岩石力学复习攻略DOCWord文档格式.docx

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2、岩石的弹性模量变化不大，有随围压增大而增大的趋势；

3随着围压的增高，峰值应力所对应的应变值有所增大。

七、扩容：

是指岩石受外力作用后，发生非线性的体积膨胀的现象，称为扩容。

八、蠕变：

是指岩石在恒定的外力条件下，应变随时间的增长而增长的特性，也称作徐变。

九、摩尔强度理论的基本思想：

摩尔强度理论认为，岩石不是在简单的应力状态下发生破坏，而是在不同的正应力和剪应力组合作用下，才使其丧失承载能力。

或者说，当岩石某个特定作用面上作用着的正应力、剪应力达到一定的数值时，随即发生破坏。

十、岩石波速：

岩块的纵波速度大于横波速度，且岩体中结构面发育特征和风化程度不同时，其纵波速度也不同，一般来说，波速岁结构面密度增大、风化加剧而降低。

十一、岩体弹性波速度与岩石种类、密度计其生成年代之间的关系：

一般，岩石的密度和完整性愈高，波速愈大，反之，波速愈小。

十四、产状：

产状是指结构面在空间的分布状态。

它是由走向、倾向、倾角所组成的三要素来描述。

十五、岩体中结构面的组数反映了结构面的发育程度，而结构面组数的多少，又可以反映岩体被结构面切割所形成的岩块的大小。

同样，这也是相辅相成的参数。

十七、结构面的锲体摩擦效应：

在自然界中，大多数的结构面的表面是起伏不平的。

这种起伏不平状态将给结构面强度产生一个附加值。

附加的强度与起伏不平的斜面有关，所以被称作锲效应摩擦。

十八、（了解）结构面强度的尺寸效应规律：

1、随着结构面面积的增大，峰值剪应力也将随之减小；

2、随着结构面面积的增大，峰值剪应力所对应的剪切位移也将随之增大；

3、随着结构面面积的增大，结构面的剪切位移曲线由脆断型向软弱型过渡；

4、结构面的扩容量也具有随之减小的趋势。

一、岩体处于潜塑型状态或塑性状态时，其泊松比接近于0.5，侧压力系数近似于1.

岩爆类型：

1、破裂松脱型；

2、爆裂弹射性；

3、爆炸抛射型；

岩爆的防治：

1、围岩加固措施；

2、改善围岩应力条件；

3、施工安全措施。

1岩体有哪些特征？

（1）不连续；

受结构面控制，岩块可看作连续。

（2）各向异性；

结构面有一定的排列趋势，不同方向力学性质不同。

（3）不均匀性；

岩体中的结构面方向、分布、密度及被结构面切割成的岩块的大小、形状和镶嵌情况等在各部位不同，各部位的力学性质不同。

（4）赋存地质因子特性（水、气、热、初应力）都会对岩体有一定作用。

2.什么是岩体的应力应变全过程曲线？

所谓应力应变全过程曲线是指在刚性实验机上进行实验所获得的包括岩石达到峰值应力之后的应力应变曲线.看书本

3.莫尔强度理论，格尔菲斯强度理论和E.hoek和E.T.brown提出的经验理论的优缺点？

：

莫尔强度理论优点是使用方便，物理意义明确；

缺点是1不能从岩石破坏机理上解释其破坏特征2忽略了中间主应力对岩石强度的影响；

格尔菲斯强度理论优点是明确阐明了脆性材料破裂的原因、破裂所需能量及破裂扩展方向；

缺点是仅考虑岩石开裂并非宏观上破坏的缘故。

E.hoek和E.T.brown提出的经验理论与莫尔强度理论很相似其优点是能够用曲线来表示岩石的强度，但是缺点是表达式稍显复杂。

4.根据岩体弹性波速度随裂隙的增多和应力的减小而降低的原理，在松动圈内，由于岩体破碎且属低应力区，因而波速较小，当进入松动圈边界完整岩体区域，应力较高，波速达到最大，之后波速又逐渐减小至一定值。

