【正文】 ，若某一土層的實(shí)際貫入擊數(shù)小于臨界貫入擊數(shù)，則該土層液化。具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的礦物（含結(jié)晶和非結(jié)晶的）集合體。：，干燥巖石吸入水的重量與巖石干重量的比值。：是指巖石試件在單軸壓力下達(dá)到破壞的極限值。這種由于形狀的不同而影響其強(qiáng)度的現(xiàn)象稱為“形狀效應(yīng)”。：指在應(yīng)力不變的情況下，巖石的變形隨時(shí)間不斷增長的現(xiàn)象。：指長期荷載（應(yīng)變速率小于10－6／s）作用下巖石的強(qiáng)度。：是使巖石（材料）發(fā)生疲勞破壞時(shí)循環(huán)荷載的應(yīng)力水平的大?。ǚ嵌ㄖ担?。：是指巖石在破壞前發(fā)生了較大的永久塑性變形，并且破壞后應(yīng)力降很小。②又稱弱面或地質(zhì)界面，是指存在于巖體內(nèi)部的各種地質(zhì)界面，包括物質(zhì)分異面和不連續(xù)面，如假整合、不整合、褶皺、斷層、層面、節(jié)理和片理等。：即裂隙度，是指巖體中單位長度直線所穿過的結(jié)構(gòu)面數(shù)目。：是指被各種節(jié)理、裂隙切割呈碎裂結(jié)構(gòu)的巖體。：巖體所固有的、影響工程巖體穩(wěn)定性的最基本屬性，巖體基本質(zhì)量由巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度決定。：自然狀態(tài)下在原巖體中存在的由于巖石自重和構(gòu)造應(yīng)力形成的分布應(yīng)力稱為地應(yīng)力，也稱巖體天然應(yīng)力。：由于巖體自重而產(chǎn)生的天然應(yīng)力叫自重應(yīng)力。：相對(duì)于初始應(yīng)力而言，巖體上或巖體內(nèi)部受到人類工程活動(dòng)擾動(dòng)，引起初始應(yīng)力自然平衡狀態(tài)的改變，使一定范圍內(nèi)的原始應(yīng)力重分布形成的新的應(yīng)力稱為二次應(yīng)力，或稱次生應(yīng)力。：垂直于巷道周邊切線的正應(yīng)力。：就是現(xiàn)今正在形成某種構(gòu)造體系和構(gòu)造形跡的應(yīng)力。作用在支護(hù)物上的圍巖的變形擠壓力或塌坍巖體的重力稱為圍巖壓力。：指因圍巖應(yīng)力重分布引起的或施工開挖引起的松動(dòng)巖體作用在隧道或坑道井巷等地下工程支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用壓力。：在遇到水分的條件下圍巖常常發(fā)生不失去整體性的膨脹變形和位移，表現(xiàn)在頂板下沉、地板隆起和兩幫擠出，并在支護(hù)結(jié)構(gòu)上形成形變壓力的現(xiàn)象。（彈性）抗力系數(shù)：當(dāng)隧洞受到來自隧洞內(nèi)部的壓力P時(shí)，在內(nèi)壓力作用下，洞壁圍巖必然向外產(chǎn)生一定的位移△α，則定義圍巖的彈性抗力系數(shù)為K＝P／△α。1極限強(qiáng)度1蠕變孔隙比2法向剛度2圍巖應(yīng)力2軟化系數(shù)2變形模量2幾何邊界條件2長期強(qiáng)度2主應(yīng)力2主平面結(jié)構(gòu)面3滑坡3塑性3圍巖抗力系數(shù)3變形模量3彈性模量3動(dòng)彈性模量3天然應(yīng)力3強(qiáng)度曲線3內(nèi)摩擦角切線模量4巖體力學(xué)4單軸抗壓強(qiáng)度4重分布應(yīng)力4圍巖壓力4圍巖抗力4強(qiáng)度4彈性極限4強(qiáng)度極限 4脆性破壞50、滲透系數(shù)5軟化系數(shù)5割線模量5爬坡角5巖石吸水率5三軸強(qiáng)度5尺寸效應(yīng)5應(yīng)力集中系數(shù)5初始模量5抗凍系數(shù)60、巖爆6泊松比6強(qiáng)度包絡(luò)線6普氏系數(shù)6自然平衡拱6RQD6格里菲斯強(qiáng)度理論6單軸抗壓強(qiáng)度6橫波6縱波70、圍巖壓力7飽和吸水率7法向剛度二、填空題1．