昆明理工大學巖石力學考點

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上巖石力學：是力學的一個分支，是研究巖石力學性狀，探討演示對其周圍環(huán)境物理環(huán)境中力.巖石：是經過地質作用而天然形成的一種或多種礦物的集合體。具有一定結構構造的礦物（含結晶和非結晶的）集合體。場反應的一門理論和應用學科。 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?？辜魪姸龋菏侵笌r石抵抗剪切破壞的能力。原巖應力：天然巖體在未受到人為干擾的情況下，巖體中的天然應力。構造應力：在地殼中長期存在著一種促使構造運動發(fā)生和發(fā)展的內在力量，這就是構造應力。 蠕變：介質在大小和方向均不改變的外力作用下，其變形隨著時間的變化而增大的現(xiàn)象。彈性模量：在單

2、向壓縮條件下彈性變形范圍為軸向應力與試件軸向應變之比。泊松比：橫向應變與軸向應變之比結構面：指在地質歷史發(fā)展過程中，巖體內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界面或帶。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。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。自重應力：由于巖體自重而產生的天然應力叫自重應力。原巖應力：在工程中指天然存在于巖體之中(內部)而與任何人為因素無關的應力，也稱天然應力。構造應力：由于地質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。

3、側壓系數(shù)：巖體中一點的水平應力與垂直應力的比值。地壓：。巖體開挖后，破壞了原巖應力平衡狀態(tài)，巖體中應力重新分布，使圍巖變形、移動和破壞的力移動角：地表位移邊界線至采空區(qū)下部邊界線的連線與水平面所成的夾角。變形地壓：巖體受支架約束而產生的對支架的壓力 二次應力：巖體開挖擾動了原巖的自然平衡狀態(tài)，使一定范圍內的原巖應力發(fā)生變化，變化后的應力稱為次生應力或二次應力。地壓現(xiàn)象：圍巖發(fā)生變形、出現(xiàn)裂隙、斷裂冒落和支架破壞的現(xiàn)象散體地壓：如果假設支架，冒落下的巖體會以重力的方式作用在支架上。此時支架所承受的壓力。1.巖石與巖體的區(qū)別。 巖石是礦物或巖屑在地質作用下按一定的規(guī)律聚集而形成

4、的自然物體。巖體，是指一定工程范圍內的自然地質體，它經歷了漫長的自然歷史過程，經受了各種地質作用，并在地應力的長期作用下，在其內部保留了各種永久變形和各種各樣的地質構造形跡     巖體是非均質各向異性體；巖體內部存在著初始應力場；巖體內含有各種各樣的裂縫系統(tǒng)，處于地下環(huán)境，受地下水等因素的影響。2.影響巖石力學物理性質的三個重要因素礦物、結構、構造是影響巖石力學性質和物理性質的三個重要因素3.莫爾庫倫庫觀點：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有關，而且與作用在剪切面上的正應力有關。巖石破壞為

5、剪切破壞；巖石抵抗剪切破壞的能力由兩部分組成：內聚力、內摩擦力優(yōu)缺點：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。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。4. 什么是全應力應變曲線？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全應力應變曲線，表征了巖石從開始變形，逐漸破壞，到最終失去承載能力的整個過程。根據巖石的變形把全應力應變曲線分為6個階段， 各個階段的特征和反映的物理意義如下：（1）OA段，應力緩慢增加，曲線朝上凹，巖石試件

6、內裂隙逐漸被壓縮閉合而產生非線性變形，卸載后全部恢復，屬于彈性變形。(2) AB段，線彈性變形階段，曲線接近直線，應力應變屬線性關系，卸載后可完全恢復。（3）BC段，曲線偏離線性，出現(xiàn)塑性變形。從B點開始，試件內部開始出現(xiàn)平行于最大主應力方向的微裂隙。隨應力增大，數(shù)量增多，表征著巖石的破壞已經開始。（4）CD段，巖石內部裂紋形成速度增快，密度加大，D點應力到達峰值，到達巖石最大承載能力。（5）DE段，應力繼續(xù)增大，巖石承載力降低，表現(xiàn)出應變軟化特征。此階段內巖石的微裂隙逐漸貫通。（6）殘余強度。強度不再降低，變形卻不斷增大。工程意義：巖石破壞后不會完全失效，還具有承載能力  

