巖石力學名詞解釋

巖石力學名詞解釋巖石力學名詞解釋巖石力學名詞解釋巖石力學名詞解釋編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:一.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(gòu)的地質(zhì)體。由結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體組成的地質(zhì)體。2.巖石：是經(jīng)過地質(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(gòu)構(gòu)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(chǔ)學科。4.結(jié)構(gòu)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，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10－6／s）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?6.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)和巖石強度參數(shù)之間的關(guān)系，一般可以表示為極限應力狀態(tài)下的主應力間的關(guān)系方程：σ1＝f（σ2，σ3）或τ＝f（σ）。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)及分類二.巖體的力學性質(zhì)及分類l.結(jié)構(gòu)面：①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。②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(gòu)面：在成巖階段形成的結(jié)構(gòu)面，根據(jù)巖石成因的不同，可分為沉積結(jié)構(gòu)面、巖漿（火成）結(jié)構(gòu)面和變質(zhì)結(jié)構(gòu)面三類。3.構(gòu)造結(jié)構(gòu)面：指在構(gòu)造運動作用下形成的各種結(jié)構(gòu)面，如劈理、節(jié)理、斷層面等。4.次生結(jié)構(gòu)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(gòu)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(gòu)面數(shù)目。6.結(jié)構(gòu)體：結(jié)構(gòu)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(gòu)面切割而成的巖石塊體稱為結(jié)構(gòu)體。7.結(jié)構(gòu)效應：是指巖體中結(jié)構(gòu)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(gòu)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、裂隙切割呈碎裂結(jié)構(gòu)的巖體。10.結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀的強度效應：指結(jié)構(gòu)面與作用力之間的方位關(guān)系對巖體強度所產(chǎn)生的影響。11.結(jié)構(gòu)面密度的強度效應：指結(jié)構(gòu)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(gòu)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(RockQualityDesignation)。三.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(gòu)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(guān)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(gòu)造應力：由于地質(zhì)構(gòu)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(gòu)造有關(guān)，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(guān)。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。一般在地應力較大部位，巖石被擠壓超過其彈性限度，聚集的能量會突然釋放出來，伴隨有聲音、碎石飛散、墜落等現(xiàn)象。13.構(gòu)造線：指區(qū)域性擠壓應力所形成的構(gòu)造形跡，也就是指與產(chǎn)生地質(zhì)構(gòu)造運動的壓應力方向相垂直的平面和地面的交線。14.現(xiàn)代構(gòu)造應力：就是現(xiàn)今正在形成某種構(gòu)造體系和構(gòu)造形跡的應力。四.地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析1.圍巖：指由于人工開挖使巖體的應力狀態(tài)發(fā)生了變化，而這部分被改變了應力狀態(tài)的巖體稱為圍巖。地下工程開挖過程中，在發(fā)生應力重分布的那一部分工程巖體稱為圍巖。2.圍巖壓力：地下洞室圍巖在重分布應力作用下產(chǎn)生過量的塑性變形或松動破壞，進而引起施加于支護襯砌上的壓力。作用在支護物上的圍巖的變形擠壓力或塌坍巖體的重力稱為圍巖壓力。3.靜水應力狀態(tài)：在巖石力學中，地下深部巖體在自重作用下，巖體中的水平應力和垂直應力相等的應力狀態(tài)。4.形變圍巖壓力：指圍巖在二次應力作用下局部進入塑性，緩慢的塑性變形作用在支護上形成的壓力，或者是有明顯流變性能的圍巖的粘彈性或者粘彈—粘塑性變形形成的支護壓力。一般發(fā)生在塑性或者流變性較顯著的地層中。5.松動圍巖壓力：指因圍巖應力重分布引起的或施工開挖引起的松動巖體作用在隧道或坑道井巷等地下工程支護結(jié)構(gòu)上的作用壓力。一般是由于破碎的、松散的、分離成塊的或被破壞的巖體坍滑運動造成的。6.沖擊圍巖壓力：（1）是地下洞室開挖過程中，在超過圍巖彈性限度的壓力作用下，圍巖產(chǎn)生內(nèi)破壞，發(fā)生突然脆性破壞并涌向開挖(采掘)空間的一種動力現(xiàn)象。

（2）強度較高且完整的彈脆性巖體過渡受力后突然發(fā)生巖石彈射變形所引起的圍巖壓力。7.膨脹圍巖壓力：在遇到水分的條件下圍巖常常發(fā)生不失去整體性的膨脹變形和位移，表現(xiàn)在頂板下沉、地板隆起和兩幫擠出，并在支護結(jié)構(gòu)上形成形變壓力的現(xiàn)象。8.應力集中：受力物體或構(gòu)件在其形狀或尺寸突然改變之處引起應力在局部范圍內(nèi)顯著增大的現(xiàn)象。9.應力集中系數(shù)：指巖體中二次應力與原始應力的比值，也可用井巷開挖后圍巖中應力與開挖前應力的比值來表示。10.側(cè)壓系數(shù)：巖體中一點的水平應力與垂直應力的比值。11.圍巖（彈性）抗力系數(shù)：當隧洞受到來自隧洞內(nèi)部的壓力P時，在內(nèi)壓力作用下，洞壁圍巖必然向外產(chǎn)生一定的位移△α，則定義圍巖的彈性抗力系數(shù)為K＝P／△α。此時K的物理意義為促使隧洞洞壁圍巖產(chǎn)生單位徑向位移所需的內(nèi)水壓力值。12.單位抗力系數(shù)：隧洞圍巖的彈性抗力系數(shù)不僅與隧洞的地質(zhì)條件有關(guān)，而且與隧洞的半徑有關(guān)，為了統(tǒng)一，在工程上規(guī)定洞徑為200cm時隧洞圍巖的抗力系數(shù)定義為單位抗力系數(shù)。一、填空題：1、礦物、結(jié)構(gòu)、構(gòu)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。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、巖石形成各向異性的原因是巖石物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)具有方向性，節(jié)理、結(jié)構(gòu)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(gòu)組成為M=H—N（或元件圖）。