巖石力學要點四

1、巖石力學要點 四 練習題一、名詞解釋：1、各向異性：巖石的全部或部分物理、力學性質(zhì)隨方向不同而表現(xiàn)出差異的性質(zhì)。2、軟化系數(shù)：飽水巖樣抗壓強度與自然風干巖樣抗壓強度的比值。3、初始碎脹系數(shù)：破碎后樣自然堆積體積與原體積之比。4、巖體裂隙度K：取樣線上單位長度上的節(jié)理數(shù)。5、本構方程：描述巖石應力與應變及其與應力速率、應變速率之間關系的方程（物理方程）。6、平面應力問題：某一方向應力為0。（受力體在幾何上為等厚薄板，如薄板梁、砂輪等）1平面應變問題：受力體呈等截面柱體，受力后僅兩個方向有應變，此類問題在彈性力學中稱為平面應變問題。2給定載荷：巷道圍巖相對孤立，支架僅承受孤立圍巖的載荷。3長時強度

2、：作用時間為無限大時的強度（最低值）。4擴容現(xiàn)象：巖石破壞前，因微裂隙產(chǎn)生及內(nèi)部小塊體相對滑移，導致體積擴大的現(xiàn)象5支承壓力：回采空間周圍煤巖體內(nèi)應力增高區(qū)的切向應力。1平面應力問題：受力體呈等厚薄板狀，所受應力為平面應力，在彈性力學中稱為平面應力問題。2給定變形：圍巖與母體巖層存在力學聯(lián)系，支架承受圍巖變形而產(chǎn)生的壓力，這種工作方式稱為給定變形。3準巖體強度：考慮裂隙發(fā)育程度，經(jīng)過修正后的巖石強度稱為準巖體強度。4剪脹現(xiàn)象：巖石受力破壞后，內(nèi)部斷裂巖塊之間相互錯動增加內(nèi)部空間在宏觀上表現(xiàn)體積增大現(xiàn)象。5滯環(huán)：巖石屬滯彈性體，加卸載曲線圍成的環(huán)狀圖形，其面積大小表示因內(nèi)摩擦等原因消耗的能量。1

3、、巖石的視密度：單位體積巖石（包括空隙）的質(zhì)量。2、擴容現(xiàn)象：巖石破壞前，因微裂隙產(chǎn)生及內(nèi)部小塊體相對滑移，導致體積擴大的現(xiàn)象。3、巖體切割度Xe：巖體被裂隙割裂分離的程度：4、彈性后效：停止加、卸載，應變需經(jīng)一段時間達到應有值的現(xiàn)象。5、粘彈性：巖石在發(fā)生的彈性變形具有滯后性，變形可緩慢恢復。6、軟巖（地質(zhì)定義）：單軸抗壓強度小于25MPa的松散、破碎、軟弱及風化膨脹類巖石。二、填空題：1、礦物、結(jié)構、構造是影響巖石力學性質(zhì)和物理性質(zhì)的三個重要因素。2、已知巖石的孔隙率為5%，則其孔隙比為0.053。3、巖石在不同的應力作用下，其極限強度的大小滿足抗剪強度 >抗拉強度。 4、巖

4、石形成各向異性的原因是巖石物質(zhì)成分、結(jié)構具有方向性，節(jié)理、結(jié)構面、層面具有方向性。5、巖石蠕變的類型分為穩(wěn)定蠕變和不穩(wěn)定蠕變兩種。6、馬克斯維爾（M）體描述具有瞬時彈性變形、等速蠕變和松弛性質(zhì)的不穩(wěn)定蠕變，其結(jié)構組成為M = HN （或元件 圖）。7、巖石抗凍系數(shù)為巖樣在正負25之間反復凍融，其抗壓強度降低值與未凍融前抗壓強度的百分比。8、塑性區(qū)圍巖具有彈塑性位移，位移僅與應力偏量有關，與靜水壓力無關。9、目前維護井下巷道圍巖穩(wěn)定，主要從兩個方面入手:增強圍巖強度、降低圍巖應力。10、從支護原理上分析，普通支護為被動支護，錨噴支護為主動支護。11、錨桿支護設計時一般先確定錨固力，然后確定拉斷力

