巖體力學(xué)考試論述簡答題整理 三

1、巖體力學(xué)考試論述簡答題整理 三 簡答題1、地質(zhì)體和巖體在概念上有哪些區(qū)別？答：（1）巖體和地質(zhì)體是同一物體在不同場合的兩個(gè)名詞。 （2）就具體問題研究而言，巖體即為地質(zhì)體的一部分。 （3）巖體是工程地質(zhì)學(xué)和巖體力學(xué)的專有名詞。有時(shí)將土地作為一種特殊巖體對待。2、巖體和巖石的各自特征是什么？兩者有何區(qū)別和聯(lián)系？答：特征：巖體：不連續(xù)性、非均勻性、各向異性、有條件轉(zhuǎn)化性；巖石：是一種地質(zhì)材料，是組成巖體的固相基質(zhì)，是連續(xù)、均勻、各向同性或正交各向同性的力學(xué)介質(zhì)；區(qū)別聯(lián)系：（1）巖體賦存于一定地質(zhì)環(huán)境之中，地應(yīng)力、地溫、地下水等因素對其物理力學(xué)性質(zhì)有很大影響，而巖石試件只是為實(shí)驗(yàn)而加工的巖塊，已完全

2、脫離了原有的地質(zhì)環(huán)境。（2）巖體在自然狀態(tài)下經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)作用過程，其中存在著各種地質(zhì)構(gòu)造面，如不整合、褶皺、斷層、節(jié)理，裂隙等而巖石相對完整。（3）一定數(shù)量的巖石組成巖體，且?guī)r體無特定的自然邊界，只能根據(jù)解決問題的需要來圈定范圍。（4）巖體是地質(zhì)體的一部分，并且是由處于一定地質(zhì)環(huán)境中的各種巖性和結(jié)構(gòu)特征巖石所組成的集合體，也可以看成是由結(jié)構(gòu)面所包圍的結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)面共同組的。3、巖體力學(xué)的一般工作程序（步驟）和主要研究方法？答：工作程序：巖體工程地質(zhì)信息采集巖體工程地質(zhì)力學(xué)模型巖體穩(wěn)定性評價(jià)巖體工程設(shè)計(jì)巖體工程施工巖體性態(tài)監(jiān)測；主要研究方法:工程地質(zhì)法、測試試驗(yàn)法、理論研究法、綜合研究法4、

3、巖體的組成要素是什么？答：物質(zhì)成分（巖石）、結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)體、結(jié)構(gòu)面）、賦存環(huán)境（應(yīng)力場、溫度場、滲流場、其他物理場）5、從工程地質(zhì)研究的角度，簡述巖石的主要造巖礦物及其基本性質(zhì)？答：1、可溶性礦物，如巖鹽、石膏、芒硝等，在適宜條件下可溶解于水，減少巖石的固相成分增加空隙比，使巖石結(jié)構(gòu)變松、力學(xué)性能降低、滲透性提高。2、易風(fēng)化礦物，其穩(wěn)定性取決于礦物的化學(xué)成分遷移活動(dòng)性、礦物結(jié)晶特征、礦物生成條件。3、粘土礦物，如蒙脫石、伊利石、高嶺石、綠泥石、綠簾石等，粘土巖在漫長的成巖作用后已失去膠體的活動(dòng)性，但在水的長時(shí)間作用下活動(dòng)性可以復(fù)蘇。4、其它不穩(wěn)定礦物，主要指黃鐵礦硫化物，它們極易氧化在氧化過程中

4、生成硫酸。6、巖石顆粒間的聯(lián)結(jié)有哪幾種？聯(lián)結(jié)強(qiáng)度如何？答：按聯(lián)結(jié)性質(zhì)分類：結(jié)晶聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)強(qiáng)度最強(qiáng)、膠結(jié)聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)強(qiáng)度居中、水膠聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)強(qiáng)度最弱。7、巖石物理性質(zhì)的主要指標(biāo)及其表示方式是什么？答：1、巖石的重力 特征。指標(biāo)：1、顆粒密度s=ms/Vs（ms為顆粒質(zhì)量，Vs為顆粒體積）；2、巖石密度= m/V；3、干密度d= ms/V；4、容重=W/V=g。2、巖石的空隙率n=VV/V*100。3、巖石的吸水性。指標(biāo)：1、吸水率=mw1/ms*100（mw1為一般大氣壓下巖石吸入水的質(zhì)量）；2、sat=mw2/ms*100（mw2為巖石在高壓或真空狀態(tài)下的吸水質(zhì)量）；3、飽水系數(shù)Ksat=/sat。4

5、、巖石的透水性。指標(biāo)：滲透系數(shù)K=v/grad(Z+p/w)（v滲流速度，Z位置高度，p水壓力，w水的容重）。5、巖石的可溶性、膨脹性、崩解性無指標(biāo)6、巖石的軟化性。指標(biāo)：軟化系數(shù)KR=Rc/c（Rc為飽水狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度，c為干燥狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度）。7、巖石的抗凍性。指標(biāo)：1、強(qiáng)度損失率RL=(c1-c2)/ c1（c1凍融前抗壓強(qiáng)度，c2凍融后抗壓強(qiáng)度）2、質(zhì)量損失率Km=(md1-md2)/md1（md1凍融前干質(zhì)量，md2凍融后干質(zhì)量）8、巖石的碎脹性。指標(biāo)：碎脹系數(shù)kp=Vh/Vo（Vo、Vh破碎前后體積）8、結(jié)構(gòu)面按其成因通常分為哪幾種類型？各自有何特點(diǎn)？答：成因類型：（1）原生結(jié)構(gòu)面

6、在成巖過程（建造過程）中形成的結(jié)構(gòu)面。其特征與巖體成因緊密相關(guān)，它包括沉積結(jié)構(gòu)面、火成結(jié)構(gòu)面和變質(zhì)結(jié)構(gòu)面。（2）構(gòu)造結(jié)構(gòu)面巖體在改造過程中受構(gòu)造應(yīng)力作用產(chǎn)生的破裂面或破碎帶，如劈裂、節(jié)理、層間錯(cuò)動(dòng)及斷層等。它是巖體中分布最廣的一類結(jié)構(gòu)面。結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀空間分布取決于構(gòu)造應(yīng)力場與巖性條件，他們的力學(xué)成因、規(guī)模、發(fā)育歷史及次生變化影響并制約著巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)。（3）次生結(jié)構(gòu)面次生結(jié)構(gòu)面是指巖體在外營利（風(fēng)力、卸荷、地下水、應(yīng)力應(yīng)變、人工爆破等）作用下形成的結(jié)構(gòu)面。其特點(diǎn)是局限于巖體表層，規(guī)模小、數(shù)量多、多呈無序性，不平整和不連續(xù)狀態(tài)。它們往往是受原生結(jié)構(gòu)面和構(gòu)造結(jié)構(gòu)面控制的，或在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的

