工程巖體力學(xué)A卷

1、一、判斷題（對的打“，”，錯的打“X”，每題2分，共10分）1.巖石試件尺寸越大，試驗(yàn)所獲得的巖石強(qiáng)度越高。（x）2 .無充填物時，表面光滑臺階形結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度要小于粗糙波浪形結(jié)構(gòu)面。（X）3.巖體中初始應(yīng)力就是巖體自重引起的壓應(yīng)力。（X）4 .人為裂隙產(chǎn)生后，巷道周邊的應(yīng)力集中程度降低。（，）5 .圍巖破壞區(qū)的最大部位出現(xiàn)在巷道周邊與初始應(yīng)力場最大應(yīng)力分量一致的方位上。（X）多選題（每題3分，共15分）1.巖體中初始應(yīng)力主要是由（BD）組成。（A）變形應(yīng)力（B）自重應(yīng)力（C）殘余應(yīng)力（D）構(gòu)造應(yīng)力2.處在高應(yīng)力區(qū)的巷道，釋放高應(yīng)力的方法包括（ABC）（A）打鉆孔（B）開卸載槽（C）松動爆破（

2、D）加強(qiáng)支護(hù)3.提高圍巖自穩(wěn)能力的方法主要有（CD）。（A）選擇合理斷面形狀（B）減小開挖斷面尺寸（C）減少圍巖破壞（D）注漿加固4.下列現(xiàn)場位移測量方法和測試儀器對應(yīng)正確的有（）。（A）表面位移測量和收斂計(jì)（B）表面位移測量和多點(diǎn)位移計(jì)（C）深孔位移測量和收斂計(jì)（D）深孔位移測量和多點(diǎn)位移計(jì)5.影響巖石力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)因素主要包括（ABCD）等。（B）試件加工質(zhì)量（D）試件端面與試驗(yàn)機(jī)壓頭接觸情況三、選擇題（每題2分，共20分）1.關(guān)于應(yīng)力波產(chǎn)生的應(yīng)力場，下列描述正確的是（D）。1 A）應(yīng)力波引起的應(yīng)力場是均勻應(yīng)力場2 B）應(yīng)力波作用下，巷道周邊環(huán)向應(yīng)力是非均勻的，徑向應(yīng)力是均勻的3

3、C）應(yīng)力波入射方向圍巖環(huán)向應(yīng)力大，徑向應(yīng)力小4 D）應(yīng)力波引起的應(yīng)力場隨應(yīng)力波周期變化5 .關(guān)于圍巖應(yīng)力特征，描述正確的是（B）（A）按彈性理論計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際有差異，因而沒有實(shí)用價(jià)值（B）圍巖應(yīng)力不是一個恒定值，具有隨機(jī)性（C）彈性理論計(jì)算結(jié)果能夠反映圍巖應(yīng)力狀態(tài)，不需要了解真實(shí)情況（A）試件形狀和尺寸（C）加載速率松動爆破（D）以上都不對6 .相同條件下，巖石抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的大小為（C）（A）抗壓強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度（B）抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度（C）抗壓強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度7 .巖石與巖體的關(guān)系是（D）o（A）巖石就是巖體（B）巖體是由巖石和結(jié)構(gòu)面組成的（C）巖體代表的范圍

4、大于巖石（D）巖石是巖體的主要組成部分8 .下面不屬于塌方發(fā)生前兆的是（D）。（A）先掉小塊，繼而落石頻繁，工作面支架變形加?。˙）施工時遇到軟弱巖鉆孔速度與硬巖比突然加快（C）鉆孔中流出的水變濁、變色（D）鉆孔巖芯餅化現(xiàn)象9 .巖體結(jié)構(gòu)類型的劃分取決于（D）。（A）結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)（B）結(jié)構(gòu)體型式（C）結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)面的組合形式（D）三者都應(yīng)考慮10我國工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)中常用的巖體完整性定量指標(biāo)是（A）（A）完整性系數(shù)（B）巖體結(jié)構(gòu)類型（C）巖體變形性質(zhì)（D）以上都是11下列因素中，使巷道周邊應(yīng)力集中程度降低的是（A）o（A）不平整周邊（B）人為裂隙（C）鄰近工程（D）以上都是12目前常用的應(yīng)力測

5、試手段主要是為了了解（B）（A）周邊應(yīng)力（B）圍巖應(yīng)力變化（C）初始應(yīng)力（D）構(gòu)造應(yīng)力13.下列關(guān)于圍巖穩(wěn)定性分析敘述正確的是（D）。（A）圍巖應(yīng)力和巖石強(qiáng)度本身及影響它們的因素不是確定量（B）即使某些點(diǎn)處應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度條件，圍巖也可能保持穩(wěn)定（C）圍巖內(nèi)一點(diǎn)應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度條件不能代表整個圍巖失穩(wěn)（D）以上都正確四、名詞解釋（每題3分，共15分）1,巖石單軸抗壓強(qiáng)度：是試件在無側(cè)限條件下受軸向力作用破壞時單位面積上所承受的荷載2,地質(zhì)災(zāi)害：是指在自然或者人為因素的作用下形成的，對人類生命財(cái)產(chǎn)造成的損失、對環(huán)境造成破壞的地質(zhì)作用或地質(zhì)現(xiàn)象。3,巖體長期強(qiáng)度:巖石在長期荷載作用下會產(chǎn)生蠕變效應(yīng)，故而把

