巖體力學(xué)總復(fù)習(xí)2

1、巖體力學(xué)課程復(fù)習(xí)指導(dǎo)巖體力學(xué)課程復(fù)習(xí)指導(dǎo)巖體力學(xué)期末考試1. 巖體力學(xué)有一定難度，側(cè)重基礎(chǔ)部分2. 學(xué)位課，希望大家重視3. 考試原則： 難度一般不會超過作業(yè)和課堂教學(xué)內(nèi)容 不要求死記硬背，但一些公式必須記巖體力學(xué)期末考試4. 成績比例 期末考試 70%； 平時表現(xiàn)及讀書報告 30%5. 考試內(nèi)容：重點(diǎn)：基本概念，約占50選擇題 5題，10分填空題 15個空格，每空1分， 15分名字解釋 5題，15分簡答題 4題，28分計算題 3題，32分緒論（一）巖體力學(xué)的含義與任務(wù)（含義、任務(wù)）（二）研究內(nèi)容與方法（內(nèi)容、方法）（三）發(fā)展與動態(tài) 第一章 巖體地質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征（一）巖塊與巖體的基本概念 （巖塊

2、、結(jié)構(gòu)面、巖體含義與區(qū)別）（二）巖塊的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)構(gòu)造 1. 礦物組成對巖塊物理力學(xué)性質(zhì)的影響 2. 巖石結(jié)構(gòu)對巖塊物理力學(xué)性質(zhì)的影響 （連結(jié)、微結(jié)構(gòu)面、顆粒大小與形狀） 3. 風(fēng)化對巖塊物理力學(xué)性質(zhì)的影響 （怎樣影響，有哪些指標(biāo)表示）（三）結(jié)構(gòu)面特征 1. 結(jié)構(gòu)面的成因類型結(jié)構(gòu)面的成因類型地質(zhì)成因類型力學(xué)成因類型原生（沉積、巖漿、變質(zhì)結(jié)構(gòu)面）構(gòu)造次生張性、剪性各種成因的結(jié)構(gòu)面各自的特征怎樣？（不一定要記，但要理解，搞清楚）2.結(jié)構(gòu)面規(guī)模與分級（5級，各級結(jié)構(gòu)面的特征幾力學(xué)作用不同）3.產(chǎn)狀、1與結(jié)構(gòu)面的夾角不同、巖體的強(qiáng)度不同，強(qiáng)度各向異性4.連續(xù)性：表示結(jié)構(gòu)面的貫通程度 線連續(xù)性系數(shù)、面

3、連續(xù)性系數(shù)（含義與分級）5.密度：表示密集程度 Kd=n/L 條/m、 d. cm 指標(biāo)含義，怎樣影響巖體性質(zhì)6.張開度：含義，怎樣影響（影響巖體強(qiáng)度、應(yīng)力及滲透性）7.形態(tài)：起伏度 i=arc tg（2a/L）（起伏角）粗糙度 JRC8.膠結(jié)充填特征（這一節(jié)很重要） 1）結(jié)構(gòu)面成因不同，其特征如何？ 2）掌握反映結(jié)構(gòu)面特征的各種指標(biāo)（如規(guī)模、密度、產(chǎn)狀等）的含義，怎樣確定這些指標(biāo) 3）這些特征如何影響巖體物理力學(xué)性質(zhì)（四）巖體的結(jié)構(gòu)特征1.結(jié)構(gòu)體特征（含義、規(guī)模與形態(tài)對力學(xué)性質(zhì)的影響）2.巖體結(jié)構(gòu)類型劃分（表2-7，劃分成哪幾類，各自特征如何？）第二章 巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)1.物理性質(zhì) 密度s

