巖石力學(xué)復(fù)習(xí)題

一、名詞解釋1、巖石力學(xué)：巖石力學(xué)是研究巖石的力學(xué)性狀的一門理論和應(yīng)用科學(xué)，它是力學(xué)的一種分支，是探討巖石對(duì)周圍物理環(huán)境中力場(chǎng)的反應(yīng)。本質(zhì)：力學(xué)響應(yīng)2、礦山巖石力學(xué)：礦山巖石力學(xué)是研究采礦工程所影響的那一部分地殼內(nèi)巖體的力學(xué)現(xiàn)象以及這些力學(xué)現(xiàn)象規(guī)律的科學(xué)。3、體力:分布在物體整個(gè)體積內(nèi)部各個(gè)質(zhì)點(diǎn)上的力，又稱為質(zhì)量力。包括重力、慣性力、電磁力等。4、面力：分布在物體表面上的力。如風(fēng)力、流體壓力、兩物體間的接觸力等。5、正面：外法線沿著坐標(biāo)軸正方向的截面。6、負(fù)面：外法線沿著坐標(biāo)軸負(fù)方向的截面。7、切應(yīng)力互等性：作用在兩個(gè)互相垂直的面上并且垂直于該兩面交線的切應(yīng)力是互等的，即大小相等，正負(fù)號(hào)相似。8、主平面:指剪應(yīng)力分量為零的平面。9、主應(yīng)力:作用在主平面上的正應(yīng)力。10、巖石:巖石是構(gòu)成地殼的基本物質(zhì)。巖石是由多種造巖礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律（通過結(jié)晶聯(lián)結(jié)或借助于膠結(jié)物粘結(jié)）組合而成的物質(zhì)。11、巖塊:巖塊是指從地殼巖層中取出來的，無明顯軟弱面的巖石塊體。如鉆孔巖芯。12、巖體:巖體是指天然埋藏條件下大范圍分布的、由構(gòu)造面和構(gòu)造體構(gòu)成的地質(zhì)體。13、構(gòu)造面:在巖體中存在著多種不一樣的地質(zhì)界面，這種地質(zhì)界面稱為構(gòu)造面。如層理面、節(jié)理面、裂隙和斷層等。14、構(gòu)造體:由構(gòu)造面所切割或包圍的巖體稱為構(gòu)造體。15、巖石的構(gòu)造:是指決定巖石組織的多種特性的總合，一般是指巖石中礦物顆粒的結(jié)晶程度，礦物或巖石碎屑顆粒的形狀和大小，顆粒之間互相連結(jié)狀況，以及膠結(jié)物的膠結(jié)類型等特性。16、巖石的構(gòu)造:是指巖石中礦物顆粒集合體之間，以及它與其構(gòu)成部分之間的排列方式和充填方式。17、巖石的密度:是指單位體積的巖石（不包括空隙）的質(zhì)量。也叫真密度。18、巖石的視密度:是指單位體積的巖石（包括空隙）的質(zhì)量。19、巖石的孔隙性:是指巖石中孔洞和裂隙的發(fā)育程度。20、巖石的孔隙度:是指巖石中多種孔洞、裂隙體積的總和與巖石總體積之比，常用百分?jǐn)?shù)表達(dá)，故也稱為孔隙率。21、孔隙比:是指巖石中多種孔洞和裂隙體積的總和與巖石內(nèi)固體部分實(shí)體積之比。22、巖石的碎脹性:巖石破碎后來的體積將比整體狀態(tài)下增大，這種性質(zhì)稱為巖石的碎脹性。23、碎脹系數(shù):巖石破碎后處在松散狀態(tài)下的體積與巖石破碎前處在整體狀態(tài)下的體積之比稱為碎脹系數(shù)。24、巖石的殘存碎脹性:巖石破碎體壓實(shí)后的體積與破碎前原始體積之比，稱為殘存碎脹系數(shù)。25、巖石的吸水性:是指遇水不崩解的巖石在一定的試驗(yàn)條件下（規(guī)定的試樣尺寸和試驗(yàn)壓力）吸入水分的能力。