7、。9、簡述結(jié)構(gòu)面定量統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容？答：（1）產(chǎn)狀（結(jié)構(gòu)面的空間分布狀態(tài)）；（2）組數(shù)（巖體中交叉分布的結(jié)構(gòu)面組數(shù)）；（3）間距（同組結(jié)構(gòu)面法線方向上該組結(jié)構(gòu)面的平均距離）；（4）延展性（在一個(gè)暴露面上能看見的結(jié)構(gòu)面跡線的長度）；（5）粗糙程度（結(jié)構(gòu)面的固體表面相對與它的平均平面的凹凸不平程度）；（6）結(jié)構(gòu)面壁的抗壓強(qiáng)度（結(jié)構(gòu)面兩側(cè)巖壁的等效抗壓強(qiáng)度）；（7）張開度（結(jié)構(gòu)面兩壁間的垂直距離，除水和空氣外壁間無填充物）；（8）充填特征 （硬性結(jié)構(gòu)面、軟弱結(jié)構(gòu)面）；（9）滲流特征（結(jié)構(gòu)面中是否存在滲流及滲流量）；（10）塊體尺寸。10、泥化夾層有何特性？答：結(jié)構(gòu)上：由原巖的超固結(jié)、膠結(jié)式 結(jié)構(gòu)變成了泥

8、質(zhì)散體結(jié)構(gòu)或泥質(zhì)定向結(jié)構(gòu)；成分上：粘粒含量較原巖增多，可達(dá)70%，物理化學(xué)成分與原巖基本一致，高含量粘土礦物，含鹽量低、游離氧化物增加；厚度上：泥化夾層發(fā)生在軟硬相間的巖層組合和原生軟弱夾層的條件下，通常被限制在相對堅(jiān)硬巖層之間發(fā)育。產(chǎn)狀上：大多數(shù)泥化夾層由原生軟弱夾層發(fā)育而來，其分布受到原生軟弱夾層的控制，故它們的產(chǎn)狀完全一致；物理狀態(tài)上：干密度較原巖小，天然含水率超過塑限介于塑限和液限制間，膨脹量和膨脹力大小與礦物類型及有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)；力學(xué)性質(zhì)上：較原巖大大降低，僅與軟弱或松軟土相似。11、試述自重應(yīng)力場與構(gòu)造應(yīng)力場的區(qū)別和特點(diǎn)。答：自重應(yīng)力場是巖體自重應(yīng)力在空間的有規(guī)律分布；構(gòu)造應(yīng)力場是

9、一定區(qū)域內(nèi)具有成生聯(lián)系的各種構(gòu)造形跡在不同部位應(yīng)力狀態(tài)的總稱。兩者都是天然應(yīng)力場的組成部分，自重應(yīng)力場是由上覆巖體的重量引起的，而構(gòu)造應(yīng)力是空間和時(shí)間的函數(shù)，是隨構(gòu)造形跡的發(fā)展而變化的非穩(wěn)定應(yīng)力場。12、簡述地殼淺部地應(yīng)力分布的基本規(guī)律。答：地殼淺層巖體中絕大部分應(yīng)力場是以水平應(yīng)力為主的三向不等空間應(yīng)力場，三個(gè)主應(yīng)力的大小和方向是隨空間位置而變化的。13、簡述高地應(yīng)力區(qū)的標(biāo)志。答：（1）餅狀巖芯；（2）巖爆、剝落、錘擊有啞聲；（3）隧道（隧洞、巷道）大變形、鉆孔縮徑；（4）隧道變形破壞具有相同的方式或形式；（5）軟弱夾層擠出；（6）巖體現(xiàn)場物理力學(xué)指標(biāo)高于室內(nèi)；（7）其它：不透水性。14、解釋

10、單軸壓縮作用下，巖石變形全過程的特征及其內(nèi)在本質(zhì)。答：巖石單軸壓縮全過程分以下幾個(gè)階段：1壓密階段，此階段巖石中原有空隙在荷載作用下逐漸被壓縮而閉合，試件體積減小。2彈性階段，隨荷載的加大巖石中裂隙進(jìn)一步閉合，空隙被壓縮無新的裂隙發(fā)展表現(xiàn)為彈性變形。3微裂隙發(fā)生和穩(wěn)定發(fā)展階段，當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后，巖石中原有裂隙開始發(fā)展并產(chǎn)生新裂隙，表現(xiàn)為應(yīng)變的增加速率大于應(yīng)力的增加速率。4微裂隙加速擴(kuò)展階段，應(yīng)力超過屈服極限并逐漸增大的過程中，巖石內(nèi)部裂隙加速擴(kuò)展并局部出現(xiàn)宏觀裂隙，當(dāng)裂隙擴(kuò)展為貫通的破裂面是，巖石即發(fā)生破壞。15、循環(huán)加荷作用下巖石的力學(xué)性質(zhì)？答：1、逐漸循環(huán)加載：1、彈性滯后；2、回滯環(huán)

11、；3、峰值前應(yīng)變強(qiáng)化；4、峰值后應(yīng)變?nèi)趸?、巖石的記憶2、反復(fù)循環(huán)加載：巖石會(huì)在比峰值應(yīng)力低的應(yīng)力水平下破壞，即疲勞破壞。疲勞強(qiáng)度非定值，與循環(huán)荷載持續(xù)時(shí)間有關(guān)。存在一個(gè)極限應(yīng)力水平，當(dāng)最大 應(yīng)力低于這一應(yīng)力水平時(shí)，應(yīng)變在達(dá)到一定值后不再增長，即不發(fā)生破壞16、三向作用下巖石的力學(xué)性質(zhì)？答：1、巖石在圍壓條件下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系；2巖石在圍壓條件下的破壞方式及機(jī)制；3圍壓對巖石極限強(qiáng)度的影響；4巖石的莫爾包絡(luò)線特征。（附說明：1三向作用下巖石與單軸壓縮條件的應(yīng)力應(yīng)變曲線類似有彈性變形階段、塑性變形階段、應(yīng)力下降階段、摩擦階段。2不同圍壓下變形特征不同：高強(qiáng)度堅(jiān)硬致密巖石曲線斜率受圍壓影響小基本不