4、=ms/vs=m/v干密度，飽和密度。含義、幾種密度間的區(qū)別、測定方法，用途、一般值空隙性（含義、與土孔隙的區(qū)別）各種空隙指標(biāo)的含義2.水理性質(zhì)（與水作用反映出來的性質(zhì)） 吸水性吸水能力 用吸水率（Wa）、飽和吸水率（Wp） 飽水系數(shù)（K=Wa/Wp）的含義、測定方法、一般值 軟化性浸水強(qiáng)度降低的性質(zhì)，軟化系數(shù)KR的含義及確定方法、一般值 滲透性K的含義與測定方法 抗凍性抗凍系數(shù)Rd2.水理性質(zhì)（與水作用反映出來的性質(zhì)） 膨脹性自由膨脹率、側(cè)向約束膨脹率 崩解性耐崩解性指數(shù)3.熱學(xué)性質(zhì)（進(jìn)行熱交換時，巖石吸收熱能的能力） 比熱容 熱傳導(dǎo)率 熱膨脹系數(shù) 溫度對巖石特性的影響*第二章 巖塊的物理力

5、學(xué)性質(zhì)4.變形性質(zhì) 單軸壓縮條件下的巖塊變形性質(zhì)連續(xù)加載時變形全過程曲線；峰值前巖塊的六種典型應(yīng)力-應(yīng)變曲線；變形模量、初始模量、切線模量、割線模量和彈性模量之間的關(guān)系和區(qū)別；循環(huán)何在條件下的滯回圈。 三軸壓縮條件下的巖塊變形性質(zhì)什么是三軸試驗？圍壓對巖塊變形破壞的影響；巖塊的蠕變性質(zhì)；幾個基本的本構(gòu)模型元件5.強(qiáng)度性質(zhì) 單軸抗壓強(qiáng)度單軸抗壓強(qiáng)度試驗、點(diǎn)荷載試驗；影響單軸抗壓強(qiáng)度的因素 三軸壓縮強(qiáng)度如何利用三軸應(yīng)力計算內(nèi)摩擦角和粘聚力（公式2-64和2-65） 單軸抗拉強(qiáng)度直接法和間接法（劈裂法、抗彎法和點(diǎn)荷載法） 剪切強(qiáng)度抗剪斷強(qiáng)度、抗切強(qiáng)度和摩擦強(qiáng)度第二章 巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)第三章 結(jié)構(gòu)面

6、的變形與強(qiáng)度性質(zhì)（一）結(jié)構(gòu)面的變形性質(zhì)1）法向變形 掌握 a.變形曲線特征；b.法向剛度的定義及確定方法2）剪切變形 掌握 a.變形曲線特征；b.剪切剛度的定義及確定方法（二）結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度性質(zhì)（只講了剪切強(qiáng)度）要求掌握結(jié)構(gòu)面剪切強(qiáng)度方程及曲線特征和c 、的一般值1）平直結(jié)構(gòu)面 剪切強(qiáng)度方程及曲線特征，2）粗糙起伏結(jié)構(gòu)面a.規(guī)則起伏： 小時，=tg=tg（b b+i+i）佩頓公式， 大時 =tg+c=tg+cb.不規(guī)則起伏：掌握巴頓方程=tg(JRClg(JCS/ )+ =tg(JRClg(JCS/ )+ b b ) ) 對以上二類結(jié)構(gòu)面，要求掌握其剪切強(qiáng)度方程特點(diǎn)，各符號含義及曲線特征，會運(yùn)用

7、，c.非貫通結(jié)構(gòu)面 理解構(gòu)成其強(qiáng)度的主要成分是什么d.有充填結(jié)構(gòu)面 沒有一定方程表達(dá)，隨各種因素影響，強(qiáng)度變化較大， 主要有：充填物成分和厚度等第四章 巖體的力學(xué)性質(zhì)（一）變形性質(zhì)1）原位巖體變形試驗及變形參數(shù)的確定 主要掌握承壓板法的原理方法與Em的確定方法2）巖體變形參數(shù)的估算a.層狀巖體（用室內(nèi)試驗指標(biāo)求，E0、Kn、KS）tnmtmnntnmnEEEESKEE,111000SKGGsmt111作用作用掌握以上公式的推導(dǎo)方法及基本思路b.裂隙巖體 用巖體分類指標(biāo)求：55)(1055)(10024010RMRGPaERMRGPaRMRERMRmimic.P-W曲線特征 四類曲線：直線、上凸