5、，再確定錨桿桿徑。1.開爾文（K）體描述有彈性后效的穩(wěn)定蠕變，其結(jié)構組成為K = H|N （或元件圖）。2.莫爾認為無論巖石處于何種應力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞。3.依據(jù)回采空間是否移動，分為移動支承壓力、固定支承壓力。4.一般講，巖體強度介于巖石強度與結(jié)構面（弱面）強度之間。5.ISRM 建議：加載速率為0.51.0MPa/s；破壞時間一般為510分鐘。6.巖石破壞后所具有的殘余強度是指破裂巖塊之間因相互錯動摩擦產(chǎn)生的摩擦阻力。7.一般以高于（低于）原巖應力5%為界，劃分集中應力影響范圍。1描述不穩(wěn)定蠕變的馬克斯維爾（M）體結(jié)構組成為M = HN （或元件圖）。2礦物、結(jié)構、構造是影響巖石力學

6、性質(zhì)和物理性質(zhì)的三個重要因素。3巖體由巖塊、結(jié)構面組成。 4格里菲斯認為不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質(zhì)上都是拉伸應力引起巖石破壞。5錨桿的作用原理有懸吊、組合梁、擠壓拱、抗剪切等不同解釋。6巖石塑性變形有真塑性和假塑性之說，其中假塑性變形是指巖石內(nèi)部存在的節(jié)理裂隙被壓閉合在宏觀表現(xiàn)上的變形。7當側(cè)壓系數(shù)為1/3時，圓形巷道周邊恰恰不產(chǎn)生拉應力。1、已知巖石的孔隙比為0.053，則其孔隙率為5%。2、巖石在不同的應力作用下，其極限強度的大小滿足三向抗壓強度>單軸抗壓強度。3、結(jié)構面密集程度由裂隙度K與切割度Xe表征。4、巖石的破壞類型分為斷裂破壞（劈裂）、流動破壞（剪切）兩種。5

7、、典型蠕變曲線分為初始蠕變、定常蠕變、加速蠕變?nèi)A段。6、開爾文（K）體描述有彈性后效的穩(wěn)定蠕變，其結(jié)構組成為K = H | N （或元件圖）。7、巷道圍巖受地壓作用產(chǎn)生的三區(qū)分別為塑性區(qū)、彈性區(qū)、原始應力區(qū)。8、彈性區(qū)圍巖具有彈性或粘彈性位移，位移與巖石彈性性質(zhì)有關。9、大量實驗表明，塑性變形與靜水應力無關，只與應力偏量有關，與剪應力有關。10、錨桿施工時要注意兩點足夠、可靠的錨固力；穩(wěn)定、完整的巖幫。三、簡答題：1、什么是全應力應變曲線？為什么普通材料試驗機得不出全應力應變曲線？答：在單軸壓縮下，記錄巖石試件被壓破壞前后變形 過程的應力應變曲線。普通材料實驗機整體剛度相對較小，對試件施加載

8、荷產(chǎn)生的反作用力將使實驗機構件產(chǎn)生較大變形（彈性能儲存），當巖石試件被壓壞時，試件抗壓能力急劇下降，致使實驗機彈性變形迅速恢復（彈性能釋放）摧毀巖石試件，而得不到巖石破壞后的應力應變曲線。剛性實驗機在施加載荷時，自身變形極小，儲存的彈性能不足以摧毀巖石試件，因此可以得到巖石破壞后的應力應變曲線。2、簡述巖石在三軸壓縮下的變形特征。答：E、與單軸壓縮基本相同；隨圍壓增加三向抗壓強度增加；峰值變形增加；彈性極限增加；巖石由彈脆性向彈塑性、應變硬化轉(zhuǎn)變。3、按結(jié)構面成因，結(jié)構面通常分為幾種類型？答：按成因分類有三種類型： 原生結(jié)構面成巖階段形成的結(jié)構面； 構造結(jié)構面在構造運動作用下形成的結(jié)構面；次生

