2021年度巖石力學(xué)習(xí)題庫及詳細(xì)答案

練習(xí)題

一、名詞解釋：

1、各向異性：巖石所有或某些物理、力學(xué)性質(zhì)隨方向不同而體現(xiàn)出差別性質(zhì)。

2、軟化系數(shù)：飽水巖樣抗壓強(qiáng)度與自然風(fēng)干巖樣抗壓強(qiáng)度比值。

3、初始碎脹系數(shù)：破碎后樣自然堆積體積與原體積之比。

4、巖體裂隙度K：取樣線上單位長度上節(jié)理數(shù)。

5、本構(gòu)方程：描述巖石應(yīng)力與應(yīng)變及其與應(yīng)力速率、應(yīng)變速率之間關(guān)系方程（物理方程）。

6、平面應(yīng)力問題：某一方向應(yīng)力為0。（受力體在幾何上為等厚薄板，如薄板梁、砂輪等）

1.平面應(yīng)變問題：受力體呈等截面柱體，受力后僅兩個(gè)方向有應(yīng)變，此類問題在彈性力學(xué)中稱為平面應(yīng)變問題。

2.給定載荷：巷道圍巖相對孤立，支架僅承受孤立圍巖載荷。

3.長時(shí)強(qiáng)度：作用時(shí)間為無限大時(shí)強(qiáng)度（最低值）.

4.擴(kuò)容現(xiàn)象：巖石破壞前，因微裂隙產(chǎn)生及內(nèi)部小塊體相對滑移，導(dǎo)致體積擴(kuò)大現(xiàn)象

5.支承壓力：回采空間周邊煤巖體內(nèi)應(yīng)力增高區(qū)切向應(yīng)力。

1.平面應(yīng)力問題：受力體呈等厚薄板狀，所受應(yīng)力為平面應(yīng)力，在彈性力學(xué)中稱為平面應(yīng)力問題。

2.給定變形：圍巖與母體巖層存在力學(xué)聯(lián)系，支架承受圍巖變形而產(chǎn)生壓力，這種工作方式稱為給定變形。

3.準(zhǔn)巖體強(qiáng)度：考慮裂隙發(fā)育限度，通過修正后巖石強(qiáng)度稱為準(zhǔn)巖體強(qiáng)度。

4.剪脹現(xiàn)象：巖石受力破壞后，內(nèi)部斷裂巖塊之間互相錯(cuò)動(dòng)增長內(nèi)部空間在宏觀上體現(xiàn)體積增大現(xiàn)象。

5.滯環(huán)：巖石屬滯彈性體，加卸載曲線圍成環(huán)狀圖形，其面積大小表達(dá)因內(nèi)摩擦等因素消耗能量。

1、巖石視密度：單位體積巖石（涉及空隙）質(zhì)量。

2、擴(kuò)容現(xiàn)象：巖石破壞前，因微裂隙產(chǎn)生及內(nèi)部小塊體相對滑移，導(dǎo)致體積擴(kuò)大現(xiàn)象。

3、巖體切割度Xe：巖體被裂隙割裂分離限度：

4、彈性后效：停止加、卸載，應(yīng)變需經(jīng)一段時(shí)間達(dá)到應(yīng)有值現(xiàn)象。

5、粘彈性：巖石在發(fā)生彈性變形具備滯后性，變形可緩慢恢復(fù)。

6、軟巖（地質(zhì)定義）：單軸抗壓強(qiáng)度不大于25MPa松散、破碎、軟弱及風(fēng)化膨脹類巖石。

1.砂土液化：飽水砂土在地震、動(dòng)力荷載或其他物理作用下，受到強(qiáng)烈振動(dòng)而喪失抗剪強(qiáng)度，使砂粒處在懸浮狀態(tài)，致

使地基失效作用或現(xiàn)象。

2.混合溶蝕效應(yīng)：不同成分或不同溫度水混合后，其溶蝕能力有所增強(qiáng)效應(yīng)。

3.卓越周期：地震波在地層中傳播時(shí)，通過各種不同性質(zhì)界面時(shí)，由于多次反射、折射，將浮現(xiàn)不同周期地震波，而土

體對于不同地震波有選取放大作用，某種巖土體總是對某種周期波選取放大得突出、明顯，這種被選取放大波周期即

稱為該巖土體卓越周期。

4.工程地質(zhì)問題：工程建筑物與工程地質(zhì)條件之間所存在矛盾或問題。

5.工程地質(zhì)條件：與工程建筑關(guān)于地質(zhì)要素綜合，涉及：地形地貌、巖土類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、物

理地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料六個(gè)方面。

6.滑坡：斜坡巖土體在重力等因素作用下，依附滑動(dòng)面（帶）產(chǎn)生向坡外以水平運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)或現(xiàn)象。

7.振動(dòng)液化：飽水砂、粉砂土在振動(dòng)力作用下，抗剪強(qiáng)度喪失現(xiàn)象。

8.卓越周期：巖土體對不同周期地震波有選取放大作用，某種巖土體總是以某種周期波選取放大得尤為明顯而突出，這

種周期即為該巖土體卓越周期.卓越周期實(shí)質(zhì)是波共振。

9.混合溶蝕效應(yīng)：不同成分或不同溫度水混合后，其溶蝕性有所增強(qiáng)，這種增強(qiáng)溶蝕效應(yīng)叫做混合溶蝕效應(yīng)。

10.基本烈度：指在此后一定期間（普通按1考慮）和一定地區(qū)范疇內(nèi)普通場地條件下也許遇到最大烈度。它是由地震

部門依照歷史地震資料及地區(qū)地震地質(zhì)條件等綜合分析給定，對一種地區(qū)地震危險(xiǎn)性作出概略預(yù)計(jì)，作為工程抗震普

通根據(jù)。

11.活斷層：是指當(dāng)前正在活動(dòng)著斷層，或是近期曾有過活動(dòng)而不久將來也許會(huì)重新活動(dòng)斷層。

12.水庫誘發(fā)地震：是指由于人類修建水庫工程，水庫蓄水所引起地震活動(dòng)，稱為水庫誘發(fā)地震。

13.崩塌：斜坡巖土體中被陡傾張性破裂面分割塊體，突然脫離母體并以垂直運(yùn)動(dòng)為主，翻滾跳躍而下，這種現(xiàn)象或運(yùn)

動(dòng)稱為崩塌。

二、填空題：

1、礦物、構(gòu)造、構(gòu)造是影響巖石力學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)三個(gè)重要因素。

2、已知巖石孔隙率為5%,則其孔隙比為0.053。

3、巖石在不同應(yīng)力作用下，其極限強(qiáng)度大小滿足抗剪強(qiáng)度＞抗拉強(qiáng)度。

4、巖石形成各向異性因素是巖石物質(zhì)成分、構(gòu)造具備方向性，節(jié)理、構(gòu)造面、層面具備方向性。

5、巖石蠕變類型分為穩(wěn)定蠕變和不穩(wěn)定蠕變兩種。

6、馬克斯維爾（M）體描述具備瞬時(shí)彈性變形、等速蠕變和松弛性質(zhì)不穩(wěn)定蠕變，其構(gòu)造構(gòu)成為M=H—N（或元件

圖）。

7、巖石抗凍系數(shù)為巖樣在正負(fù)25℃之間重復(fù)凍融，其抗壓強(qiáng)度減少值與未凍融前抗壓強(qiáng)度比例。

8、塑性區(qū)圍巖具備彈塑性位移，位移僅與應(yīng)力偏量關(guān)于，與靜水壓力無關(guān)。

9、當(dāng)前維護(hù)井下巷道圍巖穩(wěn)定，重要從兩個(gè)方面入手:增強(qiáng)圍巖強(qiáng)度、減少圍巖應(yīng)力。

10、從支護(hù)原理上分析，普通支護(hù)為被動(dòng)支護(hù)，錨噴支護(hù)為積極支護(hù)。

11、錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)普通先擬定錨固力，然后擬定拉斷力，再擬定錨桿桿徑。