12、變即彈性模量不因圍壓增高而改變，表現(xiàn)為常剛度變形。3對任何巖石當(dāng)圍壓達(dá)到一定水平是，以塑性變形為主與之對應(yīng)的破壞由脆性轉(zhuǎn)為延性。4隨著圍壓的增大，巖石的三軸極限強(qiáng)度也增大，但其增大的速率依巖性的不同而不同，對脆性破壞的巖石其極限強(qiáng)度隨圍壓的增長很快，而延性破壞時(shí)，極限強(qiáng)度隨圍壓增長緩慢。）17、巖體結(jié)構(gòu)面粘滑的特征、機(jī)制和影響因素？答：粘滑特征：巖石表面突然向前滑動(dòng)、鎖住，然后又開始滑動(dòng)，如此反復(fù)進(jìn)行。粘滑機(jī)制：1松弛振蕩機(jī)制：最初是通過光滑結(jié)構(gòu)面開始粘滑研究的。由于動(dòng)摩擦小于靜摩擦使得結(jié)構(gòu)面突然向前滑動(dòng)鎖住，然后又開始滑動(dòng)如此反復(fù)形成張弛、跳躍式的粘滑現(xiàn)象稱為松弛振蕩。2脆性破壞機(jī)制：粘滑不

13、僅僅出現(xiàn)在磨光面上，在粗糙的結(jié)構(gòu)面上也較普遍的發(fā)生。由于表面存在大量的凸起體，且一般都呈嵌合接觸，若剪切面上法向壓力大到足以抑制上部塊體升高并沿凸起體爬坡時(shí)，在剪切力作用下將凸起體剪斷或使凸起體在相對面上犁刻凹槽。當(dāng)凸起體一旦破壞阻抗立即下降。3凸起體蠕動(dòng)機(jī)制：由于蠕動(dòng)凸起體嵌入到相對的結(jié)構(gòu)面中，使接觸面增加，當(dāng)繼續(xù)加力至滑動(dòng)時(shí)隨著滑動(dòng)的開始，接觸面減小導(dǎo)致摩擦阻力突然降低而產(chǎn)生粘滑。影響因素：礦物成分、應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變速率、填充物、孔隙率、溫度、水及空隙壓力。18、石蠕變一般包括哪幾個(gè)階段？各階段有何特點(diǎn)？答：1瞬時(shí)變形階段：加荷后立即發(fā)生變形。2初始蠕變或阻尼蠕變階段：應(yīng)變在最初隨時(shí)間增長較

14、快，但其增長速率隨時(shí)間逐漸降低。3等速蠕變階段：應(yīng)變隨時(shí)間呈近似直線的增長。4加速蠕變階段;應(yīng)變及應(yīng)變速率均隨時(shí)間增長而增長，表明變形加速直至破壞。19、簡述不同形態(tài)結(jié)構(gòu)面剪切強(qiáng)度特征。答：1、平直型硬性結(jié)構(gòu)面：平直型無填充的硬性結(jié)構(gòu)面，其力學(xué)性質(zhì)主要取決于兩壁巖石性質(zhì)、結(jié)構(gòu)面粗糙度、粘聚狀態(tài)、干濕程度、發(fā)向應(yīng)力；2、波狀結(jié)構(gòu)面：在較小正應(yīng)力作用下發(fā)生剪脹，在正應(yīng)力較大時(shí)發(fā)生剪斷；3、臺階 狀硬性結(jié)構(gòu)面：阻止滑塊的阻力有結(jié)構(gòu)面段的抗剪強(qiáng)度與完整巖段沿層面方向的抗剪強(qiáng)度兩部分組成。4、非貫通性結(jié)構(gòu)面：發(fā)生剪切時(shí)，結(jié)構(gòu)面與為貫通的“巖橋”都起抗剪作用。20、巖體與巖石的變形有何異同？答：巖體的變形

15、包括體積變形、形狀變形、位置變形，總體而言分為結(jié)構(gòu)體變形（包括材料的彈性、塑性和粘性以及結(jié)構(gòu)體的滾動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)變形等）和結(jié)構(gòu)面變形（包括壓縮閉合或擠出變形、錯(cuò)動(dòng)或滑動(dòng)流動(dòng)變形等），而巖石由于整體比較完整不存在結(jié)構(gòu)面，故巖石的變形主要是結(jié)構(gòu)體的變形而沒有結(jié)構(gòu)面的變形。21、巖體壓縮變形曲線可分幾類？各類變形曲線有何特點(diǎn)？答： A直線型：反映巖體加壓過程中變形隨壓力成正比增加，直線型又分兩類，A-1型與A-2型。A-1型：曲線斜率陡，呈直線，巖體剛度大，退壓后巖體變形幾乎恢復(fù)到原點(diǎn)，以彈性變形為主。A-2型：曲柄斜率緩，呈直線，巖體剛度很低，退壓后巖體變形只能部分恢復(fù)，有明顯的不可恢復(fù)變形和回滯環(huán)，巖

16、體變形不是彈性的。B上凹型：B-1型：每次加壓曲線的斜率隨著加壓退壓循環(huán)次數(shù)增加逐漸變大，即巖體剛度增大，各退壓曲線較緩且相互近于平行，變形系數(shù)隨壓力增加而減小，巖體彈性變形逐漸增大。B-2型：加壓曲線斜率隨壓力增大而逐漸變大，即巖體剛度增大，各卸荷曲線很陡，在卸荷后，變形大部分不可恢復(fù)。C下凹型：每次加壓曲線在應(yīng)力較小時(shí)近于平行，而有應(yīng)力較大時(shí)逐漸變緩，變形系數(shù)隨壓力增加而增加。D復(fù)合型：巖體受壓時(shí)的力學(xué)行為復(fù)雜，同時(shí)巖體受壓的邊界條件又隨壓力的增大而改變。22、簡述巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)該如何選取。答：對巖體破壞機(jī)理加以分析，并結(jié)合工程建筑物的工作狀態(tài)和要求，確定選值標(biāo)準(zhǔn)，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)而獲得強(qiáng)度

17、參數(shù)。選值標(biāo)準(zhǔn)（即抗剪強(qiáng)度準(zhǔn)則）主要有比例極限準(zhǔn)則、屈服極限準(zhǔn)則、極限強(qiáng)度準(zhǔn)則、殘余強(qiáng)度準(zhǔn)則、剪脹準(zhǔn)則、長期強(qiáng)度準(zhǔn)則、最大允許位移準(zhǔn)則、剪切變形速率準(zhǔn)則等。23、簡述巖體力學(xué)性質(zhì)的影響因素。答：巖體力學(xué)性質(zhì)影響因素有兩個(gè)方面：1、巖體的內(nèi)在因素即巖石的成分、結(jié)構(gòu)及巖性、巖體結(jié)構(gòu)；2、外部條件即地下水、地應(yīng)力、地?zé)峒白饔昧μ攸c(diǎn)。24、簡述巖體力學(xué)性質(zhì)法則。答：1、爬坡效應(yīng)法則。切向變形過程中爬坡效應(yīng)由結(jié)構(gòu)面形態(tài)和粗糙度、巖石強(qiáng)度及圍壓大小共同決定；2、各向異性效應(yīng)法則。與巖體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)、隨圍壓的增加而減弱；3、尺寸效應(yīng)法則。即力學(xué)性質(zhì)隨試件尺寸大小而變化。25、簡述巖體的工程地質(zhì)分類與質(zhì)量分級

