巖體力學(xué)習(xí)題及答案

1、1一、緒一、緒論一、解釋下例名詞術(shù)語巖體力學(xué)：研究巖體在各種力場(chǎng)作用下變形與破壞規(guī)律的科學(xué)。.二、簡答題1從工程的觀點(diǎn)看，巖體力學(xué)的研究內(nèi)容有哪幾個(gè)方面？答：從工程觀點(diǎn)出發(fā)，大致可歸納如下幾方面的內(nèi)容：1）巖體的地質(zhì)特征及其工程分類。2）巖體基本力學(xué)性質(zhì)。3）巖體力學(xué)的試驗(yàn)和測(cè)試技術(shù)。4）巖體中的天然應(yīng)力狀態(tài)。5）模型模擬試驗(yàn)和原型觀測(cè)。6）邊坡巖體、巖基以及地下洞室圍巖的變形和穩(wěn)定性。7）巖體工程性質(zhì)的改善與加固。2巖體力學(xué)通常采用的

2、研究方法有哪些？1）工程地質(zhì)研究法。目的是研究巖塊和巖體的地質(zhì)與結(jié)構(gòu)性，為巖體力學(xué)的進(jìn)一步研究提供地質(zhì)模型和地質(zhì)資料。2）試驗(yàn)法。其目的主要是為巖體變形和穩(wěn)定性分析提供必要的物理力學(xué)參數(shù)。3）數(shù)學(xué)力學(xué)分析法。通過建立巖體模型和利用適當(dāng)?shù)姆治龇椒ǎA(yù)測(cè)巖體在各種力場(chǎng)作用下變形與穩(wěn)定性。4）綜合分析法。這是巖體力學(xué)研究中極其重要的工作方法。由于巖體力學(xué)中每一環(huán)節(jié)都是多因素的，且信息量大，因此，必須采用多種方法考慮各種因素進(jìn)行綜合分析和綜合評(píng)

3、價(jià)才能得出符合實(shí)際的正確結(jié)論，綜合分析是現(xiàn)階段最常用的方法。二、巖塊和巖體的地質(zhì)基礎(chǔ)二、巖塊和巖體的地質(zhì)基礎(chǔ)一、解釋下例名詞術(shù)語1、巖塊：巖塊是指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。有些學(xué)者把巖塊稱為結(jié)構(gòu)體、巖石材料及完整巖石等。2、波速比kv：波速比是國標(biāo)提出的用來評(píng)價(jià)巖的風(fēng)化程度的指標(biāo)之一，即風(fēng)化巖塊和新鮮巖塊的縱波速度之比。3、風(fēng)化系數(shù)kf：風(fēng)化系數(shù)是國標(biāo)提出的用來評(píng)價(jià)巖的風(fēng)化程度的指標(biāo)之一，即風(fēng)化巖塊和新鮮巖塊

4、飽和單軸抗壓強(qiáng)度之比。4、結(jié)構(gòu)面：其是指地質(zhì)歷史發(fā)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(duì)較小的地質(zhì)面或帶。它包括物質(zhì)分異面和不連續(xù)面，如層面、不整合、節(jié)理面、斷層、片理面等，國內(nèi)外一些文獻(xiàn)中又稱為不連續(xù)面或節(jié)理。5、節(jié)理密度：反映結(jié)構(gòu)發(fā)育的密集程度，常用線密度表示，即單位長度內(nèi)節(jié)理?xiàng)l數(shù)。6、節(jié)理連續(xù)性：節(jié)理的連續(xù)性反映結(jié)構(gòu)面貫通程度，常用線連續(xù)性系數(shù)表示，即單位長度內(nèi)貫通部分的長度。7、節(jié)理粗糙度系數(shù)JRC：表示結(jié)構(gòu)

5、面起伏和粗糙程度的指標(biāo)，通常用縱刻面儀測(cè)出剖面輪廓線與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比來獲得。8、節(jié)理壁抗壓強(qiáng)度JCS：用施密特錘法（或回彈儀）測(cè)得的用來衡量節(jié)理壁抗壓能力的指標(biāo)。9、節(jié)理張開度：指節(jié)理面兩壁間的垂直距離。10、巖體：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)，賦存于一定的天然應(yīng)力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體。11、結(jié)構(gòu)體：巖體中被結(jié)構(gòu)面切割圍限的巖石塊體。12、巖體結(jié)構(gòu)：巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的排列組合特征