1.開爾文（K）體描述有彈性后效穩(wěn)定蠕變，其構(gòu)造構(gòu)成為K=H|N（或元件圖）。

2.莫爾以為無論巖石處在何種應(yīng)力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞。

3.根據(jù)回采空間與否移動(dòng)，分為移動(dòng)支承壓力、固定支承壓力。

4.普通講，巖體強(qiáng)度介于巖石強(qiáng)度與構(gòu)造面（弱面）強(qiáng)度之間。

5.ISRM建議：加載速率為0.5—l.OMPa/s；破壞時(shí)間普通為5—10分鐘。

6.巖石破壞后所具備殘存強(qiáng)度是指破裂巖塊之間因互相錯(cuò)動(dòng)摩擦產(chǎn)生摩擦阻力。

7.普通以高于（低于）原巖應(yīng)力5%為界，劃分集中應(yīng)力影響范疇。

1.描述不穩(wěn)定蠕變馬克斯維爾（M）體構(gòu)造構(gòu)成為M=H—N（或元件圖）。

2.礦物、構(gòu)造、構(gòu)造是影響巖石力學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)三個(gè)重要因素。

3.巖體由巖塊、構(gòu)造面構(gòu)成。

4.格里菲斯以為無論巖石受力狀態(tài)如何，最后在本質(zhì)上都是拉伸應(yīng)力引起巖石破壞。

5.錨桿作用原理有懸吊、組合梁、擠壓拱、抗剪切等不同解釋。

6.巖石塑性變形有真塑性和假塑性之說，其中假塑性變形是指巖石內(nèi)部存在節(jié)理裂隙被壓閉合在宏觀體現(xiàn)上變形。

7.當(dāng)側(cè)壓系數(shù)為1/3時(shí)，圓形巷道周邊恰恰不產(chǎn)生拉應(yīng)力。

1、已知巖石孔隙比為0.053,則其孔隙率為5%。

2、巖石在不同應(yīng)力作用下，其極限強(qiáng)度大小滿足三向抗壓強(qiáng)度＞單軸抗壓強(qiáng)度。

3、構(gòu)造面密集限度由裂隙度K與切割度Xe表征。

4、巖石破壞類型分為斷裂破壞（劈裂）、流動(dòng)破壞（剪切）兩種。

5、典型蠕變曲線分為初始蠕變、定常蠕變、加速蠕變?nèi)A段。

6、開爾文（K）體描述有彈性后效穩(wěn)定蠕變，其構(gòu)造構(gòu)成為K=H|N（或元件圖）。

7、巷道圍巖受地壓作用產(chǎn)生三區(qū)別別為塑性區(qū)、彈性區(qū)、原始應(yīng)力區(qū)。

8、彈性區(qū)圍巖具備彈性或粘彈性位移，位移與巖石彈性性質(zhì)關(guān)于。

9、大量實(shí)驗(yàn)表白，塑性變形與靜水應(yīng)力無關(guān)，只與應(yīng)力偏量關(guān)于，與剪應(yīng)力關(guān)于。

10、錨桿施工時(shí)要注意兩點(diǎn)足夠、可靠錨固力；穩(wěn)定、完整巖幫。

三、簡答題：

1、什么是全應(yīng)力應(yīng)變曲線？為什么普通材料實(shí)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先后變形過程應(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(chǔ)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(chǔ)存彈性能局限性以摧毀巖石試件，因而可以得

到巖石破壞后應(yīng)力應(yīng)變曲線。

2、簡述巖石在三軸壓縮下變形特性。

答：E、口與單軸壓縮基本相似；

隨圍壓增長一一三向抗壓強(qiáng)度增長；峰值變形增長；彈性極限增長；巖石由彈脆性向彈塑性、應(yīng)變硬化轉(zhuǎn)變。

3、按構(gòu)造面成因，構(gòu)造面普通分為幾種類型？

答：按成因分類有三種類型：①原生構(gòu)造面一一成巖階段形成構(gòu)造面；②構(gòu)造構(gòu)造面一一在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下形成構(gòu)

造面；③次生構(gòu)造面一一由于風(fēng)化、人為因素影響形成構(gòu)造面。

4、在巷道圍巖控制中，可采用哪些辦法以改進(jìn)圍巖應(yīng)力條件？

答：選取合理巷道斷面參數(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)力測量辦法分哪兩類？兩類重要區(qū)別在哪里？每類涉及哪些重要測量技術(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件或某些介質(zhì)，測量和記錄巖體中某些與應(yīng)力關(guān)于物理量變化,

通過其與應(yīng)力之間存在相應(yīng)關(guān)系求解應(yīng)力。

直接測量法涉及：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。

間接測量法涉及：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)生不可恢復(fù)變形。相似點(diǎn)：均為不可恢復(fù)變形；不同點(diǎn)：變形產(chǎn)生因素、機(jī)理不同。

2.試論述構(gòu)造應(yīng)力對原巖應(yīng)力場影響及其特點(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）具備明顯方向性；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)影響。

圍壓可變化巖石力學(xué)性狀。圍壓增大體使塑性增大、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)定重要因素有哪些？

圍巖強(qiáng)度、應(yīng)力集中限度、原始應(yīng)力大小、巷道支架支撐力

5.采用錨桿支護(hù)時(shí)如何選取錨桿桿徑？

錨桿桿徑擬定：普通先擬定錨固力，然后由拉斷力》錨固力擬定拉斷力，再擬定桿徑。

1.巖石受載時(shí)會(huì)產(chǎn)生哪些類型變形？

巖石受載可發(fā)生彈性變形、塑性變形和粘性變形。普通巖石呈現(xiàn)粘彈性性質(zhì)（滯彈性），即應(yīng)變產(chǎn)生和恢復(fù)滯后于應(yīng)力

變化。

2.程巖體比尼奧斯基分類法根據(jù)哪些指標(biāo)對巖體進(jìn)行分類？

根據(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，殘存強(qiáng)度低，口高；達(dá)到峰值后，巖體呈柔性破壞，并保存一定殘存強(qiáng)度；

各向異性明顯，不同構(gòu)造面分布呈現(xiàn)不同變形性質(zhì)。

4.試分析支承壓力有利因素與不利因素。

有利：壓酥煤體，便于落煤，節(jié)約能耗。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，導(dǎo)致

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)力易引起沖擊地壓。

5.采用錨桿支護(hù)時(shí)，如何選取錨桿類型？

堅(jiān)硬、厚層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；為增長錨桿作用效果，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，采用哪些辦法可使支護(hù)更加合理？

答：對于位移明顯巷道，采用恒阻一可伸縮支護(hù)形式；對于變形量較大軟巖，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，各表達(dá)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，分別表達(dá)了巖石受力作用后呈現(xiàn)彈性、

彈塑性、塑彈性、塑彈塑性和彈粘性性質(zhì)。

3、巖體構(gòu)造基本類型有哪些？

完整構(gòu)造；塊裂構(gòu)造；板裂構(gòu)造；碎裂構(gòu)造；斷續(xù)構(gòu)造；散體構(gòu)造

4、構(gòu)造面剪切變形、法向變形與構(gòu)造面哪些因素關(guān)于？

剪切變形與巖石強(qiáng)度（C）、構(gòu)造面粗糙性（JRC）關(guān)于；法向變形與構(gòu)造面抗壓強(qiáng)度（JCS）、構(gòu)造面粗糙性（JRC）、

構(gòu)造面張開度（8）關(guān)于。

5、簡述水壓致裂法重要測量環(huán)節(jié)及合用條件。

答：（1）打孔到測量應(yīng)力部位，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)2—3次；

（4）將封隔器完全卸壓后連同加壓管等所有設(shè)備從鉆孔中取出；

（5）測量水壓裂隙和鉆孔實(shí)驗(yàn)段天然節(jié)理、裂隙位置、方向和大小，做好記錄。

合用于：完整、脆性巖石。

4.簡述斜坡中應(yīng)力分布特點(diǎn)：

（I）斜坡周邊主應(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壓致拉裂面。（3）在坡頂面

和坡面某些部位,坡面徑向應(yīng)力和坡頂面切向力可轉(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)力跡線由本來直線變成近似圓弧線,弧下凹方向朝著臨空方向。（5）坡面處由于側(cè)向壓