18、的區(qū)別和聯(lián)系。答：區(qū)別： 根本區(qū)別在于服務(wù)對象。分類的服務(wù)對象：工程地質(zhì)和巖體力學(xué)工作者，著重解決一般問題，一般不涉及具體工程；分級的服務(wù)對象：巖體工程的設(shè)計(jì)和施工人員，直接為具體巖體工程的設(shè)計(jì)和施工服務(wù)。聯(lián)系：巖體的工程地質(zhì)分類必須以巖體質(zhì)量為基礎(chǔ)，是工程巖體質(zhì)量分級的歸宿；而巖體質(zhì)量分級也是巖體工程地質(zhì)分類的深化和發(fā)展，屬于巖體工程地質(zhì)分類范疇。26、Q分類法和RMR分類法中各考慮了巖體的哪些因素？答：Q分類法:巖石質(zhì)量指標(biāo)、結(jié)構(gòu)面組數(shù)、結(jié)構(gòu)面粗造度系數(shù)、結(jié)構(gòu)面蝕變程度系數(shù)、裂隙水折減系數(shù)、地應(yīng)力折減系數(shù)。 RMR分類法：巖石強(qiáng)度、巖石質(zhì)量指標(biāo)、結(jié)構(gòu)面間距、結(jié)構(gòu)面形態(tài)、地下水狀態(tài)。27、巖

19、體質(zhì)量分級在工程中如何應(yīng)用？答：1、工程地質(zhì)分類的基本依據(jù)之一；2、工程地質(zhì)和巖體力學(xué)定量化的研究；3、巖體工程的設(shè)計(jì)和施工：如規(guī)劃、勘察、加固、支護(hù)、地下工程等。二、論述題1、從巖石力學(xué)的角度分析巖質(zhì)邊坡病害的發(fā)生機(jī)理和研究方法。答：機(jī)理：1崩塌：塊狀巖體與巖坡分離，向前翻滾而下。其成因是由于風(fēng)化等原因減弱了節(jié)理面的內(nèi)聚力或也可能是由于氣溫變化、凍融松動(dòng)巖石的結(jié)果，或是由于植物根系生長造成膨脹壓力，以及地震、雷擊等原因而引起；2滑坡：巖體在重力作用下，沿坡內(nèi)軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的整體滑動(dòng)。其成因是由于巖體中存在有軟弱結(jié)構(gòu)面（層面、斷層、裂隙），巖體在重力的作用下，克服了滑面底部與兩側(cè)的阻力而引起沿

20、軟弱面的滑動(dòng)?；娴膬A角必須大于滑面的內(nèi)摩擦角，否則無論坡角和坡高大小如何，邊坡都不會(huì)滑動(dòng)。研究方法：極限平衡法、數(shù)值分析法、有限單元法等2、巖石力學(xué)與土力學(xué)在研究對象、研究方法、物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)和滲透性等方面有何異同點(diǎn)？答：研究對象：巖石力學(xué)-巖石、巖體、巖體工程；土力學(xué)-土體。研究方法：巖石力學(xué)-工程地質(zhì)法、測試試驗(yàn)法、理論研究法、綜合研究法；土力學(xué)-實(shí)驗(yàn)室測定法、野外現(xiàn)地測定法、理論分析法、綜合研究法。物理性質(zhì)：巖石力學(xué)-巖石的重力特征、空隙性、吸水性、透水性、可溶性、膨脹性、崩解性、軟化性、抗凍性、碎脹性、壓實(shí)性、熱（力）學(xué)性質(zhì)等；土力學(xué)-碎散性、三相體系、自然變異性。力學(xué)性質(zhì):巖石

21、力學(xué)-巖石為抵抗外力而維持自身穩(wěn)定和平衡所表現(xiàn)出來的性質(zhì)，包括變形性質(zhì)和破壞性質(zhì)；土力學(xué)-土體的自重應(yīng)力、自身以外的荷載引起的附加應(yīng)力、土的壓縮性、抗剪強(qiáng)度。滲透性：巖石力學(xué)-巖石透水性取決于巖石中 空隙的大小、數(shù)量、方向和連通情況，完整巖體的透水性與其組成的巖石相近。巖體的滲透分為：孔隙型、裂隙型、巖溶管道型；土力學(xué)-水在土體孔隙中流動(dòng)，土具有被水等液體透過的性質(zhì)。3、從基本特征、物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、賦存環(huán)境等角度討論巖體、巖石的區(qū)別。答：基本特征：巖體：不連續(xù)性、非均勻性、各向異性、有條件轉(zhuǎn)化性；巖石：是一種地質(zhì)材料，是組成巖體的固相基質(zhì)，是連續(xù)、均勻、各向同性或正交各向同性的力學(xué)介質(zhì)。物

22、理性質(zhì)：巖體：結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)面組數(shù)、結(jié)構(gòu)面間距、延展性、粗糙程度、風(fēng)化程度、張開度、充填特性、滲流、塊體尺寸；巖石：重力特征、空隙性、吸水性、透水性、可溶性、膨脹性、崩解性、軟化性、抗凍性、碎脹性、壓實(shí)性、熱（力）學(xué)性質(zhì)等。力學(xué)性質(zhì)：巖體：法向壓縮變形、巖體抗拉強(qiáng)度、巖體的抗剪強(qiáng)度、巖體的剪切變形；巖石：為抵抗外力而維持自身穩(wěn)定和平衡所表現(xiàn)出來的性質(zhì)，包括變形性質(zhì)和破壞性質(zhì)。賦存環(huán)境：巖體：地應(yīng)力場、溫度場、滲流場、其它物理場；巖石：沒有賦存環(huán)境4、從巖石力學(xué)的角度分析3.11日本9級地震的成因機(jī)理和破壞特點(diǎn)？答：按照地震的成因可分為構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震和人工觸發(fā)地震。3.11日本地

23、震屬于構(gòu)造地震，是由于地殼運(yùn)動(dòng)引起的，地殼運(yùn)動(dòng)使地殼巖層發(fā)生變形并產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)力積累超出巖體的強(qiáng)度時(shí)，地殼巖層的薄弱處瞬間發(fā)生斷裂，積累的大量能量迅速釋放，形成彈性振動(dòng)傳播至地面，形成地震。構(gòu)造地震的特點(diǎn)是活動(dòng)性頻繁，延續(xù)時(shí)間較長，影響范圍最廣，破壞性最大。破壞特點(diǎn)：（1）大地抖動(dòng)對建筑物產(chǎn)生的直接破壞。（2）砂土液化導(dǎo)致地面沉陷變形，地基產(chǎn)生巨大沉降和建筑物嚴(yán)重傾斜。（3）大地的錯(cuò)斷和裂開，從而破壞各種輸送管線、鐵路、橋梁、大壩等。（4）地震引起的重大滑坡破壞。（5）土的震陷導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生差異沉降而傾斜。（6）引發(fā)海嘯，這是嚴(yán)重地震災(zāi)害的主因。三、簡答題：1、什么是全應(yīng)力應(yīng)變曲線？為什

