【正文】 爾準則計算當圍壓為0和5MPa時試件破壞時的軸壓。用圖解法求洞頂與側壁方向破壞圈厚度 。和θ=90176。若σ1為最大主應力，σ3為最小主應力，C為粘聚力，φ為巖石的內摩擦角，導出以極限主應力表達的巖石強度方程。單軸抗壓強度σc=100MPa，巖體的天然應力比值系數(shù)λ＝1。在地表以下200m深度處的巖體中開挖一洞徑2R0=2m的水平圓形遂洞，假定巖體的天然應力為靜水壓力狀態(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力；(2)根據以上計算結果說明圍巖中重分布應力的分布特征；(3) 若圍巖的抗剪強度Cm=，φm=30176。試求最大主應力的方向。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。 設已知某地塊處于簡單的壓縮情況，及在走向NW45176。試求：（1）在正應力為零的那個面上的抗剪強度等于多少？（2）破壞面上的正應力和剪應力。已知破壞面與最大主應力所在的平面成60176。（2）作出相應的莫爾應力圓，并寫出莫爾應力圓的方程。（1）求與X軸夾角40176。3巖塊的抗壓強度與抗拉強度哪個大？為什么？3如何獲得巖體結構面的強度指標？請用解析法或圖解法說明。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。2什么叫真三軸試驗機？什么叫假三軸試驗機？2什么叫巖塊的變性模量？以“S”型應力－應變曲線為例表示出巖塊的幾種變性模量（圖加簡要文字說明）。2什么是變形模量？頁巖和石灰?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？試舉例說明。加載速率對巖石動力強度的影響怎樣？并舉例說明之。1格里菲斯強度理論的基本要點是什么？并寫出該強度理論的破壞準則。1采用應力解除法如何測定巖體中的應力？并用示意圖表示。1巖石與巖體的主要區(qū)別在哪里？以及其強度之間的關系是怎樣的？1試分別從地質和工程兩個方面，簡要敘述影響圍巖壓力的一些主要因素是什么？1試用莫爾應力圓畫出：（1）單向拉伸；（2）單向壓縮；（3）純剪切；（4）雙向壓縮；（5）雙向拉伸。應力波對物體的效應，與剛體動力學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測定巖體的某些動力學參數(shù)？確定哪些參數(shù)？巷道道護形式的選擇與地壓活動類型有無關系？試舉例說明之。（　）四、問答題對巖石進行單軸抗壓試驗，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力面？為什么？如果發(fā)生拉斷破壞，此時的抗壓強度是否即為抗拉強度？為什么？什么叫巖石？什么叫巖體？兩者主要區(qū)別在哪里？又有何關系？什么是巖體的彈性模量？什么是巖體的變形模量？試用圖加以說明。（?。?9．一般來說，巖塊的單軸抗壓強度隨加荷速度的增在而減小。（?。?7．飽水巖體的單軸抗壓強度與干抗壓強度之比定義為巖石的軟化系數(shù)。（?。?5．一般情況下巖塊的抗壓強度隨加荷速度的增大而增大。（　）23．從巖體本身性質分析，可用連續(xù)介質力學理論解決巖體力學問題。（?。?1．飽水巖樣的單軸抗壓強度與干抗壓強度之比定義為巖石的軟化系數(shù)。（?。?9．天然中鉛直應力一般隨深度增加而增大。（　）17．