力趨于零，事實(shí)上處在兩向受力狀態(tài)，而向坡內(nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。

5.工程地質(zhì)慣用研究辦法

重要有自然歷史分析法、數(shù)學(xué)力學(xué)分析法、模型模仿實(shí)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思路

（1）也許破壞巖土體幾何邊界條件分析（2）受力條件分析（3）擬定計(jì)算參數(shù)（4）計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)（5）擬定安全系

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)有著十分密切關(guān)系，工程地質(zhì)學(xué)中大量計(jì)算問題，事實(shí)上就是巖石力學(xué)和土力學(xué)中所

研究課題，因而在廣義工程地質(zhì)學(xué)概念中，甚至將巖石力學(xué)、土力學(xué)也包括進(jìn)去，土力學(xué)和巖石力學(xué)是從力學(xué)觀點(diǎn)研

究土體和巖體。它們屬力學(xué)范疇分支。

9.水對巖土體穩(wěn)定性有何影響

（1）減少巖土體強(qiáng)度性能（2）靜水壓力（3）動(dòng)水壓力（4）孔隙水壓力抵消有效應(yīng)力（5）地表水沖刷、侵蝕作用（6）

地下水引起地質(zhì)病害、地基失穩(wěn)（巖溶塌陷、地震液化、巖土脹縮、土體鹽漬化、黃土濕陷等）。

四、闡述題：I試闡明普氏、太沙基地壓計(jì)算理論，并予以評價(jià)。

答：普氏以為：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)定期，巷道支架僅承受平衡拱內(nèi)巖石重力作用。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。

太沙基以為：跨度為2a范疇內(nèi)上部巖石將由于自重而下沉，兩側(cè)摩擦力制止其下沉，支架所承受壓力為下滑力與摩擦

力之差。

評價(jià)：兩種計(jì)算辦法均為估算法。普氏地壓公式與深度無關(guān)，不能解釋應(yīng)力隨深度增大現(xiàn)象；

合用于松散巖體，對整體性、強(qiáng)度高巖體，計(jì)算成果與實(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。合用于埋深不大、圍巖

松散破碎條件。

2分析庫侖、莫爾、格里菲斯強(qiáng)度理論基本觀點(diǎn)并予以評價(jià)。

答：庫侖以為：巖石破壞為剪切破壞：巖石抵抗剪切破壞能力由兩某些構(gòu)成：內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦力。

莫爾以為：無論巖石處在何種應(yīng)力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞；破壞時(shí)，剪切面上所需剪應(yīng)力不但與巖石性質(zhì)關(guān)于，并

且與作用在剪切面上正應(yīng)力關(guān)于0

格里菲斯以為：無論巖石受力狀態(tài)如何，最后在本質(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)度特性，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)力作用。

格式理論推導(dǎo)巖石抗壓強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度8倍，反映了巖石真實(shí)狀況，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。

莫爾理論合用于塑性巖石，及脆性巖石剪切破壞；不合用于拉斷破壞。

格式理論合用于脆性巖石及材料破壞。

3試分析莫爾與格里菲斯強(qiáng)度理論基本觀點(diǎn)并予以評價(jià)，闡明各自合用條件.

莫爾以為：無論巖石處在何種應(yīng)力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞；

破壞時(shí)，剪切面上所需剪應(yīng)力不但與巖石性質(zhì)關(guān)于，并且與作用在剪切面上正應(yīng)力關(guān)于。

格里菲斯以為：無論巖石受力狀態(tài)如何，最后在本質(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)度特性，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)力作用。

格式理論推導(dǎo)巖石抗壓強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度8倍，反映了巖石真實(shí)狀況，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。

莫爾理論合用于塑性巖石，及脆性巖石剪切破壞；不合用于拉斷破壞。

格式理論合用于脆性巖石及材料破壞。

判斷題:

1.構(gòu)造面組數(shù)越多，巖體強(qiáng)度越接近于構(gòu)造面強(qiáng)度。（V）

2.巖石三向抗壓強(qiáng)度不是一種固定值，將隨圍壓變化而變化。（V）

3.流變模型元件并聯(lián)組合時(shí)，各元件滿足應(yīng)力相等，應(yīng)變相加關(guān)系。（X）

4.在未受開采影響原巖體內(nèi)存在著原巖應(yīng)力，其方向與水平方向垂直。（義）

5.巖石抗壓強(qiáng)度值離散系數(shù)越大，闡明巖石抗壓強(qiáng)度平均值可信度越高。（X）

6.依照服務(wù)年限規(guī)定，礦井運(yùn)送大巷應(yīng)按照等應(yīng)力軸比設(shè)計(jì)其斷面尺寸。（X）

7.巖石蠕變與巖石類別關(guān)于，與應(yīng)力大小關(guān)于。（V）

8.有粘聚力固結(jié)巖體體，由地表開始側(cè)壓力與深度成線性增長。（X）

9.橢圓斷面巷道，其長軸方向與最大主應(yīng)力方向一致時(shí)，周邊受力條件最差。（X）

10.在力學(xué)解決上，弱面不但能承受壓縮及剪切作用，還能承受拉伸作用。（X）

1.構(gòu)造面組數(shù)越多，巖體越接近于各向異性。（X）

2.流變模型元件串聯(lián)組合時(shí)，各元件滿足應(yīng)變相等，應(yīng)力相加關(guān)系。（X）

3.軟弱巖層受力后變形較大，表白構(gòu)造應(yīng)力在軟弱巖層中體現(xiàn)明顯。（X）

4.巖石限制性剪切強(qiáng)度不是固定值，與剪切面上作用正壓力關(guān)于。（V）

5.軟巖破壞為漸進(jìn)過程，一方面對破壞部位支護(hù)，可使軟巖控制獲得好效果。（V）

6.隨開采深度增長，巷道圍巖變形將明顯增大。（V）

7.從巷道周邊圍巖受力狀況看，拱型斷面巷道要比梯形巷道斷面差。（義）

8.塑性變形與靜水應(yīng)力無關(guān)，只與應(yīng)力偏量關(guān)于，與剪應(yīng)力關(guān)于。（V）

9.對無粘聚力松散體，由地表開始側(cè)壓力即與深度成線性增長。（V）

10巷道返修是一種較好巷道支護(hù)對策。（X）

1.水庫蓄水前，河間地塊存在地下分水嶺，蓄水后將不會(huì)產(chǎn)生庫水向鄰谷滲漏。X

2.斜坡變形成果將導(dǎo)致斜坡破壞。X

3.在巖土體穩(wěn)定性評價(jià)中，由于邊界條件、荷載條件、巖土體強(qiáng)度等難以精準(zhǔn)擬定，普通在設(shè)計(jì)上考慮上述因素及建筑

物重要性而綜合擬定一經(jīng)驗(yàn)值，此即穩(wěn)定性系數(shù)。X

4.地震烈度是衡量地震自身大小尺度，由地震所釋放出來能量大小來擬定。X

5.用原則貫入實(shí)驗(yàn)鑒定砂土液化時(shí)，若某一土層實(shí)際貫入擊數(shù)不大于臨界貫入擊數(shù)，則該土層液化。V

1.巖石物理力學(xué)性質(zhì)

1.巖體：位于一定地質(zhì)環(huán)境中，在各種宏觀地質(zhì)界面（斷層、節(jié)理、破碎帶等）分割下形成有一定構(gòu)造地質(zhì)體。由構(gòu)造

面與構(gòu)造體構(gòu)成地質(zhì)體。

2.巖石：是通過地質(zhì)作用而天然形成一種或各種礦物集合體。具備一定構(gòu)造構(gòu)造礦物（含結(jié)晶和非結(jié)晶）集合體。

3.巖（體）石力學(xué)：是力學(xué)一種分支學(xué)科，是研究巖（體）石在各種力場作用下變形與破壞規(guī)律理論及其實(shí)際應(yīng)用一門

