巖石力學(xué)作業(yè)(精編)

1、巖石力學(xué)習(xí)題第一章緒論1.1 解釋巖石與巖體的概念，指出二者的主要區(qū)別與聯(lián)系。1.2 巖體的力學(xué)特征是什么？1.3 自然界中的巖石按地質(zhì)成因分類可分為幾大類，各有什么特點(diǎn)？1.4 簡(jiǎn)述巖石力學(xué)的研究任務(wù)與研究?jī)?nèi)容。1.5 巖石力學(xué)的研究方法有哪些？第二章巖石的物理力學(xué)性質(zhì)2.1 名詞解釋：孔隙比、孔隙率、吸水率、滲透性、抗凍性、擴(kuò)容、蠕變、松弛、彈性后效、長(zhǎng)期強(qiáng)度、巖石的三向抗壓強(qiáng)度2.2 巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造有何區(qū)別？巖石顆粒間的聯(lián)結(jié)有哪幾種？2.3 巖石物理性質(zhì)的主要指標(biāo)及其表示方式是什么？2.4 已知巖樣的容重=22.5kN/m3，比重，天然含水量，試計(jì)算該巖樣的孔隙率n，干容重及飽和容重。

2、2.5 影響巖石強(qiáng)度的主要試驗(yàn)因素有哪些？2.6 巖石破壞有哪些形式？對(duì)各種破壞的原因作出解釋。2.7 什么是巖石的全應(yīng)力應(yīng)變曲線？什么是剛性試驗(yàn)機(jī)？為什么普通材料試驗(yàn)機(jī)不能得出巖石的全應(yīng)力應(yīng)變曲線？2.8 什么是巖石的彈性模量、變形模量和卸載模量？2.9 在三軸壓力試驗(yàn)中巖石的力學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生哪些變化？2.10 巖石的抗剪強(qiáng)度與剪切面上正應(yīng)力有何關(guān)系？2.11 簡(jiǎn)要敘述庫(kù)侖、莫爾和格里菲斯巖石強(qiáng)度準(zhǔn)則的基本原理及其之間的關(guān)系。2.12 簡(jiǎn)述巖石在單軸壓力試驗(yàn)下的變形特征。2.13 簡(jiǎn)述巖石在反復(fù)加卸載下的變形特征。2.14 體積應(yīng)變曲線是怎樣獲得的？它在分析巖石的力學(xué)特征上有何意義？2.15

3、什么叫巖石的流變、蠕變、松弛？2.16 巖石蠕變一般包括哪幾個(gè)階段？各階段有何特點(diǎn)？2.17 不同受力條件下巖石流變具有哪些特征？2.18 簡(jiǎn)要敘述常見的幾種巖石流變模型及其特點(diǎn)。2.19 什么是巖石的長(zhǎng)期強(qiáng)度？它與巖石的瞬時(shí)強(qiáng)度有什么關(guān)系？2.20 請(qǐng)根據(jù)坐標(biāo)下的庫(kù)侖準(zhǔn)則，推導(dǎo)由主應(yīng)力、巖石破斷角和巖石單軸抗壓強(qiáng)度給出的在坐標(biāo)系中的庫(kù)侖準(zhǔn)則表達(dá)式，式中。2.21 將一個(gè)巖石試件進(jìn)行單軸試驗(yàn)，當(dāng)壓應(yīng)力達(dá)到100MPa時(shí)即發(fā)生破壞，破壞面與大主應(yīng)力平面的夾角(即破壞所在面與水平面的仰角)為65°，假定抗剪強(qiáng)度隨正應(yīng)力呈線性變化(即遵循莫爾庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則)，試計(jì)算： 1)內(nèi)摩擦角。 2)在