9、結(jié)構面由于風化、人為因素影響形成的結(jié)構面。4、在巷道圍巖控制中，可采取哪些措施以改善圍巖應力條件？答：選擇合理的巷道斷面參數(shù)（形狀、尺寸），避免拉應力區(qū)產(chǎn)生（無拉力軸比）；巷道軸線方向與最大主應力方向一致；將巷道布置在減壓區(qū)（沿空、跨采、卸壓）。5、地應力測量方法分哪兩類？兩類的主要區(qū)別在哪里？每類包括哪些主要測量技術？答：分為直接測量法和間接測量法。直接測量法是用測量儀器直接測量和記錄各種應力量。間接測量法，不直接測量應力量，而是借助某些傳感元件或某些介質(zhì)，測量和記錄巖體中某些與應力有關的物理量的變化，通過其與應力之間存在的對應關系求解應力。直接測量法包括：扁千斤頂法、水壓致裂法、剛性包體應

10、力計法和聲發(fā)射法等。間接測量法包括：套孔應力解除法、局部應力解除法、松弛應變測量法、孔壁崩落測量法、地球物理探測法。1巖石的塑性和流變性有什么不同?答：塑性指巖石在高應力（超過屈服極限）作用時，產(chǎn)生不可恢復變形的性質(zhì)。流變性指巖石在任何應力作用下，隨時間增長而產(chǎn)生的不可恢復的變形。相同點：均為不可恢復變形；不同點：變形產(chǎn)生的原因、機理不同。2試敘述構造應力對原巖應力場的影響及其特點。答：影響：加大了水平應力和應力不均衡分布。構造應力特點：1）分布不均，在構造區(qū)域附近最大；2）水平應力為主，淺部尤為明顯；3）具有明顯的方向性；4）堅硬巖層中明顯，軟巖中不明顯；5）3簡述圍壓對巖石力學性質(zhì)的影響。

11、圍壓可改變巖石的力學性狀。圍壓增大致使塑性增大、峰值強度增高、破壞前變形加大。實驗時加載 速率大，導致彈性摸量大、強度指標高。4影響巷道圍巖穩(wěn)定的主要因素有哪些？圍巖強度、應力集中程度、原始應力大小、巷道支架的支撐力5采用錨桿支護時如何選擇錨桿的桿徑？錨桿桿徑確定：一般先確定錨固力，然后由拉斷力錨固力確定拉斷力，再確定桿徑。1巖石受載時會產(chǎn)生哪些類型的變形?巖石受載可發(fā)生彈性變形、塑性變形和粘性變形。一般巖石呈現(xiàn)粘彈性性質(zhì)（滯彈性），即應變的產(chǎn)生和恢復滯后于應力變化。2程巖體比尼奧斯基分類法依據(jù)哪些指標對巖體進行分類？依據(jù)巖塊強度、RQD、節(jié)理間距、節(jié)理條件、地下水條件五個指標進行分類。3巖體

12、與巖石相比，其變形性質(zhì)有何特點？巖體變形與巖石相比E低，峰值強度低，殘余強度低，高；達到峰值后，巖體呈柔性破壞，并保留一定殘余強度；各向異性顯著，不同結(jié)構面分布呈現(xiàn)不同變形性質(zhì)。4試分析支承壓力的有利因素與不利因素。有利：壓酥煤體，便于落煤，節(jié)省能耗。不利：破壞煤體引起片幫，不利頂板管理；破壞頂板，生成采動裂隙，造成頂板破碎不易管理；高應力引起巷道圍巖變形嚴重，維護量大不安全；高應力易引發(fā)沖擊地壓。5采用錨桿支護時，如何選擇錨桿的類型？堅硬、厚層狀巖體多選用端頭錨固型；松軟破碎、裂隙發(fā)育巖體多選用全長錨固；為增加錨桿作用效果，錨固經(jīng)常與噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼板條帶等聯(lián)合使用。1、在巷道圍巖控制