基本學(xué)科。

4.構(gòu)造面：指在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，巖體內(nèi)形成具備一定延伸方向和長度，厚度相對較小宏觀地質(zhì)界面或帶。

5.巖石質(zhì)量指標(biāo)（RQD）：指不不大于10cm巖芯合計(jì)長度與鉆孔進(jìn)尺長度之比百分?jǐn)?shù)。

6.空隙指數(shù)：指在O.IMPa壓力條件下，干燥巖石吸入水重量與巖石干重量比值。

7.軟化性：軟化性是指巖石浸水飽和后強(qiáng)度減少性質(zhì)。

8.軟化系數(shù)：指巖石試件飽和抗壓強(qiáng)度與干燥狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度比值。

9.膨脹性：是指巖石浸水后體積增大性質(zhì)。

10.單軸抗壓強(qiáng)度：是指巖石試件在單軸壓力下達(dá)到破壞極限值。，

11.抗拉強(qiáng)度：是指巖石試件在單向拉伸條件下試件達(dá)到破壞極限值。

12.抗剪強(qiáng)度：是指巖石抵抗剪切破壞能力。

13.形狀效應(yīng)：在巖石實(shí)驗(yàn)中，由于巖石試件形狀不同，得到巖石強(qiáng)度指標(biāo)也就有所差別。這種由于形狀不同而影響其

強(qiáng)度現(xiàn)象稱為“形狀效應(yīng)”。

14.尺寸效應(yīng)：巖石試件尺寸愈大，則強(qiáng)度愈低，反之愈高，這一現(xiàn)象稱為“尺寸效應(yīng)”。

15.延性度：指巖石在達(dá)到破壞前全應(yīng)變或永久應(yīng)變。

16.流變性：指在外界條件不變時(shí)，巖石應(yīng)變或應(yīng)力隨時(shí)間而變化性質(zhì)。

17.蠕變：指在應(yīng)力不變狀況下，巖石變形隨時(shí)間不斷增長現(xiàn)象。

18.應(yīng)力松弛：是指當(dāng)應(yīng)變不變時(shí)，巖石應(yīng)力隨時(shí)間增長而不斷減小現(xiàn)象。

19.彈性后效：是指在加荷或卸荷條件下，彈性應(yīng)變滯后于應(yīng)力現(xiàn)象。

20.峰值強(qiáng)度：若巖石應(yīng)力一應(yīng)變曲線上浮現(xiàn)峰值，峰值最高點(diǎn)應(yīng)力稱為峰值強(qiáng)度。

21.長期強(qiáng)度：指長期荷載（應(yīng)變速率不大于10—6/s）作用下巖石強(qiáng)度。

22.擴(kuò)容：在巖石單軸壓縮實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)壓力達(dá)到一定限度后來，巖石中破裂或微裂紋繼續(xù)發(fā)生和擴(kuò)展，巖石體積應(yīng)變增

量由壓縮轉(zhuǎn)為膨脹力學(xué)過程，稱之為擴(kuò)容。

23.應(yīng)變硬化：在屈服點(diǎn)后來（在塑性變形區(qū)），巖石（材料）應(yīng)力一應(yīng)變曲線呈上升曲線，如要使之繼續(xù)變形，需要相

應(yīng)地增長應(yīng)力，這種現(xiàn)象稱之為應(yīng)變硬化。

24.疲勞破壞：在循環(huán)荷載作用下，巖石會(huì)在比峰值應(yīng)力低應(yīng)力水平下破壞現(xiàn)象。

25.疲勞強(qiáng)度：是使巖石（材料）發(fā)生疲勞破壞時(shí)循環(huán)荷載應(yīng)力水平大?。ǚ嵌ㄖ担?。

26.速率效應(yīng)：是指在巖石實(shí)驗(yàn)中由于加載速率不同而引起巖石強(qiáng)度變化現(xiàn)象。

27.延性流動(dòng)：是指當(dāng)應(yīng)力增大到一定限度后，應(yīng)力增大很小或保持不變時(shí)，應(yīng)變持續(xù)不斷增長而不浮現(xiàn)破裂，也即是

有屈服而無破裂延性流動(dòng)。

28.脆性破壞：是指巖石在破壞前變形很小，浮現(xiàn)急劇而迅速破壞，且破壞后應(yīng)力降很大。

29.延性破壞：是指巖石在破壞前發(fā)生了較大永久塑性變形，并且破壞后應(yīng)力降很小。

30.強(qiáng)度準(zhǔn)則：表征巖石破壞時(shí)應(yīng)力狀態(tài)和巖石強(qiáng)度參數(shù)之間關(guān)系，普通可以表達(dá)為極限應(yīng)力狀態(tài)下主應(yīng)力間關(guān)系方程:

ol=f（o2,。3）或t=f（。）。

31.塑性變形：在外力撤去后不可以恢復(fù)變形。2.巖體力學(xué)性質(zhì)及分類

2.巖體力學(xué)性質(zhì)及分類

1.構(gòu)造面：①指在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中巖體內(nèi)形成具備一定延伸方向和長度，厚度相對較小宏觀地質(zhì)界面或帶。②又稱

弱面或地質(zhì)界面，是指存在于巖體內(nèi)部各種地質(zhì)界面，涉及物質(zhì)分異面和不持續(xù)面，如假整合、不整合、褶皺、斷層、

層面、節(jié)理和片理等。

2.原生構(gòu)造面：在成巖階段形成構(gòu)造面，依照巖石成因不同，可分為沉積構(gòu)造面、巖漿（火成）構(gòu)造面和變質(zhì)構(gòu)造面三

類。

3.構(gòu)造構(gòu)造面：指在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下形成各種構(gòu)造面，如劈理、節(jié)理、斷層面等。

4.次生構(gòu)造面：指在地表?xiàng)l件下，由于外力（如風(fēng)力、地下水、卸荷、爆破等）作用而形成各種界面，如卸荷裂隙、爆破

裂隙、風(fēng)化裂隙、風(fēng)化夾層及泥化夾層等。

5.構(gòu)造面頻率：即裂隙度，是指巖體中單位長度直線所穿過構(gòu)造面數(shù)目。

6.構(gòu)造體：構(gòu)造面依其自身產(chǎn)狀，彼此組合將巖體切割成形態(tài)不一、大小不等以及成分各異巖石塊體，被各種構(gòu)造面切

割而成巖石塊體稱為構(gòu)造體。

7.構(gòu)造效應(yīng)：是指巖體中構(gòu)造面方向、性質(zhì)、密度和組合方式對巖體變形影響。

8.剪脹角（angleofdilatancy）：巖體構(gòu)造面在剪切變形過程中所發(fā)生法向位移與切向位移之比反正切值。

9.節(jié)理化巖體：是指被各種節(jié)理、裂隙切割呈碎裂構(gòu)造巖體。

10.構(gòu)造面產(chǎn)狀強(qiáng)度效應(yīng)：指構(gòu)造面與作用力之間方位關(guān)系對巖體強(qiáng)度所產(chǎn)生影響。

11.構(gòu)造面密度強(qiáng)度效應(yīng)：指構(gòu)造面發(fā)育限度（數(shù)量）對巖體強(qiáng)度所產(chǎn)生影響。

12.巖體完整性指標(biāo)：是指巖體彈性縱波與巖石彈性縱波之比平方。

13.巖體基本質(zhì)量：巖體所固有、影響工程巖體穩(wěn)定性最基本屬性，巖體基本質(zhì)量由巖石堅(jiān)硬限度和巖體完整限度決定。

14.自穩(wěn)能力：在不支護(hù)條件下，地下工程巖體不產(chǎn)生任何形式破壞能力。

15.體積節(jié)理數(shù)：是指單位巖體體積內(nèi)節(jié)理（構(gòu)造面）數(shù)目。

16.巖石質(zhì)量指標(biāo)（RQD）：長度在10cm（含10cm）以上巖芯合計(jì)長度占鉆孔總長比例，稱為巖石質(zhì)量指標(biāo)