8、、下凹、復(fù)合型， 各自的特征及代表性巖類 剪切變形曲線特征（二）巖體的強(qiáng)度性質(zhì)1）原位剪切試驗及剪切強(qiáng)度（掌握試驗原理與c 、確定方法） 另外巖體剪切強(qiáng)度曲線的特征，各大巖類c 、值的一般值，與巖塊c 、對比與區(qū)別11)()(BcmBcBccmTABarctgTABTACBccTA)(2）裂隙巖體的壓縮強(qiáng)度，要求掌握單結(jié)構(gòu)面理論即：2sin)1 ()(2331ctgtgtgCjjj掌握公式的含義，各符號含義，最好會推導(dǎo)，會用公式求mc mt等3）Hock-Brown估算方法（掌握公式，求 1 m 、mc 、mt c 、 的方法）2331ccSmcmcS242Smmcmt（三）巖體動力學(xué)性質(zhì)1）

9、彈性波在巖體中的傳播特征（縱波、橫波）2）聲波法測定巖體Emd的原理與方法 并注意動靜對比，有哪些不同3）利用VP確定準(zhǔn)強(qiáng)度的方法（四）巖體水力學(xué)性質(zhì)第五章 巖體工程分類1.巖塊分類 要求掌握（巖塊強(qiáng)度分類）2.巖體工程分類 巖體質(zhì)量分級、RMR、Q分類、洞室圍巖分類（掌握各自的定義、分類指標(biāo)的含義，如RQD的含義、怎樣求RQD等）第六章 巖體中的天然應(yīng)力（一）概述（重點(diǎn)搞清定義及其組成）（二）天然應(yīng)力的基本特征1）天然應(yīng)力基本特征（講了6-7個方面，需重點(diǎn)理解與掌握）2）影響因素（地形、剝蝕、結(jié)構(gòu)面、地溫，怎么影響）（三）天然應(yīng)力確定的原理與方法1）自重應(yīng)力的確定（均質(zhì)巖體、層狀巖體怎樣計算

10、）2）實測鉆孔套心應(yīng)力解除法（作為重點(diǎn)掌握，原理與方法步驟）應(yīng)力恢復(fù)法水壓致裂法一般了解第七章 巖體本構(gòu)關(guān)系與強(qiáng)度理論（一）概述（重點(diǎn)搞清定義及其彈塑性本構(gòu)關(guān)系的區(qū)別）（二）巖石的本構(gòu)關(guān)系1）彈性本構(gòu)關(guān)系2）塑性本構(gòu)關(guān)系3）巖石流變理論（三）巖石強(qiáng)度理論1）庫侖強(qiáng)度準(zhǔn)則的基本假設(shè)及巖石強(qiáng)度破壞類型2）莫爾強(qiáng)度準(zhǔn)則的基本假設(shè)及巖石強(qiáng)度破壞類型3）格里菲斯強(qiáng)度準(zhǔn)則的基本假設(shè)及巖石強(qiáng)度破壞類型（四）巖體變形及本構(gòu)關(guān)系 巖體變形的基本成分第八章 邊坡巖體穩(wěn)定性分析1.邊坡巖體應(yīng)力分布特征（應(yīng)力大小與方向、拉應(yīng)力集中范圍）2.邊坡巖體的變形與破壞變形類型 卸荷回彈、蠕變。理解其產(chǎn)生原因與特點(diǎn)破壞類型 平

