巖體課后答案

1、1 .構(gòu)成巖石的主要造巖礦物有 正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、黑云母、白云母、角閃石、輝石、橄欖石、方解石、白云石、高嶺石、赤鐵礦。2 .為什么說基性巖和超基性巖最容易風(fēng)化?答：基性巖石和超基性巖石主要由易風(fēng)化的橄欖石、輝石及基性斜長(zhǎng)石組成。所以基性巖石和超基性巖石非常容易風(fēng)化。3、常見巖石的結(jié)構(gòu)連結(jié)類型有那幾種？1 .結(jié)晶連結(jié)：巖石中礦物顆粒通過結(jié)晶相互嵌合在一起， 如巖漿巖、大部分變質(zhì)巖以及部分沉積巖的結(jié)構(gòu)連結(jié)2 .膠結(jié)連結(jié)：指顆粒與顆粒之間通過膠結(jié)物質(zhì)連結(jié)在一起的連結(jié)。如沉積碎屑巖、部分粘土巖的結(jié)構(gòu)連結(jié)。4 .何謂巖石中的微結(jié)構(gòu)面，主要指那些，各有什么特點(diǎn)？答：巖石中的微結(jié)構(gòu)面（或缺陷）是指存在

2、于礦物顆粒內(nèi)部或礦物顆粒及礦物集合體之間微小的弱面及空隙。它包括礦物的解理、晶格缺陷、晶粒邊界、粒間空隙、微裂 隙等。礦物的解理面：是指礦物晶體或晶粒受力 后沿一定結(jié)晶方向分裂成的光滑平面。晶粒邊界：礦物晶體內(nèi)部各粒子都是由各種離子鍵、原子鍵、分子鍵等相連結(jié)。由于礦物晶粒表面電價(jià)不平衡而使礦物表面具有一定的結(jié)合力，但這種結(jié)合力一般比起礦物內(nèi)部的鍵連結(jié)力要小，因此，晶粒邊界就相對(duì)軟弱。微裂隙：是指發(fā)育于礦物顆粒內(nèi)部及顆粒之間的多呈閉合狀態(tài)的破裂跡線，也稱顯微裂隙。粒間空隙：多在成巖過程中形成，如結(jié)晶巖中晶粒之間的小空隙，碎屑巖中由于膠結(jié)物未完全充填而留下 的空隙。粒間空隙對(duì)巖石的透水性和壓縮性有

3、較大的影響。晶格缺陷：有由于晶體外原子入侵結(jié)果產(chǎn)生的化學(xué)上的缺陷，也有由于化學(xué)比例或原子重排列的毛病所產(chǎn)生的物理上的缺陷。它與巖石的塑性變形有關(guān)。5 .自然界中的巖石按地質(zhì)成因分類，可分為幾大類，各大類有何特點(diǎn)？ 答：根據(jù)地質(zhì)學(xué)的巖石成因分類可把巖石分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。巖漿巖特點(diǎn)：1）深成巖：常形成較大的入侵體。顆粒均勻，多為粗-中粒狀結(jié)構(gòu)，致密堅(jiān)硬，孔隙很小，力學(xué)強(qiáng)度高， 透水性較 弱，抗水性較強(qiáng)。2）淺成巖：成分與深成巖相似，但產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)都不相同，多為巖床、巖墻和巖脈。均勻性差，與其他 巖種相比，它的性能較好。3）噴出巖：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，巖性不均一，連續(xù)性較差，透水性較強(qiáng)，軟弱結(jié)構(gòu)面比

4、較發(fā)育。沉積巖特點(diǎn)：性質(zhì)差別很大。2）膠結(jié)碎屑巖： 形式和 碎屑物成分和特點(diǎn)。3）1）火山碎屑巖：具有巖漿和普通沉積巖的雙重特性和過渡關(guān)系，各類火山巖的是沉積物經(jīng)過膠結(jié)、成巖固結(jié)硬化的巖石。粘土巖：包括頁(yè)巖和泥巖。其性質(zhì)較差。其性質(zhì)取決于膠結(jié)物的成分、膠結(jié)4）化學(xué)巖和生物巖：碳酸鹽類巖石,以石灰石分布最廣。結(jié)構(gòu)致密、堅(jiān)硬、強(qiáng)度較高。變質(zhì)巖特點(diǎn)：是在已有巖石的基礎(chǔ)之上，經(jīng)過變質(zhì)混合作用后形成的。在形成過程中由于其形成的溫度和壓力的不同而具有不同的性質(zhì)，形成了變質(zhì)巖特有的片理、剝理和片麻結(jié)構(gòu)等。據(jù)有明顯的不均勻性和各向異性。變質(zhì)巖特點(diǎn)1）接觸變質(zhì)巖：侵入體周圍形成巖體。巖體透水性強(qiáng)，抗風(fēng)化能力降低