RQD(RockQualityDesignation)a

3.巖體中天然應(yīng)力及其量測

1.地應(yīng)力：自然狀態(tài)下在原巖體中存在由于巖石自重和構(gòu)造應(yīng)力形成分布應(yīng)力稱為地應(yīng)力，也稱巖體天然應(yīng)力。

2.原巖應(yīng)力：在工程中指天然存在于巖體之中(內(nèi)部)而與任何人為因素?zé)o關(guān)應(yīng)力，也稱天然應(yīng)力。

3.殘存應(yīng)力：指沒有外力作用時(shí)在巖體內(nèi)部由于某種因素在整個(gè)巖體內(nèi)不均勻變形而引起應(yīng)力。

4.初始地應(yīng)力：巖體中存在未受到工程擾動(dòng)原始應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力。

5.自重應(yīng)力：由于巖體自重而產(chǎn)生天然應(yīng)力叫自重應(yīng)力。

6.構(gòu)造應(yīng)力：由于地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)在巖體中引起應(yīng)力場，這種應(yīng)力與一定范疇地質(zhì)構(gòu)造關(guān)于，其重要特點(diǎn)是水平應(yīng)力不不

大于覆巖垂直應(yīng)力分量。這一作用可以持續(xù)到地層深處。

7.應(yīng)力重分布：巖體受到工程活動(dòng)擾動(dòng)，引起巖體中初始應(yīng)力轉(zhuǎn)移變化形成新應(yīng)力場狀態(tài)。

8.二次應(yīng)力：相對于初始應(yīng)力而言，巖體上或巖體內(nèi)部受到人類工程活動(dòng)擾動(dòng)，引起初始應(yīng)力自然平衡狀態(tài)變化，使一

定范疇內(nèi)原始應(yīng)力重分布形成新應(yīng)力稱為二次應(yīng)力，或稱次生應(yīng)力。次生應(yīng)力直接與工程穩(wěn)定性關(guān)于。

9.垂直應(yīng)力：地下巖體中上覆巖層重量所導(dǎo)致應(yīng)力。

10.切向應(yīng)力：作用于巷道截面切線方向應(yīng)力。

11.徑向應(yīng)力：垂直于巷道周邊切線正應(yīng)力。

12.巖爆：是地下洞室開挖過程中圍巖發(fā)生突然脆性破壞現(xiàn)象。普通在地應(yīng)力較大部位，巖石被擠壓超過其彈性限度，

匯集能量會(huì)突然釋放出來，隨著有聲音、碎石飛散、墜落等現(xiàn)象。

13.構(gòu)造線：指區(qū)域性擠壓應(yīng)力所形成構(gòu)造形跡，也就是指與產(chǎn)生地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)壓應(yīng)力方向相垂直平面和地面交線。

14.當(dāng)代構(gòu)造應(yīng)力：就是現(xiàn)今正在形成某種構(gòu)造體系和構(gòu)造形跡應(yīng)力。

5.地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析

1.圍巖：指由于人工開挖使巖體應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了變化，而這某些被變化了應(yīng)力狀態(tài)巖體稱為圍巖。

地下工程開挖過程中，在發(fā)生應(yīng)力重分布那一某些工程巖體稱為圍巖。

2.圍巖壓力：地下洞室圍巖在重分布應(yīng)力作用下產(chǎn)生過量塑性變形或松動(dòng)破壞，進(jìn)而引起施加于支護(hù)襯砌上壓力。

作用在支護(hù)物上圍巖變形擠壓力或塌坍巖體重力稱為圍巖壓力。

3.靜水應(yīng)力狀態(tài)：在巖石力學(xué)中，地下深部巖體在自重作用下，巖體中水平應(yīng)力和垂直應(yīng)力相等應(yīng)力狀態(tài)。

4.形變圍巖壓力：指圍巖在二次應(yīng)力作用下局部進(jìn)入塑性，緩慢塑性變形作用在支護(hù)上形成壓力，或者是有明顯流變性

能圍巖粘彈性或者粘彈一粘塑性變形形成支護(hù)壓力。普通發(fā)生在塑性或者流變性較明顯地層中。

5.松動(dòng)圍巖壓力：指因圍巖應(yīng)力重分布引起或施工開挖引起松動(dòng)巖體作用在隧道或坑道井巷等地下工程支護(hù)構(gòu)造上作用

壓力。

普通是由于破碎、松散、分離成塊或被破壞巖體坍滑運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致。

6.沖擊圍巖壓力：（1）是地下洞室開挖過程中，在超過圍巖彈性限度壓力作用下，圍巖產(chǎn)生內(nèi)破壞，發(fā)生突然脆性破壞

并涌向開挖（采掘）空間一種動(dòng)力現(xiàn)象。

（2）強(qiáng)度較高且完整彈脆性巖體過渡受力后突然發(fā)生巖石彈射變形所引起圍巖壓力。

7.膨脹圍巖壓力：在遇到水分條件下圍巖經(jīng)常發(fā)生不失去整體性膨脹變形和位移，體當(dāng)前頂板下沉、地板隆起和兩幫擠

出，并在支護(hù)構(gòu)造上形成形變壓力現(xiàn)象。

8.應(yīng)力集中：受力物體或構(gòu)件在其形狀或尺寸突然變化之處引起應(yīng)力在局部范疇內(nèi)明顯增大現(xiàn)象。

9.應(yīng)力集中系數(shù)：指巖體中二次應(yīng)力與原始應(yīng)力比值，也可用井巷開挖后圍巖中應(yīng)力與開挖前應(yīng)力比值來表達(dá)。

10.側(cè)壓系數(shù)：巖體中一點(diǎn)水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力比值。

11.圍巖（彈性）抗力系數(shù)：當(dāng)隧洞受到來自隧洞內(nèi)部壓力P時(shí)，在內(nèi)壓力作用下，洞壁圍巖必然向外產(chǎn)生一定位移△

a,則定義圍巖彈性抗力系數(shù)為K=P/△a。此時(shí)K物理意義為促使隧洞洞壁圍巖產(chǎn)生單位徑向位移所需內(nèi)水壓力值。

12.單位抗力系數(shù)：隧洞圍巖彈性抗力系數(shù)不但與隧洞地質(zhì)條件關(guān)于，并且與隧洞半徑關(guān)于，為了統(tǒng)一，在工程上規(guī)定

洞徑為200cm時(shí)隧洞圍巖抗力系數(shù)定義為單位抗力系數(shù)。

一、名詞解釋

1、巖體2、彈性3、脆性4、三軸抗壓強(qiáng)度5、抗壓強(qiáng)度6、抗拉強(qiáng)度7、抗剪強(qiáng)度8、莫爾強(qiáng)度理論9、強(qiáng)度判據(jù)

10、穩(wěn)定性系數(shù)11、蠕變12、殘存強(qiáng)度13、天然應(yīng)力14、剪切剛度15、強(qiáng)度理論16、剪切剛度17、八面體強(qiáng)度

理論18、極限強(qiáng)度19、蠕變20、孔隙比21、法向剛度22、圍巖應(yīng)力23、軟化系數(shù)24、變形模量25、幾何邊界

條件26、長期強(qiáng)度27、主應(yīng)力29、主平面30、構(gòu)造面31、滑坡32、塑性33、圍巖抗力系數(shù)34、變形模量35、

彈性模量36、動(dòng)彈性模量37、天然應(yīng)力38、強(qiáng)度曲線39、內(nèi)摩擦角40、切線模量41、巖體力學(xué)42、單軸抗壓強(qiáng)

度43、重分布應(yīng)力44、圍巖壓力45、圍巖抗力46、強(qiáng)度47、彈性極限48、強(qiáng)度極限49、脆性破壞50、滲入系

數(shù)51、軟化系數(shù)52、割線模量53、爬坡角54、巖石吸水率55、三軸強(qiáng)度56、尺寸效應(yīng)57、應(yīng)力集中系數(shù)58、初