根据波速随深度变化曲线，可确定松动圈厚度，其边界在波速最大值深度附近。

5.简述围岩分类的目的和意义？

（1）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据。

（2）便于施工方法的总结,交流,推广。

（3）为便于行业内技术改革和管理。

6.阐述围岩分类有哪些原则？

（1）有明确的类级和适用对象。

（2）有定量的指标。

（3）类级一般分4—6级为宜。

（4）分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。

（5）根据适用对象，选择考虑因素。

7.工程岩体分类的独立因素

岩石材料的质量，岩体的完整性，水的影响，地应力，某些综合因素。

8简述围岩质量指标RQD的定义及评价方法？

RQD是以修正的岩芯采取率来确定的。

RQD是选用坚固完整的、其长度大于等于10cm的岩芯总长度与钻孔长度的比。

评价方法：

岩石的RQD与岩体完整性关系密切，RQD与体积节理数JV之间存在下列统计关系：

RQD=115—3.3JV（%），对于JV小于等于4.5的岩体，其RQD=100%。

9.简述国标岩体分级采用了那些指标作为分级的基本参数？

（一）确定岩体基本质量：

1.定量确定岩体基本质量，包括岩石坚硬程度的确定、岩体完整程度的确定。

2.定性确定岩体基本质量，也包括岩石坚硬程度的确定、岩体完整程度的确定 

（二）基本质量分级：

BQ=90+3RC+250K,BQ为岩体基本质量指标；

RC岩石单轴饱和抗压强度值。

1.岩体基本质量指标；

2.岩体基本质量的确定（三）具体工程岩体质量分级的确定

10.简述国标岩体分级采用了哪两种方法进行岩体分级？

采用了定性、定量两种方法分别确定岩体质量的好坏，相互协调、相互调整，最终确定岩石的坚硬程度与岩体完整性指数。

11.：

1.什么是岩体初始应力？

岩体初始应力主要由什么引起的？

影响因素有那些？

初始应力：

天然状态下岩体内的应力，又称地应力、原岩应力。

由岩体的自重和地质构造所引起。

自重和构造应力，二者叠加起来构成岩体的初始应力场。

因素：

自重 

地质构造——主要因素 

地形地貌 

地震力 

水压力 

地热。

——次要因素。

12.岩体初始应力分布的主要规律

1地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场，它是时间和空间的函数。

2.实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量。

3.水平应力普遍大于垂直应力。

4.平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小。

5.最大水平主应力和最小水平主应力也随深度呈线性增长关系

6.最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大，显示出很强的方向性。

13岩体初始应力状态的现场测量方法

水压致裂法：

水压破裂法是二十世纪七十年代初期从石油钻井探采用新技术借用而来的测定深部岩体应力的一种方法。

它借助于两个可膨胀的橡胶塞，在需要测定应力的深度上封闭隔离一段钻孔，并用水压方法对被隔离段孔壁施加压力，直至孔壁岩石受拉破裂，最后根据破裂压力、封井压力以及橡胶塞套上压痕的方位，确定岩体天然主应力的大小和方位。

应力解除法：

当需要测定岩体中某点的应力状态时，人为的将该处岩体单元和周围的岩体分离，此时，岩体单元上所受的拉力将被解除。

同时，该单元体的几何尺寸也将产生弹性恢复。

应用一定的仪器，测定弹性恢复的应变值或变形值，并且认为岩体是连续、均质和各向同性的弹性体，于是就可以借助弹性理论的解答计算岩体单元所受的应力状态。

应力恢复法：

应力恢复法是用来直接测定岩体应力大小的一种测试方法，目前此法仅用于岩体表层，当已知某岩体中的主应力方向时，采用本方法较为方便。

14.高地应力现象有哪些？

其判别准则是什么？

现象：

1.岩芯饼化现象，2岩爆3探洞和地下隧洞的洞壁产生剥离4岩质基坑底部隆起。

剥离以及回弹错动现象，5野外原位测试测得得岩体物理力学指标比实验室试验结果高。

判别准则：

当围岩内部的围岩强度与最大地应力的比值达到某一水平时，才能称为高地应力或极高地应力。

15.岩爆的类型和发生条件是什么，如何防治？

类型：

【1】破裂松脱型，【2】爆裂弹射型，【3】爆炸抛射型。

条件：

1.地下开挖，洞室空间的形成2岩体承受极限应力产生初始破裂后剩余弹性变形能的集中释放量将决定岩爆的弹射程度3围岩应力重分布和集中将导致围岩积累大量弹性变形能。

防治：

1围岩加固2改善围岩应力条件3保证施工安全。

16.