5、。2）動(dòng)力變質(zhì)巖：構(gòu)造作用形成的斷裂帶及附近受到影響的巖石。它的膠結(jié)不好,裂隙、孔隙發(fā)育， 強(qiáng)度低，透水性強(qiáng)。3）區(qū)域變質(zhì)巖：這種變質(zhì)巖的分布范圍廣，巖石厚度大，變質(zhì)程度均 一。一般塊狀巖石性質(zhì)較好，層狀片狀巖石性質(zhì)較差。、容重、孔隙率、水理性等基本屬性。,7、人置受破壞女小弟娶式乙前各種毯壞的筌因作出解糅。山/ 答：試件在單軸壓縮載桁作用破壞時(shí)，茬試件中可產(chǎn)生三珅破壞形式（1）X狀共羯斜面剪切破壞，破壞面上的剪應(yīng)力超過了其剪切強(qiáng)度，導(dǎo)致巖石破壞。（2）單斜面剪切破壞，破壞面上的剪應(yīng)力超過了其剪切強(qiáng)度，導(dǎo)致巖石破壞。（3）拉伸破壞，破壞面上的拉應(yīng)力超過了該面的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致巖石受拉伸破壞。9、

6、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：全應(yīng)力應(yīng)變曲線：能顯示巖石在受壓破壞過程中的應(yīng)力、變形特性，特別是破壞后的強(qiáng)度與力學(xué)性 質(zhì)的變化規(guī)律。由于材料試驗(yàn)機(jī)的剛度小，在試件壓縮時(shí)，其支柱上存在很大的變形和變形能，在試件 快要破壞時(shí)，該變形能突然釋放，加速試件破壞，從而得不出極限壓力后的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線。11 .在三軸壓縮試驗(yàn)條件下，巖石的力學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生哪些變化？答：三軸壓縮條件下，應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖1-31、1-32所示，圍壓對(duì)巖石變形的影響主要有：隨著圍壓（° 2= b 3）的增大，巖石的抗壓強(qiáng)度顯著增加；（2）隨著圍壓（b 2= b 3）的增大，巖石

7、破壞時(shí)，巖石的變形顯著增加；化，由彈脆（3）隨著圍壓（° 2= ° 3）的增大，巖石的彈性極限顯著增加；（4）隨著圍壓（° 2= b 3）的增大，巖石的應(yīng)力應(yīng)變曲線形態(tài)發(fā)生明顯的改變，巖石的性質(zhì)發(fā)生了變 性-彈塑性-應(yīng)變硬化?？箟簭?qiáng)度顯著增加；12 .什么是莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線？如何根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線？答：三軸抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)得出：對(duì)于同一種巖石的不同試件或不同實(shí)驗(yàn)條件（不同的圍壓時(shí)的最大軸向壓力值） 給出16 .線彈性體、完全彈性體、彈性體三者的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系有什么區(qū)別？答：嵬外彈性體：循環(huán)加載時(shí)的 b -£ 關(guān)系為曲線。加載路徑與卸載路徑完全重合。

8、線彈性體：循環(huán)加載時(shí)的b -關(guān)系為直線。加載路徑與卸載路徑完全重合。彈性體巖石：加載路徑與卸載路徑不同， 但反復(fù)加載耳聊載時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系總是服從此環(huán)路的規(guī)律。定19 .影胞巖石力學(xué)性質(zhì)的主要因素有哪些，如何影響的？答：哪巖石力學(xué)性質(zhì)的主要因素有 水、溫度、加載速度、風(fēng)化程度及圍壓。1 1） 塌巖石力學(xué)性質(zhì)的影響1）連篇作用：束縛在礦物表面的水分子通過其吸引力作用將礦物顆粒拉近、接緊，起連接作用。2）潤(rùn)曲作用：由可溶鹽、膠體礦物連接的巖石，當(dāng)有水入侵時(shí)，可溶鹽溶解，膠體水解，導(dǎo)致礦物顆 粒間連接力城節(jié)，摩擦力減低，從而降低巖石的強(qiáng)度。線性強(qiáng)度曲線時(shí)為3）水瘴作用：當(dāng)兩個(gè)礦物顆?？康煤芙兴?/p>

9、子補(bǔ)充到礦物表面時(shí)，礦物顆粒利用其表面吸附力將 水分子拉 倒自 己 周 圍4）孔隙壓力作用：巖石受壓時(shí)L巖石內(nèi)孔隙水來不及排出， 在孔隙內(nèi)產(chǎn)生很高的孔隙壓力，降低了巖 石的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角，減小了巖石的抗剪強(qiáng)度。5）溶蝕-潛蝕作用：巖石中滲透水在流動(dòng)過程中可將巖石中可溶物質(zhì)溶解帶走，從而使巖石強(qiáng)度大為減低。（2）溫度對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響：隨著溫度的增高，巖石的延性加大，屈服點(diǎn)降低，強(qiáng)度也降低。（3）加載速度對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響：加載速率越快，測(cè)得的彈性模量越大，獲得的強(qiáng)度指標(biāo)越高。國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)建議的加載速率為0.51Mpa/s 。 （4）圍壓對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響： 巖石在三軸壓縮條件下，巖