始模量59、抗凍系數(shù)60、巖爆61、泊松比62、強(qiáng)度包絡(luò)線63、普氏系數(shù)64、自然平衡拱65、RQD66、格里菲斯

強(qiáng)度理論67、單軸抗壓強(qiáng)度68、橫波69、縱波70、圍巖壓力71、飽和吸水率72、法向剛度

二、填空題

1.表征巖石抗剪性能基本指數(shù)是（）和（）。

2.如果將巖石作為彈性體看待，表征其變形性質(zhì)基本指標(biāo)是（）和（）。

3.巖石在單軸壓力作用下，隨加荷、卸荷次數(shù)增長，變形總量逐次（）,變形增量逐次（）。

4.所謂洞室圍巖普通是指洞室周邊（）倍半徑范疇內(nèi)巖體。

5.邊坡巖體中，滑移體邊界條件涉及（）、（）和（）三種類型。

6.垂直于巖石層面加壓時(shí)，其抗壓強(qiáng)度（）,彈性模量（）；順層面加壓時(shí)抗壓強(qiáng)度（），彈性模量（）。

7.莫爾強(qiáng)度理論以為：巖石破壞僅與（）應(yīng)力和（）應(yīng)力關(guān)于，而與（）應(yīng)力無關(guān)。

8.巖石在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生剪切破壞時(shí)，破壞面法線與最大主應(yīng)力之間夾角總是等于（）；而破壞面又總是與

中間主應(yīng)力（）。

9.無論何種天然應(yīng)力條件下，邊坡形成后，在邊坡表面巖體中最大主應(yīng)力作用方向與邊坡面（），最小主應(yīng)力作

用方向與邊坡面（）。

10.重要巖體工程分類有（）、（）、（）、（）等。

11.水對邊坡巖體影響體當(dāng)前（）、（）和（）。

12.天然應(yīng)力場重要成分有（）、（）和（）。

13.地質(zhì)構(gòu)造面對巖體力學(xué)性質(zhì)影響體當(dāng)前（）和（）o

14.構(gòu)造面在法向應(yīng)力作用下，產(chǎn)生（）變形，其變形性質(zhì)用指標(biāo)（）表征。

15.巖石抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)室辦法有（）和（）。

16.地質(zhì)構(gòu)造面按力學(xué)條件可分為（）和（）.

17.巖體構(gòu)造類型可分為（）、（）、）、（）和（

18.巖體強(qiáng)度處在（）強(qiáng)度與（）強(qiáng)度之間。

19.構(gòu)造面線持續(xù)性系數(shù)是在（）至（）變化。

20.水對巖石力學(xué)性質(zhì)影響體當(dāng)前（）、（）和（）。

21.格里菲斯強(qiáng)度理論以為材料破壞因素是（）。

22.八面體強(qiáng)度理論以為材料破壞因素是（）?

23.有一對共扼剪性構(gòu)造面，其中一組走向?yàn)镹30E,而另一組為N30W,則巖體中最大主應(yīng)力方向?yàn)椋ǎ﹐如果服

從庫侖一納維爾判據(jù)，則巖體內(nèi)摩擦角為（）?

24.軟弱夾層基本特點(diǎn)有（）、（）、）、（）和（）。

25.巖體中逆斷層形成時(shí)，最大主應(yīng)力方向?yàn)椋ǎ?最小主應(yīng)力方向?yàn)椋ǎ?/p>

26.原生構(gòu)造面據(jù)其成因中劃分為（）、（）、（）。

27.表征巖塊變形特性指標(biāo)有（）和（）。

28.依照庫侖強(qiáng)度理論，最大主應(yīng)力與破裂面夾角為（）。

29.據(jù)巖體力學(xué)觀點(diǎn)看，巖體破壞類型有（）和（）。

30.巖體中構(gòu)造面據(jù)其地質(zhì)成因分為（）、（）和（）。

31.巖體中一點(diǎn)水平天然應(yīng)力與鉛直天然應(yīng)力之比稱為（）。

32.巖體中正斷層形成時(shí)應(yīng)力狀態(tài)是：最在主應(yīng)力方向?yàn)椋ǎ?，最小主?yīng)力方向?yàn)椋ǎ?

33.均質(zhì)各向同性持續(xù)巖體中圓形洞室洞壁上一點(diǎn)剪應(yīng)力為（）。

34.洞室圍巖壓力基本類型有（）、（）、（）和（）。

35.邊坡形成后，邊坡表面巖體中最大主應(yīng)力作用方向與邊坡面（）,最小主應(yīng)力作用方向與邊坡面（）。

36.巖體是由（）和（）兩個(gè)最基本要素構(gòu)成。

37.依照邊坡巖體面形態(tài)、數(shù)目、組合特性把巖體邊坡破壞類型劃分為（）、（）、（）和（）。

38.大某些巖體屬于（）。

（A）均質(zhì)持續(xù)材料（B）非均質(zhì)材料

（C）非持續(xù)材料（D）非均質(zhì)、非連接、各向異性材料

39巖石彈性模量普通指（）。

（A）彈性變形曲線斜率(B)割線模量

（C）切線模量（D）割線模量、切線模量及平均模量中任一種

40由于巖石抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)不不大于它抗拉強(qiáng)度，因此巖石屬于（）。

（A）脆性材料（B）延性材料

（C）堅(jiān)硬材料（D）脆性材料，但圍壓較大時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)延性特性

41巖石抗壓強(qiáng)度隨著圍巖增大（）。

（A）而增大（B）而減?。–）保持不變（D）會(huì)發(fā)生突變

42劈裂實(shí)驗(yàn)得出巖石強(qiáng)度表達(dá)巖石（）。

（A）抗壓強(qiáng)度（B）抗拉強(qiáng)度（C）單軸抗拉強(qiáng)度（D）剪切強(qiáng)度

43格里菲斯準(zhǔn)則以為巖石破壞是由于（）。

（A）拉應(yīng)力引起拉裂破壞（B）壓應(yīng)力引起剪切破壞

（C）壓應(yīng)力引起拉裂破壞（D）剪應(yīng)力引起剪切破壞

44巖石吸水率是指（）。

（A）巖石試件吸入水重量和巖石天然重量之比

（B）巖石試件吸入水重量和巖石干重量之比

（C）巖石試件吸入水重量和巖石飽和重量之比

（D）巖石試件天然重量和巖石飽和重量之比

45已知某巖石飽水狀態(tài)與干燥狀態(tài)單軸抗壓強(qiáng)度比為0.78,則該巖石（）。

（A）軟化性強(qiáng)，工程地質(zhì)性質(zhì)不良（B）軟化性強(qiáng)，工程地質(zhì)性質(zhì)較好

（C）軟化性弱，工程地質(zhì)性質(zhì)較好（D）軟化性弱，工程地質(zhì)性質(zhì)不良

46在巖石抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)中，若加荷速率增大，則巖石抗壓強(qiáng)度（）。