26、巖石的透水性:是指巖石能被水透過的性質(zhì)。27、巖石的膨脹性:是指巖石遇水后產(chǎn)生體積增大的現(xiàn)象。28、巖石的軟化性:是指巖石浸水后其強(qiáng)度明顯減少的現(xiàn)象。29、巖石的軟化系數(shù):是指水飽和巖石試件的單向抗壓強(qiáng)度與干燥巖石試件單向抗壓強(qiáng)度之比。30、巖石的崩解性:是指巖石與水互相作用時(shí)失去粘結(jié)性并變成完全喪失強(qiáng)度而成為松散物質(zhì)的性質(zhì)。31、巖石強(qiáng)度:巖石抵御外力破壞的能力稱為巖石強(qiáng)度。32、極限強(qiáng)度：巖石發(fā)生破壞時(shí)所能承受的最大載荷叫做極限載荷，用單位面積表達(dá)則稱為極限強(qiáng)度。33、巖石的單向抗壓強(qiáng)度：巖石在單軸壓縮荷載作用下到達(dá)破壞前所能承受的最大壓應(yīng)力。34、巖石的單向抗拉強(qiáng)度：巖石在單軸拉伸荷載作用下到達(dá)破壞時(shí)所能承受的最大拉應(yīng)力。35、巖石的抗剪強(qiáng)度：巖石在剪切荷載作用下到達(dá)破壞前所能承受的最大剪應(yīng)力。36、巖石的三向抗壓強(qiáng)度：巖石試件在三軸壓應(yīng)力作用下所能抵御的最大軸向應(yīng)力（最大主應(yīng)力1max），稱為巖石的三軸抗壓強(qiáng)度。37、巖石的變形：是指巖石在任何物理原因作用下形狀和大小的變化。38、巖石的彈性：指卸載后巖石變形能完全恢復(fù)的性質(zhì)。39、巖石的塑性：指卸載后巖石變形不能完全恢復(fù)而出現(xiàn)殘存變形的性質(zhì)。40、破壞準(zhǔn)則：用以表征巖石破壞條件的應(yīng)力狀態(tài)與巖石強(qiáng)度參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系，稱為破壞準(zhǔn)則（也叫破壞判據(jù)/failurecriterion，強(qiáng)度準(zhǔn)則/強(qiáng)度判據(jù)/strengthcriterion）。是在極限狀態(tài)下的“應(yīng)力—應(yīng)力”關(guān)系。41、巖石的殘存強(qiáng)度：巖石應(yīng)力到達(dá)最大值后來，并不立即完全喪失承載能力，在完全破壞點(diǎn)所保持的某一較小的應(yīng)力值稱為殘存強(qiáng)度。42、擴(kuò)容：巖石在塑性階段的體積膨脹稱為擴(kuò)容現(xiàn)象，它重要是由于巖石變形引起裂隙發(fā)展和張開而導(dǎo)致的。43、巖體構(gòu)造：是指巖體中構(gòu)造面與構(gòu)造體形態(tài)和組合的特性。44、延性破壞：巖石破壞之前的變形很大，且沒有明顯的破壞載荷，體現(xiàn)出明顯的塑性變形、流動(dòng)或擠出，這種破壞稱為延性破壞。45、圣維南原理：假如把物體的一小部分邊界上的面力，變換為分布不一樣但靜力等效的面力（主矢量相似，對(duì)于同一點(diǎn)的主矩也相似），那么，近處的應(yīng)力分布將有明顯的變化，但遠(yuǎn)處所受的影響可以不計(jì)。此即圣維南原理。46、脆性巖石：一般把在外力作用下破壞前總應(yīng)變不不小于3%的巖石叫做脆性巖石。47、塑性巖石：一般把在外力作用下破壞前總應(yīng)變不小于3%的巖石叫做塑性巖石。48、構(gòu)造面的張開度：是指構(gòu)造面兩壁間的垂直距離。