10、石的強(qiáng)度和彈性極限都有顯著增加。（5）風(fēng)化對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響a） 降低巖體結(jié)構(gòu)面的粗糙程度并產(chǎn)生新的裂隙，b）巖石在化學(xué)風(fēng)化過程中，礦物成分發(fā)生變化，巖體強(qiáng)度降低。2 .地應(yīng)力對(duì)巖體的影響體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？答：地應(yīng)力對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響主要有：（1）地應(yīng)力影響巖體的承載能力:圍壓越大、承載能力越大。（2）地應(yīng)力影響巖體的變形和破壞機(jī)制。如在低菌壓條件卞破壞的巖體”茬篙圍底條件下呈貌由墊性變形和重性破玄。（3）地應(yīng)力影響巖體中的應(yīng)力傳播的法則。非連續(xù)介質(zhì)巖體在高圍壓條件下，其力學(xué)性質(zhì)具有連續(xù)介質(zhì)巖體的特征。3 .巖體結(jié)構(gòu)劃分的主要依據(jù)是結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體4 .簡(jiǎn)述各類巖域結(jié)溝主要地質(zhì)特征。后生愈合

11、作用有兩種：其答：（1）完整結(jié)構(gòu)巖體的地質(zhì)特征多半是碎裂巖體中的結(jié)構(gòu)面被后生作用愈合而成。一為壓力愈合，其二為膠結(jié)愈合。（2）塊裂結(jié)構(gòu)巖體的地質(zhì)特征：多組或至少有一組軟弱結(jié)構(gòu)面切割及堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面參與切割成塊狀結(jié)構(gòu)體的高級(jí)序巖體結(jié)構(gòu)。其軟弱結(jié)構(gòu)面主要為斷層、層間錯(cuò)動(dòng)也是重要的軟弱結(jié)構(gòu)面之 一，參與切割的堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面一般延展較長(zhǎng)，多數(shù)為錯(cuò)動(dòng)過的堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面，（3）板裂結(jié)構(gòu)體的地質(zhì)特征：主要發(fā)育于經(jīng)過褶皺作用的層狀巖體內(nèi)，受一組軟弱結(jié)構(gòu)面的切割，結(jié)構(gòu)體呈板狀。軟弱結(jié)構(gòu)面主要為層間錯(cuò)動(dòng)面結(jié) 構(gòu)體多數(shù)為組合板狀結(jié)構(gòu)體。（4）碎裂結(jié)構(gòu)巖體的地質(zhì)特征：巖體的結(jié)構(gòu)面主要為原生結(jié)構(gòu)面及構(gòu)造結(jié)構(gòu)面。塊狀碎裂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體

12、塊度大，大多為 12米，層狀碎裂結(jié)構(gòu)的塊度小，起塊度與巖層厚度有關(guān)。如圖 2.2do （5）斷續(xù)結(jié)構(gòu)巖體的地質(zhì)特征結(jié)構(gòu)面不連續(xù)， 對(duì)巖體切割而不斷，個(gè)別地方也有連續(xù)貫通構(gòu)。（6）散體結(jié)構(gòu)巖體的 地質(zhì)特征（a）碎屑狀散體結(jié)構(gòu)巖體 結(jié)構(gòu)面:無序分布，結(jié)構(gòu)面中看軟弱的，也有堅(jiān)硬的。結(jié)構(gòu)體主要為角礫（b）糜棱化散體結(jié)構(gòu)巖體：主要指斷層泥而言。5 .簡(jiǎn)述工程巖體的惟一性答：在不同的巖體工程條件一卜,巖體結(jié)構(gòu)可視為塊裂結(jié)構(gòu)，斷續(xù)結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)。因此，巖體結(jié)構(gòu)是相對(duì)的， 而在確定的地質(zhì)條件和工程尺寸條件下，工程巖體結(jié)構(gòu)才是唯一確定的。6 .按結(jié)構(gòu)面成因、結(jié)構(gòu)面通常分為幾種類型？答：.結(jié)構(gòu)面按成因分：原生結(jié)構(gòu)