7、;殘余強度；判斷巖爆5.巖石的流變性及典型蠕變曲線特征外力不變的條件下，巖石應力或應變隨時間而變化的性質。3個階段，瞬時彈性變形階段(OA)，初始蠕變階段(AB)，等速蠕變階段(BC)  6.為什么要進行巖體分類，常用的有哪幾種分類方法      為巖體工程建設的勘察、設計、施工和編制定額提供必要的基本依據。普氏分類法，按巖石質量指標（RQD）分類，賓尼奧夫斯基節(jié)理巖體地質力學分類（RMR分類系統(tǒng)）,Q值巖體質量分類法。7.圍巖與支架共同作用原理實質及要點    圍巖與支架形成一個共同

8、承載體，二者相互依存、相互制約，共同變形，共同承受全部地壓。 要點：（1）圍巖對支架的作用力（地壓），等于支架對圍巖的反作用力（支護抗力），兩者作用力大小相等、方向相反； （2）巷道周邊的位移量，等于支架的被壓縮量； （3）圍巖對支架所施加的壓力，不僅與圍巖本身的性質有關，也與支架的剛度有關。  （4）在圍巖穩(wěn)定條件下，若原巖應力為p0，支護抗力為pi，則圍巖自承能力為p0- pi8.流變模型的基本元件（有哪幾種，分別用什么表示） 3種基本的流變元件，彈性元件-用彈簧表示；粘性元件-用一個帶孔的充滿  &

9、#160;粘性液體的活塞或阻尼器來表示；塑性元件-用一個摩擦片表示9.地壓的分類，地壓兩階段      變形地壓 ，散體地壓，沖擊地壓，膨脹地壓。變形地壓和散體地壓實質上是地壓發(fā)展過程的兩個階段，是在不同性質的巖體中，不同應力狀態(tài)下地壓顯現(xiàn)的不同形式。10.什么是地應力： 地應力是存在于地殼中的未受工程擾動的天然應力，也稱巖體初始應力、絕對應力或原巖應力，廣義上也指地球體內的應力。它包括由地熱重力變化及其他因素產生的應力。11.根據圍巖應力分布特點可將圍巖分為哪幾個區(qū) 松動區(qū)，塑性強化區(qū)，彈性變形區(qū)，原巖應力區(qū)&#

10、160;12. 原巖和圍巖的定義及區(qū)分原則 原巖：未經工程開挖（采動）擾動的巖體。圍巖：開巷（采動）后，初始應力發(fā)生顯著變化的區(qū)域，在此范圍內的巖體。區(qū)別原則：原巖是未經開挖擾動的巖體，圍巖是開挖后影響的巖體。13. 普氏理論（自然平衡拱理論）及自然平衡拱形態(tài)      由于受弱面切割的影響，巖體既不是連續(xù)介質，也與完全松散的介質有區(qū)別，而是具有一定粘結力的松散介質。巷道開挖后，由于應力的重新分布，部分圍巖發(fā)生破壞，巷道頂部巖體冒落，而頂板巖體的冒落是有限的；冒落到一定程度后，頂板形成拱形而穩(wěn)定下來，即自然平衡拱。而且自然平

11、衡拱的形狀是一條拋物線。14. 采場地壓的處理方法并解釋     處理方法;（1）合理確定采場斷面形狀及礦房、礦柱參數(shù)。正確的地壓控制方法，應是在保證回采礦房安全的條件下，最大限度地回收礦石。              （2）支撐與巖體加固，在回采不穩(wěn)定礦體時，用人工支護回采工作空間，防止冒落。3）利用免壓拱控制采場地壓。（4）合理的回采順序。5）充填。（6）崩落。15. 新奧法施工（基本原理，原則）       基本原理：新奧法是應用巖體力學理論，以維護和利用圍巖的自承能力為基點，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，及時的進行支護，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護體系的組成部分，并通過對圍巖和支護的量測、監(jiān)控來指導隧道施工和地下工程設計施工的方法和原則。