11、面滑動（單平面、雙平面、多平面），楔形體滑動、曲面滑動、傾倒，掌握各種破壞的基本特征是什么3.邊坡巖體穩(wěn)定性分析步驟：有哪些步驟，各自的含義是什么，怎樣確定。比如幾何邊界條件的含義、怎樣確定4.穩(wěn)定性系數(shù)計算掌握二種滑動的計算模型與公式)sin(sinsin2gHCtgtgjj單平面滑動含義、符號意義，會推導(dǎo)楔形體滑動 計算的基本思路，公式的含義與符號意義第九章 地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析（一）地下洞室圍巖的幾個巖體力學(xué)問題（有四個）（二）圍巖重分布應(yīng)力計算（掌握各種情況下重分布應(yīng)力計算的基本思路，假設(shè)條件，分布規(guī)律，會運(yùn)用公式進(jìn)行計算）1）無壓洞室圍巖彈性應(yīng)力（以圓形洞室為例）基本公式 8-9式

12、或8-10式，對該式要求理解其含義、符號意義，會簡化、分析和計算，進(jìn)而搞清其應(yīng)力分布規(guī)律如：洞壁上：2cos)1 ( 210,0Vrr01122002200rrRrRr會利用這些式子分析圍巖中的應(yīng)力分布特征，這些式子要記住對于非圓形洞壁上的應(yīng)力2）圍巖塑性應(yīng)力，重點(diǎn)了解塑性圈的概念及其應(yīng)力分布特征3）有壓洞室圍巖重分布應(yīng)力2202200220220011rRprRrRprRaar含義、符號意義，會計算（三）圍巖的變形與破壞1）四種結(jié)構(gòu)圍巖的變形破壞特點(diǎn)（掌握不同巖體的變形破壞形式是什么）H2sin)()1 (22cos)(2)1 (0202VhmemVhVhmemERvERu001REumem

13、2）圍巖位移計算（只掌握壁上彈性位移計算）(1)由自重分布應(yīng)力引起3）圍巖破壞區(qū)范圍的確定方法 （1 1）彈性力學(xué)方法彈性力學(xué)方法 圍巖破壞從洞壁開始，如果洞壁穩(wěn)定，圍巖也穩(wěn)定，因此，首先要判定洞壁是否破壞，用 與c 、t比較，然后才是圍巖內(nèi)，用 與1m比較，掌握書上圖8-15-18 （2）彈塑性力學(xué)方法(2)由自重分布應(yīng)力與天然應(yīng)力之差引起0)1 (2200vERumem符號含義，會計算（四） 圍巖壓力計算一、基本概念和類型n形變圍巖壓力、松動圍巖壓力和沖擊圍巖壓力。二、圍巖壓力計算（意義，會用公式計算）1、形變圍巖壓力計算2、松動圍巖壓力平衡拱理論、塊體極限平衡理論（基本觀點(diǎn)、計算步驟）（

14、五）圍巖抗力與極限承載力1、圍巖抗力系數(shù)及其確定方法2、圍巖極限承載力的確定mmmmRRctgCRRpmmmmisin1sin210sin1sin2100)sin1 (1)sin1 (mmmaCghpcos)sin1)(2cos21 ()2cos21(21)sin1)(13()cos(2mmmacrgCph需掌握的基本概念需掌握的基本概念1、巖體力學(xué)、巖塊、結(jié)構(gòu)面、巖體力學(xué)、巖塊、結(jié)構(gòu)面、巖體、產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)面密度、張開度巖體、產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)面密度、張開度2、密度和容重、吸水率、飽和吸水率、飽水系數(shù)、軟化系數(shù)、滲、密度和容重、吸水率、飽和吸水率、飽水系數(shù)、軟化系數(shù)、滲透系數(shù)、變形模量、彈性模量、泊松比