围岩的总应力集中系数K是θ角以及侧压力系数的函数，将受到这两个因素的影响。

17围岩：

人工开挖使岩体的应力状态发生了变化，而这部分被改变了应力状态的岩体为围岩。

二次应力：

是指经开挖后岩体在无支护条件下，经应力调整后达到新的平衡的应力状态。

围岩压力分类的概念：

根据产生围岩压力的不同机理，可将围岩压力分为如下四种：

松动压力、形变压力、冲击压力、膨胀压力。

P165—167重要影响因素P167.

18岩柱法：

岩柱法计算浅埋洞室松散岩体的围岩压力的基本思想是，由于洞室的开挖，洞室顶部的松散岩体将产生很大的沉降甚至塌落，因此考虑从地面到洞室顶部的岩体自重，扣除部分摩擦阻力后，作用在洞室顶部的压力即为围岩压力。

P169

19新奥法原理：

围岩压力应是塑性形变和塑性松动压力的组合。

支护刚度、支护时间对围岩压力的影响，二者随塑性圈的增大前者将减小，而后者将增大。

塑性圈半径的大小，从其变化特性而言，与经向位移和实践存在着相互依赖的关系。

应力调整过程中，随着时间的增长，其径向位移将不断的产生，而经向位移的增长促使塑性圈继续扩大，直至达到岩体新的应力平衡。

因此，可以说在围岩的二次应力调整过程中，时间、岩体经向位移、塑性圈半径三者之间的作用是相互的。

&

基本要点：

P184

20边坡岩体中应力分布特征：

1、无论在什么样的天然应力状态下，边坡附近的主应力线迹均明显偏转，表现为最大主应力与坡面近于平行，最小主应力与破面近于正交，向坡体内逐渐恢复初始应力状态。

2、由于应力的重新分布，在坡面附近产生应力集中带，不同部位其引力状态是不同的。

在坡脚附近，平行坡面的切应力显著升高，垂直坡面的径向应力显著降低，由于应力差大，于是就形成了最大剪应力增高带，最容易发生剪切破坏。

在坡肩附近，在一定条件下坡面径向应力和坡顶且向应力可转化为拉应力，形成一拉应力带。

边坡愈陡，则此带范围愈大，因此，坡肩附近最容易拉裂破坏；

3、在坡面上各处的径向应力为零，因此，坡面岩体仅处于平面应力状态，向破内逐渐为三维应力状态；

4、由于主应力偏转，破体内的最大剪切应力迹线也发生变化，由原来的直线变为凹向坡面的弧线。

21影响边坡应力分布因素：

初始应力，坡形，坡高，坡脚及坡底宽度等对边坡应力有一定的影响，岩体性质及结构特征。

22边坡岩体变形根据形成机理可分为卸荷回弹和蠕变两种类型。

破坏：

崩塌，滑坡，岩块流动，岩层曲折。

变形属于量变阶段，破坏属于质变阶段。

23边坡稳定性分析：

P191

岩质边坡的加固措施：

1、排水措施；

2、刷方减重；

3、支护措施；

14.将某一岩石试件进行单轴压缩试验，其应力达到28.0MPa时发生破坏。

破坏面与水平面得夹角为，设其抗剪强度为直线型。

试计算：

（1）求该岩石的C，值;

（2）破坏面上正应力和剪应力；

（3）在正应力为零时面上的抗剪强度;

（4）在与最大主应力作用面成的面上的抗剪强度.

解：

（1）

（2）破坏面上的正应力为

破坏面上的剪应力为：

（3）计算应力为零的面上的抗剪强度为：

（4）在与最大主应力作用面成的面上的抗剪强度：

12.已知岩石单元体A—E的应力状态如图所示，并已知岩石的C=4MPa，=，试求：

（1）各单元体的主应力的大小，方向，并做出莫尔应力图。

（2）判断在此用应力下，岩石单元体按莫尔—库伦理论是否会破坏？

（单位:

MPa）

由岩石的C=4MPa，=可作出该岩石的莫尔强度包络线；

然后由所求得的A-E的最大主应力和最小主