13、面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面、次生結(jié)構(gòu)面原生結(jié)構(gòu)面：成巖階段所形成的結(jié)構(gòu)面。巖石成因不同又分為沉積結(jié)構(gòu)面、火成結(jié)構(gòu)面和變質(zhì)結(jié)構(gòu)面。構(gòu)造結(jié)構(gòu)面：巖體在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下形成的結(jié)構(gòu)面。次生結(jié)構(gòu)面：在外力作用下（風(fēng)化、地下水、卸載、爆破等）形成的各種界面。7 .結(jié)構(gòu)面的級(jí)別及其特征。答：根據(jù)結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、規(guī)模大小、組合形式等可以將結(jié)構(gòu)面分為五級(jí).I級(jí)結(jié)構(gòu)面：對(duì)區(qū)域構(gòu)造起控制作用的斷裂帶，延伸數(shù)十公里，深度可穿一個(gè)構(gòu)造層.口級(jí)結(jié)構(gòu)面：延伸性強(qiáng)而寬度有限的地質(zhì)界面，延伸數(shù) 百米。W級(jí)結(jié)構(gòu)面：局部性的斷裂結(jié)構(gòu)，主要指小斷層，延伸數(shù)十米。IV級(jí)結(jié)構(gòu)面：一般延展性較差，無明顯的寬度的結(jié)構(gòu)面，延伸數(shù)米。V級(jí)結(jié)構(gòu)面：延伸性甚差

14、的微裂隙、節(jié)理。8 .描述結(jié)構(gòu)面狀態(tài)的指標(biāo)。答：結(jié)構(gòu)面狀態(tài)的指標(biāo)包括：（1）結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀：對(duì)巖體是否會(huì)沿某一結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)起控制作用。（2）結(jié)構(gòu)面形態(tài):決定結(jié)構(gòu)面抗滑力的大小。結(jié)構(gòu)面起伏越大,抗滑力也越大。（3）結(jié)構(gòu)面的延展尺度：在工程范圍內(nèi),延展尺度最大的結(jié)構(gòu)面,控制著巖體的強(qiáng)度。（4）結(jié)構(gòu)面的密集程度：以巖體裂隙度K和切割度X表示巖體結(jié)構(gòu)面的密集程度。9 .結(jié)構(gòu)面的剪切變形、法向變形與巖石強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)面粗糙性和法向力有關(guān)。10 .結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)的尺寸效應(yīng)體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？箱.巖體在多次循環(huán)荷載作用下巖體變形有什么特征?答：巖體在加載過程中，應(yīng)力應(yīng)變曲線呈上凹型,婚，不論每一級(jí)加載與卸載循環(huán)曲線都是

15、開環(huán)型。 物的變形過程將出像閉環(huán)型式。中途卸載回彈變形有滯后現(xiàn)象，并出現(xiàn)不可恢復(fù)的殘余 巖體在循環(huán)荷載作用下，而卸載時(shí)荷載又不降至零時(shí)，需.巖體中水滲流與土體中水滲流有什么區(qū)別？擅：巖體的水力學(xué)性質(zhì)指巖體的滲透性能及在滲流作用下所表現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)。布土體的滲流以孔隙為主。特點(diǎn)：（a）土體滲透性大小取決于巖性，土體中顆粒愈細(xì)，滲透性愈差； （b）土重著16.地下水對(duì)巖體的物理、化學(xué)作用體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？善：地下水對(duì)巖體的影響分為：物理的、化學(xué)的和力學(xué)的影響。（1）巖體的物理作用：勃潤(rùn)滑作用：在裂隙面上，水使裂隙面之間的摩擦系數(shù)減小。腦軟化和泥化作用：結(jié)構(gòu)面內(nèi)某些物質(zhì)與水結(jié)合后變軟并成泥，減小了結(jié)構(gòu)

16、面之間的粘聚力和摩擦力。卷結(jié)合水的強(qiáng)化作用：在非飽和狀態(tài)下，巖體含水能增強(qiáng)巖體顆粒之間的聯(lián)系，從而增加巖體的強(qiáng)度。蜀對(duì)巖體的化學(xué)作用：（D離子交換作用：富含Ca、Mg離子的地下水在流經(jīng)富含 Na離子的巖土?xí)r，Ca、Mg離子置換巖土中的Na離子, （方面，由水中Na離子富集使天然地下水軟化，另一方面，巖土中的Ca、Mg離子*曾加了孔隙度和滲透性能。盤溶解作用和溶蝕作用：大氣降雨中的酸性物質(zhì)在地下水中對(duì)巖石中的石灰?guī)r、白云巖、石膏等產(chǎn)生溶蝕作使巖體產(chǎn)生裂隙和溶洞，增加了巖體的滲透性能。私水化作用：水滲透到巖體的礦物結(jié)晶格架中， 使巖體的結(jié)構(gòu)發(fā)生微觀及宏觀的改變，減小了巖體的內(nèi)聚 力，n脹巖體與水結(jié)

