【正文】 水化作用，水解作用，溶蝕作用，氧化還原作用，沉淀作用以及超滲透作用等。 答：彈性力學(xué)原理知當(dāng)一無(wú)限體中的鉆孔受到無(wú)窮遠(yuǎn)處二維應(yīng)力場(chǎng)（ σ1， σ2）的作用，離 開(kāi)鉆孔端部一定距離部位處于平面應(yīng)力狀態(tài)： σθ=σ1+σ2－ 2（ σ1－ σ2） cos2θ σr=0 其中， σθ， σr 分別為鉆孔周邊的切向應(yīng)力和徑向應(yīng)力； θ 為周邊一點(diǎn)與 σ1軸的夾角，當(dāng) θ=0時(shí)， σθ取最小值，此時(shí) σθ=3σ2－ σ1。 （ 3）用專用裝置將測(cè)量探頭，如孔徑變形計(jì)、孔壁應(yīng)變計(jì)等安裝到小孔中部。 答：空心包體應(yīng)變計(jì)主體使用環(huán)氧樹(shù)脂制成的空心圓筒，在其中部沿同一圓周等間距（ 120176。 （ 2）如果體力為常量，從彈性平面問(wèn)題解答式看出，平面問(wèn)題的相容方程、應(yīng)力分量解答式、邊界條件皆不含任何彈性常數(shù)，因此平面問(wèn)題的應(yīng)力分布規(guī)律與材料的性質(zhì)無(wú)關(guān)。 ？ 答：巖石的流變包括蠕變、松弛和彈性后效。 答： 破斷角 ，當(dāng)其壓應(yīng)力達(dá)到 時(shí)及發(fā)生破壞，破壞面與最大主應(yīng)力面得夾角為 60176。 答：題 設(shè)矩形巷道斷面尺寸 2aH 頂壓計(jì)算（兩幫不穩(wěn)定）： （ 1）普式地下學(xué)說(shuō) 安全拱高 式中普氏堅(jiān)固系數(shù) 則近似頂壓集度 qd=γdb1（ γd：上覆巖層容重） 巷道頂部壓力 Qd=2a qd=2ab1γd （ 2）大沙基地壓學(xué)說(shuō) 頂壓集度 ） )（ λ 為側(cè)應(yīng)力系數(shù)， Z 巷道埋深） 巖石力學(xué)與工程 【科學(xué)出版社 蔡美峰主編】習(xí)題與思考題及解答 則頂壓Qd ） )或簡(jiǎn)化為 Qd=2a2 （ 3）近代彈塑性理論 頂壓系數(shù) qd=γ（ RpH/2）式中 則頂壓 Qd=2a qd 側(cè)幫壓力計(jì)算： 側(cè)幫壓力按滑動(dòng)土體上均布荷載 q=qd計(jì)算： ??p1=qKα=qdtan2 45176。常發(fā)生在由軟弱夾層或裂隙的坡面。監(jiān)測(cè)邊坡的變化情況并分析相關(guān)資料。 答： ？重力壩失穩(wěn)有哪幾種形式？拱壩壩肩對(duì)地質(zhì)條件有何要求？ 答： 814（ a）所示，已知水平推力 H1=250kN， V1=500kN， V2=150kN，滑動(dòng)面 AB與 BC的面積分別為： A1=50㎡， A2=23㎡， K=()/（ － 75） 得 K= （ 2）按照塊體極限狀態(tài)計(jì)算 對(duì)塊體 1： 巖石力學(xué)與工程 【科學(xué)出版社 蔡美峰主編】習(xí)題與思考題及解答 抗滑力 =（ 500cos10176。 ，為紫紅色泥巖，現(xiàn)場(chǎng) 荷載試驗(yàn)測(cè)得三個(gè)測(cè)點(diǎn)的巖石極限荷載為 Pu=、 、 （取 K=4），在同一巖層中（中風(fēng)化）取樣，測(cè)得其飽和單軸抗壓強(qiáng)度為 fr=、 、 、 、 和 (取 ψ=)。因此其抗剪強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)面本身的物理力學(xué)性質(zhì)及滑動(dòng)面含水情況有 關(guān)。崩塌一般以邊坡表面的破壞現(xiàn)象體現(xiàn)。面上的彈性應(yīng)力分布。 