6、蠕變強(qiáng)度作為巖石的長期強(qiáng)度。4,初始應(yīng)力：即原巖應(yīng)力、天然應(yīng)力，在地質(zhì)學(xué)中通常被稱為“地應(yīng)力”，是巖體處于天然產(chǎn)狀條件下所具有的內(nèi)應(yīng)力5,圍巖狀態(tài)：巖石工程周圍巖體產(chǎn)生的應(yīng)力、變形和破壞，以及它們所經(jīng)歷的力學(xué)過程。五、簡答題（每題5分，共20分）1 .水對巖體強(qiáng)度特征的影響主要表現(xiàn)在那幾個方面？答：1地下水對軟弱夾層作用。地下水遇到軟弱夾層時，使軟弱夾層或結(jié)構(gòu)面上的泥質(zhì)物質(zhì)發(fā)生軟化或泥化。2裂隙靜水壓力作用。巖體結(jié)構(gòu)面中充入承壓水時，由于浮力作用，結(jié)構(gòu)面上正應(yīng)力減小，強(qiáng)度降低。裂隙水動水壓力作用。地下水沿貫通結(jié)構(gòu)面流動沖刷充填物，或使其泥化產(chǎn)生潤滑作用，降低內(nèi)摩擦角。2 .簡述工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)

7、的基本方法和步驟。3 .高應(yīng)力區(qū)的巖石工程應(yīng)怎樣維護(hù)？答：合理選擇道位置，避開高應(yīng)力區(qū)；（1）降低與釋放應(yīng)力。采用在圍巖中打鉆孔、開卸載槽的方法，降低二次應(yīng)力，使作用于周邊的高應(yīng)力移到巖體深部。如巷道底板有高應(yīng)力，可在底板打孔進(jìn)行松動爆破釋放高應(yīng)力；（2）改變圍巖力學(xué)性質(zhì)。向圍巖表面噴水，使巖體軟化，巖體中積蓄的能量緩慢釋放出來，從而減少因高應(yīng)力引起的破壞；向巖體中打鉆孔，并注入高壓水。一方面產(chǎn)生裂隙釋放高應(yīng)力，另一方面軟化巖體，緩解高應(yīng)力；（3）改進(jìn)課程名稱：工程巖體力學(xué) 3是指巖石在長期荷載作用下抵御破壞的強(qiáng)度值開采順序和方法。合理安排開采順序，改進(jìn)巖石工程布置，盡量避免形成孤立礦柱；處在

8、高應(yīng)力區(qū)中的巷道，施工時宜采用兩次掘進(jìn)法；(4)選擇合理的斷面形狀和高寬比。4 .簡述巖爆發(fā)生機(jī)制及其防治措施。答：巖爆發(fā)生機(jī)制：堅(jiān)硬巖體且脆性大時，在高應(yīng)力作用下儲存大量彈性應(yīng)變能，一旦開挖巷道，破壞巖體的平衡，圍巖中的應(yīng)力集中使圍巖產(chǎn)生拉-剪破壞，在消耗掉部分彈性應(yīng)變能之后，剩余能量轉(zhuǎn)化為動能，造成巖石彈射或突然塌崩，這就是巖爆。防治措施：(1)注意巖爆前兆：巖壁出現(xiàn)微破裂，可聽到嚅啪的聲音；鉆孔巖芯餅化現(xiàn)象。(2)用聲發(fā)射儀進(jìn)行檢測，確定高應(yīng)力集中點(diǎn)(爆源)。(3)控制圍巖應(yīng)力和變形。I.減少圍巖應(yīng)力集中超前鉆孔釋放應(yīng)力；向工作面巖壁噴水。II .及時進(jìn)行噴錨支護(hù)，支撐圍巖，防止破壞發(fā)展

9、。六、計(jì)算分析題(共20分)在地下600m出的石英巖中開挖一條圓形巷道。石英巖的單軸抗壓強(qiáng)度Rc50Mpa50Mpa,抗拉強(qiáng)度 R R3M3MPaPa, ,巖體的完整性系數(shù)K KV0.60.6。試：(1)估計(jì)初始應(yīng)力大??；(2)巷道頂板何兩幫中點(diǎn)的應(yīng)力(圓形巷道斷面形狀系數(shù)AB3.0)；(3)上述兩處能否破壞？若破壞屬于什么類型？解：(1)根據(jù)聯(lián)邦德國T.R.斯塔西給出白已知埋深H估計(jì)初始應(yīng)力的方法。當(dāng)H1000m時，H上Q旦V3 340V500將H600m帶入得V1.81527MPa(2)根據(jù)巷道斷面形狀常數(shù)計(jì)算頂板和兩幫中點(diǎn)處最大環(huán)向應(yīng)力。對圓形巷道,AB3.0,則兩幫中點(diǎn)處無拉應(yīng)力且218MPaRm30MPa,不發(fā)生破壞。6007015MPac