巖石力學復習提綱

1、巖體力學復習提綱概念題1名詞解釋：1）巖石；（2）巖體；（3）巖石結(jié)構(gòu)；4）巖石構(gòu)造；（5）巖石的密度；（6）塊體密度；7）顆粒密度；（8）容重；（9）比重；10）孔隙性；（11）孔隙率；（12）滲透系數(shù)；13）軟化系數(shù)；（14）巖石的膨脹性；（15）巖石的吸水性；16）擴容；（17）彈性模量；（18）初始彈性模量；19）割線彈性模量；（20）切線彈性模量；（21）變形模量；22）泊松比；（23）脆性度；（24）尺寸效應；25）常規(guī)三軸試驗；（26）真三軸試驗；（27）巖石三軸壓縮強度；28）流變性；（29）蠕變；（30）松弛；31）彈性后效；（32）巖石長期強度；（33）強度準則。2巖石顆粒

2、間連接方式有哪幾種？ 3何謂巖石的水理性？水對巖石力學性質(zhì)有何影響？ 4巖石受載時會產(chǎn)生哪些類型的變形 ?巖石的塑性和流變性有什么不同 ?從巖石的破壞特征看，巖石材料可分為哪些類型？ 5巖石在單軸壓縮下典型的應力應變曲線有哪幾種類型，并用圖線加以說明。 6簡述循環(huán)荷載條件下巖石的變形特征。 7簡述巖石在三軸壓縮條件下的變形特征與強度特征。8巖石的彈性模量與變形模量有何區(qū)別？ 9巖石各種強度指標及其表達式是什么？ 10巖石抗拉強度有哪幾種測定方法？在劈裂法試驗中，試件承受對徑壓縮，為什 么在破壞面上出現(xiàn)拉應力破壞？11巖石抗剪強度有哪幾種測定方法？如何獲得巖石的抗剪強度曲線？ 12巖石的受力狀態(tài)

3、不同對其強度大小有什么影響？哪一種狀態(tài)下的強度較大？ 13簡述影響巖石單軸抗壓強度的因素。14巖石典型蠕變可劃分為幾個階段，圖示并說明其變形特征？ 15巖石流變模型的基本元件有哪幾種？各有何特征？16簡述馬克斯偉爾( Maxwell )模型和凱爾文( Kelvin )模型的特點。17何謂巖石長期強度，其與巖石瞬時強度的關(guān)系如何？其研究實際意義是什么？18莫爾強度理論的主要觀點是什么？如何根據(jù)莫爾強度理論判斷巖石中一點破壞 與否？19簡述格里菲斯強度理論的基本觀點 , 并寫出格里菲斯條件。20對巖石進行單軸抗壓試驗，如果發(fā)生剪切破壞，破壞面是否一定是試樣中的最 大剪應力面？為什么？如果發(fā)生拉斷破

4、壞，此時的抗壓強度是否即為抗拉強 度？為什么？21結(jié)構(gòu)面的起伏形態(tài)有哪幾種？巴頓將結(jié)構(gòu)面的粗糙度劃分為幾級？ 22巖體中的結(jié)構(gòu)體有哪幾種類型？23根據(jù)巖體中結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體的成因、特征及其排列組合關(guān)系，巖體結(jié)構(gòu)劃分為 哪幾種類型？24巖體拉伸破壞和剪切破壞機理如何？ 25簡述水對巖體有哪些影響？ 26在三維應力作用下含有一組不連續(xù)面的巖體可能發(fā)生哪些破壞方式？產(chǎn)生某種 破壞方式取決于什么參數(shù)？27巖體工程分類與巖體結(jié)構(gòu)分類有什么不同？巖體工程分類考慮的主要因素有哪 些？目前國內(nèi)外常用的巖體工程分類方法有哪些？28簡述 RMR 法和 Q 法。29初始應力、二次應力和應力場的概念是什么？ 30請闡述

5、海姆假說和金尼克假說。31試述地應力的成因。地應力場的主要組成部分是什么？ 32巖體原始應力狀態(tài)與哪些因素有關(guān)？ 33什么是側(cè)壓系數(shù)？海姆假說和金尼克假說中的側(cè)壓系數(shù)分別為多大？ 34何謂高地應力？任何判別高地應力？35地應力測量方法分哪兩類？兩類的主要區(qū)別在哪里？每類包括那些主要測量技 術(shù)？36簡述套孔應力解除法的基本測量原理和主要測試步驟。37簡述水壓致裂法的基本測量原理，并對水壓致裂法的主要優(yōu)缺點作出評價38.簡述應力解除法的基本原理。39簡述聲發(fā)射法的主要測試原理。40. 井巷維護原則有哪些？41. 井巷支護的支架包括哪些？42. 注漿加固作用機理是什么？43. 注漿包括哪些工藝？44