表征巖石抗剪性能的基本指數(shù)是（?。┖停ā。?。5．邊坡巖體中，滑移體的邊界條件包括（　）、（　）和（?。┤N類型。9．不論何種天然應(yīng)力條件下，邊坡形成后，在邊坡表面巖體中的最大主應(yīng)力的作用方向與邊坡面（?。?，最小主應(yīng)力作用方向與邊坡面（　）。13．地質(zhì)結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響表現(xiàn)在（?。┖停ā。?7．巖體結(jié)構(gòu)類型可分為（?。?、（　）、　）、（?。┖停ā。?。21．格里菲斯強(qiáng)度理論認(rèn)為材料破壞的原因是（　）。24．軟弱夾層的基本特點(diǎn)有（　）、（?。?、　）、（　）和（?。?8．根據(jù)庫侖強(qiáng)度理論，最大主應(yīng)力與破裂面的夾角為（?。?。32．巖體中正斷層形成時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)是：最在主應(yīng)力方向?yàn)椋ā。钚≈鲬?yīng)力方向?yàn)椋ā。?6．巖體是由（?。┖停ā。﹥蓚€(gè)最基本的要素組成的。（A）彈性變形曲線的斜率 （D）割線模量、切線模量及平均模量中的任一種40由于巖石的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于它的抗拉強(qiáng)度，所以巖石屬于（ ）。（A）軟化性強(qiáng)，工程地質(zhì)性質(zhì)不良 （B）軟化性強(qiáng)，工程地質(zhì)性質(zhì)較好（C）軟化性弱，工程地質(zhì)性質(zhì)較好 （D）軟化性弱，工程地質(zhì)性質(zhì)不良46在巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中，若加荷速率增大，則巖石的抗壓強(qiáng)度（（A）增大 （B）減小 （C）不變 （D）無法判斷47按照庫侖—莫爾強(qiáng)度理論，若巖石強(qiáng)度曲線是一條直線，則巖石破壞時(shí)破裂面與最大主應(yīng)力作用方向的夾角為（ ）。 ）。（?。?．相鄰兩條結(jié)構(gòu)面的垂直距離就是結(jié)構(gòu)面的密度。（　）6．結(jié)構(gòu)面的密度不隨方向而變化。（?。?0．一般情況下，巖塊的三軸壓縮強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度大。（　）14．坡度影響邊坡應(yīng)力軌跡形式。（　）18．研究的巖體實(shí)際上是已經(jīng)受過破裂和變形的地質(zhì)體。（?。?2．巖體的強(qiáng)度就是巖塊的強(qiáng)度。（?。?6．三向受壓條件下，巖石破壞前的應(yīng)變比單向受壓要大。（?。?0．地下洞室洞壁支護(hù)的目的是不讓洞壁圍巖向洞內(nèi)產(chǎn)生位移。巖石在單軸壓縮下的應(yīng)力－應(yīng)變曲線有哪幾種類型？并用圖加以說明。1用圖來表示巖體變形與時(shí)間的關(guān)系曲線，并指出幾個(gè)不同的階段。2巖石在單軸壓縮下典型的應(yīng)力——應(yīng)變曲線有哪幾種類型，并用圖線加以說明。2塑性狀態(tài)下圓形巷道圍巖應(yīng)力分布如何？2試簡單敘述巖體力學(xué)的發(fā)展歷史？你對(duì)巖體力學(xué)的發(fā)展遠(yuǎn)景如何看法？均質(zhì)連續(xù)、各向同性的彈性巖體中開挖水平圓形洞室時(shí)，圍巖中的重分布應(yīng)力有何特點(diǎn)。五、計(jì)算題已知 σx ＝50MPa，σy ＝10MPa，τxy ＝0，θ＝30176。將一個(gè)巖石試件置于壓力機(jī)上施加壓力，直到1MPa時(shí)發(fā)生破壞。