巖石力學作業(yè)(精編)

1、巖石力學習題第一章緒論1.1 解釋巖石與巖體的概念，指出二者的主要區(qū)別與聯(lián)系。1.2 巖體的力學特征是什么？1.3 自然界中的巖石按地質成因分類可分為幾大類，各有什么特點？1.4 簡述巖石力學的研究任務與研究內容。1.5 巖石力學的研究方法有哪些？第二章巖石的物理力學性質2.1 名詞解釋：孔隙比、孔隙率、吸水率、滲透性、抗凍性、擴容、蠕變、松弛、彈性后效、長期強度、巖石的三向抗壓強度2.2 巖石的結構和構造有何區(qū)別？巖石顆粒間的聯(lián)結有哪幾種？2.3 巖石物理性質的主要指標及其表示方式是什么？2.4 已知巖樣的容重=22.5kN/m3，比重，天然含水量，試計算該巖樣的孔隙率n，干容重及飽和容重。

2、2.5 影響巖石強度的主要試驗因素有哪些？2.6 巖石破壞有哪些形式？對各種破壞的原因作出解釋。2.7 什么是巖石的全應力應變曲線？什么是剛性試驗機？為什么普通材料試驗機不能得出巖石的全應力應變曲線？2.8 什么是巖石的彈性模量、變形模量和卸載模量？2.9 在三軸壓力試驗中巖石的力學性質會發(fā)生哪些變化？2.10 巖石的抗剪強度與剪切面上正應力有何關系？2.11 簡要敘述庫侖、莫爾和格里菲斯巖石強度準則的基本原理及其之間的關系。2.12 簡述巖石在單軸壓力試驗下的變形特征。2.13 簡述巖石在反復加卸載下的變形特征。2.14 體積應變曲線是怎樣獲得的？它在分析巖石的力學特征上有何意義？2.15

3、什么叫巖石的流變、蠕變、松弛？2.16 巖石蠕變一般包括哪幾個階段？各階段有何特點？2.17 不同受力條件下巖石流變具有哪些特征？2.18 簡要敘述常見的幾種巖石流變模型及其特點。2.19 什么是巖石的長期強度？它與巖石的瞬時強度有什么關系？2.20 請根據坐標下的庫侖準則，推導由主應力、巖石破斷角和巖石單軸抗壓強度給出的在坐標系中的庫侖準則表達式，式中。2.21 將一個巖石試件進行單軸試驗，當壓應力達到100MPa時即發(fā)生破壞，破壞面與大主應力平面的夾角(即破壞所在面與水平面的仰角)為65°，假定抗剪強度隨正應力呈線性變化(即遵循莫爾庫倫破壞準則)，試計算： 1)內摩擦角。 2)在

4、正應力等于零的那個平面上的抗剪強度。 3)在上述試驗中與最大主應力平面成30°夾角的那個平面上的抗剪強度。 4)破壞面上的正應力和剪應力。 5)預計一下單軸拉伸試驗中的抗拉強度。 6)巖石在垂直荷載等于零的直接剪切試驗中發(fā)生破壞，試畫出這時的莫爾圓。2.22 請推導馬克斯威爾模型的本構方程、蠕變方程和松弛方程，并畫出力學模型、蠕變和松弛曲線。2.23 請推導開爾文模型的本構方程、蠕變方程、卸載方程和松弛方程，并畫出力學模型、蠕變曲線。第3章 巖體的力學特性3.1 名詞解釋：巖體結構、巖體結構面、切割度、卸荷裂隙、工程巖體、RQD、BQ、RMR3.2 結構面按其成因通常分為哪幾種類型，

5、各有什么特點？3.3 簡述結構面的自然特征。3.4 結構面的剪切變形、法向變形與結構面的哪些因素有關？3.5 為什么結構面的力學性質具有尺寸效應？其尺寸效應體現(xiàn)在哪幾個方面？3.6 簡述工程巖體分類的目的。3.7 在CSIR分類法、Q分類法和BQ分類法中各考慮了巖體的哪些因素？3.8 如何進行CSIR分類？3.9 有一潮濕巖體，節(jié)理水壓力為0，點荷載強度指標為3MPa，節(jié)理間距為0.45m，巖石質量指標RQD為55%。試按表3-6制定一張與節(jié)理狀態(tài)對應的巖體評分RMR值表。3.10 如何通過巖體分級確定巖體的有關力學參數(shù)？3.11 以含一條結構面的巖石試樣的強度分析為基礎，簡單介紹巖體強度與結

