【正文】 60。（B）巖石類型、含水量、溫度（C）巖體的完整性和巖石的強(qiáng)度 （D）巖體的完整性、巖石強(qiáng)度、裂隙密度、埋深52沉積巖中的沉積間斷面屬于哪一種類型的結(jié)構(gòu)面？（ ）（A）原生結(jié)構(gòu)面（B）構(gòu)造結(jié)構(gòu)面（C）次生結(jié)構(gòu)面53巖體結(jié)構(gòu)體是指由不同產(chǎn)狀的結(jié)構(gòu)面組合圍限起來(lái)，將巖體分割成相對(duì)的完整堅(jiān)硬的單無(wú)塊體，其結(jié)構(gòu)類型的劃分取決于（ ）（A）結(jié)構(gòu)面的性質(zhì) （B）結(jié)構(gòu)體型式（C）巖石建造的組合 （D）三者都應(yīng)考慮54初始地應(yīng)力主要包括（ ）。（A）自重應(yīng)力 （B）構(gòu)造應(yīng)力 （C）自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力 （D）殘余應(yīng)力三、辨別正誤1．石英砂巖的強(qiáng)度隨石英顆粒的含量增加而增大。（?。?．相鄰兩條結(jié)構(gòu)面的垂直距離就是結(jié)構(gòu)面的密度。（?。?．一般情況下，巖體的強(qiáng)度可以用巖塊的強(qiáng)度來(lái)代替。（?。?．從巖體本身性質(zhì)來(lái)分析，可以用連續(xù)介質(zhì)理論來(lái)解決巖體力學(xué)問(wèn)題。（　）5．巖石的泊松比是指單向壓縮條件下，側(cè)向應(yīng)變與側(cè)向應(yīng)力之比。（?。?．結(jié)構(gòu)面的密度不隨方向而變化。（　）7．邊坡巖體坡面一點(diǎn)的最大主應(yīng)力是垂直于坡面，而最小主應(yīng)力則平等于坡面，且都不為零。（?。?．單位體積內(nèi)巖石的質(zhì)量定義為巖石的顆粒密度。（?。?．天然鉛直應(yīng)力是隨深度增加而增大的。（　）10．一般情況下，巖塊的三軸壓縮強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度大。（?。?1．巖塊在單軸受壓條件下，能承受的最大主應(yīng)力叫巖塊的強(qiáng)度。（　）12．在普通試驗(yàn)機(jī)上測(cè)出的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系，就是巖石的應(yīng)力－應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線。（?。?3．巖塊的彈性模量可以用作用于它上面的應(yīng)力與位移之比來(lái)表示。（?。?4．坡度影響邊坡應(yīng)力軌跡形式。（?。?5．巖體作為力學(xué)介質(zhì)研究時(shí)，其與鋼、混凝土等人工力學(xué)介質(zhì)的根本區(qū)別在于巖體中有天然應(yīng)力、多裂隙交切及是三相介質(zhì)。（　）16．巖體中地下水的水壓力效應(yīng)，使巖體中結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度增大。（?。?7．可能滑動(dòng)面上可供利用力與抗滑力之比值定義為穩(wěn)定性系數(shù)。（?。?8．研究的巖體實(shí)際上是已經(jīng)受過(guò)破裂和變形的地質(zhì)體。（?。?9．天然中鉛直應(yīng)力一般隨深度增加而增大。（?。?0．在普通試驗(yàn)機(jī)上測(cè)出的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系，就是巖石應(yīng)力－應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線。（?。?1．飽水巖樣的單軸抗壓強(qiáng)度與干抗壓強(qiáng)度之比定義為巖石的軟化系數(shù)。（?。?2．巖體的強(qiáng)度就是巖塊的強(qiáng)度。（　）23．從巖體本身性質(zhì)分析，可用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論解決巖體力學(xué)問(wèn)題。