擬在地表以下1500m處開挖一水平圓形洞室，已知巖體的單軸抗壓強(qiáng)度 σc=100MPa，巖體天然密度ρ=，巖體中天然應(yīng)力比值系數(shù)λ=1，試評(píng)價(jià)該地下洞室開挖后的穩(wěn)定性。和NE65176。試評(píng)價(jià)該洞室的穩(wěn)定性；(4)洞室若不穩(wěn)定，試求其塑性變形區(qū)的最大半徑（R1）某圓形水平洞室開挖于地表以下1500m深處，已知巖體為均質(zhì)連續(xù)各向同性的彈性體。在均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的巖體中，測(cè)得地面以下100m深度處的天然應(yīng)力為σV=26MPa，σH=，擬定在該深度處開挖一水平圓形隧道，半徑R0=3m，試求：(1)沿θ=0176。1已知巖塊C=10MPa，φ=60176。(1)試問：是否會(huì)發(fā)生剪切破壞？(2)若巖柱中有一軟弱結(jié)構(gòu)面，其法線與軸線成75176。1閃長巖的單向抗拉強(qiáng)度σt=24MPa；單向抗壓強(qiáng)度σc=142MPa。計(jì)算內(nèi)摩擦角φ和凝聚力c；1在石灰?guī)r層中開一圓形洞室，半徑a=，埋置深度H＝800m，石灰?guī)r的單軸抗壓強(qiáng)度σc=40MPa，內(nèi)摩擦角φ＝32176。方向洞壁一點(diǎn)A和距洞壁3m處B點(diǎn)的重分布應(yīng)力值；(2)若已知圍巖的剪切包絡(luò)線為斜直線，且C＝5MPa，φ＝30176。2已知某采場(chǎng)圍巖的力學(xué)指標(biāo)：σc=100MPa，σt=20MPa，凝聚力C＝45MPa，內(nèi)摩擦角φ＝48176。（2）試?yán)L應(yīng)力集中系數(shù)圖，分析最大應(yīng)力集中在什么位置。試求巖體的動(dòng)彈性參數(shù)。2某礦表土深度為150m，表土的平均容重γ＝，粘聚力C＝0，內(nèi)摩擦角φ＝20176。31. 、求在環(huán)境溫度驟然下降40℃條件下，巖柱散失的熱量及因溫差引起的變形大小？(已知大理巖石比熱，線膨脹系數(shù))。假定抗剪強(qiáng)度隨正應(yīng)力呈線性變化(即遵循莫爾庫倫破壞準(zhǔn)則)，試計(jì)算： 1)內(nèi)摩擦角。 4)破壞面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。8)假若將一個(gè)直徑為8cm的圓柱形試件進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，試預(yù)計(jì)一下要用多大的扭矩才能使它破壞？，然后進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，當(dāng)荷載達(dá)到10000N時(shí)，巖片即發(fā)生開裂破壞，試計(jì)算試件的抗拉強(qiáng)度。在這巖體內(nèi)開挖一個(gè)洞室，必須對(duì)邊墻施加150kPa的水平壓力才能使邊墻穩(wěn)定，試推算節(jié)理面上的孔隙水壓力。今測(cè)得三個(gè)方向的應(yīng)變?yōu)椋?，已知巖石的彈性模量E=4104MPa，泊松比=。4)今在與點(diǎn)1同一橫斷面上的測(cè)點(diǎn)2處測(cè)得切向應(yīng)力=，試求巖體的初始應(yīng)力和。，已知巖體的物理力學(xué)性指標(biāo)為：kN/m3，C=，=36176。巖體的物理力學(xué)性指標(biāo)為：=，抗壓強(qiáng)度=100MPa，抗拉強(qiáng)度=10MPa，泊松比=，試求洞群的安全系數(shù)。 ，圍巖裂隙很發(fā)育，且裂隙中有泥質(zhì)填充。，圍巖中有一組結(jié)構(gòu)面，其傾角=46176?；炷量箟簭?qiáng)度為24MPa，已知=，求噴層厚度。