6、。13、巖體完整性系數(shù)Kv：其是指巖體縱波速度和巖塊縱波速度之比的平方。3三、巖石的物理、水理與熱學(xué)性質(zhì)三、巖石的物理、水理與熱學(xué)性質(zhì)一、解釋下例名詞術(shù)語1、巖石的物理性質(zhì)：巖石和土一樣，也是由固體、液體和氣體三相組成的，所謂物理性質(zhì)是指巖石三相組成部分的相對(duì)比例關(guān)系不同所表現(xiàn)的物理狀態(tài)。.2、巖石的熱物理性質(zhì)：巖石在熱交換過程中表現(xiàn)出來的各種性質(zhì)。.3、巖石的水理性質(zhì)：巖石在水溶液作用下表現(xiàn)出來的性質(zhì)，稱為水理性質(zhì)，主要有吸水性、軟化

7、性、抗凍性及滲透性等。4、巖石的密度：巖石密度是指單位體積內(nèi)巖石的質(zhì)量，單位為kNm3。5、巖石的空隙度：巖石中空隙的總體積與巖石體積的比叫做巖石的空隙度，它用來表征巖石中空隙的發(fā)育狀況。6、巖石的空隙比：其是指孔隙裂隙的體積與固體的體積之比。7、巖石的比熱容：單位質(zhì)量巖石的溫度升高1K時(shí)所需要的熱量。8、巖石的導(dǎo)熱系數(shù)：溫度沿單位法向長度下降1K時(shí)單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積巖石的熱量。9、巖石的比熱：巖石儲(chǔ)存熱量能力的大小，即單位質(zhì)量或單

8、位體積的巖石溫度升高1K是所要供給的熱量。10、巖石的熱膨脹系數(shù)：其是用來表示巖石受熱膨脹能力大小的系數(shù)，具體分為線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)。11、巖石的吸水率：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。12、巖石的飽水率：巖石試件在150個(gè)大氣壓或真空條件下吸入水的質(zhì)量與巖樣干質(zhì)量之比。13、巖石的飽水系數(shù)：巖石的吸水率與飽和吸水率之比。14、巖石的軟化系數(shù)：巖石軟化系數(shù)KR定義為巖石試件的飽和抗壓強(qiáng)度與干抗壓強(qiáng)度的

9、比值。15、巖石的抗凍系數(shù)：巖石試件經(jīng)反復(fù)凍融后的干抗壓強(qiáng)度與凍融前干抗壓強(qiáng)度之比。16、巖石的透水性：在一定的水力梯度或壓力差作用下，巖石能被水透過的性質(zhì)，稱為透水性。17、巖石的滲透系數(shù)：滲透系數(shù)是表征巖石透水性的重要指標(biāo)，其在數(shù)值上等于水力梯度為1時(shí)的滲透流速。四、巖石的強(qiáng)度特征四、巖石的強(qiáng)度特征一、解釋下例名詞術(shù)語1、巖石的強(qiáng)度：巖石在達(dá)到破壞前所能承受的最大應(yīng)力。2、巖石的抗壓強(qiáng)度：在單向壓縮條件下，巖塊能承受的最大壓應(yīng)力，也

10、叫單軸極限抗壓強(qiáng)度。3、峰值強(qiáng)度：巖石完全破壞時(shí)的應(yīng)力值。即試件承載力達(dá)到最大時(shí)的應(yīng)力值。4、殘余強(qiáng)度：巖石完全破壞后而僅有內(nèi)摩擦力的強(qiáng)度。5、巖石的抗拉強(qiáng)度：巖石試件在單向拉伸時(shí)能承受的最大拉應(yīng)力。6、巖石的抗剪強(qiáng)度：在剪切荷載作用下，巖塊抵抗剪切破壞的最大剪應(yīng)力。7、巴西試驗(yàn)：為了測(cè)定巖石抗拉強(qiáng)度而進(jìn)行的劈裂試驗(yàn)，是測(cè)定巖石抗拉強(qiáng)度的間接試驗(yàn)。8、劈裂破壞試驗(yàn)：用圓柱體或立方體試件，橫置于壓力機(jī)的承壓板上，且在試件上、下承壓面上各放

11、一根墊條，然后以一定的加荷速率加壓，直到試件破壞從而測(cè)出巖石抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)。9、傾斜板剪切試驗(yàn)：將立方體試件，置于可變角度的傾斜板剪切夾具中，然后在壓力機(jī)上加壓直至試件沿預(yù)定的剪切面破壞從而求出巖石抗剪強(qiáng)度的一種試驗(yàn)方法。10、點(diǎn)荷載試驗(yàn)：將試件放在點(diǎn)荷載儀中的球面壓頭間，然后通過油泵加壓至試件破壞，利用破壞時(shí)的荷載大小可計(jì)算求得巖塊的最大拉應(yīng)力的一種試驗(yàn)方法。11、三軸壓縮試驗(yàn)：試件在三向應(yīng)力作用下進(jìn)行壓縮從而求出試件抵抗的最大的軸向