庫(kù)倫準(zhǔn)則是摩爾強(qiáng)度理論的一個(gè)特例（直線型莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線），不僅適用于巖石的壓剪破壞也適用于結(jié)構(gòu)面的壓剪破壞，但不適用受拉破壞；莫爾強(qiáng)度理適用與塑性、脆性巖石的剪切 破壞，較好的解釋了巖石抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度的特征，解釋了三向等拉時(shí)破壞、等壓時(shí)不破壞的現(xiàn)象，同時(shí)考慮拉、壓、剪，可判斷破壞方向，但是忽視了第二主應(yīng)力的影響，沒(méi)有考慮結(jié)構(gòu)面情況，不適合解釋拉伸及流變現(xiàn)象；格里菲斯強(qiáng)度理解釋了脆性巖石抗壓強(qiáng)度時(shí)抗拉強(qiáng)度的 8倍，反映了巖石的真實(shí)情況，但是只適用于脆性材料，對(duì)裂隙被壓閉合，抗剪強(qiáng)度增高解釋不夠。 ？每個(gè)階段的特點(diǎn)是什么？ 答：蠕變過(guò)程可分為三個(gè)階段： 第一蠕變階段：應(yīng)變速率隨時(shí)間增加而減小，稱為減少蠕變階段或初始蠕變階段； 第二蠕變階段：應(yīng)變速率保持不變，稱等速蠕變階段； 第三蠕變階段：應(yīng)變速率迅速增加直到巖石破壞，承加速蠕變階段。 ？巖石的破壞一般有幾種類(lèi)型？ 答：巖石強(qiáng)度時(shí)指巖石提抗破壞的能力。 CSIR孔壁應(yīng)變計(jì)的主要優(yōu)缺點(diǎn)作出評(píng)價(jià)并說(shuō)明為什么使用 GSIR孔壁應(yīng)變計(jì)通過(guò)一孔的測(cè)量就能確定一點(diǎn)的三維應(yīng)力狀態(tài)。 答：套孔應(yīng)力解除法是一種全應(yīng)力解除法，通過(guò)監(jiān)測(cè)測(cè)量巖體在應(yīng)力解除過(guò)程中引起的變形（孔徑變形、孔壁變形、孔底變形），進(jìn)而計(jì)算原巖應(yīng)力場(chǎng)大小及其分布情況。 ？?jī)深?lèi)的主要區(qū)別在哪里？每類(lèi)包括哪些測(cè)量技術(shù)？ 答：依據(jù)測(cè)量基本原理不同分為直接測(cè)量法和間接測(cè)量法。 （ 1）當(dāng)?shù)谝唤M結(jié)構(gòu)面與第一主應(yīng)力夾角 2β＜ 2β1或 2β＞ 2β1’ 時(shí)，巖體不發(fā)生破壞； （ 2）當(dāng)?shù)谝唤M結(jié)構(gòu)面與第一主應(yīng)力夾角 2β1＜ 2β＜ 2β2或 2β1’ ＞ 2β＞ β2’ 時(shí)，巖體沿第一組結(jié)構(gòu)面發(fā)生破壞； 巖石力學(xué)與工程 【科學(xué)出版社 蔡美峰主編】習(xí)題與思考題及解答 (3) 當(dāng)?shù)诙M結(jié)構(gòu)面與第一主應(yīng)力夾角 2β1＜ 2β＜ 2β1’ ，且未達(dá)到巖石破壞極限，則巖體沿第二 組結(jié)構(gòu)面破壞； （ 4）上述條件不滿足，則巖體沿某一截面發(fā)生破壞。 （ 3）板裂結(jié)構(gòu)巖體：主要發(fā)育于經(jīng)過(guò)皺褶作用的層狀巖體內(nèi)，受一組軟弱結(jié)構(gòu)面切割，結(jié)構(gòu)體呈板狀，軟弱結(jié)構(gòu)面組要為層間錯(cuò)動(dòng)面或塊狀原生結(jié)構(gòu)巖體內(nèi)的似層間錯(cuò)動(dòng)，結(jié)構(gòu)體多為組合板塊結(jié)構(gòu)，有的亦為完整板塊狀結(jié)構(gòu)。巖石受壓過(guò)程中，試件任意微小單元 X、 Y、 Z 方向發(fā)生形變， ε ε ε3分別對(duì)應(yīng)最大、中間、最小主應(yīng)變，彈性模量和泊松比為常數(shù)的巖石受壓體積變化經(jīng)歷三個(gè)階段：（ 1）體積變形階段：體積應(yīng)變?cè)趶椥苑秶鷥?nèi)，隨應(yīng)力增加而呈線性變化，此階段 ε1＞ |ε2+ε3|體積減??；（ 2）體積不變階段：體積發(fā)生形變，但體積應(yīng)變?cè)隽拷茷榱悖?ε1＝ |ε2+ε3|體積不變；（ 3）擴(kuò)容階段：兩側(cè)向變形之和超過(guò)最大主應(yīng)力壓縮變形， ε1＜ |ε2+ε3|，體積增大。從工程應(yīng)用的角度來(lái)看，可以在單向拉伸與壓縮兩種應(yīng)力狀態(tài)下，以通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果得到的兩個(gè)極限應(yīng)力圓為依據(jù)，以這兩個(gè)圓的公切線作為近似而取直線的公共包絡(luò)線。 