（?。?4．在荷載作用下，結(jié)構(gòu)面抵抗破壞的最大能力叫做剪切強(qiáng)度。（　）25．一般情況下巖塊的抗壓強(qiáng)度隨加荷速度的增大而增大。（?。?6．三向受壓條件下，巖石破壞前的應(yīng)變比單向受壓要大。（　）27．飽水巖體的單軸抗壓強(qiáng)度與干抗壓強(qiáng)度之比定義為巖石的軟化系數(shù)。（?。?8．在荷載作用下，結(jié)構(gòu)面抵抗破壞的最在能力叫剪切強(qiáng)度。（?。?9．一般來(lái)說(shuō)，巖塊的單軸抗壓強(qiáng)度隨加荷速度的增在而減小。（?。?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。（?。┧?、問(wèn)答題對(duì)巖石進(jìn)行單軸抗壓試驗(yàn)，如果發(fā)生剪切破壞，破壞面是否一定是試樣中的最大剪應(yīng)力面？為什么？如果發(fā)生拉斷破壞，此時(shí)的抗壓強(qiáng)度是否即為抗拉強(qiáng)度？為什么？什么叫巖石？什么叫巖體？?jī)烧咧饕獏^(qū)別在哪里？又有何關(guān)系？什么是巖體的彈性模量？什么是巖體的變形模量？試用圖加以說(shuō)明。巖體的靜力彈性模量與動(dòng)力彈性模量哪個(gè)大？為什么？巖石的動(dòng)力強(qiáng)度與靜力強(qiáng)度那個(gè)大？為什么？巖體中應(yīng)力波波形通常以哪些參數(shù)來(lái)標(biāo)記？試用圖說(shuō)明。應(yīng)力波對(duì)物體的效應(yīng)，與剛體動(dòng)力學(xué)與彈性理論有什么區(qū)別？為什么聲波法或地震法可以用來(lái)測(cè)定巖體的某些動(dòng)力學(xué)參數(shù)？確定哪些參數(shù)？巷道道護(hù)形式的選擇與地壓活動(dòng)類型有無(wú)關(guān)系？試舉例說(shuō)明之。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(shuō)明。1巖石與巖體的主要區(qū)別在哪里？以及其強(qiáng)度之間的關(guān)系是怎樣的？1試分別從地質(zhì)和工程兩個(gè)方面，簡(jiǎn)要敘述影響圍巖壓力的一些主要因素是什么？1試用莫爾應(yīng)力圓畫(huà)出：（1）單向拉伸；（2）單向壓縮；（3）純剪切；（4）雙向壓縮；（5）雙向拉伸。1常用的巖石強(qiáng)度指標(biāo)有哪幾種？1試述巖石力學(xué)的研究對(duì)象，研究范圍和研究動(dòng)態(tài)。1采用應(yīng)力解除法如何測(cè)定巖體中的應(yīng)力？并用示意圖表示。1用圖來(lái)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。1格里菲斯強(qiáng)度理論的基本要點(diǎn)是什么？并寫(xiě)出該強(qiáng)度理論的破壞準(zhǔn)則。1在巖體中傳播的彈性波有哪兩大類型？其特征是什么？并寫(xiě)出半無(wú)限均質(zhì)體波速與其彈性常數(shù)（彈性模量、泊松比）的關(guān)系式。加載速率對(duì)巖石動(dòng)力強(qiáng)度的影響怎樣？并舉例說(shuō)明之。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(shuō)明。2什么是變形模量？頁(yè)巖和石灰?guī)r的變形模量大致多少？2什么叫滑坡？組成滑坡的要素有哪些？什么叫崩塌？它與滑坡有什么區(qū)別？2影響邊坡穩(wěn)定有哪些主要因素？試舉例說(shuō)明。2用應(yīng)力解除法來(lái)測(cè)量巖體的原巖應(yīng)力，其工序有哪些？用圖示加以說(shuō)明。2什么叫真三軸試驗(yàn)機(jī)？什么叫假三軸試驗(yàn)機(jī)？2什么叫巖塊的變性模量？以“S”型應(yīng)力－應(yīng)變曲線為例表示出巖塊的幾種變性模量（圖加簡(jiǎn)要文字說(shuō)明）。2塑性狀態(tài)下圓形巷道圍巖應(yīng)力分布如何？2試簡(jiǎn)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(kāi)挖水平圓形洞室時(shí)，圍巖中的重分布應(yīng)力有何特點(diǎn)。