17、合，使起巖體內(nèi)部產(chǎn)生膨脹力。91楠加OH-濃度增加，水的堿度增加。水解作用一方面改變(d)水解作用：當(dāng)巖土體中的陽(yáng)離子與水作用， 使地下水中的H+(M +HO=M OH+H+)濃度增加，水的酸度增加，當(dāng)巖土體中的陰離子與水作用，使地下水中的 地下水的PH值。巖體的力學(xué)性質(zhì)：17.敘述地下水對(duì)巖土體的力學(xué)作用。容：對(duì)巖土體產(chǎn)生的力學(xué)作用：主要通過空隙靜水壓力和空隙動(dòng)水壓力作用對(duì)巖土的力學(xué)性質(zhì)施加影響。前 鬟減小巖土體的有效應(yīng)力而降低巖土體的強(qiáng)度， 在裂隙巖土體中的空隙靜水壓力可使裂隙產(chǎn)生擴(kuò)容變形; 林巖土體產(chǎn)生切向的推力以降低巖土體的抗剪強(qiáng)度。后者建.巖體質(zhì)量分類有和意義？燎：為了在工程設(shè)計(jì)與施

18、工中能區(qū)分巖體質(zhì)量的好壞和表現(xiàn)在穩(wěn)定性上的差別,需要對(duì)巖體做出合理分類，作為準(zhǔn)擇工程結(jié)構(gòu)參數(shù)、科學(xué)管理生產(chǎn)以及評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)效益的依據(jù)之一，用簡(jiǎn)述地應(yīng)力測(cè)量的重要性。(1)座力酒量，力各井巖在田酊潸學(xué)合理的開挖設(shè)才提供僮握; 鼻穩(wěn)蔻樣評(píng)價(jià)、油田油井的穩(wěn)定性、核廢料儲(chǔ)存、巖爆、煤和瓦斯類由 重要的意義。也是巖石力學(xué)與工程應(yīng)用方面的基礎(chǔ)性工作。(2)地應(yīng)力狀態(tài)對(duì)地震預(yù)報(bào)、區(qū)域地 的研究以及地球動(dòng)力學(xué)的研究也有妙地應(yīng)力是如何形成的？控制某一工程區(qū)域地應(yīng)力狀態(tài)的主要因素是什么？ 善：地應(yīng)力是存在于地層中的未受工程擾動(dòng)的天然應(yīng)力，也稱巖體初應(yīng)力、絕對(duì)應(yīng)力或原巖應(yīng)力。地應(yīng)力氧要與地球的各種動(dòng)力運(yùn)動(dòng)過程有關(guān)，包括

19、板塊邊界受壓、地幔熱對(duì)流、地球內(nèi)應(yīng)力、 轅、巖漿入侵和地殼非均勻擴(kuò)容等?？刂颇骋还こ虆^(qū)域地應(yīng)力狀態(tài)的主要因素是31簡(jiǎn)述地殼淺部地應(yīng)力分布的基本規(guī)律。麻：地應(yīng)力分布的一些本規(guī)律：座)地應(yīng)力是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的應(yīng)力場(chǎng)，它是時(shí)間和空間的函數(shù)；獺實(shí)測(cè)垂直應(yīng)力基本等于上覆巖層的重量(3)水平應(yīng)力普遍大于垂直應(yīng)力；救平均水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力的比值隨深度的增加而減小，磐 h, average =( o- h,max + o- h,min )/2加0/H + 0.3<= b h, average % v <=1500/H +0.5購(gòu)最大水平應(yīng)力與最小水平應(yīng)力也隨深度呈線形增長(zhǎng)關(guān)系；H h, max =6

20、.7 +0.0444 - H (Mpa)1 h, min =0.8 +0.0329 - H (Mpa)隅最大水平主應(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。曹到地形、地表剝蝕、風(fēng)化、巖體結(jié)構(gòu)特征、巖體力學(xué)性質(zhì)、溫度、地下水等用素的影響。巡應(yīng)力測(cè)量方法分哪幾類？它們的主要區(qū)別在哪里？每類包括那些主要測(cè)量技術(shù)？地心引力、地球旋構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)和重力應(yīng)力場(chǎng)地應(yīng)力的上述分布規(guī)律還會(huì)常：依據(jù)測(cè)量基本原理的不同，可將測(cè)量方法分為直接測(cè)量法和間接測(cè)量法 兩大類。號(hào)接測(cè)量法是由測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量和記錄各種應(yīng)力量，包括：扁千斤頂法、水力致裂法、剛性包體應(yīng)力計(jì)露和聲發(fā)射法。間接測(cè)量法是借助某些傳感器或某些