24、么普通材料試驗(yàn)機(jī)得不出全應(yīng)力應(yīng)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(yīng)力應(yīng)變曲線。普通材料實(shí)驗(yàn)機(jī)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(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)件產(chǎn)生較大變形（彈性能儲存），當(dāng)巖石試件被壓壞時(shí)，試件抗壓能力急劇下降，致使實(shí)驗(yàn)機(jī)彈性變形迅速恢復(fù)（彈性能釋放）摧毀巖石試件，而得不到巖石破壞后的應(yīng)力應(yīng)變曲線。剛性 實(shí)驗(yàn)機(jī)在施加載荷時(shí)，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(yīng)力應(yīng)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(qiáng)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(yīng)變硬化轉(zhuǎn)變

25、。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： 原生結(jié)構(gòu)面成巖階段形成的結(jié)構(gòu)面； 構(gòu)造結(jié)構(gòu)面在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下形成的結(jié)構(gòu)面；次生結(jié)構(gòu)面由于風(fēng)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(yīng)力條件？答：選擇合理的巷道斷面參數(shù)（形狀、尺寸），避免拉應(yīng)力區(qū)產(chǎn)生（無拉力軸比）；巷道軸線方向與最大主應(yīng)力方向一致；將巷道布置在減壓區(qū)（沿空、跨采、卸壓）。5、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(yīng)力量。間接測量法，不直接測量應(yīng)力量，而是借助某些傳感元

26、件或某些介質(zhì)，測量和記錄巖體中某些與應(yīng)力有關(guān)的物理量的變化，通過其與應(yīng)力之間存在的對應(yīng)關(guān)系求解應(yīng)力。直接測量法包括：扁千斤頂法、水壓致裂法、剛性包體應(yīng)力計(jì)法和聲發(fā)射法等。間接測量法包括：套孔應(yīng)力解除法、局部應(yīng)力解除法、松弛應(yīng)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(yīng)力（超過屈服極限）作用時(shí)，產(chǎn)生不可恢復(fù)變形的性質(zhì)。流變性指巖石在任何應(yīng)力作用下，隨時(shí)間增長而產(chǎn)生的不可恢復(fù)的變形。相同點(diǎn)：均為不可恢復(fù)變形；不同點(diǎn)：變形產(chǎn)生的原因、機(jī)理不同。2試敘述構(gòu)造應(yīng)力對原巖應(yīng)力場的影響及其特點(diǎn)。答：影響：加大了水平應(yīng)力和應(yīng)力不均衡分布。構(gòu)造應(yīng)力特點(diǎn)：1）分布

27、不均，在構(gòu)造區(qū)域附近最大；2）水平應(yīng)力為主，淺部尤為明顯；3）具有明顯的方向性；4）堅(jiān)硬巖層中明顯，軟巖中不明顯；5）3簡述圍壓對巖石力學(xué)性質(zhì)的影響。圍壓可改變巖石的力學(xué)性狀。圍壓增大致使塑性增大、峰值強(qiáng)度增高、破壞前變形加大。實(shí)驗(yàn)時(shí)加載速率大，導(dǎo)致彈性摸量大、強(qiáng)度指標(biāo)高。4影響巷道圍巖穩(wěn)定的主要因素有哪些？圍巖強(qiáng)度、應(yīng)力集中程度、原始應(yīng)力大小、巷道支架的支撐力5采用錨桿支護(hù)時(shí)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(shí) 會(huì)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(yīng)變的產(chǎn)生

28、和恢復(fù)滯后于應(yīng)力變化。2程巖體比尼奧斯基分類法依據(jù)哪些指標(biāo)對巖體進(jìn)行分類？依據(jù)巖塊強(qiáng)度、RQD、節(jié)理間距、節(jié)理?xiàng)l件、地下水條件五個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分類。3巖體與巖石相比，其變形性質(zhì)有何特點(diǎn)？巖體變形與巖石相比E低，峰值強(qiáng)度低，殘余強(qiáng)度低，高；達(dá)到峰值后，巖體呈柔性破壞，并保留一定殘余強(qiáng)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(dòng)裂隙，造成頂板破碎不易管理；高應(yīng)力引起巷道圍巖變形嚴(yán)重，維護(hù)量大不安全；高應(yīng)力易引發(fā)沖擊地壓。5采用錨桿支護(hù)時(shí)，如何選擇錨桿的類型？堅(jiān)硬、厚層

29、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(hù)更加合理？答：對于位移明顯巷道，采用恒阻可伸縮支護(hù)形式；對于變形量較大的軟巖，采用二次支護(hù)；支架與圍巖要整體接觸，使應(yīng)力均勻傳遞；加強(qiáng)支護(hù)與圍巖間的整體性，共同承受載荷作用。2、峰前區(qū)應(yīng)力應(yīng)變曲線有幾種類型，各表示巖石何種性質(zhì)？答：峰前區(qū)應(yīng)力應(yīng)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

30、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(qiáng)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(qiáng)度（JCS）、結(jié)構(gòu)面粗糙性（JRC）、結(jié)構(gòu)面張開度（）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(yīng)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(fù)23次；（4）將封隔器完全卸壓后連同加壓管等全部設(shè)備從鉆孔中取出；（5）測量水壓裂隙和鉆孔試驗(yàn)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、

31、脆性巖石。4.簡述斜坡中應(yīng)力分布特點(diǎn)：（1）斜坡周圍主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)：愈接近臨空面,最大主應(yīng)力 1愈接近平行于臨空面, 3與之正交,向坡內(nèi)逐漸恢復(fù)到原始狀態(tài)。（2）坡腳附近形成最大剪應(yīng)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(yīng)力和坡頂面的切向力可轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力，形成張力帶,易形成與坡面平行的拉裂面。（4）與主應(yīng)力跡線偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系,坡體內(nèi)最大剪應(yīng)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(shí)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(xué)力

32、學(xué)分析法、模型模擬試驗(yàn)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(jì)算參數(shù)（4）計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)（5）確定安全系數(shù)進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià)7.巖石力學(xué)、土力學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)有何關(guān)系巖石力學(xué)和土力學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)有著十分密切的關(guān)系，工程地質(zhì)學(xué)中的大量計(jì)算問題，實(shí)際上就是巖石力學(xué)和土力學(xué)中所研究課題，因此在廣義的工程地質(zhì)學(xué)概念中，甚至將巖石力學(xué)、土力學(xué)也包含進(jìn)去，土力學(xué)和巖石力學(xué)是從力學(xué)的觀點(diǎn)研究土體和巖體。它們屬力學(xué)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(qiáng)度性能（2）靜水壓力（3）動(dòng)水壓力（4）孔隙水壓力抵