3邊坡巖體最容易從哪些部位首先破壞？為什么？3試述邊坡穩(wěn)定性研究的基本原則和方法。3什么叫蠕變？用圖表示蠕變的應(yīng)力（σ）與時(shí)間（t）關(guān)系曲線。3巖塊的抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度哪個(gè)大？為什么？3如何獲得巖體結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度指標(biāo)？請(qǐng)用解析法或圖解法說(shuō)明。五、計(jì)算題已知 σx ＝50MPa，σy ＝10MPa，τxy ＝0，θ＝30176。（1）求與X軸夾角40176。的EF斜面上的法向應(yīng)力 σn 及剪應(yīng)力 τn 。（2）作出相應(yīng)的莫爾應(yīng)力圓，并寫(xiě)出莫爾應(yīng)力圓的方程。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。已知破壞面與最大主應(yīng)力所在的平面成60176。，并假定抗剪強(qiáng)度隨正應(yīng)力呈線性變化。試求：（1）在正應(yīng)力為零的那個(gè)面上的抗剪強(qiáng)度等于多少？（2）破壞面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。擬在地表以下1500m處開(kāi)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(kāi)挖后的穩(wěn)定性。 設(shè)已知某地塊處于簡(jiǎn)單的壓縮情況，及在走向NW45176。的截面上的正應(yīng)力＝－120MPa，剪應(yīng)力 τn ＝40MPa，求最大壓應(yīng)力的大小及其方向。在某礦發(fā)現(xiàn)石灰?guī)r中兩組鉛直的剪切面，其走向分別為NE10176。和NE65176。，試求最大主應(yīng)力的方向。某巖石的室內(nèi)剪切試驗(yàn)成果如下，當(dāng)正應(yīng)力分別為6MPa和10MPa時(shí)，假設(shè)該巖石強(qiáng)度服從莫爾斜直線理論，試求：(1)該巖石的剪切強(qiáng)度參數(shù)；(2)當(dāng)側(cè)限壓力σ3=10MPa時(shí)該巖石的三軸壓縮強(qiáng)度。在地表以下200m深度處的巖體中開(kāi)挖一洞徑2R0=2m的水平圓形遂洞，假定巖體的天然應(yīng)力為靜水壓力狀態(tài)，巖體的天然密度ρ=，試求：(1)洞壁、2倍洞半徑、2倍洞半徑處的重分布應(yīng)力；(2)根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果說(shuō)明圍巖中重分布應(yīng)力的分布特征；(3) 若圍巖的抗剪強(qiáng)度Cm=，φm=30176。，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(kāi)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。單軸抗壓強(qiáng)度σc=100MPa，巖體的天然應(yīng)力比值系數(shù)λ＝1。試評(píng)價(jià)該洞室開(kāi)挖后的穩(wěn)定性。若σ1為最大主應(yīng)力，σ3為最小主應(yīng)力，C為粘聚力，φ為巖石的內(nèi)摩擦角，導(dǎo)出以極限主應(yīng)力表達(dá)的巖石強(qiáng)度方程。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(kāi)挖一水平圓形隧道，半徑R0=3m，試求：(1)沿θ=0176。和θ=90176。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。，用圖解法求洞頂與側(cè)壁方向破壞圈厚度 。1已知巖塊C=10MPa，φ=60176。，用庫(kù)侖—莫爾準(zhǔn)則計(jì)算當(dāng)圍壓為0和5MPa時(shí)試件破壞時(shí)的軸壓。