電大巖體力學(xué)復(fù)習(xí)資料(考試小抄版)-文庫吧
2025-05-18 14:02 本頁面
【正文】 層：指在堅(jiān)硬巖層中夾有力學(xué)強(qiáng)度低、泥質(zhì)或炭質(zhì)含量高、遇水易軟化、延伸較長和厚度較薄的軟弱巖層。 ：平直型 、 波浪型 、 鋸齒型 、 臺(tái)階型 研究結(jié)構(gòu)面的形態(tài)，主要是研究其凹凸度與強(qiáng)度的關(guān)系。 20．結(jié)構(gòu)面的延展性 ： 是指 結(jié)構(gòu)面在某一方向上的連續(xù)性或結(jié)構(gòu)面連續(xù)段長短的程度。 按結(jié)構(gòu)面的延展特性，可分為三種型式：非貫通性的 、 半貫通性的 及 貫通性的結(jié)構(gòu)面。 21. 切割度： 假設(shè)有一平直的斷面，它與考慮的結(jié)構(gòu)面重疊而且完全地橫貫所考慮的巖體，令其面積為 A，則結(jié)構(gòu)面的面積 a與它之間的比率，即為切割度 Xe。 結(jié)構(gòu) 面的線密度 K（裂隙度）指同一組結(jié)構(gòu)面沿著法線方向單位長度上結(jié)構(gòu)面的數(shù)目。 結(jié)構(gòu)面間距：結(jié)構(gòu)面間距是指同一組結(jié)構(gòu)面在法線方向上，該組結(jié)構(gòu)面的平均間距。 結(jié)構(gòu)面的張開度：是指結(jié)構(gòu)面裂口開口處張開的程度。 22. 剪脹：在剪應(yīng)力作用下，模型上半部沿凸臺(tái)斜面滑動(dòng)，除有切向運(yùn)動(dòng)外，還產(chǎn)生向上的移動(dòng)。這種剪切過程中產(chǎn)生的法向移動(dòng)分量稱之 “ 剪脹 ” 。 23. 工程巖體：指巖石工程影響范圍內(nèi)的巖體。 工程巖體分類：是通過巖體的一些簡單和容易實(shí)測的指標(biāo)，把地質(zhì)條件和巖體力學(xué)性質(zhì) 參數(shù)聯(lián)系起來，并借鑒已建工程設(shè)計(jì)、施工和處 理等成功與失敗方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對巖體進(jìn)行歸類的一種工作方法。 其目的是通過分類，概括地反映各類巖體的質(zhì)量好壞，預(yù)測可能出現(xiàn)的巖體力學(xué)問題，為工程設(shè)計(jì)、支護(hù)襯砌、建筑選型和施工方法選擇等提供參數(shù)和依據(jù)。 （ RQD)分類法：巖石質(zhì)量指標(biāo) RQD 是指鉆探時(shí)巖芯的復(fù)原率，或稱巖芯采取率。 RQD 定義為：單位長度的鉆孔中 10cm 以上的巖芯占有的比例。即：RQD=Lp(＞ 10cm 的巖芯斷塊累計(jì)長度 ) / Lt（巖芯進(jìn)尺總長度） 100% 根據(jù) RQD 值的大小將巖體質(zhì)量劃分為 5 類。 25 很差2550差 5075一般 7590 好 90很好 評(píng)述： RQD法是一種單因素分類法。 RQD法的不足： ① RQD忽略了節(jié)理方位、節(jié)理連續(xù)性的影響。 ② RQD 不能反映節(jié)理間的軟弱充填物的情況。 RMR 分類法： 由南非人賓尼亞斯基提出。 五項(xiàng)參數(shù) ： 巖塊強(qiáng)度 、 RQD 值 、 節(jié)理間距 、 節(jié)理?xiàng)l件 、 地下水。得到的總分 RMR 的初值，根據(jù)節(jié)理裂隙的產(chǎn)狀變化對 RMR 的初值加以修正，修正的目的是在于進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)節(jié)理裂隙對巖體的穩(wěn)定產(chǎn)生的不利影響，最后用修正的總分既可以求得所研究巖體類別 及相應(yīng)的無支護(hù)地下工程的自穩(wěn)時(shí)間和巖體強(qiáng)度指標(biāo)值。 26. 節(jié)理面穩(wěn)定判別（圖解法） 節(jié)理面的抗剪強(qiáng)度一般總是 低于巖石的抗剪強(qiáng)度，如圖317 所示 （直線 2 低于直線 1）。但這并不意味著破壞總是 沿節(jié)理面發(fā)生，有以下幾種情況： ● 應(yīng)力圓與直線 2 相切或相割，但低于直線 1： 若應(yīng)力點(diǎn)在直線 2 之下，則節(jié)理巖體穩(wěn)定；若應(yīng)力點(diǎn)在直線 2之上，則節(jié)理面不穩(wěn)定。 ● 應(yīng)力圓與直線 1 相切或相割： 節(jié)理應(yīng)力點(diǎn)在直線 2 之下，則節(jié)理面穩(wěn)定，節(jié)理巖體不穩(wěn)定，破裂面與節(jié)理面不重合； 節(jié)理應(yīng)力點(diǎn)在直線 2 之上，則節(jié)理面不穩(wěn)定。直線 2 以上的應(yīng)力圓弧不能 作為判別 巖塊是否穩(wěn)定的依據(jù)，因?yàn)榇藭r(shí)巖體已沿節(jié)理面發(fā)生破壞。 力：若結(jié)構(gòu)面在無水狀態(tài)下是穩(wěn)定的，若給結(jié)構(gòu)面充水，當(dāng)水壓力達(dá)到 Pw 時(shí)，結(jié)構(gòu)面開始 破壞，則 Pw稱為破壞水壓力。 28. HoekBrown 經(jīng)驗(yàn)方程： 令 σ 3=0，得巖體單軸抗壓強(qiáng)度 Rmc： 對于完整巖石， s=1，則 Rmc=Rc，即為巖塊抗壓強(qiáng)度。對于裂隙巖石， s＜ 1。 抗拉強(qiáng)度：將 σ 1=0代入方程（ 341）中，并對 σ 3 求解所得的二次方程，可解得巖體的單軸抗拉強(qiáng)度為 剪切強(qiáng)度：式（ 343）的剪應(yīng)力表達(dá)式為 式中： τ —— 巖體的剪切強(qiáng)度； σ —— 巖體法向應(yīng)力； A， B—— 常數(shù)，查表 321求得； ：層狀巖體可概化地質(zhì)力學(xué)模型。假設(shè)各巖層厚度相等為 S，且性質(zhì)相同，層面的張開度可忽略不計(jì)。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)成果，設(shè)巖塊的彈性模量為 E，泊松比為μ，剪切模量為 G，層面的法向剛度為Kn，切向剛度為 Ks。取 nt 坐標(biāo)系， n 垂直層面， t 平行層面。在以上假定條件下取一由巖塊和層面組成的單元體（圖 332b）來考察巖體的變形。 討論以下幾種受載情況下的巖體變形參數(shù)估算： 應(yīng)力σ n作 用下的巖體參數(shù)：沿 n 方向加荷時(shí)，在σ n作用下，巖塊產(chǎn)生的法向變形Δ Vr 和層面產(chǎn)生的法向變形Δ Vj分別為： 則巖體的總變形Δ Vn 為： 簡化后得層狀巖體垂直層面方向的變形模量 Emn為： 假設(shè)巖塊本身是各向同性的， n 方向加荷時(shí)，由 t 方向的應(yīng)變可求出巖體的泊松比μ nt為： 沿 t方向時(shí)，巖體的變形主要是巖塊引起的，因此巖體的變形模量 Emr 和泊松比μ tn為： Emr = E ，μ tn = μ B．剪應(yīng)力作用下的巖體變形參數(shù)：對巖體施加剪應(yīng)力τ時(shí)，則巖體剪切變形由沿層面滑動(dòng)變形Δ u 和巖塊的剪切變形Δ ur組成，分別為： 巖體的剪切變形Δ uj 為： 簡化后得巖體的剪切模量 Gmr為： 可求出表征層狀巖體變形性質(zhì)的 5 個(gè)參數(shù)。法向應(yīng)力垂直于層面時(shí)的變形模量 Emn 和泊松比μ nt；法向應(yīng)力平行于層面時(shí)的變形模量 Emr 泊松比μ tn；剪應(yīng)力作用下的剪切模量 Gmr。 Vp和橫波速度 Vs(km/s)可表示為： 式中： Ed—— 動(dòng)彈性模量； μ d—— 動(dòng)泊松比； ρ —— 介質(zhì)密度。巖石質(zhì)量密度 γ （ kg/m3） =ρg ： 起隔波或?qū)Рㄗ饔?，致使沿結(jié)構(gòu)面?zhèn)鞑ニ俣?大于垂直結(jié)構(gòu)面?zhèn)鞑サ乃俣?，造成波速及波?dòng)特性的各向異性。 32. 結(jié)構(gòu)效應(yīng) :結(jié)構(gòu)面的影響包括結(jié)構(gòu)面方位、密度、充填特征及其組合關(guān)系等方面的影響。結(jié)構(gòu)面方位的影響主要表現(xiàn)在巖體變形隨結(jié)構(gòu)面及應(yīng)力作用方向間夾角的不同而不同，即導(dǎo)致巖體變形的各向異性。另外，巖體的變形模量也具有明顯的各向異性。結(jié)構(gòu)面密度的影響主要表現(xiàn)在隨結(jié)構(gòu)面密度增大，巖體完整性變差，變形增大，變形模量減小。 21 3 3 ( 3 41 )ccm R sR? ? ?? ? ?1 ( 3 42)m c cR s R? ??? ?21 4 ( 3 4 3 )2m l cR R m m s? ? ? ( 3 44BccA R TR?? ???????? ）? ?2 4 , 3 2 1m m s? ? ?1T= 查 表 求 得 。2? ?? ?? ?? ? 62)(3
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