（A）增大（B）減?。–）不變（D）無法判斷

47按照庫侖一莫爾強(qiáng)度理論，若巖石強(qiáng)度曲線是一條直線，則巖石破壞時(shí)破裂面與最大主應(yīng)力作用方向夾角為

）o

（A）45°（B）45°+—（C）45°-—（D）60°

22

48按照格理菲斯強(qiáng)度理論，脆性巖體破壞重要因素是（）。

（A）受拉破壞（B）受壓破壞（C）彎曲破壞（D）剪切破壞

49在缺少實(shí)驗(yàn)資料時(shí)，普通取巖石抗拉強(qiáng)度為抗壓強(qiáng)度（）

（A）1/2-1/5（B）1/10-1/12（。2~5倍（D）10~50倍

50巖體強(qiáng)度不大于巖石強(qiáng)度重要是由于（）。

（A）巖體中具有大量不持續(xù)面（B）巖體中具有水

（C）巖體為非均質(zhì)材料（D）巖石彈性模量比巖體大

51影響巖體質(zhì)量重要因素為（）。

（A）巖石類型、埋深（B）巖石類型、含水量、溫度

（C）巖體完整性和巖石強(qiáng)度（D）巖體完整性、巖石強(qiáng)度、裂隙密度、埋深

52沉積巖中沉積間斷面屬于哪一種類型構(gòu)造面？（）

（A）原生構(gòu)造面（B）構(gòu)造構(gòu)造面（C）次生構(gòu)造面

53巖體構(gòu)造體是指由不同產(chǎn)狀構(gòu)造面組合圍限起來，將巖體分割成相對完整堅(jiān)硬單無塊體，其構(gòu)造類型劃分取決

于（）

（A）構(gòu)造面性質(zhì)（B）構(gòu)造體型式

（C）巖石建造組合（D）三者都應(yīng)考慮

54初始地應(yīng)力重要涉及（）。

（A）自重應(yīng)力（B）構(gòu)造應(yīng)力

（C）自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力（D）殘存應(yīng)力

三、辨別正誤

1.石英砂巖強(qiáng)度隨石英顆粒含量增長而增大。（）

2.相鄰兩條構(gòu)造面垂直距離就是構(gòu)造面密度。（）

3.普通狀況下，巖體強(qiáng)度可以用巖塊強(qiáng)度來代替。（）

4.從巖體自身性質(zhì)來分析，可以用持續(xù)介質(zhì)理論來解決巖體力學(xué)問題。（）

5.巖石泊松比是指單向壓縮條件下，側(cè)向應(yīng)變與側(cè)向應(yīng)力之比。（）

6.構(gòu)造面密度不隨方向而變化。（）

7.邊坡巖體坡面一點(diǎn)最大主應(yīng)力是垂直于坡面，而最小主應(yīng)力則平等于坡面，且都不為零。（）

8.單位體積內(nèi)巖石質(zhì)量定義為巖石顆粒密度。（）

9.天然鉛直應(yīng)力是隨深度增長而增大。（）

10.普通狀況下，巖塊三軸壓縮強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度大。（）

11.巖塊在單軸受壓條件下，能承受最大主應(yīng)力叫巖塊強(qiáng)度。（）

12.在普通實(shí)驗(yàn)機(jī)上測出應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系，就是巖石應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)^程曲線。（）

13.巖塊彈性模量可以用作用于它上面應(yīng)力與位移之比來表達(dá)。（）

14.坡度影響邊坡應(yīng)力軌跡形式。（）

15.巖體作為力學(xué)介質(zhì)研究時(shí)，其與鋼、混凝土等人工力學(xué)介質(zhì)主線區(qū)別在于巖體中有天然應(yīng)力、多裂隙交切及是

三相介質(zhì)。（）

16.巖體中地下水水壓力效應(yīng)，使巖體中構(gòu)造面抗剪強(qiáng)度增大。（）

17.也許滑動(dòng)面上可供運(yùn)用力與抗滑力之比值定義為穩(wěn)定性系數(shù)。（）

18.研究巖體事實(shí)上是已經(jīng)受過破裂和變形地質(zhì)體。（）

19.天然中鉛直應(yīng)力普通隨深度增長而增大。（）

20.在普通實(shí)驗(yàn)機(jī)上測出應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系，就是巖石應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)^程曲線。（）

21.飽水巖樣單軸抗壓強(qiáng)度與干抗壓強(qiáng)度之比定義為巖石軟化系數(shù)。（）

22.巖體強(qiáng)度就是巖塊強(qiáng)度。（）

23.從巖體自身性質(zhì)分析，可用持續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論解決巖體力學(xué)問題。（）

24.在荷載作用下，構(gòu)造面抵抗破壞最大能力叫做剪切強(qiáng)度。（）

25.普通狀況下巖塊抗壓強(qiáng)度隨加荷速度增大而增大。（）

26.三向受壓條件下，巖石破壞前應(yīng)變比單向受壓要大。（）

27.飽水巖體單軸抗壓強(qiáng)度與干抗壓強(qiáng)度之比定義為巖石軟化系數(shù)。（）

28.在荷載作用下，構(gòu)造面抵抗破壞最在能力叫剪切強(qiáng)度。（）

29.普通來說，巖塊單軸抗壓強(qiáng)度隨加荷速度增在而減小。（）

30.地下洞室洞壁支護(hù)目是不讓洞壁圍巖向洞內(nèi)產(chǎn)生位移。（）

四、問答題

1、對巖石進(jìn)行單軸抗壓實(shí)驗(yàn)，如果發(fā)生剪切破壞，破壞面與否一定是試樣中最大剪應(yīng)力面？為什么？如果發(fā)生拉斷

破壞，此時(shí)抗壓強(qiáng)度與否即為抗拉強(qiáng)度？為什么？

2、什么叫巖石？什么叫巖體？兩者重要區(qū)別在哪里？又有何關(guān)系？

3、什么是巖體彈性模量？什么是巖體變形模量？試用圖加以闡明。

4、巖體靜力彈性模量與動(dòng)力彈性模量哪個(gè)大？為什么？

6、巖石動(dòng)力強(qiáng)度與靜力強(qiáng)度那個(gè)大？為什么？

7、巖體中應(yīng)力波波形普通以哪些參數(shù)來標(biāo)記？試用圖闡明。

8、應(yīng)力波對物體效應(yīng)，與剛體動(dòng)力學(xué)與彈性理論有什么區(qū)別？為什么聲波法或地震法可以用來測定巖體某些動(dòng)力學(xué)