13、中，采用哪些措施可使支護更加合理？答：對于位移明顯巷道，采用恒阻可伸縮支護形式；對于變形量較大的軟巖，采用二次支護；支架與圍巖要整體接觸，使應力均勻傳遞；加強支護與圍巖間的整體性，共同承受載荷作用。2、峰前區(qū)應力應變曲線有幾種類型，各表示巖石何種性質(zhì)？答：峰前區(qū)應力應變曲線形態(tài)可分為直線型、下凹型、上凹型、S型、平緩型，分別表示了巖石受力作用后呈現(xiàn)的彈性、彈塑性、塑彈性、塑彈塑性和彈粘性性質(zhì)。3、巖體結(jié)構基本類型有哪些？完整結(jié)構； 塊裂結(jié)構； 板裂結(jié)構； 碎裂結(jié)構； 斷續(xù)結(jié)構；散體結(jié)構4、結(jié)構面的剪切變形、法向變形與結(jié)構面的哪些因素有關？剪切變形與巖石強度（C）、結(jié)構面粗糙性（JRC）有關；法

14、向變形與結(jié)構面抗壓強度（JCS）、結(jié)構面粗糙性（JRC）、結(jié)構面張開度（）有關。5、簡述水壓致裂法主要測量步驟及適用條件。答：（1）打孔到測量應力的部位，將加壓段用封隔器密封；（2）向隔離段注入高壓水，測得巖體初始開裂壓力Pi；（3）把高壓水釋放后重新加壓，測得壓力Pr和穩(wěn)定關閉壓力Ps， 重復23次；（4）將封隔器完全卸壓后連同加壓管等全部設備從鉆孔中取出；（5）測量水壓裂隙和鉆孔試驗段的天然節(jié)理、裂隙的位置、方向和大小，做好記錄。適用于：完整、脆性巖石。4.簡述斜坡中應力分布特點：（1）斜坡周圍主應力跡線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)：愈接近臨空面,最大主應力1愈接近平行于臨空面, 3與之正交,向坡內(nèi)逐漸恢

15、復到原始狀態(tài)。（2）坡腳附近形成最大剪應力增高帶，往往產(chǎn)生與坡面或坡底面平行的壓致拉裂面。（3）在坡頂面和坡面的某些部位,坡面的徑向應力和坡頂面的切向力可轉(zhuǎn)化為拉應力，形成張力帶,易形成與坡面平行的拉裂面。（4）與主應力跡線偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系,坡體內(nèi)最大剪應力跡線由原來的直線變成近似圓弧線,弧的下凹方向朝著臨空方向。（5）坡面處由于側(cè)向壓力趨于零,實際上處于兩向受力狀態(tài),而向坡內(nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。5.工程地質(zhì)常用的研究方法主要有自然歷史分析法、數(shù)學力學分析法、模型模擬試驗法、工程地質(zhì)類比法等。6.試述巖土體穩(wěn)定性分析剛體極限平衡法的思路（1）可能破壞巖土體的幾何邊界條件分析（2）受力條件分析（3）

16、確定計算參數(shù)（4）計算穩(wěn)定性系數(shù)（5）確定安全系數(shù)進行穩(wěn)定性評價7.巖石力學、土力學與工程地質(zhì)學有何關系巖石力學和土力學與工程地質(zhì)學有著十分密切的關系，工程地質(zhì)學中的大量計算問題，實際上就是巖石力學和土力學中所研究課題，因此在廣義的工程地質(zhì)學概念中，甚至將巖石力學、土力學也包含進去，土力學和巖石力學是從力學的觀點研究土體和巖體。它們屬力學范疇的分支。9.水對巖土體穩(wěn)定性有何影響（1）降低巖土體強度性能（2）靜水壓力（3）動水壓力（4）孔隙水壓力抵消有效應力（5）地表水的沖刷、侵蝕作用（6）地下水引起的地質(zhì)病害、地基失穩(wěn)（巖溶塌陷、地震液化、巖土的脹縮、土體鹽漬化、黃土濕陷等）。四、論述題：1試