可能滑動面上可供利用力與抗滑力之比值定義為穩(wěn)定性系數(shù)。（?。?5．巖體作為力學介質研究時，其與鋼、混凝土等人工力學介質的根本區(qū)別在于巖體中有天然應力、多裂隙交切及是三相介質。（　）13．巖塊的彈性模量可以用作用于它上面的應力與位移之比來表示。（?。?1．巖塊在單軸受壓條件下，能承受的最大主應力叫巖塊的強度。（?。?．天然鉛直應力是隨深度增加而增大的。（?。?．邊坡巖體坡面一點的最大主應力是垂直于坡面，而最小主應力則平等于坡面，且都不為零。（?。?．巖石的泊松比是指單向壓縮條件下，側向應變與側向應力之比。（　）3．一般情況下，巖體的強度可以用巖塊的強度來代替。（A）自重應力 （B）構造應力 （C）自重應力和構造應力 （D）殘余應力三、辨別正誤1．石英砂巖的強度隨石英顆粒的含量增加而增大。（B）巖石類型、含水量、溫度（C）巖體的完整性和巖石的強度 ）。（A）巖體中含有大量的不連續(xù)面 （B）巖體中含有水（C）巖體為非均質材料 （D）巖石的彈性模量比巖體的大51影響巖體質量的主要因素為（ ）（A）1/2~1/5 （B）1/10~1/12 （C）2~5倍 （D）10~50倍50巖體的強度小于巖石的強度主要是由于（（A）受拉破壞 （B）受壓破壞 （C）彎曲破壞 （D）剪切破壞49在缺乏試驗資料時，一般取巖石抗拉強度為抗壓強度的（48按照格理菲斯強度理論，脆性巖體破壞主要原因是（（A）45176。 ）。（A）巖石試件吸入水的重量和巖石天然重量之比（B）巖石試件吸入水的重量和巖石干重量之比（C）巖石試件吸入水的重量和巖石飽和重量之比（D）巖石試件天然重量和巖石飽和重量之比，則該巖石（ ）。 ）。 ）。 ）。（A）脆性材料 （B）延性材料（C）堅硬材料 （D）脆性材料，但圍壓較大時，會呈現(xiàn)延性特征41巖石的抗壓強度隨著圍巖的增大（ （B）割線模量（C）切線模量 ）。（A）均質連續(xù)材料 （B）非均質材料 （C）非連續(xù)材料 （D）非均質、非連接、各向異性材料39巖石的彈性模量一般指（37．根據邊坡巖體面形態(tài)、數(shù)目、組合特征把巖體邊坡的破壞類型劃分為（　）、（　）、（?。┖停ā。?。35．邊坡形成后，邊坡表面巖體中的最大主應力作用方向與邊坡面（　），最小主應力作用方向與邊坡面（?。?3．均質各向同性的連續(xù)巖體中的圓形洞室洞壁上一點的剪應力為（?。?。31．巖體中一點的水平天然應力與鉛直天然應力之比稱為（　）。29．據巖體力學的觀點看，巖體的破壞類型有（?。┖停ā。?7．表征巖塊變形特性的指標有（?。┖停ā。?。25．巖體中逆斷層形成時，最大主應力方向為（?。钚≈鲬Ψ较驗椋ā。Ｈ绻膸靵觯{維爾判據，則巖體的內摩擦角為（?。?。22．八面體強度理論認為材料破壞的原因是（?。?0．水對巖石力學性質的影響表現(xiàn)在（?。ⅲā。┖停ā。?。18．巖體的強度處在（?。姸扰c（?。姸戎g。16．地質結構面按力學條件可分為（?。┖停ā。?。14．結構面在法向應力作用下，產生（?。┳冃?，其變形性質用指標（?。┍碚鳌?2．天然應力場的主要成分有（?。?、（?。┖停ā。?。10．主要的巖體工程分類有（?。ⅲā。ⅲā。?、（　）等。8．巖石在復雜應力狀態(tài)下發(fā)生剪切破壞時，破壞面的法線與最大主應力之間的夾角總是等于（?。┑模欢茐拿嬗挚偸桥c中間主應力（?。?．垂直于巖石層面加壓時，其抗壓強度（　），彈性模量（　）；順層面加壓時的抗壓強度（　），彈性模量（?。?。