49、巖石的流變性：指巖石在長期靜載荷作用下應(yīng)力應(yīng)變隨時(shí)間加長而變化的性質(zhì)。包括蠕變、松弛、彈性后效、粘性流動(dòng)。50、蠕變：應(yīng)力不變，隨時(shí)間延長，應(yīng)變?cè)鲩L的現(xiàn)象。松弛：應(yīng)變不變，隨時(shí)間延長，應(yīng)力減小的現(xiàn)象。彈性后效：即加載（卸載）后通過一段時(shí)間應(yīng)變才增長（減少）到一定數(shù)值的現(xiàn)象。粘性流動(dòng)：蠕變一段時(shí)間后卸載，部分應(yīng)變永久不恢復(fù)的現(xiàn)象。51、巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD：將長度在10cm以上（含10cm）的巖芯合計(jì)長度占鉆孔總長的比例，稱為巖石質(zhì)量指標(biāo)。52、圍巖應(yīng)力：在巖體內(nèi)開挖地下硐室，圍巖將在徑向、切向分別發(fā)生引張及壓縮變形，使得本來的徑向壓應(yīng)力減少，而切向壓應(yīng)力升高，一般，將這種應(yīng)力重分布所波及的巖石稱之為圍巖，重分布后的地應(yīng)力狀態(tài)叫圍巖應(yīng)力或者二次應(yīng)力。53、支承壓力：在巖體內(nèi)開掘巷道后，巷道圍巖必然出現(xiàn)應(yīng)力重新分布，一般將巷道兩側(cè)變化后的切向應(yīng)力的增高部分稱為支承壓力。54、地應(yīng)力：指存在于地層中的未受工程擾動(dòng)的天然應(yīng)力。也稱原巖應(yīng)力、初始應(yīng)力。55、原巖：指未受采掘影響的天然巖體。56、原巖應(yīng)力場(chǎng)：指原巖應(yīng)力在巖體內(nèi)的分布規(guī)律。57、自重應(yīng)力：指由于上覆巖層重力引起的應(yīng)力。也稱巖重應(yīng)力。58、構(gòu)造應(yīng)力：指由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而引起的應(yīng)力。59、地應(yīng)力的直接測(cè)量法：指由測(cè)量儀器直接測(cè)量和記錄多種應(yīng)力量，如賠償應(yīng)力、恢復(fù)應(yīng)力、平衡應(yīng)力，并由這些應(yīng)力量和原巖應(yīng)力的互相關(guān)系，通過計(jì)算獲得原巖應(yīng)力值。60、地應(yīng)力的間接測(cè)量法：指借助某些傳感元件或某些媒介，測(cè)量和記錄巖體中某些與應(yīng)力有關(guān)的間接物理量的變化，然后通過已知的公式計(jì)算出巖體中的應(yīng)力值。61、逆解法：先設(shè)定多種形式的、滿足相容方程的應(yīng)力函數(shù)，并求出應(yīng)力分量；然后再根據(jù)應(yīng)力邊界條件和彈性體的邊界形狀，看這些應(yīng)力分量對(duì)應(yīng)于邊界上什么樣的面力，從而得知所選用的應(yīng)力函數(shù)可以處理的問題。62、采動(dòng)影響區(qū)：一般把應(yīng)力變化超過原巖應(yīng)力5%的區(qū)域稱為采動(dòng)影響區(qū)。之外的部分稱為原巖應(yīng)力區(qū)。二、簡答題1、簡述礦山巖體力學(xué)這門學(xué)科的自身特點(diǎn)？（1）采深大。其他工程部門在地下開挖的巷硐大都在離地表不深的地點(diǎn)，而采礦工程的作業(yè)地點(diǎn)常在地下幾百米深處，甚至達(dá)二、三千米以上。