15、、單軸抗壓強(qiáng)度、三軸壓透系數(shù)、變形模量、彈性模量、泊松比、單軸抗壓強(qiáng)度、三軸壓縮強(qiáng)度、單軸抗拉強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度縮強(qiáng)度、單軸抗拉強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度3、結(jié)構(gòu)面法向剛度和剪切剛度、結(jié)構(gòu)面法向剛度和剪切剛度4、承壓板法、鉆孔變形法、狹縫法、縱波、橫波、動彈性模量、承壓板法、鉆孔變形法、狹縫法、縱波、橫波、動彈性模量、動泊松比動泊松比5、工程巖體分類、工程巖體分類、RQD指標(biāo)指標(biāo)6、天然應(yīng)力、重分布應(yīng)力、天然應(yīng)力、重分布應(yīng)力、應(yīng)力恢復(fù)法、應(yīng)力解除法、水壓致裂應(yīng)力恢復(fù)法、應(yīng)力解除法、水壓致裂法、側(cè)壓力系數(shù)法、側(cè)壓力系數(shù)7、流變、流變、蠕變、蠕變、彈性后效、松弛、疲勞強(qiáng)度、幾個強(qiáng)度理論彈性后效、松弛、疲勞強(qiáng)度、幾

16、個強(qiáng)度理論8、邊坡、人工邊坡、天然邊坡、卸荷回彈、蠕變變形、幾何邊界、邊坡、人工邊坡、天然邊坡、卸荷回彈、蠕變變形、幾何邊界條件條件9、圍巖壓力、圍巖抗力、塑性松動圈、圍巖壓力、圍巖抗力、塑性松動圈需深入理解的幾個問題需深入理解的幾個問題1. 為什么說巖體具有不均勻的物理力學(xué)性質(zhì)？為什么說巖體具有不均勻的物理力學(xué)性質(zhì)？2. 在巖石的單軸壓縮試驗中，試件的高徑比、尺寸、加載速率怎在巖石的單軸壓縮試驗中，試件的高徑比、尺寸、加載速率怎樣影響巖石的強(qiáng)度？樣影響巖石的強(qiáng)度？3. 單軸壓縮條件下，巖石變形曲線的主要類型有哪些？單軸壓縮條件下，巖石變形曲線的主要類型有哪些？4. 承壓板法、鉆孔變形法、狹縫

17、法如何測定巖體的變形參數(shù)？承壓板法、鉆孔變形法、狹縫法如何測定巖體的變形參數(shù)？5. 巖體靜力彈性模量與動力彈性模量的區(qū)別與聯(lián)系巖體靜力彈性模量與動力彈性模量的區(qū)別與聯(lián)系?大小關(guān)系如何大小關(guān)系如何?6. 采用應(yīng)力恢復(fù)法、應(yīng)力解除法、水壓致裂法如何測定巖體中的采用應(yīng)力恢復(fù)法、應(yīng)力解除法、水壓致裂法如何測定巖體中的應(yīng)力？并用示意圖表示。應(yīng)力？并用示意圖表示。7. 什么是蠕變？蠕變過程有哪些階段什么是蠕變？蠕變過程有哪些階段?典型的蠕變曲線典型的蠕變曲線?。8. 圍巖壓力和圍巖抗力的區(qū)別與聯(lián)系？是否可以認(rèn)為圍巖抗力就圍巖壓力和圍巖抗力的區(qū)別與聯(lián)系？是否可以認(rèn)為圍巖抗力就是圍巖壓力？是圍巖壓力？9.在三軸壓縮試驗過程中，圍壓對巖塊變形破壞和承載力的影響？在三軸壓縮試驗過程中，圍壓對巖塊變形破壞和承載力的影響？10.地下水對巖體力學(xué)性質(zhì)的影響表現(xiàn)在哪些方面？地下水對巖體力學(xué)性質(zhì)的影響表現(xiàn)在哪些方面？需深入理解的幾個問題需深入理解的幾個問題11. 什么叫巖石的本構(gòu)關(guān)系？巖石的本構(gòu)關(guān)系一般有幾種類型？什么叫巖石的本構(gòu)關(guān)系？巖石的本構(gòu)關(guān)系一