33、消有效應(yīng)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(jì)算理論，并給予評價(jià)。答：普氏認(rèn)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(dāng)兩側(cè)圍巖穩(wěn)定時(shí)，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(dāng)達(dá)到其強(qiáng)度時(shí)，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(rèn)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(jià)： 兩種計(jì)算方

34、法均為估算法。普氏地壓公式與深度無關(guān)，不能解釋應(yīng)力隨深度增大的現(xiàn)象；適用于松散巖體，對整體性、強(qiáng)度高的巖體，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際有出入；應(yīng)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(jì)算公式，也反映了免壓拱效應(yīng)，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(qiáng)度理論的基本觀點(diǎn)并給予評價(jià) 。答： 庫侖認(rèn)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(rèn)為：無論巖石處于何種應(yīng)力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞；破壞時(shí)，剪切面上所需的剪應(yīng)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(yīng)力有關(guān)。格里菲斯認(rèn)為：不論巖石受力狀態(tài)如何，

35、最終在本質(zhì)上都是拉伸應(yīng)力引起巖石破壞。 評價(jià)：庫侖強(qiáng)度理論是莫爾強(qiáng)度理論的直線形式。莫爾理論較好解釋了巖石抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度特征，解釋了三向等拉時(shí)破壞，三向等壓時(shí)不破壞現(xiàn)象，但忽視了中間應(yīng)力的作用。格式理論推導(dǎo)巖石抗壓強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度的8倍，反映了巖石的真實(shí)情況，較好證明了巖石在任何應(yīng)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(qiáng)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(qiáng)度理論的基本觀點(diǎn)并給予評價(jià)，說明各自適用條件。莫爾認(rèn)為：無論巖石處于何種應(yīng)力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞；破壞時(shí)，剪切面上所需

36、的剪應(yīng)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(yīng)力有關(guān)。格里菲斯認(rèn)為：不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質(zhì)上都是拉伸應(yīng)力引起巖石破壞。 評價(jià)：莫爾理論較好解釋了巖石抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度特征，解釋了三向等拉時(shí)破壞，三向等壓時(shí)不破壞現(xiàn)象，但忽視了中間應(yīng)力的作用。格式理論推導(dǎo)巖石抗壓強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度的8倍，反映了巖石的真實(shí)情況，較好證明了巖石在任何應(yīng)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(qiáng)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。簡答題1、地質(zhì)體和巖體在概念上有哪些區(qū)別？答：（1）巖體和地質(zhì)體是同一物體在不同場合

37、的兩個(gè)名詞。 （2）就具體問題研究而言，巖體即為地質(zhì)體的一部分。 （3）巖體是工程地質(zhì)學(xué)和巖體力學(xué)的專有名詞。有時(shí)將土地作為一種特殊巖體對待。2、巖體和巖石的各自特征是什么？兩者有何區(qū)別和聯(lián)系？答：特征：巖體：不連續(xù)性、非均勻性、各向異性、有條件轉(zhuǎn)化性；巖石：是一種地質(zhì)材料，是組成巖體的固相基質(zhì)，是連續(xù)、均勻、各向同性或正交各向同性的力學(xué)介質(zhì)；區(qū)別聯(lián)系：（1）巖體賦存于一定地質(zhì)環(huán)境之中，地應(yīng)力、地溫、地下水等因素對其物理力學(xué)性質(zhì)有很大影響，而巖石試件只是為實(shí)驗(yàn)而加工的巖 塊，已完全脫離了原有的地質(zhì)環(huán)境。（2）巖體在自然狀態(tài)下經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)作用過程，其中存在著各種地質(zhì)構(gòu)造面，如不整合、褶皺、斷

38、層、節(jié)理，裂隙等而巖石相對完整。（3）一定數(shù)量的巖石組成巖體，且?guī)r體無特定的自然邊界，只能根據(jù)解決問題的需要來圈定范圍。（4）巖體是地質(zhì)體的一部分，并且是由處于一定地質(zhì)環(huán)境中的各種巖性和結(jié)構(gòu)特征巖石所組成的集合體，也可以看成是由結(jié)構(gòu)面所包圍的結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)面共同組的。3、巖體力學(xué)的一般工作程序（步驟）和主要研究方法？答：工作程序：巖體工程地質(zhì)信息采集巖體工程地質(zhì)力學(xué)模型巖體穩(wěn)定性評價(jià)巖體工程設(shè)計(jì)巖體工程施工巖體性態(tài)監(jiān)測；主要研究方法:工程地質(zhì)法、測試試驗(yàn)法、理論研究法、綜合研究法4、巖體的組成要素是什么？答：物質(zhì)成分（巖石）、結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)體、結(jié)構(gòu)面）、賦存環(huán)境（應(yīng)力場、溫度場、滲流場、其他物理場）

39、5、從工程地質(zhì)研究的角度，簡述巖石的主要造巖礦物及其基本性質(zhì)？答：1、可溶性礦物，如巖鹽、石膏、芒硝等，在適宜條件下可溶解于水，減少巖石的固相成分增加空隙比，使巖石結(jié)構(gòu)變松、力學(xué)性能降低、滲透性提高。2、易風(fēng)化礦物，其穩(wěn)定性取決于礦物的化學(xué)成分遷移活動(dòng)性、礦物結(jié)晶特征、礦物生成條件。3、粘土礦物，如蒙脫石、伊利石、高嶺石、綠泥石、綠簾石等，粘土巖在漫長的成巖作用后已失去膠體的活動(dòng)性，但在水的長時(shí)間作用下活動(dòng)性可以復(fù)蘇。4、其它不穩(wěn)定礦物，主要指黃鐵礦硫化物，它們極易氧化在氧化過程中生成硫酸。6、巖石顆粒間的聯(lián)結(jié)有哪幾種？聯(lián)結(jié)強(qiáng)度如何？答：按聯(lián)結(jié)性質(zhì)分類：結(jié)晶聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)強(qiáng)度最強(qiáng)、膠結(jié)聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)強(qiáng)度居

40、中、水膠聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)強(qiáng)度最弱。7、巖石物理性質(zhì)的主要指標(biāo)及其表示方式是什么？答：1、巖石的重力特征。指標(biāo)：1、顆粒密度s=ms/Vs（ms為顆粒質(zhì)量，Vs為顆粒體積）；2、巖石密度= m/V；3、干密度d= ms/V；4、容重=W/V=g。2、巖石的空隙率n=VV/V*100。3、巖石的吸水性。指標(biāo)：1、吸水率=mw1/ms*100（mw1為一般大氣壓下巖石吸入水的質(zhì)量）；2、sat=mw2/ms*100（mw2為巖石在高壓或真空狀態(tài)下的吸水質(zhì)量）；3、飽水系數(shù)Ksat=/sat。4、巖石的透水性。指標(biāo)：滲透系數(shù)K=v/grad(Z+p/w)（v滲流速度，Z位置高度，p水壓力，w水的容重）。5、巖