6、構面強度和巖石強度的關系，并在理論上證明結構面方位對巖體強度的影響。3.12 巖體強度的確定方法主要有哪些？3.13 簡述Hoek-Brown巖體強度估算方法。3.14 巖體與巖石的變形有何異同？3.15 巖體的變形參數(shù)確定方法有哪些？3.16 在巖體的變形試驗中，承壓板法、鉆孔變形法和狹縫法各有哪些優(yōu)缺點？3.17 巖體變形曲線可分為幾類？各類巖體變形曲線有何特點？3.18 在一次巖體地震波試驗中，測得壓縮波與剪切被的波速分別為4500m/s、2500m/s，假定巖體的容重為25.6kN/m3，試計算、。第4章 巖體地應力及其測量方法4.1 地殼是靜止不動的還是變動的？怎樣理解巖體的自然平衡

7、狀態(tài)？4.2 巖體原始應力狀態(tài)與哪些因素有關？4.3 試述自重應力場與構造應力場的區(qū)別和特點。4.4 什么是巖體的構造應力？構造應力是怎樣產生的？土中有無構造應力？為什么？4.5 試判斷正斷層、逆斷層、平移斷層產生時，其最大主應力與最小主應力的方向？4.6 什么是側壓系數(shù)？側壓系數(shù)能否大于1？從側壓系數(shù)值的大小如何說明巖體所處的應力狀態(tài)？4.7 某花崗巖埋深一公里，其上覆蓋地層的平均容重為，花崗巖處于彈性狀態(tài)，泊松比。該花崗巖在自重作用下的初始垂直應力和水平應力分別為多少。4.8 簡述地應力測量的重要性。4.9 地應力是如何形成的？控制某一工程區(qū)域地應力狀態(tài)的主要因素是什么？4.10 簡述地殼

8、淺部地應力分布的基本規(guī)律。4.11 地應力測量方法分哪兩類？兩類的主要區(qū)別在哪里？每類包括那些主要測量技術？4.12 簡述水壓致裂法的基本測量原理和主要優(yōu)缺點。4.13 簡述聲發(fā)射法的主要測試原理。4.14 簡述套孔應力解除法的基本測量原理和主要測試步驟。第5章 巖石地下工程5.1 名詞解釋：圍巖、二次應力場、圍巖壓力5.2 簡述地下工程的Barton分類和埋置深度分類。5.3 分析地下工程圍巖應力的彈塑性分布特征。5.4 簡述地下工程圍巖體的破壞機理。5.5 簡述地下工程脆性圍巖、塑性圍巖的破壞形式及產生的機制。5.6 什么是新奧法？簡述其要點。5.7 地下工程支護設計方法有哪幾種？5.8

9、地下工程支護結構有哪幾種類型？錨噴支護的力學作用機理是什么？5.9 錨桿支護對圍巖有哪些作用？如何確定錨桿的長度和間距？5.10 什么是圍巖變形曲線和支護特性曲線？支護特性曲線的主要作用是什么？5.11 今在的均質石灰?guī)r體地表下100m深度處開挖一個圓形洞室，已知巖體的物理力學性指標為：kN/m3，C=0.3MPa，=，試問洞壁是否穩(wěn)定？第6章 巖石邊坡工程6.1 邊坡的分類有哪些？6.2 簡述巖石邊坡破壞的基本類型及其特點。6.3 影響邊坡穩(wěn)定性的因素有什么？哪些是主要因素？6.4 巖石邊坡穩(wěn)定性分析主要有哪幾種方法？極限平衡法的原理是什么？6.5 巖石邊坡加固常見的方法有哪些？6.6 請推

10、導單一平面滑動破壞的巖坡，滑動體后部可能出現(xiàn)的張裂縫的最大深度為，式中，為巖石重度，c為滑面粘聚力，為內摩擦角。6.7 已知均質巖坡的，c=300kPa，=25kN/m3，問當巖坡高度為200m時，坡角應當采用多少度？如果已知坡角為50度，問極限的坡高是多少？6.8 有一巖坡坡高H=100m，坡頂垂直張裂隙深40m，坡角，結構面傾角。巖體的性質指標為：=25kN/m3，=0，=。試問當裂隙內的水深達何值時，巖坡處于極限平衡狀態(tài)？第7章 巖石地基工程7.1 巖石地基工程有哪些特征？7.2 巖石地基設計應滿足哪些原則？7.3 巖石地基上常用的基礎型式有哪幾種，地基破壞模式有那些？7.4 確定巖石地基中應力分布的意義是什么？7.5 根據完整巖石和結構面的性質，可以將巖石地基的沉降分為哪