21、介質(zhì)，測(cè)量和記錄巖體中某些與應(yīng)力有關(guān)的間接物理量軟變化， 如巖體中的變形和應(yīng)變，然后由計(jì)算公式求出原巖應(yīng)力值。包括：套孔應(yīng)力解除法和其他的應(yīng)力 膏變解除法以及地球物理方法等。其中套孔應(yīng)力解除法是目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的一種方法。命簡(jiǎn)述水壓致裂法的基本原理5|簡(jiǎn)述水壓致裂法的主要測(cè)量步驟。一箭靠鉆孔到準(zhǔn)備測(cè)量應(yīng)力的鄢位；莖號(hào)笛孔史待加庠自用封隔器，密封起來£ t ©)、向腳受茸注入強(qiáng)壓人，受! 察開時(shí)的壓力橙Pi,繼續(xù)加壓，直到裂隙擴(kuò)張到孔徑的3倍，關(guān)閉蒿壓水 系統(tǒng)，保持水壓恒定，此時(shí)的應(yīng)篡為關(guān)閉應(yīng)力，記為Ps ，最后卸壓，使裂隙閉合，此時(shí)孔內(nèi)壓力為P0 。(c)重新向密閉段注入

22、高壓水使濯隙重新打開，記錄裂隙重新打開時(shí)的壓力 Pr,和隨后的恒定關(guān)閉壓力Ps,其孔內(nèi)壓力時(shí)間曲線如圖3-9o (d) “封隔器卸壓，從孔中取出，(e)用攝象機(jī)記錄孔內(nèi)的水壓致裂裂隙，天然節(jié)理、裂隙的位置、方向和大小。6|對(duì)水壓致裂法的主要優(yōu)缺點(diǎn)做出評(píng)價(jià)。/點(diǎn)(a)能測(cè)量深部應(yīng)力(已知最深為 5000米);(b)在沒有地下工程或碉室的條件下，對(duì)露天邊坡工程的地 壕力進(jìn)行估算；缺點(diǎn)(a)只能確定垂直鉆孔平面內(nèi)的最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力的大小和方向；(b)只適用與完重的脆性巖石中。9簡(jiǎn)述套孔應(yīng)力解除法的基本測(cè)量原理和主要測(cè)試步驟。一.0:全應(yīng)力解除法(套孔應(yīng)力解除法)全應(yīng)力解除法即是測(cè)點(diǎn)巖體完全脫離

23、地應(yīng)力的作用,測(cè)量其變形值,根據(jù)巖體的物理力學(xué)性質(zhì)計(jì)算其原巖應(yīng)力。此種方法最為適用、可靠。遢作步驟：破)從巖體表面向巖體內(nèi)打大鉆孔，直徑一般為130150mm , (b)從大鉆孔內(nèi)再打小鉆孔，直徑一般為稀38mm , (c)在小孔中央安裝探頭，(d)再用大鉆頭打大孔人，解除地頭上的壓座力 舞出巖芯，測(cè)基巖芯的E,艮等物理力學(xué)修數(shù)，根據(jù)理論公式計(jì)算原巖應(yīng)力信。,記出齊|幽霧形© 八套孔應(yīng)力解除法又分為：囊徑變形法、孔底應(yīng)變法、孔壁應(yīng)變法、空心包體應(yīng)變法和實(shí)心包體應(yīng)變法五種。索巖石力學(xué)彈性平面問題的基本方程有幾個(gè)？每一類基本方程是從什么方面考慮的？籟:巖石力學(xué)彈性平面問題的基本方程有三組

24、共 8個(gè)方程：震一組：平衡微分方程，它考慮微元體的力學(xué)平衡。箭二組:平面問題的幾何方程，它考慮物體受理后的幾何尺寸改變關(guān)系，即位移與應(yīng)變的關(guān)系。羸三組:平面應(yīng)變本構(gòu)方程，它考慮了巖石在應(yīng)力作用下，應(yīng)力或應(yīng)力速率與應(yīng)變或應(yīng)變速率的關(guān)系。儆什么叫巖石的本構(gòu)關(guān)系？巖石的本構(gòu)關(guān)系一般有幾種類型？段石的本構(gòu)關(guān)系是指巖石的應(yīng)力或應(yīng)力速率與其應(yīng)變或應(yīng)變速率的關(guān)系。布構(gòu)關(guān)系、彈塑性本構(gòu)關(guān)系和流變本構(gòu)關(guān)系。場(chǎng)從而影響巖土體的力學(xué)性質(zhì)。巖石的本構(gòu)關(guān)系一般分為：彈性3 .什么叫巖石的強(qiáng)度？巖石的破壞一般有幾種類型？巖石的強(qiáng)度是巖石抵抗外力破壞的能力。破壞是指巖石材料的應(yīng)力或應(yīng)變超過了自身的應(yīng)力或應(yīng)變的極限。巖石的破

