现象6.弹性后效:弹性后效指的是材料在弹性范围内受某一不变载荷作用,其弹性变形随时间缓缓增长的现象。

在去除载荷后,不能立即恢复而需要经过一段足够时间之后才能逐渐恢复原状,应变恢复总是落后于应力7.三轴压缩强度:试件在三向应力作用下能抵抗的最大轴向应力i.σ$%=$'()*?$,()*?σ-+2C$'()*?$,()*?ii.σ$%=σ-tan445°+?4+2C tan(45°+?4)8.RQD:大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数9.本构关系(名词解释):指岩体在外力作用下,应力或应力速率与其应变或应变速率的关系10.强度理论:采用判断推理的方法,推测材料在复杂应力状态下破坏原因,从而建立强度准则的假说11.典型岩体变形的本构规律1)弹性均质完整结构岩体变形本构规律2)弹性均质断续结构和碎裂结构岩体变形本构规律3)黏弹性材料块状或平卧层状完整结构岩体变形本构规律12.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13.形变围岩压力:由于围岩塑性变形,如塑性挤入、膨胀内鼓、弯折内鼓等形成的挤压力14.松动围岩压力:由于围岩拉裂塌落、块体滑移及重力坍塌等破坏引起的压力15.冲击围岩压力:由岩爆形成的一种特殊围岩压力16.岩爆:在具有高天然应力的弹脆性岩体中,进行各种有目的的地下开挖工程时,由开挖卸载及特殊地质构造作用引起开挖周边岩体中应力高度集中,岩体中积聚了很高的弹性应变能。

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。

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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。

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、卩与单轴压缩基本相同;随围压增加一一三向抗压强度增加;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,卩高;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(JRQ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(3)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cl愈接近平行于临空面,c3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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