17、說明普氏、太沙基地壓計算理論，并給予評價。答：普氏認為：頂板巖石受力作用可形成平衡拱（免壓拱），使上覆巖層壓力通過拱軸轉(zhuǎn)移到兩側(cè)圍巖上，當兩側(cè)圍巖穩(wěn)定時，巷道支架僅承受平衡拱內(nèi)巖石的重力作用。兩幫巖體受拱傳遞壓力作用，產(chǎn)生較大變形，當達到其強度時，兩幫巖體將滑移，失去支撐作用，致使拱寬、拱高加大，頂壓與側(cè)壓增大。太沙基認為：跨度為2a 范圍內(nèi)的上部巖石將由于自重而下沉，兩側(cè)摩擦力阻止其下沉，支架所承受的壓力為下滑力與摩擦力之差。評價： 兩種計算方法均為估算法。普氏地壓公式與深度無關，不能解釋應力隨深度增大的現(xiàn)象；適用于松 散巖體，對整體性、強度高的巖體，計算結(jié)果與實際有出入；應用簡便（估算）、

18、存在局限性。太沙基公式從另一角度提出地壓計算公式，也反映了免壓拱效應，經(jīng)變換后與普式公式同形。適用于埋深不大、圍巖松散破碎條件。 2分析庫侖、莫爾、格里菲斯強度理論的基本觀點并給予評價。答： 庫侖認為：巖石破壞為剪切破壞；巖石抵抗剪切破壞的能力由兩部分組成：內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦力。 莫爾認為：無論巖石處于何種應力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞；破壞時，剪切面上所需的剪應力不僅與巖石性質(zhì)有關，而且與作用在剪切面上的正應力有關。格里菲斯認為：不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質(zhì)上都是拉伸應力引起巖石破壞。 評價：庫侖強度理論是莫爾強度理論的直線形式。莫爾理論較好解釋了巖石抗拉強度遠遠低于抗壓強度特征，解釋了三向等拉

19、時破壞，三向等壓時不破壞現(xiàn)象，但忽視了中間應力的作用。格式理論推導巖石抗壓強度為抗拉強度的8倍，反映了巖石的真實情況，較好證明了巖石在任何應力狀態(tài)下都是由于拉伸引起破壞，但對裂隙被壓閉合抗剪強度增高解釋不夠。莫爾理論適用于塑性巖石，及脆性巖石的剪切破壞；不適用于拉斷破壞。格式理論適用于脆性巖石及材料破壞。3試分析莫爾與格里菲斯強度理論的基本觀點并給予評價，說明各自適用條件。莫爾認為：無論巖石處于何種應力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞；破壞時，剪切面上所需的剪應力不僅與巖石性質(zhì)有關，而且與作用在剪切面上的正應力有關。格里菲斯認為：不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質(zhì)上都是拉伸應力引起巖石破壞。 評價：莫爾理

20、論較好解釋了巖石抗拉強度遠遠低于抗壓強度特征，解釋了三向等拉時破壞，三向等壓時不破壞現(xiàn)象，但忽視了中間應力的作用。格式理論推導巖石抗壓強度為抗拉強度的8倍，反映了巖石的真實情況，較好證明了巖石在任何應力狀態(tài)下都是由于拉伸引起破壞，但對裂隙被壓閉合抗剪強度增高解釋不夠。莫爾理論適用于塑性巖石，及脆性巖石的剪切破壞；不適用于拉斷破壞。格式理論適用于脆性巖石及材料破壞。判斷題：1.結(jié)構面組數(shù)越多，巖體強度越接近于結(jié)構面強度。（ ）2.巖石三向抗壓強度不是一個固定值，將隨圍壓變化而改變。（）3.流變模型元件并聯(lián)組合時，各元件滿足應力相等，應變相加關系。（×）4.在未受開采影響的原巖體內(nèi)存在著