深部巖體動(dòng)態(tài)與地表附近大不相似，地表附近巖體的破壞形式一般為脆性斷裂，而較深處巖體則屬粘塑性破壞，另一方面，巖體的應(yīng)力狀態(tài)也不相似，淺部巖體垂直應(yīng)力與水平應(yīng)力之差一般很明顯，深部巖體卻相差不甚明顯。上述狀況使礦山巖石力學(xué)所采用的地壓計(jì)算措施和測(cè)試技術(shù)與其他工程相比有所不一樣。（2）地下開采過程中安設(shè)的人工支護(hù)大多是服務(wù)年限不長或維護(hù)時(shí)間較短的臨時(shí)構(gòu)造物，只規(guī)定其在開采期間不致破壞或適時(shí)破壞，在開采后能維持平衡狀態(tài)不危害地面安全即可，并且許多工程構(gòu)造物還可以隨采隨廢。因此，在計(jì)算精度、安全系數(shù)及巖體加固等方面的規(guī)定一般均低于水利水電、交通、建筑和國防等部門的原則。（3）由于采礦作業(yè)地點(diǎn)必須服從于有用礦物的自然埋藏地點(diǎn)，使得選擇地下工程建筑物的位置往往受很大限制。（4）其他工程部門中研究的對(duì)象多是開挖后即不再轉(zhuǎn)移的地下硐室或隧道，而礦井的采掘工作面是不停移動(dòng)的，這就規(guī)定礦山巖石力學(xué)必須考慮難以預(yù)見的復(fù)雜地質(zhì)變化對(duì)工程構(gòu)造帶來的影響。由于大面積開采還會(huì)引起采空區(qū)上方大量巖層移動(dòng)和破壞，研究這些巖層的運(yùn)動(dòng)、破壞和平衡規(guī)律及其控制措施，是礦山巖石力學(xué)的重要課題，這也是區(qū)別于其他應(yīng)用性巖石力學(xué)學(xué)科的重要內(nèi)容。2、礦山巖石力學(xué)的研究內(nèi)容有哪些？（1）巖石的物理性質(zhì)；（2）巖石的力學(xué)性質(zhì)；（3）巖石破壞機(jī)理和巖石強(qiáng)度理論；（4）地下原巖體中應(yīng)力狀態(tài)及其分布規(guī)律；（5）巖體中地應(yīng)力的測(cè)試；（6）開采后巖體變形、破壞和移動(dòng)的規(guī)律；（7）巷道和采煤工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律；（8）巖石力學(xué)試驗(yàn)室研究手段和措施等等。3、試述彈性力學(xué)的基本假設(shè)？（1）持續(xù)性假設(shè)：假定整個(gè)物體的體積都被構(gòu)成這個(gè)物體的介質(zhì)所填滿，不留任何空隙。（2）完全彈性假設(shè)：假定物體能完全恢復(fù)原形而沒有任何剩余形變。（3）均勻性假設(shè)：假定整個(gè)物體是由同一材料構(gòu)成的。（4）各向同性假設(shè)：假定物體的彈性在所有各個(gè)方向都相似。（5）小變形假設(shè)：假定整個(gè)物體所有各點(diǎn)的位移都遠(yuǎn)不不小于物體本來的尺寸，并且應(yīng)變和轉(zhuǎn)角都遠(yuǎn)不不小于1。4、請(qǐng)寫出平面問題中的平衡微分方程？幾何方程？5、請(qǐng)寫出彈性力學(xué)三維問題的物理方程？答：6、煤礦常見巖石的構(gòu)造種類有哪些？（1）礫狀構(gòu)造（2）砂質(zhì)構(gòu)造（3）粉砂質(zhì)構(gòu)造（4）泥質(zhì)構(gòu)造7、巖石的構(gòu)造種類?（1）整體構(gòu)造—巖石的顆粒互相嚴(yán)密地緊貼在一起，沒有固定的排列方向。