變質(zhì)巖是在已有巖石 的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)變質(zhì)混合作用形成的。 ？ 答：基性和超基性巖石主要是由易風(fēng)化的橄欖石、輝石及斜長(zhǎng)石組成，所以非常容易風(fēng)化。其中深成巖常形成巨大的侵入體，有巨型巖體，大的如巖盤(pán)、巖基，其形成環(huán)境都處在高溫高壓之下，形成過(guò)程中由于巖漿有充分的分異作用，常常形成基性巖、超基性巖、中性巖及酸性、堿性巖等，其巖性較均一，變化較小，巖體結(jié)構(gòu)呈典型的塊狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)多為六面體和八面體，巖體顆粒均勻，多為粗 中粒結(jié)構(gòu)，致密堅(jiān)硬，空隙少，力學(xué)強(qiáng)度高，透水性弱，抗水性強(qiáng)；淺成巖成分與相應(yīng)的深成巖相似，其產(chǎn)狀多為巖床、巖墻、巖脈等小侵入體，巖體均一性差，巖體結(jié)構(gòu)常呈鑲嵌式結(jié)構(gòu)，巖石 常呈斑狀結(jié)構(gòu)和均粒 中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，細(xì)粒巖石強(qiáng)度比深成巖高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，斑狀結(jié)構(gòu)則差一些；噴出巖有噴發(fā)及溢流之別，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，巖性不一，各向異性顯著，巖體連續(xù)性差，透水性強(qiáng)，軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育。 ，巖石的力學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生哪些變化？ 答：三軸壓縮試驗(yàn)條件下，巖石的抗壓強(qiáng)度顯著增大；巖石的變形顯著增大；巖石的彈性極限顯著增大；巖石的應(yīng)力 應(yīng)變曲線形態(tài)發(fā)生明顯變化，表明巖石由彈性向彈塑性變化。 彈性體：加、卸載應(yīng)力 應(yīng)變曲線形成閉合的滯回環(huán)，卸載曲線與加載曲線不重合，此類(lèi)材料稱為彈性體材料； 彈塑性體 ：加、卸載應(yīng)力 應(yīng)變曲線不重合，且不形成閉合的滯回環(huán)，此類(lèi)材料稱彈塑性材料，如上圖示，其中 OM段位可恢復(fù)的彈性形變， MN 段稱不可恢復(fù)的塑性形變。 答：（ 1）完整結(jié)構(gòu)巖體：多為碎裂結(jié)構(gòu)在后生愈合作用下形成，后生愈合包括壓力愈合和膠結(jié)愈合。 (2)隨外荷載加大和循環(huán)次數(shù)增多，閉環(huán)曲線逐漸后移，其原因是巖體裂隙與結(jié)構(gòu)面被嚴(yán)密與嚙合所致； 巖石力學(xué)與工程 【科學(xué)出版社 蔡美峰主編】習(xí)題與思考題及解答 （ 3）重復(fù)循環(huán)加、卸載次數(shù)越多，結(jié)構(gòu)體與結(jié)構(gòu)面被壓密程度越高，閉環(huán)曲線上的滯后變形量越小，甚至把閉環(huán)曲線演變成一條直線； （ 4）隨著荷載和循環(huán)次數(shù)的增加，一定程度后，巖體變形由結(jié)構(gòu)控制轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)效應(yīng)的消失； （ 5）當(dāng)外載荷降至零，并持續(xù)一段時(shí)間后，巖體產(chǎn)生較大的回彈變形，及巖體彈性變形能的釋放 ； ，其強(qiáng)度如何確定？ 答：如下圖示： 若結(jié)構(gòu)面受力狀態(tài)其莫爾應(yīng)力圓與巖石強(qiáng)度包絡(luò)線相切，巖石沿某截面發(fā)生剪切破壞；當(dāng)結(jié)構(gòu)面受力狀態(tài)處于其莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線之上或以上，則巖體沿該結(jié)構(gòu)面發(fā)生破壞，若結(jié)構(gòu)面受力狀態(tài)落在其莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線之下，則巖體不沿該結(jié)構(gòu)面發(fā)生破壞?？