參數(shù)？擬定哪些參數(shù)？

9、巷道道護(hù)形式選取與地壓活動(dòng)類型有無關(guān)系？試舉例闡明之。

10、巖石在單軸壓縮下應(yīng)力一應(yīng)變曲線有哪幾種類型？并用圖加以闡明。

11、巖石與巖體重要區(qū)別在哪里？以及其強(qiáng)度之間關(guān)系是如何？

12、試分別從地質(zhì)和工程兩個(gè)方面，簡要論述影響圍巖壓力某些重要因素是什么？

13、試用莫爾應(yīng)力圓畫出：（1）單向拉伸；（2）單向壓縮；（3）純剪切；（4）雙向壓縮；（5）雙向拉伸。

14、慣用巖石強(qiáng)度指標(biāo)有哪幾種？

15、試述巖石力學(xué)研究對象，研究范疇和研究動(dòng)態(tài)。

16、采用應(yīng)力解除法如何測定巖體中應(yīng)力？并用示意圖表達(dá)。

17、用圖來表達(dá)巖體變形與時(shí)間關(guān)系曲線，并指出幾種不同階段。

18、格里菲斯強(qiáng)度理論基本要點(diǎn)是什么？并寫出該強(qiáng)度理論破壞準(zhǔn)則。

19、在巖體中傳播彈性波有哪兩大類型？其特性是什么？并寫出半無限均質(zhì)體波速與其彈性常數(shù)（彈性模量、泊松

比）關(guān)系式。

20、加載速率對巖石動(dòng)力強(qiáng)度影響如何？并舉例闡明之。

21、巖石在單軸壓縮下典型應(yīng)力一一應(yīng)變曲線有哪幾種類型，并用圖線加以闡明。

22、什么是變形模量？頁巖和石灰?guī)r變形模量大體多少？

23、什么叫滑坡？構(gòu)成滑坡要素有哪些？什么叫崩塌？它與滑坡有什么區(qū)別？

24、影響邊坡穩(wěn)定有哪些重要因素？試舉例闡明。

25、用應(yīng)力解除法來測量巖體原巖應(yīng)力，其工序有哪些？用圖示加以闡明。

26、什么叫真三軸實(shí)驗(yàn)機(jī)？什么叫假三軸實(shí)驗(yàn)機(jī)？

27、什么叫巖塊變性模量？以“S”型應(yīng)力一應(yīng)變曲線為例表達(dá)出巖塊幾種變性模量（圖加簡要文字闡明）。

28、塑性狀態(tài)下圓形巷道圍巖應(yīng)力分布如何？

29、試簡樸論述巖體力學(xué)發(fā)展歷史？你對巖體力學(xué)發(fā)展遠(yuǎn)景如何看法？

30、均質(zhì)持續(xù)、各向同性彈性巖體中開挖水平圓形洞室時(shí)，圍巖中重分布應(yīng)力有何特點(diǎn)。

31、邊坡巖體最容易從哪些部位一方面破壞？為什么？

32、試述邊坡穩(wěn)定性研究基本原則和辦法。

33、什么叫蠕變？用圖表達(dá)蠕變應(yīng)力（。）與時(shí)間（t）關(guān)系曲線。

34、巖塊抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度哪個(gè)大？為什么？

35、如何獲得巖體構(gòu)造面強(qiáng)度指標(biāo)？請用解析法或圖解法闡明。

五、計(jì)算題

1、已知<?.r=50MPa,=10MPa,r.=0,6=30°。

°，x>

(1)求與X軸夾角40°EF斜面上法向應(yīng)力°及剪應(yīng)力T”。

un

(2)作出相應(yīng)莫爾應(yīng)力圓，并寫出莫爾應(yīng)力圓方程。

2、將一種巖石試件置于壓力機(jī)上施加壓力，直到IMPa時(shí)發(fā)生破壞。已知破壞面與最大主應(yīng)力所在平面成60°,并

假定抗剪強(qiáng)度隨正應(yīng)力呈線性變化。試求：

(1)在正應(yīng)力為零那個(gè)面上抗剪強(qiáng)度等于多少？

(2)破壞面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力。

3、擬在地表如下1500m處開挖一水平圓形洞室，已知巖體單軸抗壓強(qiáng)度＜7=100MPa,巖體天然密度。=2.75g/cm,

巖體中天然應(yīng)力比值系數(shù)八=1,試評價(jià)該地下洞室開挖后穩(wěn)定性。

4、設(shè)已知某地塊處在簡樸壓縮狀況，及在走向NW45°截面上正應(yīng)力=-120MPa,剪應(yīng)力r?=40MPa,求最大壓應(yīng)

力大小及其方向。

5、在某礦發(fā)現(xiàn)石灰?guī)r中兩組鉛直剪切面，其走向分別為NE10°和1NE65°,試求最大主應(yīng)力方向。

6、某巖石室內(nèi)剪切實(shí)驗(yàn)成果如下，當(dāng)正應(yīng)力分別為6MPa和lOMPa時(shí)，剪切強(qiáng)度分別為19.2MPa和22MPa,假設(shè)該巖

石強(qiáng)度服從莫爾斜直線理論，試求：

(1)該巖石剪切強(qiáng)度參數(shù)；

(2)當(dāng)側(cè)限壓力〃3=10MPa時(shí)該巖石三軸壓縮強(qiáng)度。

7、在地表如下200m深度處巖體中開挖一洞徑24=2m水平圓形遂洞，假定巖體天然應(yīng)力為靜水壓力狀態(tài)，巖體天然

密度O=2.7g/cm‘，試求：

(D洞壁、2倍洞半徑、2倍洞半徑處重分布應(yīng)力；

(2)依照以上計(jì)算成果闡明圍巖中重分布應(yīng)力分布特性；

(3)若圍巖抗剪強(qiáng)度*0.4,0“=30°,試評價(jià)該洞室穩(wěn)定性；

(4)洞室若不穩(wěn)定，試求其塑性變形區(qū)最大半徑(4)

8、某圓形水平洞室開挖于地表如下1500m深處，已知巖體為均質(zhì)持續(xù)各向同性彈性體。單軸抗壓強(qiáng)度％=100MPa,

巖體密度為2.5g/cm',巖體天然應(yīng)力比值系數(shù)4=1。試評價(jià)該洞室開挖后穩(wěn)定性。

9、若。?為最大主應(yīng)力，。3為最小主應(yīng)力，C為粘聚力，中為巖石內(nèi)摩擦角，導(dǎo)出以極限主應(yīng)力表達(dá)巖石強(qiáng)度方程。

10、在均質(zhì)、持續(xù)、各向同性巖體中，測得地面如下100m深度處天然應(yīng)力為。尸26MPa,。k17.3MPa,擬定在該深

度處開挖一水平圓形隧道，半徑《=3m,試求：

(1)沿，=0°和，=90°方向上重分布應(yīng)力(,、?？陔Sr變化曲線;

(2)設(shè)巖體2=0.04MPa,0=30°,用圖解法求洞頂與側(cè)壁方向破壞圈厚度。

11、已知巖塊小lOMPa,0=60°,用庫侖一莫爾準(zhǔn)則計(jì)算當(dāng)圍壓為。和5MPa時(shí)試件破壞時(shí)軸壓。

12、有一種花崗巖巖柱，該花崗巖抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：凝聚力俏20MPa,0=30°。巖柱橫截面積於5000(^,柱頂承受

荷載p=30MN,自重忽視不計(jì)。

(1)試問：與否會(huì)發(fā)生剪切破壞？

(2)若巖柱中有一軟弱構(gòu)造面，其法線與軸線成75°角，試問：與否會(huì)沿此面發(fā)生破壞？

13、某礦石灰?guī)r實(shí)驗(yàn)成果如下：其單向抗壓強(qiáng)度＜7,=10MPa;當(dāng)側(cè)壓力＜72=30MPa,其破壞時(shí)。產(chǎn)210MPa；當(dāng)側(cè)

壓力。2=G=60MPa時(shí)，其破壞時(shí)o,-320MPao試問，當(dāng)側(cè)壓力%=o3=50MPa時(shí)，其破壞時(shí)最大主應(yīng)力應(yīng)等

于多少？

14、某巖石室內(nèi)抗剪實(shí)驗(yàn)成果為當(dāng)正應(yīng)力分別為6MPa和lOMPa時(shí)，剪切強(qiáng)度為19.2MPa和22MPa。設(shè)巖石強(qiáng)度服從

直線型莫爾強(qiáng)度判據(jù)：

①求該巖石抗剪強(qiáng)度參數(shù)(C、0值)；

②當(dāng)側(cè)限壓力%為5MPa時(shí)，求該巖石三軸壓縮強(qiáng)度(

15、閃長巖單向抗拉強(qiáng)度o,=24MPa；單向抗壓強(qiáng)度心=142MPa。當(dāng)抗剪強(qiáng)度r=42MPa時(shí)，試求破壞面方向及正應(yīng)

力，最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力各等于多少？

16、某礦石英砂實(shí)驗(yàn)成果，其單向抗拉強(qiáng)度%=16MPa,單向抗壓強(qiáng)度乙.=120MPa,試求該巖石抗剪強(qiáng)度C、。值。

17、安山巖單軸抗壓強(qiáng)度(7f=100MPa,當(dāng)該巖石進(jìn)行三軸實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)側(cè)壓力。2=*=20MPa,巖石三向抗壓強(qiáng)度。?

=260MPao計(jì)算內(nèi)摩擦角。和凝聚力c；

18、在石灰?guī)r層中開一圓形洞室，半徑a=L5m,埋置深度〃=800m,石灰?guī)r單軸抗壓強(qiáng)度*=40MPa,內(nèi)摩擦角0=

32°,巖石容重O=2.8g/cm3,為了便于比較，分別用芬納公式，修正芬納公式和卡斯特納公式計(jì)算塑性區(qū)半徑花以

及塑性圈厚度。

19、某部門擬在地表下1500m處深度開挖一斷面為圓形洞室，已知巖體極限抗壓強(qiáng)度乙=100MPa,巖體天然容重。

=2.75g/cm：!,巖體天然應(yīng)力比值系數(shù)4=1,試評價(jià)開后地下洞室穩(wěn)定性。

20、在某結(jié)晶巖體中開挖始終徑為6m水平圓形洞室，洞埋深為m,巖體平均密度。=2.7g/cm3,假設(shè)巖體中天然應(yīng)

力比值系數(shù)公1,試求：

(1)0=0°方向洞壁一點(diǎn)A和距洞壁3m處B點(diǎn)重分布應(yīng)力值；

(2)若已知圍巖剪切包絡(luò)線為斜直線，且C=5MPa,0=30°,試判斷A、B兩點(diǎn)與否會(huì)破壞？

21、已知巖石單軸抗拉強(qiáng)度。產(chǎn)15MPa。試用格里菲斯強(qiáng)度曲線來判斷裂隙在側(cè)壓力。3=20MPa時(shí)，裂隙進(jìn)一步破壞