試求： 1)；2)。試求巖基的極限承載力，并繪出其相應(yīng)的滑動(dòng)面。角。巖體的性質(zhì)指標(biāo)為：=25kN/m3，=0，=25176。 ？ ？它是怎樣影響巖塊的力學(xué)性質(zhì)的？ ？ ？從地質(zhì)成因上和力學(xué)成因上結(jié)構(gòu)面可劃分為哪幾類？各有什么特點(diǎn)？ ？為什么巖體中以剪性結(jié)構(gòu)面數(shù)量最多？ ？各類巖體結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是什么？ ？各自用什么指標(biāo)來表示？定義如何？它們?cè)鯓佑绊憥r體的性質(zhì)？ ？主要有哪幾種分類方法？分類指標(biāo)是什么？？如何求?。康谌?、軟化性、抗凍性、滲透性？各自用什么指標(biāo)表示？如何定義？第四章？ ？定義如何？各自的測(cè)定方法式什么？影響各種力學(xué)指標(biāo)的因素有哪些？三大類巖的各種指標(biāo)如何？ 、強(qiáng)度包絡(luò)線？圍壓對(duì)巖塊變形、破壞及強(qiáng)度的影響如何？ （強(qiáng)度參數(shù)）間的關(guān)系式。 ？按其成因可分為哪幾類？各自用什么方法確定？ 。 結(jié)構(gòu)面 蠕變飽和吸水率強(qiáng)度判據(jù) 圍巖剪切剛度天然應(yīng)力 RQD值 圍巖抗力系數(shù)巖石軟化性二、填空（每空1分，共30分） 有一對(duì)共軛剪節(jié)理，其中一組走向?yàn)镹300E，另一組走向?yàn)镹300W，問形成該剪節(jié)理的最大主應(yīng)力σ1的方向?yàn)椋ǎ?假定巖石強(qiáng)度服從莫爾直線型強(qiáng)度理論，則該巖體的內(nèi)摩擦角Φ為（）。 天然應(yīng)力為靜水壓力狀態(tài)時(shí)，洞壁上一點(diǎn)的剪應(yīng)力為（），徑向應(yīng)力為（），重分布應(yīng)力中的（）為最大主應(yīng)力，（）為最小主應(yīng)力。 試述地下洞室彈性圍巖重分布應(yīng)力的基本特點(diǎn)。 試述巖體中水平天然應(yīng)力的基本特點(diǎn)。如用該巖石試件做三軸試驗(yàn),當(dāng)圍壓σ3和軸壓σ1分別加到50MPa和700MPa后，保持軸壓不變，逐漸卸除圍壓σ3，問圍壓卸到多少時(shí)，巖石試件破壞？（15分）在某巖體中開挖一直徑為6m的水平圓形洞室，埋深為400m，已知洞室圍巖的剪切強(qiáng)度參數(shù)為：C=9MPa，Φ=400，巖體的平均密度ρ=，設(shè)巖體天然應(yīng)力比值系數(shù)λ=1，試評(píng)價(jià)該洞室開挖后的穩(wěn)定性。 2．結(jié)構(gòu)面發(fā)育的密集程度通常用（）和 （）表示，結(jié)構(gòu)面的形態(tài)通常考慮結(jié)構(gòu)面?zhèn)缺诘模ǎ┖停ǎ﹥蓚€(gè)方面。 6．測(cè)定巖石抗拉強(qiáng)度的方法有（）和 （）。 10．結(jié)構(gòu)面按地質(zhì)成因可分為 （）、（）和（）。（8分） 試述巖體中水平天然應(yīng)力的基本特點(diǎn)。 應(yīng)力（MPa）應(yīng)變（102）應(yīng)力（MPa）應(yīng)變（102）應(yīng)力（MPa）應(yīng)變（102）540451045401550352055302525305520355018　練習(xí)與思考第一章巖體力學(xué)包括哪三種分類，各有何側(cè)重？ 巖體力學(xué)的研究對(duì)象是什么？你能舉出幾個(gè)巖體變形破壞的事例？ 巖體力學(xué)的研究方法有哪些，有什么區(qū)別？ 你對(duì)巖體力學(xué)的形成與發(fā)展有哪些了解？第二章在勘探巷道巖壁上進(jìn)行結(jié)構(gòu)面測(cè)線詳測(cè)如圖所示，量得兩組結(jié)構(gòu)面沿測(cè)線的間距分別為 ，且A組結(jié)構(gòu)面的傾角為55176。