21、原巖應力，其方向與水平方向垂直。（×）5.巖石抗壓強度值的離散系數(shù)越大，說明巖石抗壓強 度平均值的可信度越高。（×）6.根據(jù)服務年限要求，礦井運輸大巷應按照等應力軸比設計其斷面尺寸。（×）7.巖石蠕變與巖石類別有關，與應力大小有關。（）8.有粘聚力的固結(jié)巖體體，由地表開始側(cè)壓力與深度成線性增長。（×）9.橢圓斷面巷道，其長軸方向與最大主應力方向一致時，周邊受力條件最差。（×）10.在力學處理上，弱面不僅能承受壓縮及剪切作用，還能承受拉伸作用。(×)1結(jié)構面組數(shù)越多，巖體越接近于各向異性。（×）2流變模型元件串聯(lián)組合時，各元件

22、滿足應變相等，應力相加關系。（×）3軟弱巖層受力后變形較大，表明構造應力在軟弱巖層中表現(xiàn)顯著。（×）4巖石限制性剪切強度不是固定值，與剪切面上作用的正壓力有關。（）5軟巖破壞為漸進過程，首先對破壞部位支護，可使軟巖控制取得好的效果。（）6隨開采深度增加，巷道圍巖變形將明顯增大。（）7從巷道周邊圍巖受力情況看，拱型斷面巷道要比梯形巷道斷面差。（×）8塑性變形與靜水應力無關，只與應力偏量有關，與剪應力有關。（）9對無粘聚力的松散體，由地表開始側(cè)壓力即與深度成線性增長。（）10巷道返修是一種較好的巷道支護對策。（×）1.水庫蓄水前，河間地塊存在地下分水嶺，蓄水

23、后將不會產(chǎn)生庫水向鄰谷的滲漏。×2.斜坡變形的結(jié)果將導致斜坡的破壞。×3.在巖土體穩(wěn)定性評價中，由于邊界條件、荷載條件、巖土體強度等難以精確確定，通常在設計上考慮上述因素及建筑物重要性而綜合確定一經(jīng)驗值，此即穩(wěn)定性系數(shù)。×4.地震烈度是衡量地震本身大小的尺度，由地震所釋放出來的能量大小來確定。×5.用標準貫入試驗判定砂土液化時，若某一土層的實際貫入擊數(shù)小于臨界貫入擊數(shù)，則該土層液化。1.巖石的物理力學性質(zhì)1.巖體：位于一定地質(zhì)環(huán)境中，在各種宏觀地質(zhì)界面（斷層、節(jié)理、破碎帶等）分割下形成的有一定結(jié)構的地質(zhì)體。由結(jié)構面與結(jié)構體組成的地質(zhì)體。2.巖石：是經(jīng)過地

24、質(zhì)作用而天然形成的一種或多種礦物的集合體。具有一定結(jié)構構造的礦物（含結(jié)晶和非結(jié)晶的）集合體。3.巖（體）石力學：是力學的一個分支學科，是研究巖（體）石在各種力場作用下變形與破壞規(guī)律的理論及其實際應用的一門基礎學科。4.結(jié)構面：指在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，巖體內(nèi)形成的具有一定的延伸方向和長度，厚度相對較小的宏觀地質(zhì)界面或帶。5.巖石質(zhì)量指標（RQD）：指大于10cm的巖芯累計長度與鉆孔進尺長度之比的百分數(shù)。6.空隙指數(shù)：指在0.1MPa壓力條件下，干燥巖石吸入 水的重量與巖石干重量的比值。7.軟化性：軟化性是指巖石浸水飽和后強度降低的性質(zhì)。8.軟化系數(shù)：指巖石試件的飽和抗壓強度與干燥狀態(tài)下的抗壓強度

