巖體力學(xué)復(fù)習(xí)資料

巖體力學(xué)復(fù)習(xí)資料一、名詞解釋結(jié)構(gòu)面：巖體中存在著的各種不同成因〔特性〕的地質(zhì)界面，包括物質(zhì)的分界面、不連續(xù)面，如節(jié)理、片理、斷層、不整合面等。結(jié)構(gòu)面：是指地質(zhì)歷史開展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有一定的延伸方向和長度，厚度相對較小的地質(zhì)界面或帶。蠕變：是指巖石在恒定的荷載作用下，其變形隨時間而逐漸增大的性質(zhì)。飽和吸水率：巖石試件在高壓或真空條件下吸入水的質(zhì)量與巖樣干質(zhì)量之比。圍巖壓力：地下洞室圍巖在重分布應(yīng)力作用下產(chǎn)生過量的塑性變形或松動破壞，進(jìn)而引起施加于支護(hù)襯砌上的壓力。剪切剛度：在剪切荷載作用下，巖塊抵抗剪切破壞的最大剪應(yīng)力。天然應(yīng)力：人類工程活動之前存在于巖體中的應(yīng)力。RQD值：大于10cm的巖芯累計長度與鉆孔進(jìn)尺長度之比的百分?jǐn)?shù)。圍巖抗力系數(shù)：使洞壁圍巖產(chǎn)生一個單位徑向變形所需要的內(nèi)水壓力。巖石軟化性：是指巖石浸水飽和后強(qiáng)度降低的性質(zhì)。巖體：是指在地質(zhì)歷史過程中形成的，由巖塊和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)組成的，具有一定的結(jié)構(gòu)并賦存于一定的天然應(yīng)力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)壞境中的地質(zhì)體，是巖體力學(xué)研究的對象。單軸抗壓強(qiáng)度：在單向壓縮條件下，巖塊能承受的最大壓應(yīng)力。吸水率：是指巖石試件在大氣壓力和室溫條件下自由吸入水的質(zhì)量與巖樣干質(zhì)量之比。重分布應(yīng)力：由于人類工程活動改變后的應(yīng)力。變形模量：是指在儋州壓縮條件下，軸向應(yīng)力與軸向應(yīng)變之比二、填空題1、圍巖的支承壓力分為應(yīng)力降低區(qū)、應(yīng)力升高區(qū)、應(yīng)力不變區(qū)這三個區(qū)。其中以應(yīng)力峰值點(diǎn)為界限，又將支承壓力分為彈性區(qū)、極限平衡區(qū)。2、結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)面是巖體結(jié)構(gòu)的兩個根本單元。3、地應(yīng)力的測量方法分直接法、間接法兩大類，分別各舉一例：如前者水壓致裂〔聲發(fā)射法、扁千斤頂法〕、后者應(yīng)力解除法。4、按圍巖壓力的形成機(jī)理可劃分為變形圍巖壓力、松動圍巖壓力、沖擊圍巖壓力、膨脹圍巖壓力等四類。5、巖石的破壞形式包括脆性斷裂和塑性流動，其中前者細(xì)分為拉伸斷裂和剪切破壞。6、按莫爾——庫倫強(qiáng)度理論，假設(shè)巖石強(qiáng)度是一條直線，那么巖石破壞時破裂面與最大主應(yīng)力作用面的夾角為450+?/2。ooADCB1、畫圖簡述巖石的應(yīng)力－應(yīng)變?nèi)^程曲線。4個階段：1〕裂隙壓密階段(OA)：曲線上凹2〕彈性變形階段(AB)：呈直線3〕塑性變形階段(BC)：曲線下凹4〕破壞后階段(CD)：剩余強(qiáng)度σD，峰值強(qiáng)度σC2、簡述巖體強(qiáng)度特性。〔6分。1、2、4每點(diǎn)表述1.0分，3中各小點(diǎn)也是1.0分〕巖體的強(qiáng)度包絡(luò)線介于結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度包絡(luò)線和巖石強(qiáng)度包絡(luò)線之間。巖體強(qiáng)度受加載方向與結(jié)構(gòu)面夾角θ的控制，因此表現(xiàn)出巖體強(qiáng)度的各向異性。