25、壞的形式主要有兩種：斷裂破壞（應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限）和流變破壞（出現(xiàn)顯著的塑性變形或流動(dòng)現(xiàn)象）4 .對(duì)彈售：彈性平面問題的應(yīng)力狀態(tài)有平面應(yīng)力狀態(tài)和平面應(yīng)變狀態(tài)。平面應(yīng)變本構(gòu)方程面（1）應(yīng)力狀態(tài)有哪兩種？其本構(gòu)方程有什么關(guān)系？（2）如果體力為常量，其應(yīng)力分布是否與應(yīng)力狀態(tài)和材粽懂質(zhì)杳兼構(gòu)為槿么？宋至乙將至面應(yīng)力回題本構(gòu)方程中的為露量，其應(yīng)力分布是否與應(yīng)力狀態(tài)和材料檢質(zhì)無關(guān)。換成就可得到平面/應(yīng)變問題的本構(gòu)方程。如果體力當(dāng)林積力為常數(shù)時(shí)，平面問題的相容方程和決定應(yīng)力分量的公式及邊界條件式都不含任何彈性常數(shù)。因此應(yīng)力分布與材料性質(zhì)無關(guān)。答：莫爾應(yīng)力圓如圖所示：其中純剪切應(yīng)力圓為圓點(diǎn) 用試證明：在發(fā)生最大

26、與最小剪應(yīng)力的面上， 正應(yīng)力的數(shù)值都等于兩個(gè)主應(yīng)力的 平均值。13 .什么叫蠕變、松弛、彈性后效和流變？答：蠕變：當(dāng)應(yīng)力不變時(shí)，變形隨時(shí)間增加而增加的現(xiàn)象。松弛：當(dāng)應(yīng)變不變時(shí)，應(yīng)力隨時(shí)間的增加而減座的現(xiàn)象。彈性后效：加載和卸載時(shí)，彈性應(yīng)變滯后于應(yīng)力的現(xiàn)象。巖石流變就是指材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為時(shí)間因素有關(guān)的性質(zhì)，材料變形過程中具有時(shí)間效應(yīng)的現(xiàn)象稱為流變現(xiàn)象。猿.蠕變一般包括幾個(gè)階段？每個(gè)階段的特點(diǎn)是什么?答：當(dāng)作用在巖石上的應(yīng)力超過某一值時(shí)，巖石的變形速率隨著時(shí)間的增加而增加，最后導(dǎo)致巖石的破壞, 這種蠕變成為不穩(wěn)定蠕變。 這是典型的蠕變曲線。根據(jù)應(yīng)變速率不同，其蠕變過程分為三個(gè)階段：第一階段：

27、圖中ab段，應(yīng)變速率隨時(shí)間增加而減小，又稱減速蠕變或初始蠕變階段。第二階段：圖中bc段，應(yīng)矍速率基本不變，也叫等速蠕變階段。第三階段：圖中cd段，應(yīng)變速率迅速增加直到巖石破壞為止，也叫加速蠕變階段。15 .不同受力條件下巖石的流變具有哪些特性？答：巖石在不同的應(yīng)力作用下，巖石變形與時(shí)間的關(guān)系各不相同。當(dāng)作用在巖石上的應(yīng)力小于某一值時(shí)，巖石的變形速率隨時(shí)間的增加而減小，最后趨于穩(wěn)定，這中蠕變成為穩(wěn)定蠕變。當(dāng)作用在巖石上的應(yīng)力超過某一穗時(shí)，巖石的變形速率隨著時(shí)間的增加而增加，最后導(dǎo)致巖石的破壞，這種蠕變成為不穩(wěn)定蠕變。16 .描述巖石流變性質(zhì)的流變方程主要有幾種？寺：巖石的流變包括蠕變、松弛和彈性

28、后效。其流變方程主要有蠕變方程、松弛方程、彈性后效方程。17 .流變模型的基本元件有彈性元件、塑性元件和粘性元件怫.敘述巖石力學(xué)中常見的幾個(gè)流變模型的特點(diǎn)。辱：常見的幾個(gè)流變模型為：圣維南體、馬克思威爾體、開爾文體19 .何為巖石的長(zhǎng)期強(qiáng)度，它與瞬時(shí)強(qiáng)度一般有什么關(guān)系？小：巖石的長(zhǎng)期強(qiáng)度：一般巖石在載荷達(dá)到瞬時(shí)強(qiáng)度時(shí)，巖石發(fā)生破壞。巖石在承受低于瞬時(shí)強(qiáng)度的情況下，覦果載荷持續(xù)作用在巖石上，由于流變作用，巖石也可能發(fā)生破壞。因此巖石的強(qiáng)度隨外載荷的作用時(shí)間的延而減低，通常把作用時(shí)間t 一 8時(shí)的強(qiáng)度稱之為巖石的長(zhǎng)期強(qiáng)度。長(zhǎng)期強(qiáng)度與瞬時(shí)強(qiáng)度的關(guān)系2p5甲知俺隔墩準(zhǔn)則？為什么要提出強(qiáng)度準(zhǔn)則？合巖21