4、正應(yīng)力等于零的那個(gè)平面上的抗剪強(qiáng)度。 3)在上述試驗(yàn)中與最大主應(yīng)力平面成30°夾角的那個(gè)平面上的抗剪強(qiáng)度。 4)破壞面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。 5)預(yù)計(jì)一下單軸拉伸試驗(yàn)中的抗拉強(qiáng)度。 6)巖石在垂直荷載等于零的直接剪切試驗(yàn)中發(fā)生破壞，試畫出這時(shí)的莫爾圓。2.22 請(qǐng)推導(dǎo)馬克斯威爾模型的本構(gòu)方程、蠕變方程和松弛方程，并畫出力學(xué)模型、蠕變和松弛曲線。2.23 請(qǐng)推導(dǎo)開爾文模型的本構(gòu)方程、蠕變方程、卸載方程和松弛方程，并畫出力學(xué)模型、蠕變曲線。第3章 巖體的力學(xué)特性3.1 名詞解釋：巖體結(jié)構(gòu)、巖體結(jié)構(gòu)面、切割度、卸荷裂隙、工程巖體、RQD、BQ、RMR3.2 結(jié)構(gòu)面按其成因通常分為哪幾種類型，

5、各有什么特點(diǎn)？3.3 簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)面的自然特征。3.4 結(jié)構(gòu)面的剪切變形、法向變形與結(jié)構(gòu)面的哪些因素有關(guān)？3.5 為什么結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)具有尺寸效應(yīng)？其尺寸效應(yīng)體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？3.6 簡(jiǎn)述工程巖體分類的目的。3.7 在CSIR分類法、Q分類法和BQ分類法中各考慮了巖體的哪些因素？3.8 如何進(jìn)行CSIR分類？3.9 有一潮濕巖體，節(jié)理水壓力為0，點(diǎn)荷載強(qiáng)度指標(biāo)為3MPa，節(jié)理間距為0.45m，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD為55%。試按表3-6制定一張與節(jié)理狀態(tài)對(duì)應(yīng)的巖體評(píng)分RMR值表。3.10 如何通過(guò)巖體分級(jí)確定巖體的有關(guān)力學(xué)參數(shù)？3.11 以含一條結(jié)構(gòu)面的巖石試樣的強(qiáng)度分析為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)單介紹巖體強(qiáng)度與結(jié)

6、構(gòu)面強(qiáng)度和巖石強(qiáng)度的關(guān)系，并在理論上證明結(jié)構(gòu)面方位對(duì)巖體強(qiáng)度的影響。3.12 巖體強(qiáng)度的確定方法主要有哪些？3.13 簡(jiǎn)述Hoek-Brown巖體強(qiáng)度估算方法。3.14 巖體與巖石的變形有何異同？3.15 巖體的變形參數(shù)確定方法有哪些？3.16 在巖體的變形試驗(yàn)中，承壓板法、鉆孔變形法和狹縫法各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？3.17 巖體變形曲線可分為幾類？各類巖體變形曲線有何特點(diǎn)？3.18 在一次巖體地震波試驗(yàn)中，測(cè)得壓縮波與剪切被的波速分別為4500m/s、2500m/s，假定巖體的容重為25.6kN/m3，試計(jì)算、。第4章 巖體地應(yīng)力及其測(cè)量方法4.1 地殼是靜止不動(dòng)的還是變動(dòng)的？怎樣理解巖體的自然平衡

7、狀態(tài)？4.2 巖體原始應(yīng)力狀態(tài)與哪些因素有關(guān)？4.3 試述自重應(yīng)力場(chǎng)與構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的區(qū)別和特點(diǎn)。4.4 什么是巖體的構(gòu)造應(yīng)力？構(gòu)造應(yīng)力是怎樣產(chǎn)生的？土中有無(wú)構(gòu)造應(yīng)力？為什么？4.5 試判斷正斷層、逆斷層、平移斷層產(chǎn)生時(shí)，其最大主應(yīng)力與最小主應(yīng)力的方向？4.6 什么是側(cè)壓系數(shù)？側(cè)壓系數(shù)能否大于1？從側(cè)壓系數(shù)值的大小如何說(shuō)明巖體所處的應(yīng)力狀態(tài)？4.7 某花崗巖埋深一公里，其上覆蓋地層的平均容重為，花崗巖處于彈性狀態(tài)，泊松比。該花崗巖在自重作用下的初始垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力分別為多少。4.8 簡(jiǎn)述地應(yīng)力測(cè)量的重要性。4.9 地應(yīng)力是如何形成的？控制某一工程區(qū)域地應(yīng)力狀態(tài)的主要因素是什么？4.10 簡(jiǎn)述地殼