4．所謂洞室圍巖一般是指洞室周圍（?。┍栋霃椒秶鷥鹊膸r體。2．如果將巖石作為彈性體看待，表征其變形性質的基本指標是（?。┖停ā。?一、名詞解釋巖體彈性脆性三軸抗壓強度抗壓強度抗拉強度抗剪強度莫爾強度理論強度判據 穩(wěn)定性系數(shù)1蠕變1殘余強度1天然應力1剪切剛度1強度理論1 剪切剛度1八面體強度理論此時K的物理意義為促使隧洞洞壁圍巖產生單位徑向位移所需的內水壓力值。：巖體中一點的水平應力與垂直應力的比值。：受力物體或構件在其形狀或尺寸突然改變之處引起應力在局部范圍內顯著增大的現(xiàn)象。（2）強度較高且完整的彈脆性巖體過渡受力后突然發(fā)生巖石彈射變形所引起的圍巖壓力。一般是由于破碎的、松散的、分離成塊的或被破壞的巖體坍滑運動造成的。一般發(fā)生在塑性或者流變性較顯著的地層中。：在巖石力學中，地下深部巖體在自重作用下，巖體中的水平應力和垂直應力相等的應力狀態(tài)。：地下洞室圍巖在重分布應力作用下產生過量的塑性變形或松動破壞，進而引起施加于支護襯砌上的壓力。：指由于人工開挖使巖體的應力狀態(tài)發(fā)生了變化，而這部分被改變了應力狀態(tài)的巖體稱為圍巖。：指區(qū)域性擠壓應力所形成的構造形跡，也就是指與產生地質構造運動的壓應力方向相垂直的平面和地面的交線。：是地下洞室開挖過程中圍巖發(fā)生突然脆性破壞的現(xiàn)象。：作用于巷道截面的切線方向的應力。次生應力直接與工程穩(wěn)定性有關。：巖體受到工程活動擾動，引起巖體中初始應力的轉移變化形成的新的應力場狀態(tài)。：由于地質構造活動在巖體中引起的應力場，這種應力與一定范圍地質構造有關，其主要特點是水平應力大于覆巖垂直應力分量。：巖體中存在的未受到工程擾動的原始應力狀態(tài)下的應力。：在工程中指天然存在于巖體之中(內部)而與任何人為因素無關的應力，也稱天然應力。(RQD)：長度在10cm（含10cm)以上的巖芯累計長度占鉆孔總長的百分比，稱為巖石質量指標RQD(RockQualityDesignation)。：在不支護條件下，地下工程巖體不產生任何形式破壞的能力。：是指巖體彈性縱波與巖石彈性縱波之比的平方。：指結構面與作用力之間的方位關系對巖體強度所產生的影響。（angleofdilatancy）：巖體結構面在剪切變形過程中所發(fā)生的法向位移與切向位移之比的反正切值。：結構面依其本身的產狀，彼此組合將巖體切割成形態(tài)不一、大小不等以及成分各異的巖石塊體，被各種結構面切割而成的巖石塊體稱為結構體。：指在地表條件下，由于外力(如風力、地下水、卸荷、爆破等)的作用而形成的各種界面，如卸荷裂隙、爆破裂隙、風化裂隙、風化夾層及泥化夾層等。：在成巖階段形成的結構面，根據巖石成因的不同，可分為沉積結構面、巖漿（火成）結構面和變質結構面三類。：①指在地質歷史發(fā)展過程中巖體內形成的具有一定的延伸方向和長度，厚度相對較小的宏觀地質界面或帶。：表征巖石破壞時的應力狀態(tài)和巖石強度參數(shù)之間的關系，一般可以表示為極限應力狀態(tài)下的主應力間的關系方程：σ1＝f（σ2，σ3）或τ＝f（σ）。：是指巖石在破壞前變形很小，出現(xiàn)急劇而迅速的破壞，且破壞后應力降很大。：是指在巖石試驗中由于加載速率的不同而引起的巖石強度的變化現(xiàn)象。：在循環(huán)荷載作用下，巖石會在比峰值應力低的應力水平下破壞的現(xiàn)象。