25、的比值。9.膨脹性：是指巖石浸水后體積增大的性質(zhì)。10.單軸抗壓強度：是指巖石試件在單軸壓力下達到破壞的極限值。，11.抗拉強度：是指巖石試件在單向拉伸條件下試件達到破壞的極限值。12.抗剪強度：是指巖石抵抗剪切破壞的能力。13.形狀效應：在巖石試驗中，由于巖石試件形狀的不同，得到的巖石強度指標也就有所差異。這種由于形狀的不同而影響其強度的現(xiàn)象稱為“形狀效應”。14.尺寸效應：巖石試件的尺寸愈大，則強度愈低，反之愈高，這一現(xiàn)象稱為“尺寸效應”。15.延性度：指巖石在達到破壞前的全應變或永久應變。16.流變性：指在外界條件不變時，巖石應變或應力隨時間而變化的性質(zhì)。17.蠕變：指在應力不變的情況下

26、，巖石的變形隨時間不斷增長的現(xiàn)象。18.應力松弛：是指當應變不變時，巖石的應力隨時間增加而不斷減小的現(xiàn)象。19.彈性后效：是指在加荷或卸荷條件下，彈性應變滯后于應力的現(xiàn)象。20.峰值強度：若巖石應力應變曲線上出現(xiàn)峰值，峰值最高點的應力稱為峰值強度。21.長期強度：指長期荷載（應變速率小于106s）作用下巖石的強度。22.擴容：在巖石的單軸壓縮試驗中，當壓力達到一定程度以后，巖石中的破裂或微裂紋繼續(xù)發(fā)生和擴展，巖石的體積應變增量由壓縮轉(zhuǎn)為膨脹的力學過程，稱之為擴容。23.應變硬化：在屈服點以后（在塑性變形區(qū)），巖石（材料）的應力應變曲線呈上升曲線，如要使之繼續(xù)變形，需要相應地增加應力，這種現(xiàn)象稱

27、之為應變硬化。24.疲勞破壞：在循環(huán)荷載作用下，巖石會在比峰值應力低的應力水平下破壞的現(xiàn)象。25.疲勞強度：是使巖石（材料）發(fā)生疲勞破壞時循環(huán)荷載的應力水平的大?。ǚ嵌ㄖ担?。26.速率效應：是指在巖石試驗中由于加載速率的不同而引起的巖石強度的變化現(xiàn)象。27.延性流動：是指當應力增大到一定程度后，應力增大很小或保持不變時，應變持續(xù)不斷增長而不出現(xiàn)破裂，也即是有屈服而無破裂的延性流動。28.脆性破壞：是指巖石在破壞前變形很小，出現(xiàn)急劇而迅速的破壞，且破壞后應力降很大。29.延性破壞：是指巖石在破壞前發(fā)生了較大的永久塑性變形，并且破壞后應力降很小。30.強度準則：表征巖石破壞時的應力狀態(tài)和巖石強度參

28、數(shù)之間的關系，一般可以表示為極限應力狀態(tài)下的主應力間的關系方程：1f（2，3）或f（）。31.塑性變形：在外力撤去后 不能夠恢復的變形。2.巖體的力學性質(zhì)及分類2.巖體的力學性質(zhì)及分類l.結(jié)構面：指在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中巖體內(nèi)形成的具有一定的延伸方向和長度，厚度相對較小的宏觀地質(zhì)界面或帶。又稱弱面或地質(zhì)界面，是指存在于巖體內(nèi)部的各種地質(zhì)界面，包括物質(zhì)分異面和不連續(xù)面，如假整合、不整合、褶皺、斷層、層面、節(jié)理和片理等。2.原生結(jié)構面：在成巖階段形成的結(jié)構面，根據(jù)巖石成因的不同，可分為沉積結(jié)構面、巖漿（火成）結(jié)構面和變質(zhì)結(jié)構面三類。3.構造結(jié)構面：指在構造運動作用下形成的各種結(jié)構面，如劈理、節(jié)理、斷