41、石的可溶性、膨脹性、崩解性無指標(biāo)6、巖石的軟化性。指標(biāo)：軟化系數(shù)KR=Rc/c（Rc為飽水狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度，c為干燥狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度）。7、巖石的抗凍性。指標(biāo)：1、強(qiáng)度損 失率RL=(c1-c2)/ c1（c1凍融前抗壓強(qiáng)度，c2凍融后抗壓強(qiáng)度）2、質(zhì)量損失率Km=(md1-md2)/md1（md1凍融前干質(zhì)量，md2凍融后干質(zhì)量）8、巖石的碎脹性。指標(biāo)：碎脹系數(shù)kp=Vh/Vo（Vo、Vh破碎前后體積）8、結(jié)構(gòu)面按其成因通常分為哪幾種類型？各自有何特點(diǎn)？答：成因類型：（1）原生結(jié)構(gòu)面在成巖過程（建造過程）中形成的結(jié)構(gòu)面。其特征與巖體成因緊密相關(guān)，它包括沉積結(jié)構(gòu)面、火成結(jié)構(gòu)面和變質(zhì)結(jié)構(gòu)面。（2）構(gòu)

42、造結(jié)構(gòu)面巖體在改造過程中受構(gòu)造應(yīng)力作用產(chǎn)生的破裂面或破碎帶，如劈裂、節(jié)理、層間錯(cuò)動(dòng)及斷層等。它是巖體中分布最廣的一類結(jié)構(gòu)面。結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀空間分布取決于構(gòu)造應(yīng)力場與巖性條件，他們的力學(xué)成因、規(guī)模、發(fā)育歷史及次生變化影響并制約著巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)。（3）次生結(jié)構(gòu)面次生結(jié)構(gòu)面是指巖體在外營利（風(fēng)力、卸荷、地下水、應(yīng)力應(yīng)變、人工爆破等）作用下形成的結(jié)構(gòu)面。其特點(diǎn)是局限于巖體表層，規(guī)模小、數(shù)量多、多呈無序性，不平整和不連續(xù)狀態(tài)。它們往往是受原生結(jié)構(gòu)面和構(gòu)造結(jié)構(gòu)面控制的，或在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。9、簡述結(jié)構(gòu)面定量統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容？答：（1）產(chǎn)狀（結(jié)構(gòu)面的空間分布狀態(tài)）；（2）組數(shù)（巖體中交叉分布的結(jié)構(gòu)面組數(shù)）；

43、（3）間距（同組結(jié)構(gòu)面法線方向上該組結(jié)構(gòu)面的平均距離）；（4）延展性（在一個(gè)暴露面上能看見的結(jié)構(gòu)面跡線的長度）；（5）粗糙程度（結(jié)構(gòu)面的固體表面相對與它的平均平面的凹凸不平程度）；（6）結(jié)構(gòu)面壁的抗壓強(qiáng)度（結(jié)構(gòu)面兩側(cè)巖壁的等效抗壓強(qiáng)度）；（7）張開度（結(jié)構(gòu)面兩壁間的垂直距離，除水和空氣外壁間無填充物）；（8）充填特征 （硬性結(jié)構(gòu)面、軟弱結(jié)構(gòu)面）；（9）滲流特征（結(jié)構(gòu)面中是否存在滲流及滲流量）；（10）塊體尺寸。11、試述自重應(yīng)力場與構(gòu)造應(yīng)力場的區(qū)別和特點(diǎn)。答：自重應(yīng)力場是巖體自重應(yīng)力在空間的有規(guī)律分布；構(gòu)造應(yīng)力場是一定區(qū)域內(nèi)具有成生聯(lián)系的各種構(gòu)造形跡在不同部位應(yīng)力狀態(tài)的總稱。兩者都是天然應(yīng)力場

44、的組成部分，自重應(yīng)力場是由上覆巖體的重量引起的，而構(gòu)造應(yīng)力是空間和時(shí)間的函數(shù)，是隨構(gòu)造形跡的發(fā)展而變化的非穩(wěn)定應(yīng)力場。12、簡述地殼淺部地應(yīng)力分布的基本規(guī)律。答：地殼淺層巖體中絕大部分應(yīng)力場是以水平應(yīng)力為主的三向不等空間應(yīng)力場，三個(gè)主應(yīng)力的大小和方向是隨空間位置而變化的。13、簡述高地應(yīng)力區(qū)的標(biāo)志。答：（1）餅狀巖芯；（2）巖爆、剝落、錘擊有啞聲；（3）隧道（隧洞、巷道）大變形、鉆孔縮徑；（4）隧道變形破壞具有相同的方式或形式 ；（5）軟弱夾層擠出；（6）巖體現(xiàn)場物理力學(xué)指標(biāo)高于室內(nèi)；（7）其它：不透水性。14、解釋單軸壓縮作用下，巖石變形全過程的特征及其內(nèi)在本質(zhì)。答：巖石單軸壓縮全過程分以下

45、幾個(gè)階段：1壓密階段，此階段巖石中原有空隙在荷載作用下逐漸被壓縮而閉合，試件體積減小。2彈性階段，隨荷載的加大巖石中裂隙進(jìn)一步閉合，空隙被壓縮無新的裂隙發(fā)展表現(xiàn)為彈性變形。3微裂隙發(fā)生和穩(wěn)定發(fā)展階段，當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后，巖石中原有裂隙開始發(fā)展并產(chǎn)生新裂隙，表現(xiàn)為應(yīng)變的增加速率大于應(yīng)力的增加速率。4微裂隙加速擴(kuò)展階段，應(yīng)力超過屈服極限并逐漸增大的過程中，巖石內(nèi)部裂隙加速擴(kuò)展并局部出現(xiàn)宏觀裂隙，當(dāng)裂隙擴(kuò)展為貫通的破裂面是，巖石即發(fā)生破壞。15、循環(huán)加荷作用下巖石的力學(xué)性質(zhì)？答：1、逐漸循環(huán)加載：1、彈性滯后；2、回滯環(huán)；3、峰值前應(yīng)變強(qiáng)化；4、峰值后應(yīng)變?nèi)趸?、巖石的記憶2、反復(fù)循環(huán)加載：巖石