6、. 錨索支護結(jié)構(gòu)主要包括哪些？45. 錨索施工的主要工藝包括哪些？46. 噴射混凝土的適用條件及施工工藝是什么？47. 噴層和錨桿的力學作用什么？二.計算題1 .將某礦的頁巖巖樣做成邊長為 5cm的三塊立方體試件，分別作剪切角度為45、55和60的抗剪強度實驗，施加的最大載荷相應地為22.4、15.3和12.3kN ,求該頁巖的內(nèi)聚力C和內(nèi)摩擦角，值，并給出該頁巖的抗剪強度曲線圖。2 .某種巖石的兩組抗剪強度試驗數(shù)據(jù)為：bn1= 6MPa T, = 19.2MPa忑n2 = lOMPas = 22MPa求該巖石的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角，并估算在圍壓為5MPa時的三軸抗壓強度。3. 將直徑為5cm的巖

7、芯切成厚度為2.5cm的圓盤形試件，然后進行劈裂試驗，當 荷載達到9.125kN時，試件即發(fā)生開裂破壞，試計算試件的抗拉強度。4. 已知抗剪強度參數(shù)C、，是根據(jù)莫爾一庫侖理論推導 匚c、匚t的表達式。5. 假定巖石中一點的應力為：(T 1=61.2Mpa, (T3= -19.1MPa，室內(nèi)實驗測得的巖石 單軸抗拉強度q = 8.7MPQ剪切強度參數(shù)C=50MPa tan =1.54，試用格里菲 斯判據(jù)和庫侖-納維爾判據(jù)分別判斷該巖塊是否破壞。6. 有一巖柱，在單向受壓時，其抗壓強度為 60MPa該巖石內(nèi)摩擦角 = 30。采 用莫爾一庫侖強度理論，當側(cè)向壓力為 5MPa時，求：(1) 其軸向應力

8、為多大時，巖柱發(fā)生破壞？(2) 破壞面的位置。(3) 其破壞面上的正應力和剪應力。7. 某巖石三軸試驗時，圍壓為 g= C 3= 10MPa并在軸壓達到64MPa時破壞，破壞 面與最小主應力夾角為60。已知巖石的破壞服從庫侖準則，試求：(1) 內(nèi)摩擦角；(2) 單軸抗壓強度；(3) 內(nèi)聚力；(4) 若該巖石在正應力為lOMPa條件下進行剪切試驗，抗剪強度多大？8. 有一礦柱受40MPa的垂直應力，礦柱的內(nèi)聚力 C=10MPa內(nèi)摩擦角 = 30。采 用莫爾一庫侖強度理論，求：(1) 判斷該礦柱是否發(fā)生破壞？(2) 破壞面的位置。(3) 如不使巖柱破壞，需加多大的側(cè)向應力？9. 已知巖體應力狀態(tài)：

9、c3=10MPa，6=50 MPa，巖體中有一組與最大主平面成 42o 角的結(jié)構(gòu)面，其粘結(jié)力為C0=0.2 MPa，摩擦角為=30o,完整巖石的強度參數(shù) 為：C=30MPa, Q=40o,問在此種應力狀態(tài)下巖體是否會發(fā)生破壞？10. 如果某一組結(jié)構(gòu)面與最大主平面夾角為 32o巖體的強度參數(shù)為C=15MPa,Q=35o 其余條件為 6=10MPa， 6=50 MPa，粘結(jié)力為 6=0.2 MPa，摩擦角為 薊=30o, 巖體是否會發(fā)生破壞？若發(fā)生破壞，將發(fā)生什么方式的破壞？11. 已知硐室頂板的最大主應力 6=61.2MPa,最小主應力6=- 19.1MPa,巖石的單 軸抗拉強度6=-8.7MPa,粘結(jié)力C=50 MPa,內(nèi)摩擦系數(shù)f=tg 0=1.54，使用莫 爾強度準則判據(jù)判斷頂板的穩(wěn)定性，并討論計算結(jié)果。12. 某礦大理巖試驗成果如下：其單向抗壓強度為 6=120 MPa當側(cè)壓力為6=6=80 MPa,其破壞時垂直壓力為 6=360 MPs。試問：(1)當側(cè)壓力為 6=6=60 MPa 垂直壓力6=240 MPa時，其試件是否破壞？ ( 2)當側(cè)壓力為 6=6=50 MPa時， 能承受的最大垂直