29、 .試論述/oulomb,Mohr,Griffith二準(zhǔn)貝U的堇本愿理、主墓的區(qū)別及其它們之 _間的關(guān)系。.管：庫(kù)侖準(zhǔn)則 （Coulomb ）:巖右日勺破壞主要是剪切破壞，巖右日勺強(qiáng)度，既抗摩擦強(qiáng)度等方言后本身抗剪切摩摧的粘結(jié)力和剪切面上的法向力產(chǎn)生的摩擦力。莫爾把庫(kù)侖準(zhǔn)則推廣到三向應(yīng)力狀態(tài)。實(shí)質(zhì)：巖石到達(dá)極限麻態(tài)時(shí)，滑動(dòng)平面上的剪應(yīng)力達(dá)到一個(gè)取決于正應(yīng)力與材料性質(zhì)的最大值，即 b =f（ T ）。對(duì)應(yīng)于各種應(yīng)力麻態(tài)（單軸、雙軸和三軸壓縮）下的破壞的巖石的莫爾應(yīng)力圓的包絡(luò)線，稱為莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線。如果巖石的魔力圓位于莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線內(nèi)，則巖石不會(huì)產(chǎn)生破壞，如果巖石的應(yīng)力圓與莫爾包絡(luò)線相切或相交，則

30、巖石會(huì)產(chǎn)生破壞。莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線的曲線型式有幾種：斜直線型，二次拋物線型，雙曲線型等。格里菲斯（Griffith）理論表娓纏勝相概限應(yīng)力藐樹斷徽螂鼻弼蜴好B蝴嵋刎跳蓼嫩有拉應(yīng)力間的關(guān)系區(qū)種慧紈稱珠海娜th魏文） 脫想不的生破力榴的集舞方程Griffiths理論=（巖石的破壞物理層f受到恒甄曹t的雁辣方廉郁!則穆薨提囑摩不同 牌強(qiáng)覷顧為翻E速硼醐候氏的覆皿磔榭I陽(yáng)弊詼加切強(qiáng)度城件下發(fā)生禳琳強(qiáng)廊喇例福蜘版懈含 港狼物直修罌或灌促演神麴翁相§闞南纜蒯理慝逃則達(dá)副真工癟川陶廣。1,分析邊坡工程對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響作用。答：1）邊坡工程對(duì)露天礦建設(shè)的影響，2）邊坡工程對(duì)鐵路、公路、水利建 設(shè)的影響，

31、3）邊坡穩(wěn)定性對(duì)各種工程安全性的影響及經(jīng)濟(jì)方面的投入22 邊坡的分類有自然邊坡和人工邊坡。23 分析邊坡失穩(wěn)與破壞的基本類型及其力學(xué)成因。答：邊坡變形發(fā)展到一定程度，就會(huì)發(fā)生邊坡失穩(wěn)破壞。按其破壞方式主要分為崩塌和滑坡兩種。（1）崩塌：是指塊狀巖體與巖坡分離向前翻落而下。崩塌一般以邊坡表面的破壞現(xiàn)象體現(xiàn)。（2）滑坡：是指巖體在自重力作用下，沿坡內(nèi)軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的整體滑動(dòng)。一般以深層破壞體現(xiàn)出來。（a）面剪切滑動(dòng)：塊體沿著平面滑移。常發(fā)生在由軟弱夾層或裂隙的坡面。（b）旋轉(zhuǎn)剪切滑動(dòng)：滑動(dòng)面通常為弧形狀，巖體沿此弧形狀滑移。通常為均質(zhì)泥巖或頁(yè)巖等巖層。（3）滑塌：邊坡松散巖土的坡角大于它的內(nèi)摩擦角

32、時(shí)，因表層蠕動(dòng)進(jìn)一步發(fā)展，使它沿著剪切變形帶順坡滑移、滾動(dòng)與坐塌，從而達(dá)到穩(wěn)定坡腳的斜坡破壞過程，稱為滑塌。（4）巖塊流動(dòng)：常發(fā)生在均質(zhì)硬巖中，巖石在達(dá)到其峰值強(qiáng)度時(shí)， 巖體發(fā)生破壞。而使巖體 全面崩塌的情況。（5）巖層曲折：當(dāng)巖層成層狀沿坡面分布時(shí)，由于巖層本身的重力作用， 或由于裂隙水的冰 脹作用，增加了 巖層之間的張拉應(yīng)力，使坡面巖層曲折。24 分析影響邊坡失穩(wěn)的主要因素。1）不連續(xù)面在邊坡破壞中的作用：2）改變斜坡外形，引起坡體應(yīng)力分布的變化3）改變斜坡巖體的力學(xué)性質(zhì)，使坡體強(qiáng)度發(fā)生變化4）斜坡直接受到各種力的作用。25 土體與巖體的區(qū)別何在？答：土體與巖體的結(jié)構(gòu)不同，從而它們的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)以至力