1有一個(gè)花崗巖巖柱，該花崗巖抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：凝聚力C=20MPa，φ＝30176。巖柱的橫截面積A=5000cm2，柱頂承受荷載p＝30MN，自重忽略不計(jì)。(1)試問(wèn)：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。角，試問(wèn)：是否會(huì)沿此面發(fā)生破壞？1某礦石灰?guī)r試驗(yàn)成果如下：其單向抗壓強(qiáng)度σc=10MPa；當(dāng)側(cè)壓力σ1＝σ2＝30MPa，其破壞時(shí)σ1=210MPa；當(dāng)側(cè)壓力σ2＝σ3＝60MPa時(shí)，其破壞時(shí)σ1＝320MPa。試問(wèn)，當(dāng)側(cè)壓力σ2＝σ3＝50MPa時(shí)，其破壞時(shí)的最大主應(yīng)力σ1應(yīng)等于多少？1 某巖石室內(nèi)抗剪試驗(yàn)成果為當(dāng)正應(yīng)力分別為6MPa和10MPa時(shí)。設(shè)巖石強(qiáng)度服從直線型莫爾強(qiáng)度判據(jù)：①求該巖石的抗剪強(qiáng)度參數(shù)（C、φ值）；②當(dāng)側(cè)限壓力σ3為5MPa時(shí)，求該巖石的三軸壓縮強(qiáng)度（σ1m）。1閃長(zhǎng)巖的單向抗拉強(qiáng)度σt=24MPa；單向抗壓強(qiáng)度σc=142MPa。當(dāng)抗剪強(qiáng)度τ=42MPa時(shí)，試求破壞面的方向及正應(yīng)力，最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力各等于多少？1某礦石英砂的試驗(yàn)成果，其單向抗拉強(qiáng)度σt=16MPa,單向抗壓強(qiáng)度σc=120MPa，試求該巖石的抗剪強(qiáng)度的C、φ值。1安山巖的單軸抗壓強(qiáng)度σc=100MPa。當(dāng)該巖石進(jìn)行三軸試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)側(cè)壓力σ2＝σ3＝20MPa，巖石的三向抗壓強(qiáng)度σ1＝260MPa。計(jì)算內(nèi)摩擦角φ和凝聚力c；1在石灰?guī)r層中開(kāi)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。，巖石容重ρ＝，為了便于比較，分別用芬納公式，修正芬納公式和卡斯特納公式計(jì)算塑性區(qū)的半徑R，以及塑性圈的厚度。1某部門(mén)擬在地表下1500m處深度開(kāi)挖一斷面為圓形的洞室，已知巖體的極限抗壓強(qiáng)度σc=100MPa，巖體的天然容重ρ=，巖體的天然應(yīng)力比值系數(shù)λ＝1，試評(píng)價(jià)開(kāi)后地下洞室的穩(wěn)定性。在某結(jié)晶巖體中開(kāi)挖一直徑為6m的水平圓形洞室，洞的埋深為2000m，巖體的平均密度ρ＝，假設(shè)巖體中的天然應(yīng)力比值系數(shù)k=1，試求：(1)θ＝0176。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。，試判斷A、B兩點(diǎn)是否會(huì)破壞？2已知巖石的單軸抗拉強(qiáng)度σt=15MPa。試用格里菲斯強(qiáng)度曲線來(lái)判斷裂隙在側(cè)壓力σ3＝20MPa時(shí)，裂隙進(jìn)一步破壞的最在主應(yīng)力σ1等于多少？它是屬于何種強(qiáng)度條件下的破壞？2已知巖石試件的凝聚力C＝，其內(nèi)摩擦角φ＝38176。，試用庫(kù)侖準(zhǔn)則和格里菲斯理論求其單向抗壓強(qiáng)度。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。，若該采場(chǎng)頂板某點(diǎn)主應(yīng)力σ1＝200MPa，σ3＝10MPa。試求：（1）由莫爾庫(kù)侖強(qiáng)度理論判斷，該點(diǎn)是否會(huì)破壞？（2）由格里菲斯強(qiáng)度理論判斷，該點(diǎn)是否破壞？