（2）多孔狀構(gòu)造—巖石顆粒彼此相接并不嚴(yán)密，顆粒之間有許多小空隙。

（3）層狀構(gòu)造—巖石顆?；ハ嘟惶?，體現(xiàn)出層次疊置現(xiàn)象（層理）。8、影響巖石抗壓強(qiáng)度的原因有哪些？（1）試件形狀和尺寸；（2）加載速率；（3）礦物成分；（4）結(jié)晶程度和顆粒大?。唬?）膠結(jié)狀況；（6）試件濕度。等9、畫出經(jīng)典的巖石單軸壓縮的全應(yīng)力—應(yīng)變曲線，并簡述各個(gè)階段的特點(diǎn)？四個(gè)區(qū)段：=1\*GB3①在區(qū)段內(nèi)，該曲線稍微向上彎曲；（壓密階段）=2\*GB3②在區(qū)段內(nèi)，很靠近于直線；（彈性階段）=3\*GB3③區(qū)段內(nèi)，曲線向下彎曲，直至點(diǎn)的最大值；（塑性階段）=4\*GB3④下降段；（破壞階段）5．DE段曲線趨于水平。（殘存強(qiáng)度階段）10、簡述巖石三向壓縮的變形特點(diǎn)？答：（1）圍壓增長，巖石的強(qiáng)度增大；（2）圍壓增長，巖石的殘存強(qiáng)度增大；（3）圍壓增長，巖石的塑性變形增大；（4）圍壓增長，巖石擴(kuò)容減少，甚至不出現(xiàn)擴(kuò)容。11、簡述經(jīng)典巖石蠕變的三個(gè)階段，并畫出巖石的經(jīng)典蠕變曲線？答：第一蠕變階段：過渡蠕變(AB)，應(yīng)變不停增長，但應(yīng)變速率逐漸減??；第二蠕變階段：定常蠕變(BC)，應(yīng)變以恒定速率增長；第三蠕變階段：加速蠕變/不穩(wěn)定蠕變(CD)，應(yīng)變加速增長。12、簡述巖石流變的彈塑體模型及其特點(diǎn)？這種模型由彈簧和干摩擦塊串聯(lián)而成，用于模擬理想彈塑性體，也稱圣維南模型。其特點(diǎn)是在屈服應(yīng)力如下時(shí)只有彈簧產(chǎn)生變形，變形大小也僅僅取決于彈簧，故整個(gè)系統(tǒng)是彈性的。當(dāng)超過屈服應(yīng)力時(shí)，摩擦塊立即開始運(yùn)動(dòng)，整個(gè)模型進(jìn)入塑性流動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)力不再增長，彈簧不再伸長。13、簡述巖石流變的彈黏體體模型及其特點(diǎn)？這種模型由彈簧和黏性元件串聯(lián)而成，一般用于模擬彈黏性體，也稱馬克斯威爾模型。其特點(diǎn)是在加載的瞬間整個(gè)系統(tǒng)體現(xiàn)出彈性特性，但在長時(shí)間低應(yīng)力作用下又具有流變性，且不管作用的力多么小都可引起流變，以及模型內(nèi)應(yīng)力和流變速度隨外力增長而增大。14、簡述巖石流變的滯彈體模型及其特點(diǎn)？這種模型是由彈性元件和黏性元件并聯(lián)而成，一般用于模擬滯彈性，也稱開爾文模型。