2） 估算巖體沿詳測(cè)線方向的RQD值。 1） 繪出代表應(yīng)力狀態(tài)的摩爾應(yīng)力圓， 并根據(jù)圖形確定其主應(yīng)力的大小與方向（σ1與X軸的夾角）；2） 劈裂實(shí)驗(yàn)中，巖樣承受的是壓力，為什么會(huì)在破壞面上出現(xiàn)拉應(yīng)力？ 什么是全應(yīng)力應(yīng)變曲線，為什么在普通材料試驗(yàn)機(jī)上得不到全應(yīng)力應(yīng)變曲線？ 比較各強(qiáng)度判據(jù)的理論依據(jù)和適用條件。 有一節(jié)理面的起伏角i=20176。 第六章通過本章學(xué)習(xí)，你對(duì)巖體的各向異性有什么具體的認(rèn)識(shí)？比較巖體與巖塊性質(zhì)的差別，加深其為不同概念的理解。、Cj=0，假定巖體強(qiáng)度服從HoekBrown經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則， 求：（1）繪出巖塊、巖體及節(jié)理三者的強(qiáng)度曲線（法向應(yīng)力范圍為0~10MPa）； （2）繪出該巖體Cm和φm隨法向應(yīng)力變化的曲線（法向應(yīng)力范圍為0~）。方向上重分布應(yīng)力（σr、σθ）隨r變化的曲線； 2）設(shè)巖體的Cm=，φm=30176。 3）若圍巖的抗剪強(qiáng)度Cm=，φm=30176。 總結(jié)彈性洞室圍巖重分布應(yīng)力的特征。巖體平均密度ρ=,求該邊坡的極限坡高。Cj=，平均密度ρ=，邊坡高度為20m，試評(píng)價(jià)該邊坡的穩(wěn)定性（）。一般認(rèn)為它是均質(zhì)的和連續(xù)的。結(jié)構(gòu)體：被結(jié)構(gòu)面分割而形成的巖塊，四周均被結(jié)構(gòu)面所包圍，這種由不同產(chǎn)狀的結(jié)構(gòu)面組合切割而形成的單元體成為結(jié)構(gòu)體。巖石風(fēng)化分級(jí)：未 微 中等 強(qiáng) 全：巖石的干重量Ws（KN）除以巖石的實(shí)體積Vs（m3）（不包括巖石中孔隙體積）所得的量與1個(gè)大氣壓下4℃時(shí)純水的重度（γw）的比值。：巖石試樣中孔隙體積Vv與巖樣總體積V之比。wa=WW / Ws=（WoWs）/ Ws 100%：指在水壓力作用下，巖石的孔隙和裂隙透過水的能力。 膨脹力Pe：指原狀巖（土）樣在體積不變時(shí)，由浸水膨脹而 產(chǎn)生的最大內(nèi)應(yīng)力。這種現(xiàn)象是由于水化作用削弱了巖石內(nèi)部的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)而造成的。ηc=Rcw/Rc ，軟化系數(shù)總是小于1的。巖石在反復(fù)凍融后其強(qiáng)度降低的主要原因：一是構(gòu)成巖石的各種礦物的膨脹系數(shù)不同，當(dāng)溫度變化時(shí)由于礦物的脹縮不均而導(dǎo)致巖石結(jié)構(gòu)的破壞；二是當(dāng)溫度降低到0176。影響因素：?巖石特性（礦物組成、結(jié)構(gòu)特征、風(fēng)化程度各向異性）?環(huán)境條件（水、溫度）?試驗(yàn)條件（圍巖大小、端部效應(yīng)、試件形狀和尺寸、加載速率）：加壓板與試件端部存在摩擦力，約束試件端部的側(cè)向變形，導(dǎo)致端部應(yīng)力狀態(tài)不是非限制性的而出現(xiàn)復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。15. 加載速率影響：加載速率增加，強(qiáng)度和彈性模量增加，峰值應(yīng)力越明顯。引入內(nèi)摩擦角，并定義f=tanφ，這個(gè)準(zhǔn)則在τ—σ平面上是一條直