巖石力學(xué)作業(yè)

巖石力學(xué)習(xí)題第一章緒論解釋巖石與巖體的概念，指出二者的主要區(qū)別與聯(lián)系。巖體的力學(xué)特征是什么？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？簡述巖石力學(xué)的研究任務(wù)與研究內(nèi)容。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)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、長期強(qiáng)度、巖石的三向抗壓強(qiáng)度巖石的結(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？巖石物理性質(zhì)的主要指標(biāo)及其表示方式是什么？已知巖樣的容重=22.5kN/m3,比重 ，天然含水量 ，試計算該巖樣的孔隙率n，干容重及飽和容重。影響巖石強(qiáng)度的主要試驗因素有哪些？巖石破壞有哪些形式？對各種破壞的原因作出解釋。什么是巖石的全應(yīng)力一應(yīng)變曲線？什么是剛性試驗機(jī)？為什么普通材料試驗機(jī)不能得出巖石的全應(yīng)力一應(yīng)變曲線？什么是巖石的彈性模量、變形模量和卸載模量？在三軸壓力試驗中巖石的力學(xué)性質(zhì)會發(fā)生哪些變化？巖石的抗剪強(qiáng)度與剪切面上正應(yīng)力有何關(guān)系？簡要敘述庫侖、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。簡述巖石在單軸壓力試驗下的變形特征。簡述巖石在反復(fù)加卸載下的變形特征。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？什么叫巖石的流變、蠕變、松弛？巖石蠕變一般包括哪幾個階段？各階段有何特點？不同受力條件下巖石流變具有哪些特征？簡要敘述常見的幾種巖石流變模型及其特點。什么是巖石的長期強(qiáng)度？它與巖石的瞬時強(qiáng)度有什么關(guān)系？請根據(jù) 坐標(biāo)下的庫侖準(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)系中的庫侖準(zhǔn)則表達(dá)式 ，式中O將一個巖石試件進(jìn)行單軸試驗，當(dāng)壓應(yīng)力達(dá)到100MPa時即發(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（即遵循莫爾庫倫破壞準(zhǔn)則），試計算：1）內(nèi)摩擦角。2）在正應(yīng)力等于零的那個平面上的抗剪強(qiáng)度。3）在上述試驗中與最大主應(yīng)力平面成30°夾角的那個平面上的抗剪強(qiáng)度。4）破壞面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。5）預(yù)計一下單軸拉伸試驗中的抗拉強(qiáng)度。6）巖石在垂直荷載等于零的直接剪切試驗中發(fā)生破壞，試畫出這時的莫爾圓。請推導(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。請推導(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、RMR結(jié)構(gòu)面按其成因通常分為哪幾種類型，各有什么特點？簡述結(jié)構(gòu)面的自然特征。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)？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)在哪幾個方面？簡述工程巖體分類的目的。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？如何進(jìn)行CSIR分類？有一潮濕巖體，節(jié)理水壓力為0，點荷載強(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)對應(yīng)的巖體評分RMR值表。如何通過巖體分級確定巖體的有關(guān)力學(xué)參數(shù)？以含一條結(jié)構(gòu)面的巖石試樣的強(qiáng)度分析為基礎(chǔ)，簡單介紹巖體強(qiáng)度與結(jié)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)面方位對巖體強(qiáng)度的影響。巖體強(qiáng)度的確定方法主要有哪些？簡述Hoek-Brown巖體強(qiáng)度估算方法。巖體與巖石的變形有何異同？巖體的變形參數(shù)確定方法有哪些？在巖體的變形試驗中，承壓板法、鉆孔變形法和狹縫法各有哪些優(yōu)缺點？巖體變形曲線可分為幾類？各類巖體變形曲線有何特點？在一次巖體地震波試驗中，測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,試計算、 。體地應(yīng)力及其測量方法地殼是靜止不動的還是變動的？怎樣理解巖體的自然平衡狀態(tài)？巖體原始應(yīng)力狀態(tài)與哪些因素有關(guān)？試述自重應(yīng)力場與構(gòu)造應(yīng)力場的區(qū)別和特點。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？土中有無構(gòu)造應(yīng)力？為什么？試判斷正斷層、逆斷層、平移斷層產(chǎn)生時，其最大主應(yīng)力與最小主應(yīng)力的方向？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)值的大小如何說明巖體所處的應(yīng)力狀態(tài)？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。簡述地應(yīng)力測量的重要性。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？簡述地殼淺部地應(yīng)力分布的基本規(guī)律。地應(yīng)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)？簡述水壓致裂法的基本測量原理和主要優(yōu)缺點。簡述聲發(fā)射法的主要測試原理。簡述套孔應(yīng)力解除法的基本測量原理和主要測試步驟。第5章巖石地下工程名詞解釋：圍巖、二次應(yīng)力場、圍巖壓力簡述地下工程的Barton分類和埋置深度分類。分析地下工程圍巖應(yīng)力的彈塑性分布特征。簡述地下工程圍巖體的破壞機(jī)理。簡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。什么是新奧法？簡述其要點。地下工程支護(hù)設(shè)計方法有哪幾種？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？錨桿支護(hù)對圍巖有哪些作用？如何確定錨桿的長度和間距？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？今在 的均質(zhì)石灰?guī)r體地表下100m深度處開挖一個圓形洞室，已知巖體的物理力學(xué)性指標(biāo)為： kN/m3,C=0.3MPa，=，試問洞壁是否穩(wěn)定？第6章巖石邊坡工程邊坡的分類有哪些？簡述巖石邊坡破壞的基本類型及其特點。影響邊坡穩(wěn)定性的因素有什么？哪些是主要因素？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？巖石邊坡加固常見的方法有哪些？請推導(dǎo)單一平面滑動破壞的巖坡，滑動體后部可能出現(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。已知均質(zhì)巖坡的，c=300kPa， =25kN/m3，問當(dāng)巖坡高度為200m時，坡角應(yīng)當(dāng)采用多少度？如果已知坡角為50度，問極限的坡高是多少？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，=。試問當(dāng)裂隙內(nèi)的水深達(dá)何值時，巖坡處于極限平衡狀態(tài)?第7章巖石地基工程巖石地基工程有哪些特征？巖石地基設(shè)計應(yīng)滿足哪些原則？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？確定巖石地基中應(yīng)力分布的意義是什么？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三種類型？