29、層面等。4.次生結(jié)構面：指在地表條件下，由于外力(如風力、地下水、卸荷、爆破等)的作用而形成的各種界面，如卸荷裂隙、爆破裂隙、風化裂隙、風化夾層及泥化夾層等。5.結(jié)構面頻率：即裂隙度，是指巖體中單位長度直線所穿過的結(jié)構面數(shù)目。6.結(jié)構體：結(jié)構面依其本身的產(chǎn)狀，彼此組合將巖體切割成形態(tài)不一、大小不等以及成分各異的巖石塊體，被各種結(jié)構面切割而成的巖石塊體稱為結(jié)構體。7.結(jié)構效應：是指巖體中結(jié)構面的方向、性質(zhì)、密度和組合方式對巖體變形的影響。8.剪脹角（angleofdilatancy）：巖體結(jié)構面在剪切變形過程中所發(fā)生的法向位移與切向位移之比的反正切值。9.節(jié)理化巖體：是指被各種節(jié)理、裂隙切割呈碎

30、裂結(jié)構的巖體。10.結(jié)構面產(chǎn)狀的強度效應：指結(jié)構面與作用力之間的方位關系對巖體強度所產(chǎn)生的影響。11.結(jié)構面密度的強度效應：指結(jié)構面發(fā)育程度(數(shù)量)對巖體強度所產(chǎn)生的影響。12.巖體完整性指標：是指巖體彈性縱波與巖石彈性縱波之比的平方。13.巖體基本質(zhì)量：巖體所固有的、影響工程巖體穩(wěn)定性的最基本屬性，巖體基本質(zhì)量由巖石堅硬程度和巖體完整程度決定。14.自穩(wěn)能力：在不支護條件下，地下工程巖體不產(chǎn)生任何形式破壞的能力。15.體積節(jié)理數(shù)：是指單位巖體體積內(nèi)的節(jié)理(結(jié)構面)數(shù)目。16.巖石質(zhì)量指標(RQD)：長度在10cm（含10cm)以上的巖芯累計長度占鉆孔總長的百分比，稱為巖石質(zhì)量指標RQD(Ro

31、ckQualityDesignation)。3.巖體中天然應力及其量測1.地應力：自然狀態(tài)下在原巖體中存在的由于巖石自重和構造應力形成的分布應力稱為地應力，也稱巖體天然應力。2.原巖應力：在工程中指天然存在于巖體之中(內(nèi)部)而與任何人為因素無關的應力，也稱天然應力。3.殘余應力：指沒有外力作用時在巖體內(nèi)部由于某種原因在整個巖體內(nèi)的不均勻的變形而引起的應力。4.初始地應力：巖體中存在的未受到工程擾動的原始應力狀態(tài)下的應力。5.自重應力：由于 巖體自重而產(chǎn)生的天然應力叫自重應力。6.構造應力：由于地質(zhì)構造活動在巖體中引起的應力場，這種應力與一定范圍地質(zhì)構造有關，其主要特點是水平應力大于覆巖垂直應力分量。這一作用可以持續(xù)到地層深處。7.應力重分布：巖體受到工程活動擾動，引起巖體中初始應力的轉(zhuǎn)移變化形成的新的應力場狀態(tài)。8.二次應力：相對于初始應力而言，巖體上或巖體內(nèi)部受到人類工程活動擾動，引起初始應力自然平衡狀態(tài)的改變，使一定范圍內(nèi)的原始應力重分布形成的新的應力稱為二次應力，或稱次生應力。次生應力直接與工程穩(wěn)定性有關。9.垂直應力：地下巖體中上覆巖層的重量所造成的應力。10.切向應力：作用于巷道截面的切線方向的應力。11.徑向應力：垂直于巷道周邊切線的正應力。12.巖爆：是地下洞室開挖過程中圍巖發(fā)生突然脆性破壞的現(xiàn)象。