其特點(diǎn)是對(duì)系統(tǒng)加載時(shí)彈性變形并不立即完畢，而是隨時(shí)間增長而逐漸地發(fā)展；反之，系統(tǒng)卸載時(shí)彈性變形也不立即完全恢復(fù)，而是伴隨時(shí)間而緩慢地消失，即變形與應(yīng)力之間在時(shí)間上有一種相對(duì)滯后的過程。15、地應(yīng)力對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的重要影響體目前哪些方面？（1）地應(yīng)力影響巖體的承載能力；（2）地應(yīng)力影響巖體的變形和破壞機(jī)制；（3）地應(yīng)力影響巖體中應(yīng)力傳播的法則。16、按照巖體被構(gòu)造面分割的程度，可將巖體構(gòu)造分為哪些基本類型？（1）完整巖塊，構(gòu)造面間距不小于1.0-1.5m；（2）塊狀巖體，構(gòu)造面間距一般為0.5-1.0m；（3）層狀巖體，巖層的單層厚度一般在0.5m如下；（4）碎裂巖體，縱橫構(gòu)造面間距一般均不不小于0.5m；（5）松散巖體，由巖石碎屑和碎塊等構(gòu)成。17、簡述巖石的莫爾-庫侖強(qiáng)度準(zhǔn)則的優(yōu)缺陷？答：長處：（1）物理概念清晰（壓剪破壞），易接受；（2）反應(yīng)了巖石抗拉強(qiáng)度不不小于抗壓強(qiáng)度；（3）可以解釋巖石三向拉伸破壞、三向等壓不破壞現(xiàn)象；（4）簡樸，便于應(yīng)用，且比較全面反應(yīng)了巖石強(qiáng)度特性。缺陷：（1）沒有考慮中間主應(yīng)力s2作用，與實(shí)際狀況不符；（2）理論得出的單軸抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)不小于實(shí)際值，而得出的單軸抗壓強(qiáng)度明顯不不小于實(shí)際值，不能很好描述巖石在拉應(yīng)力區(qū)和低應(yīng)力區(qū)的真實(shí)強(qiáng)度特性；（3）有關(guān)破壞角對(duì)大多數(shù)巖石壓縮條件近似，不能解釋拉張破裂；（4）對(duì)膨脹巖石、蠕變巖石等強(qiáng)度非線明顯的出入較大。18、巖體單構(gòu)造面強(qiáng)度效應(yīng)確實(shí)定思緒？（1）莫爾應(yīng)力圓及其意義（巖塊內(nèi)任意假想斜面上的正應(yīng)力與切應(yīng)力）。（2）庫侖準(zhǔn)則：面上的正應(yīng)力與切應(yīng)力滿足準(zhǔn)則即破壞。（3）巖塊的庫侖準(zhǔn)則：巖塊內(nèi)任意一種面上的正應(yīng)力與切應(yīng)力滿足準(zhǔn)則，即沿此面破壞。（4）構(gòu)造面的庫侖準(zhǔn)則：構(gòu)造面是有傾角的（詳細(xì)性），此構(gòu)造面上的正應(yīng)力與切應(yīng)力滿足構(gòu)造面的庫侖準(zhǔn)則，構(gòu)造面破壞。（5）破壞形式：加載過程，誰先滿足破壞準(zhǔn)則，以誰形式破壞；給定應(yīng)力條件，檢查各自破壞條件。19、靜水壓力狀態(tài)下，圓形硐室應(yīng)力分布特點(diǎn)？