巖體中只有一組結(jié)構(gòu)面時，(1)當(dāng)σ1與結(jié)構(gòu)面垂直，巖體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)面無關(guān)，為巖石強(qiáng)度；(2)當(dāng)θ＝450－φj/2，巖體將沿結(jié)構(gòu)面破壞，其強(qiáng)度為結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度；(3)當(dāng)σ1與結(jié)構(gòu)面平行，結(jié)構(gòu)面的抗拉強(qiáng)度小，巖體將因結(jié)構(gòu)面的橫向擴(kuò)展而破壞。巖體中有多組結(jié)構(gòu)面時，巖體的強(qiáng)度圖像將為各單組結(jié)構(gòu)面巖體強(qiáng)度圖像的疊加。如果結(jié)構(gòu)面分布均勻、且強(qiáng)度大體相同時，那么巖體表現(xiàn)出各向同性的特性，但強(qiáng)度卻大大削弱了。3、試述地下洞室彈性圍巖重分布應(yīng)力的根本特點(diǎn)?！?0分〕答：1〕.橢圓形洞室長軸兩端點(diǎn)應(yīng)力集中最大，易引起壓碎破壞，而短軸兩端易出現(xiàn)拉應(yīng)力集中，不利于圍巖穩(wěn)定。2〕.各種形狀洞室的角點(diǎn)或急拐彎處應(yīng)力集中最大。3〕.長方形短邊中點(diǎn)應(yīng)力集中大于長邊中點(diǎn)，而角點(diǎn)處應(yīng)力集中最大，圍巖最易失穩(wěn)。4〕.當(dāng)巖體中天然應(yīng)力σh和σv相差不大時，以圓形洞室圍巖應(yīng)力分布最均勻，圍巖穩(wěn)定性最好。4、什么是巖石的全應(yīng)力應(yīng)變曲線？巖石在單周壓縮荷載作用下，應(yīng)變隨應(yīng)力變化的關(guān)系曲線，包括〔1〕空隙裂隙壓密階段；〔2〕彈性變形階段；〔3〕微彈性裂隙穩(wěn)定開展階段；〔4〕非穩(wěn)定破裂開展階段；〔5〕破壞后階段。5、巖石與巖體的區(qū)別與聯(lián)系。巖石是由礦物+巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律聚集而成德自然物體，巖體是由巖石、地質(zhì)部連續(xù)面和不連續(xù)面內(nèi)填充物組合成的天然地質(zhì)體，巖體由于結(jié)構(gòu)面的存在強(qiáng)度遠(yuǎn)低于巖石的強(qiáng)度。6、巖石的強(qiáng)度有哪幾種類型；由那幾個實(shí)驗(yàn)確定其特征值?巖石的強(qiáng)度有：單軸抗壓強(qiáng)度〔單軸壓縮實(shí)驗(yàn)〕、抗拉強(qiáng)度(直接拉伸試驗(yàn)法，劈裂試驗(yàn)法，點(diǎn)載荷試驗(yàn)法，抗彎法試驗(yàn))、抗剪強(qiáng)度〔抗剪斷試驗(yàn)〕、三軸抗壓強(qiáng)度〔真三軸加載實(shí)驗(yàn)，常規(guī)三軸加載實(shí)驗(yàn)〕四、計算題13、對某種砂巖做一組三軸壓縮實(shí)驗(yàn)得到的如表所示峰值應(yīng)力。試求：〔1〕該砂巖峰值強(qiáng)度的莫爾包絡(luò)線；〔2〕求該巖石的,值；〔3〕根據(jù)格里菲斯理論，預(yù)測巖石抗拉強(qiáng)度為多少？？序號12341.02.09.515.09.628.048.774.0解：〔1〕莫爾包絡(luò)線〔2〕由可得單軸抗壓強(qiáng)度值強(qiáng)度線的斜率由公式可得〔3〕令，由可得又，14、將某一巖石試件進(jìn)行單軸壓縮實(shí)驗(yàn)，其壓應(yīng)力到達(dá)28.0MPa時發(fā)生破壞。破壞面與水平面的夾角為60°，設(shè)其抗剪強(qiáng)度為直線型。試計算：〔1〕該巖石的c,值；〔2〕破壞面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力；〔3〕在正應(yīng)力為零的面上的抗剪強(qiáng)度；〔4〕在與最大主應(yīng)力作用面成30°的面上的抗剪強(qiáng)度。解：〔1〕由題意〔2〕由