（3）若會(huì)破壞，它們破壞面與最大主應(yīng)力的夾角是多少？2圓形隧道的半徑a=，埋藏深度H＝100m，巖石容重γ＝，泊松比μ＝。（1）試?yán)L出θ=0、π/2處隧道圍巖的徑向和切向應(yīng)力分布圖，與隧道周邊的距離等于多少時(shí)才是原巖應(yīng)力。（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。（3）分析應(yīng)力分布特點(diǎn)是什么？（4）假若側(cè)壓系數(shù)λ＝0時(shí)應(yīng)力分布圖又如何？2已知大理巖單向抗壓強(qiáng)度σc=80MPa，內(nèi)摩擦角 ＝25176。，試計(jì)算側(cè)壓為40MPa時(shí)，其三軸抗壓強(qiáng)度為多少？2已知白云質(zhì)灰?guī)r通過(guò)彈性波測(cè)量，其縱波速度Vp=5500m/s，橫波速度Vs=3300m/s。巖體的容重γ=，泊桑比μ=。試求巖體的動(dòng)彈性參數(shù)。2圓形洞室半徑a=，埋藏深度H＝120m，巖石容重γ＝，泊松比μ＝，側(cè)壓系數(shù)λ=，巖體的彈性模量E＝2104MPa。試求硐頂和硐壁的應(yīng)力以及位移。2在堅(jiān)硬的巖體中開(kāi)挖一個(gè)近似橢圓形洞室，硐跨2a=8m，硐高2b=12m，硐體埋藏深度H＝200m，巖體容重ρ=，泊松比μ=，巖石單軸抗壓強(qiáng)度σc=96MPa，求洞室是否穩(wěn)定。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。，巖體的平均容重γ＝，巖體的泊松比μ=。試求離地表深度150m處表土內(nèi)的自重應(yīng)力以及300m深度處的原巖自重應(yīng)力，并作出應(yīng)力圓。30. 已知巖樣的容重=，比重，天然含水量(同土力學(xué)概念)，試計(jì)算該巖樣的孔隙率n，干容重及飽和容重。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??？(已知大理巖石比熱，線膨脹系數(shù))。，有三組原生節(jié)理互成直角相交，各組節(jié)理的間距分別為20cm、30cm和40cm，試計(jì)算裂隙頻率和結(jié)構(gòu)體的大小，并判斷該巖體屬于哪種結(jié)構(gòu)類型。 ，中?；◢弾r體中節(jié)理均呈微張開(kāi)(寬度小于1mm)，節(jié)理面有輕度風(fēng)化，但保持潮濕狀態(tài)，如按最有利的條件開(kāi)鑿直徑5m的隧洞，試估算無(wú)支護(hù)條件下的洞壁最長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)間。 ，當(dāng)壓應(yīng)力達(dá)到120MPa時(shí)即發(fā)生破壞，破壞面與大主應(yīng)力平面的夾角(即破壞所在面與水平面的仰角)為60176。，假定抗剪強(qiáng)度隨正應(yīng)力呈線性變化(即遵循莫爾庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則)，試計(jì)算： 1)內(nèi)摩擦角。 2)在正應(yīng)力等于零的那個(gè)平面上的抗剪強(qiáng)度。 3)在上述試驗(yàn)中與最大主應(yīng)力平面成30176。夾角的那個(gè)平面上的抗剪強(qiáng)度。 4)破壞面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。 5)預(yù)計(jì)一下單軸拉伸試驗(yàn)中的抗拉強(qiáng)度。 6)巖石在垂直荷載等于零的直接剪切試驗(yàn)中發(fā)生破壞，試畫(huà)出這時(shí)的莫爾圓。 7)假若巖石的抗拉強(qiáng)度等于其抗壓強(qiáng)度的10%，你如何改變莫爾包絡(luò)線去代替那種直線型的破壞包絡(luò)線。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(kāi)裂破壞，試計(jì)算試件的抗拉強(qiáng)度。 ，泊松比。 1)巖石試件在三軸試驗(yàn)中破壞，破壞時(shí)的最小主應(yīng)力為130MPa，