（1）切向應(yīng)力為最大主應(yīng)力，徑向應(yīng)力為最小主應(yīng)力；

（2）圍巖中任一點(diǎn)的徑向應(yīng)力與切向應(yīng)力之和為一常數(shù)；

（3）應(yīng)力集中最大在硐室周圍，切向應(yīng)力為原巖應(yīng)力的2倍；

（4）影響范圍為硐室半徑的3～4倍。20、影響多孔圍巖應(yīng)力分布的原因有哪些？

（1）孔斷面的形狀及其尺寸大?。?/p>

（2）相鄰兩孔之間相隔的距離；

（3）在同一水平內(nèi)相鄰孔的數(shù)目；

（4）原巖應(yīng)力場(chǎng)的性質(zhì)和有關(guān)參數(shù)。21、受深部靜水壓力的圓形巷道半徑為a，試寫出距圓心為r處圍巖應(yīng)力體現(xiàn)式，并畫出其曲線。（a為已知數(shù)）公式為：22、簡述采場(chǎng)周圍應(yīng)力分布特點(diǎn)？答：（1）采場(chǎng)周圍煤體出現(xiàn)應(yīng)力集中，采空區(qū)范圍出現(xiàn)應(yīng)力減少；（2）煤壁前方為前支承壓力帶，隨采煤工作面推進(jìn)不停變化位置；（3）工作面兩側(cè)為側(cè)支承壓力帶，分布位置相對(duì)固定；（4）相鄰工作面支承壓力疊加影響區(qū)應(yīng)力集中系數(shù)大。（5）前（側(cè)）支承壓力一般分布形式是：靠近采空區(qū)側(cè)部分范圍壓力不不小于原巖應(yīng)力，為減壓區(qū)；由減壓區(qū)往里為增壓區(qū)；煤壁到支承壓力峰值之間區(qū)域，煤體處在極限平衡狀態(tài)；峰值往里壓力逐漸減少，最終趨于原巖應(yīng)力。23、簡述構(gòu)造應(yīng)力的特點(diǎn)？答：（1）以水平壓應(yīng)力為主；（2）分布不均勻；（3）具有明顯方向性；（4）（最大水平應(yīng)力>最小水平應(yīng)力>垂直應(yīng)力）；（5）在堅(jiān)硬巖層中出現(xiàn)較普遍。24、簡述淺部地殼應(yīng)力分布的一般規(guī)律？（地應(yīng)力分布的基本規(guī)律？）（1）地應(yīng)力是一種具有相對(duì)穩(wěn)定性的非穩(wěn)定應(yīng)力場(chǎng)，它是時(shí)間和空間的函數(shù)；（2）實(shí)測(cè)垂直應(yīng)力基本等于上覆巖層的重量；（3）水平應(yīng)力普遍不小于垂直應(yīng)力；（4）平均水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力的比值隨深度增長而減小，但在不一樣地區(qū)，變化的速度很不相似；（5）最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力也隨深度呈線性增長關(guān)系；（6）最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力之值一般相差較大，顯示出很強(qiáng)的方向性。（7）地應(yīng)力的上述分布規(guī)律還會(huì)受到地形、地表剝蝕、風(fēng)化、巖體構(gòu)造持征、巖體力學(xué)性質(zhì)、溫度、地下水等原因的影響，尤其是地形和斷層的擾動(dòng)影響最大。25、地應(yīng)力測(cè)量措施分為哪兩類？各包括那些詳細(xì)措施？答：分為直接測(cè)量法和間接測(cè)量法兩類。其中直接測(cè)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；間接測(cè)量措施包括套孔應(yīng)力解除法、切槽局部應(yīng)力解除法、非彈性應(yīng)變恢復(fù)法、地球物理探測(cè)法等。26、簡述水壓致裂法的基本測(cè)量環(huán)節(jié)，并對(duì)對(duì)水壓致裂法的重要優(yōu)缺陷做出評(píng)價(jià)？測(cè)量環(huán)節(jié)：A鉆孔，封隔加壓段；B多循環(huán)注水測(cè)壓；

C封隔器卸壓，回撤儀器；D測(cè)量壓裂裂隙和天然裂隙位置、方向。評(píng)價(jià)：（1）是一種二維應(yīng)力測(cè)量措施，只能測(cè)垂直于鉆孔平面內(nèi)的最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力的大小和方向；（2）以巖石持續(xù)、均勻和各向同性假設(shè)為條件，合用于完整脆性巖石中；（3）可以測(cè)量深部應(yīng)力。27、簡述套孔應(yīng)力解除法的詳細(xì)環(huán)節(jié)？答：（1）從巖體表面，一般是從地下巷道、隧道、硐室或其他開挖體的表面向巖體內(nèi)部打大孔，直至需要測(cè)量巖體應(yīng)力的部位。（2）從大孔底打同心小孔，供安裝探頭用，小孔直徑由所用的探頭直徑?jīng)Q定，一般為36～38mm，小孔深度一般為孔徑的10倍左右。（3）用一套專用裝置將測(cè)量探頭如孔徑變形計(jì)、孔壁應(yīng)變計(jì)等安裝（固定或膠結(jié)）到小孔的中央部位。（4）用第一步打大孔用的薄壁鉆頭繼續(xù)延深大孔，從而使小孔周圍巖芯實(shí)現(xiàn)應(yīng)力解除，由于應(yīng)力解除引起的小孔變形或應(yīng)變由包括測(cè)試探頭在內(nèi)的量測(cè)系統(tǒng)測(cè)定并通過記錄儀器記錄下來。根據(jù)測(cè)得的小孔變形或應(yīng)變通過有關(guān)公式即可求出小孔周圍的原巖應(yīng)力狀態(tài)。28、簡述地應(yīng)力測(cè)量的重要性和高地應(yīng)力區(qū)的特性？測(cè)量巖石應(yīng)力狀態(tài)的目的在于對(duì)的認(rèn)識(shí)巖石的力學(xué)性能，闡明圍巖的破壞機(jī)理，充足運(yùn)用和發(fā)揮圍巖的自承能力，使工程設(shè)計(jì)愈加合理安全和經(jīng)濟(jì)，因此地應(yīng)力測(cè)量尤為重要。特性：（1）巖芯餅化與地應(yīng)力差有關(guān)