7、巖石抗凍系數(shù)為巖樣在正負25℃8、塑性區(qū)圍巖具有彈塑性位移，位移僅與應力偏量有關(guān)，與靜水壓力無關(guān)。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，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(gòu)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(gòu)面（弱面）強度之間。建議：加載速率為—s；破壞時間一般為5—10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(gòu)組成為M=H—N（或元件圖）。2．礦物、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造是影響巖石力學性質(zhì)和物理性質(zhì)的三個重要因素。3．巖體由巖塊、結(jié)構(gòu)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，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(gòu)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、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(gòu)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(guān)。9、大量實驗表明，塑性變形與靜水應力無關(guān)，只與應力偏量有關(guān)，與剪應力有關(guān)。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。二、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(gòu)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(guān)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：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、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。1.砂土液化：飽水砂土在地震、動力荷載或其它物理作用下，受到強烈振動而喪失抗剪強度，使砂粒處于懸浮狀態(tài)，致使地基失效的作用或現(xiàn)象。2.混合溶蝕效應：不同成分或不同溫度的水混合后，其溶蝕能力有所增強的效應。3.卓越周期：地震波在地層中傳播時，經(jīng)過各種不同性質(zhì)的界面時，由于多次反射、折射，將出現(xiàn)不同周期的地震波，而土體對于不同的地震波有選擇放大的作用，某種巖土體總是對某種周期的波選擇放大得突出、明顯，這種被選擇放大的波的周期即稱為該巖土體的卓越周期。4.工程地質(zhì)問題：工程建筑物與工程地質(zhì)條件之間所存在的矛盾或問題。5.工程地質(zhì)條件：與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)要素的綜合，包括：地形地貌、巖土類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)、物理地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料六個方面。6.滑坡：斜坡巖土體在重力等因素作用下，依附滑動面（帶）產(chǎn)生的向坡外以水平運動為主的運動或現(xiàn)象。7.振動液化：飽水砂、粉砂土在振動力的作用下，抗剪強度喪失的現(xiàn)象。8.卓越周期：巖土體對不同周期的地震波有選擇放大作用，某種巖土體總是以某種周期的波選擇放大得尤為明顯而突出，這種周期即為該巖土體的卓越周期。卓越周期的實質(zhì)是波的共振。9.混合溶蝕效應：不同成分或不同溫度的水混合后，其溶蝕性有所增強，這種增強的溶蝕效應叫做混合溶蝕效應。10.基本烈度：指在今后一定時間（一般按100年考慮）和一定地區(qū)范圍內(nèi)一般場地條件下可能遇到的最大烈度。它是由地震部門根據(jù)歷史地震資料及地區(qū)地震地質(zhì)條件等的綜合分析給定的，對一個地區(qū)地震危險性作出的概略估計，作為工程抗震的一般依據(jù)。11.活斷層：是指目前正在活動著的斷層，或是近期曾有過活動而不久的將來可能會重新活動的斷層。12.水庫誘發(fā)地震：是指由于人類修建水庫工程，水庫蓄水所引起的地震活動，稱為水庫誘發(fā)地震。13.崩塌：斜坡巖土體中被陡傾的張性破裂面分割的塊體，突然脫離母體并以垂直運動為主，翻滾跳躍而下，這種現(xiàn)象或運動稱為崩塌。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，對試件施加載荷產(chǎn)生的反作用力將使實驗機構(gòu)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、μ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(gòu)面成因，結(jié)構(gòu)面通常分為幾種類型答：按成因分類有三種類型：①原生結(jié)構(gòu)面——成巖階段形成的結(jié)構(gòu)面；②構(gòu)造結(jié)構(gòu)面——在構(gòu)造運動作用下形成的結(jié)構(gòu)面；③次生結(jié)構(gòu)面——由于風化、人為因素影響形成的結(jié)構(gòu)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(shù)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(guān)的物理量的變化，通過其與應力之間存在的對應關(guān)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(gòu)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(gòu)造應力特點：1）分布不均，在構(gòu)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。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，μ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(gòu)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(gòu)基本類型有哪些完整結(jié)構(gòu)；塊裂結(jié)構(gòu)；板裂結(jié)構(gòu)；碎裂結(jié)構(gòu)；斷續(xù)結(jié)構(gòu)；散體結(jié)構(gòu)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)剪切變形與巖石強度（C）、結(jié)構(gòu)面粗糙性（JRC）有關(guān)；法向變形與結(jié)構(gòu)面抗壓強度（JCS）、結(jié)構(gòu)面粗糙性（JRC）、結(jié)構(gòu)面張開度（δ）有關(guān)。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(guān)閉壓力Ps，重復2—3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σ1愈接近平行于臨空面,σ3與之正交,向坡內(nèi)逐漸恢復到原始狀態(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）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(guān)系巖石力學和土力學與工程地質(zhì)學有著十分密切的關(guān)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(guān)，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）、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(guān)，而且與作用在剪切面上的正應力有關(guān)。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，