刂乒こ虆^(qū)域地應(yīng)狀態(tài)的主要因素是構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)和重力應(yīng)力場(chǎng)。 。該法缺點(diǎn)是：孔底應(yīng)力狀態(tài)和周?chē)瓗r應(yīng)力狀態(tài)關(guān)系復(fù)雜，影響孔底應(yīng)變計(jì)測(cè)量的精度和實(shí)際中的運(yùn)用，同時(shí)需 要打三個(gè)互不平行的鉆孔測(cè)量；其優(yōu)點(diǎn)是：不需要很長(zhǎng)的套孔巖芯，因而有可能在破碎巖石條件下使用。 巖石力學(xué)與工程 【科學(xué)出版社 蔡美峰主編】習(xí)題與思考題及解答 第四章巖石本構(gòu)關(guān)系和強(qiáng)度理論 ？每一類(lèi)基本方程是從什么方面考慮的？ 答：彈性平面問(wèn)題的基本方程有平衡方程、幾何方程和本構(gòu)方程三種。 υ (σx+σy)E－ u=v=0， w=w(z)，試求位移函數(shù) w(z)。 Coulomb、 Mohr、 Griffith三準(zhǔn)則的基本原理及其主要其別與它們之間的關(guān)系。 2. 通過(guò)（ 66）式求吉爾西解。 。 ？ 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)以至力學(xué)特性差異顯著。如采用陪燒法、電滲排水法、水泥灌漿法、鉆孔爆破法等。+500sin10176。 ？應(yīng)如何篩選這些方案并作出最終方案抉擇？ 答：整治原則： （ 1）預(yù)防為主，治理為輔。 （ 3）滑塌：邊坡松散巖土的坡角大于它的內(nèi)摩擦角時(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(guò)程，稱為滑塌。說(shuō)明通過(guò)比較兩次測(cè)定計(jì)算量是巖壁什么樣的變形量，哪些因素會(huì)影響它與實(shí)際變形量的誤差？ 答：是巖石巷道的收斂變形量；巷道圍巖內(nèi)部的移動(dòng)會(huì)引起測(cè)量誤差。請(qǐng)你在 Mohr 圖上繪出代表這兩種試驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)力圓，確定其內(nèi)摩擦角和粘結(jié)力。 。 答：如下圖示： ：在發(fā)生最大與最小剪應(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。 。 答： USAM孔徑變形計(jì)探頭由 3組圓頭活塞，每組由 2個(gè)徑向?qū)α⒌膱A頭活塞組成，每個(gè)圓頭活塞由一個(gè)懸臂梁式的 彈簧施加壓力，彈簧正反兩面各貼一個(gè)應(yīng)變片記錄彈簧拉壓形變（提高測(cè)量精度），每組圓頭活塞沿徑向成 60176。 。 ？ 答：作為選擇工程結(jié)構(gòu)參數(shù)、科學(xué)管理生產(chǎn)以及評(píng)價(jià)工程經(jīng)濟(jì)效益的依據(jù)之一。 。 （ 2）地應(yīng)力影響巖體的變形和破壞機(jī)制。 。 應(yīng)變曲線，為什么普通材料試驗(yàn)機(jī)得不出全 應(yīng)力 應(yīng)變曲線？ 答：能全面反映巖石受壓破壞過(guò)程中的應(yīng)力、應(yīng)變特征，特別是巖石破壞后的強(qiáng)度與力學(xué)性 巖石力學(xué)與工程 【科學(xué)出版社 蔡美峰主編】習(xí)題與思考題及解答 質(zhì)變化規(guī)律的應(yīng)力應(yīng)變曲線就叫全應(yīng)力 應(yīng)變曲線。 晶粒邊界：由于礦物晶粒表面電價(jià)不平衡而引起礦物表面的結(jié)合力，該結(jié)合力源小于礦物晶粒內(nèi)部分子、原子、離子鍵之間的作用力，因此相對(duì)較弱，從而