46、會(huì)在比峰值應(yīng)力低的應(yīng)力水平下破壞，即疲勞破壞。疲勞強(qiáng)度非定值，與循環(huán)荷載持續(xù)時(shí)間有關(guān)。存在一個(gè)極限應(yīng)力水平，當(dāng)最大應(yīng)力低于這一應(yīng)力水平時(shí)，應(yīng)變在達(dá)到一定值后不再增長，即不發(fā)生破壞16、三向作用下巖石的力學(xué)性質(zhì)？答：1、巖石在圍壓條件下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系；2巖石在圍壓條件下的破壞方式及機(jī)制；3圍壓對巖石極限強(qiáng)度的影響；4巖石的莫爾包絡(luò)線特征。（附說明：1三向作用下巖石與單軸壓縮條件的應(yīng)力應(yīng)變曲線類似有彈性變形階段、塑性變形階段、應(yīng)力下降階段、摩擦階段。2不同圍壓下變形特征不同：高強(qiáng)度堅(jiān)硬致密巖石曲線斜率受圍壓影響小基本不變即彈性模量不因圍壓增高而改變，表現(xiàn)為常剛度變形。3對任何巖石當(dāng)圍壓達(dá)到一定水平

47、是，以塑性變形為主與之對應(yīng)的破壞由脆性轉(zhuǎn)為延性。4隨著圍壓的增大，巖石的三軸極限強(qiáng)度也增大，但其增大的速率依巖性的不同而不同，對脆性破壞的巖石其極限強(qiáng)度隨圍壓的增長很快，而延性破壞時(shí)，極限強(qiáng)度隨圍壓增長緩慢。）17、巖體結(jié)構(gòu)面粘滑的特征、機(jī)制和影響因素？答：粘滑特征：巖石表面突然向前滑動(dòng)、鎖住，然后又開始滑動(dòng)，如此反復(fù)進(jìn)行。粘滑機(jī)制：1松弛振蕩機(jī)制：最初是通過光滑結(jié)構(gòu)面開始粘滑研究的。由于動(dòng)摩擦小于靜摩擦使得結(jié)構(gòu)面突然向前滑動(dòng)鎖住，然后又開始滑動(dòng)如此反復(fù)形成張弛、跳躍式的粘滑現(xiàn)象稱為松弛振蕩。2脆性破壞機(jī)制：粘滑不僅僅出現(xiàn)在磨光面上，在粗糙的結(jié)構(gòu)面上也較普遍的發(fā)生。由于表面存在大量的凸起體，且

48、一般都呈嵌合接觸，若剪切面上 法向壓力大到足以抑制上部塊體升高并沿凸起體爬坡時(shí)，在剪切力作用下將凸起體剪斷或使凸起體在相對面上犁刻凹槽。當(dāng)凸起體一旦破壞阻抗立即下降。3凸起體蠕動(dòng)機(jī)制：由于蠕動(dòng)凸起體嵌入到相對的結(jié)構(gòu)面中，使接觸面增加，當(dāng)繼續(xù)加力至滑動(dòng)時(shí)隨著滑動(dòng)的開始，接觸面減小導(dǎo)致摩擦阻力突然降低而產(chǎn)生粘滑。影響因素：礦物成分、應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變速率、填充物、孔隙率、溫度、水及空隙壓力。18、石蠕變一般包括哪幾個(gè)階段？各階段有何特點(diǎn)？答：1瞬時(shí)變形階段：加荷后立即發(fā)生變形。2初始蠕變或阻尼蠕變階段：應(yīng)變在最初隨時(shí)間增長較快，但其增長速率隨時(shí)間逐漸降低。3等速蠕變階段：應(yīng)變隨時(shí)間呈近似直線的增長。4

49、加速蠕變階段;應(yīng)變及應(yīng)變速率均隨時(shí)間增長而增長，表明變形加速直至破壞。19、簡述不同形態(tài)結(jié)構(gòu)面剪切強(qiáng)度特征。答：1、平直型硬性結(jié)構(gòu)面：平直型無填充的硬性結(jié)構(gòu)面，其力學(xué)性質(zhì)主要取決于兩壁巖石性質(zhì)、結(jié)構(gòu)面粗糙度、粘聚狀態(tài)、干濕程度、發(fā)向應(yīng)力；2、波狀結(jié)構(gòu)面：在較小正應(yīng)力作用下發(fā)生剪脹，在正應(yīng)力較大時(shí)發(fā)生剪斷；3、臺階狀硬性結(jié)構(gòu)面：阻止滑塊的阻力有結(jié)構(gòu)面段的抗剪強(qiáng)度與完整巖段沿層面方向的抗剪強(qiáng)度兩部分組成。4、非貫通性結(jié)構(gòu)面：發(fā)生剪切時(shí)，結(jié)構(gòu)面與為貫通的“巖橋”都起抗剪作用。20、巖體與巖石的變形有何異同？答：巖體的變形包括體積變形、形狀變形、位置變形，總體而言分為結(jié)構(gòu)體變形（包括材料的彈性、塑性和

50、粘性以及結(jié)構(gòu)體的滾動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)變形等）和結(jié)構(gòu)面變形（包括壓縮閉合或擠出變形、錯(cuò)動(dòng)或滑動(dòng)流動(dòng)變形等），而巖石由于整體比較完整不存在結(jié)構(gòu)面，故巖石的變形主要是結(jié)構(gòu)體的變形而沒有結(jié)構(gòu)面的變形。21、巖體壓縮變形曲線可分幾類？各類變形曲線有何特點(diǎn)？答： A直線型：反映巖體加壓過程中變形隨壓力成正比增加，直線型又分兩類，A-1型與A-2型。A-1型：曲線斜率陡，呈直線，巖體剛度大，退壓后巖體變形幾乎恢復(fù)到原點(diǎn)，以彈性變形為主。A-2型：曲柄斜率緩，呈直線，巖體剛度很低，退壓后巖體變形只能部分恢復(fù)，有明顯的不可恢復(fù)變形和回滯環(huán)，巖體變形不是彈性的。B上凹型：B-1型：每次加壓曲線的斜率隨著加壓退壓循環(huán)次數(shù)增加逐漸變大，即巖體剛度增大，各退壓曲線較緩且相互近于平行，變形系數(shù)隨壓力增加而減小，巖體彈性變形逐漸增大。B-2型：加壓曲線斜率隨壓力增大而逐漸變大，即巖體剛度增大，各卸荷曲線很陡，在卸荷后，變形大部分不可恢復(fù)。C下凹型：每次加壓曲線在應(yīng)力較小時(shí)近于平行，而 有應(yīng)力較大時(shí)逐漸變緩，變形系數(shù)隨壓力增加而增加。D復(fù)合型：巖體受壓時(shí)的力學(xué)行為復(fù)雜，同時(shí)巖體受壓的邊界條件又隨壓力的增大而改變。22、簡述巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)該如何選取。答：對巖體破壞機(jī)理加以分析，并結(jié)合工程建筑物的工作狀態(tài)和要求，確定選值標(biāo)準(zhǔn)，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)而獲得強(qiáng)度參數(shù)。選值標(biāo)準(zhǔn)（即抗剪強(qiáng)度準(zhǔn)則）主要有比例極限準(zhǔn)則、屈