（2）地下硐室施工過程中出現(xiàn)巖爆、剝離

（3）隧洞、巷道、鉆孔的縮徑現(xiàn)象是高地應(yīng)力區(qū)的一種標(biāo)志

（4）邊坡上出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)臺(tái)階（地應(yīng)力卸荷導(dǎo)致回彈變形）

（5）原位變形曲線的變化（預(yù)壓縮）29、簡要評(píng)價(jià)格里菲思Griffith破壞準(zhǔn)則？答：（1）對(duì)抗拉強(qiáng)度推斷比莫爾—庫侖破壞準(zhǔn)則合理；（2）強(qiáng)度包絡(luò)線為曲線，更切合實(shí)際；（3）不能延用至巖體破壞特性描述。

三、計(jì)算題矩形板邊緣上均布著給定的荷載。板厚b=50mm，邊AB=500mm，BC=400mm。求：（1）確定BC、DA邊上為保持板的平衡必須作用的剪力；（2）相對(duì)于x,y參照坐標(biāo)軸，確定板內(nèi)任意一點(diǎn)P的應(yīng)力狀態(tài)。2、將某一巖石試件進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)，其壓應(yīng)力到達(dá)28MPa時(shí)發(fā)生破壞，破壞面與水平面的夾角為60°，設(shè)該巖石滿足摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則，則：（1）試求該巖石的內(nèi)摩擦角和粘聚力C，寫出摩爾-庫侖方程式；（2）畫出此受力狀態(tài)時(shí)的摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則示意圖。解：（1）根據(jù)摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則知巖石破壞時(shí)的破壞面與水平面的夾角為，并由題意知，因此得巖石的內(nèi)摩擦角。再由摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則知巖石破壞時(shí)主應(yīng)力符合，由題意知巖石單軸壓縮試驗(yàn)時(shí)，，繼而求得。即得摩爾-庫侖方程式為。（2）3、將某一巖石試件進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)，其壓應(yīng)力到達(dá)40MPa時(shí)發(fā)生破壞，破壞面與水平面的夾角為60°設(shè)該巖石滿足摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則，試求：（1）該巖石的內(nèi)摩擦角和粘聚力C？（2）當(dāng)對(duì)其進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)，圍壓為10MPa時(shí)，軸向壓應(yīng)力到達(dá)多少時(shí)巖石破壞？解：（1）根據(jù)摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則知巖石破壞時(shí)的破壞面與水平面的夾角為，并由題意知，因此得巖石的內(nèi)摩擦角。再由摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則知巖石破壞時(shí)主應(yīng)力符合，由題意知巖石單軸壓縮試驗(yàn)時(shí)，，繼而求得。（2）當(dāng)進(jìn)行三軸試驗(yàn)時(shí)，，由摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則知巖石破壞時(shí)主應(yīng)力符合，即求得，即軸向壓應(yīng)力到達(dá)70MPa時(shí)巖石破壞。4、5、在地下400m深處