：在巖石的單軸壓縮試驗中，當壓力達到一定程度以后，巖石中的破裂或微裂紋繼續(xù)發(fā)生和擴展，巖石的體積應變增量由壓縮轉為膨脹的力學過程，稱之為擴容。：若巖石應力—應變曲線上出現(xiàn)峰值，峰值最高點的應力稱為峰值強度。：是指當應變不變時，巖石的應力隨時間增加而不斷減小的現(xiàn)象。：指在外界條件不變時，巖石應變或應力隨時間而變化的性質。：巖石試件的尺寸愈大，則強度愈低，反之愈高，這一現(xiàn)象稱為“尺寸效應”。：在巖石試驗中，由于巖石試件形狀的不同，得到的巖石強度指標也就有所差異。：是指巖石試件在單向拉伸條件下試件達到破壞的極限值。：是指巖石浸水后體積增大的性質。：軟化性是指巖石浸水飽和后強度降低的性質。（RQD）：指大于10cm的巖芯累計長度與鉆孔進尺長度之比的百分數(shù)。（體）石力學：是力學的一個分支學科，是研究巖（體）石在各種力場作用下變形與破壞規(guī)律的理論及其實際應用的一門基礎學科。：是經過地質作用而天然形成的一種或多種礦物的集合體。√：位于一定地質環(huán)境中，在各種宏觀地質界面（斷層、節(jié)理、破碎帶等）分割下形成的有一定結構的地質體。，由地震所釋放出來的能量大小來確定。（∨）10巷道返修是一種較好的巷道支護對策。（）8．塑性變形與靜水應力無關，只與應力偏量有關，與剪應力有關。（∨）6．隨開采深度增加，巷道圍巖變形將明顯增大。（）4．巖石限制性剪切強度不是固定值，與剪切面上作用的正壓力有關。（）2．流變模型元件串聯(lián)組合時，各元件滿足應變相等，應力相加關系。（），弱面不僅能承受壓縮及剪切作用，還能承受拉伸作用。（∨），由地表開始側壓力與深度成線性增長。（），礦井運輸大巷應按照等應力軸比設計其斷面尺寸。（），其方向與水平方向垂直。（ ∨ ），將隨圍壓變化而改變。 格式理論適用于脆性巖石及材料破壞。 格式理論推導巖石抗壓強度為抗拉強度的8倍，反映了巖石的真實情況，較好證明了巖石在任何應力狀態(tài)下都是由于拉伸引起破壞，但對裂隙被壓閉合抗剪強度增高解釋不夠。格里菲斯認為：不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質上都是拉伸應力引起巖石破壞。3試分析莫爾與格里菲斯強度理論的基本觀點并給予評價，說明各自適用條件。 莫爾理論適用于塑性巖石，及脆性巖石的剪切破壞；不適用于拉斷破壞。 莫爾理論較好解釋了巖石抗拉強度遠遠低于抗壓強度特征，解釋了三向等拉時破壞，三向等壓時不破壞現(xiàn)象，但忽視了中間應力的作用。格里菲斯認為：不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質上都是拉伸應力引起巖石破壞。答： 庫侖認為：巖石破壞為剪切破壞；巖石抵抗剪切破壞的能力由兩部分組成：內聚力、內摩擦力。適用于埋深不大、圍巖松散破碎條件。普氏地壓公式與深度無關，不能解釋應力隨深度增大的現(xiàn)象；適用于松散巖體，對整體性、強度高的巖體，計算結果與實際有出入；應用簡便（估算）、存在局限性。太沙基認為：跨度為2a 范圍內的上部巖石將由于自重而下沉，兩側摩擦力阻止其下沉，支架所承受的壓力為下滑力與摩擦力之差。答：普氏認為：頂板巖石受力作用可形成平衡拱（免壓拱），使上覆巖層壓力通過拱軸轉移到兩側圍巖上，當兩側圍巖穩(wěn)定時，巷道支架僅承受平衡拱內巖石的重力作用。（1）降低巖土體強度性能（2）靜水壓力（3）動水壓力（4）孔隙水壓力抵消有效應力