8、淺部地應(yīng)力分布的基本規(guī)律。4.11 地應(yīng)力測(cè)量方法分哪兩類？?jī)深惖闹饕獏^(qū)別在哪里？每類包括那些主要測(cè)量技術(shù)？4.12 簡(jiǎn)述水壓致裂法的基本測(cè)量原理和主要優(yōu)缺點(diǎn)。4.13 簡(jiǎn)述聲發(fā)射法的主要測(cè)試原理。4.14 簡(jiǎn)述套孔應(yīng)力解除法的基本測(cè)量原理和主要測(cè)試步驟。第5章 巖石地下工程5.1 名詞解釋：圍巖、二次應(yīng)力場(chǎng)、圍巖壓力5.2 簡(jiǎn)述地下工程的Barton分類和埋置深度分類。5.3 分析地下工程圍巖應(yīng)力的彈塑性分布特征。5.4 簡(jiǎn)述地下工程圍巖體的破壞機(jī)理。5.5 簡(jiǎn)述地下工程脆性圍巖、塑性圍巖的破壞形式及產(chǎn)生的機(jī)制。5.6 什么是新奧法？簡(jiǎn)述其要點(diǎn)。5.7 地下工程支護(hù)設(shè)計(jì)方法有哪幾種？5.8

9、地下工程支護(hù)結(jié)構(gòu)有哪幾種類型？錨噴支護(hù)的力學(xué)作用機(jī)理是什么？5.9 錨桿支護(hù)對(duì)圍巖有哪些作用？如何確定錨桿的長(zhǎng)度和間距？5.10 什么是圍巖變形曲線和支護(hù)特性曲線？支護(hù)特性曲線的主要作用是什么？5.11 今在的均質(zhì)石灰?guī)r體地表下100m深度處開挖一個(gè)圓形洞室，已知巖體的物理力學(xué)性指標(biāo)為：kN/m3，C=0.3MPa，=，試問(wèn)洞壁是否穩(wěn)定？第6章 巖石邊坡工程6.1 邊坡的分類有哪些？6.2 簡(jiǎn)述巖石邊坡破壞的基本類型及其特點(diǎn)。6.3 影響邊坡穩(wěn)定性的因素有什么？哪些是主要因素？6.4 巖石邊坡穩(wěn)定性分析主要有哪幾種方法？極限平衡法的原理是什么？6.5 巖石邊坡加固常見的方法有哪些？6.6 請(qǐng)推

10、導(dǎo)單一平面滑動(dòng)破壞的巖坡，滑動(dòng)體后部可能出現(xiàn)的張裂縫的最大深度為，式中，為巖石重度，c為滑面粘聚力，為內(nèi)摩擦角。6.7 已知均質(zhì)巖坡的，c=300kPa，=25kN/m3，問(wèn)當(dāng)巖坡高度為200m時(shí)，坡角應(yīng)當(dāng)采用多少度？如果已知坡角為50度，問(wèn)極限的坡高是多少？6.8 有一巖坡坡高H=100m，坡頂垂直張裂隙深40m，坡角，結(jié)構(gòu)面傾角。巖體的性質(zhì)指標(biāo)為：=25kN/m3，=0，=。試問(wèn)當(dāng)裂隙內(nèi)的水深達(dá)何值時(shí)，巖坡處于極限平衡狀態(tài)？第7章 巖石地基工程7.1 巖石地基工程有哪些特征？7.2 巖石地基設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些原則？7.3 巖石地基上常用的基礎(chǔ)型式有哪幾種，地基破壞模式有那些？7.4 確定巖石地基中應(yīng)力分布的意義是什么？7.5 根據(jù)完整巖石和結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)，可以將巖石地基的沉降分為哪