【正文】 爾準(zhǔn)則計(jì)算當(dāng)圍壓為0和5MPa時試件破壞時的軸壓。用圖解法求洞頂與側(cè)壁方向破壞圈厚度 。和θ=90176。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。單軸抗壓強(qiáng)度σc=100MPa，巖體的天然應(yīng)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(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。試求最大主應(yīng)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(shè)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(yīng)力為零的那個面上的抗剪強(qiáng)度等于多少？（2）破壞面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。已知破壞面與最大主應(yīng)力所在的平面成60176。（2）作出相應(yīng)的莫爾應(yīng)力圓，并寫出莫爾應(yīng)力圓的方程。（1）求與X軸夾角40176。3巖塊的抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度哪個大？為什么？3如何獲得巖體結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度指標(biāo)？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(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(qiáng)度的影響怎樣？并舉例說明之。1格里菲斯強(qiáng)度理論的基本要點(diǎn)是什么？并寫出該強(qiáng)度理論的破壞準(zhǔn)則。1采用應(yīng)力解除法如何測定巖體中的應(yīng)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(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(yīng)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(yīng)力波對物體的效應(yīng)，與剛體動力學(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測定巖體的某些動力學(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類型有無關(guān)系？試舉例說明之。（　）四、問答題對巖石進(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？兩者主要區(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？試用圖加以說明。（?。?9．一般來說，巖塊的單軸抗壓強(qiáng)度隨加荷速度的增在而減小。（?。?7．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)。（?。?5．一般情況下巖塊的抗壓強(qiáng)度隨加荷速度的增大而增大。（?。?3．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)問題。（?。?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)。（?。?9．天然中鉛直應(yīng)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)。（　）15．巖體作為力學(xué)介質(zhì)研究時，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)。（?。?3．巖塊的彈性模量可以用作用于它上面的應(yīng)力與位移之比來表示。（?。?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。（　）9．天然鉛直應(yīng)力是隨深度增加而增大的。（?。?．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。（?。?．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。（?。?．一般情況下，巖體的強(qiáng)度可以用巖塊的強(qiáng)度來代替。（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。（B）巖石類型、含水量、溫度（C）巖體的完整性和巖石的強(qiáng)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(zhì)材料 （D）巖石的彈性模量比巖體的大51影響巖體質(zhì)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(qiáng)度小于巖石的強(qiáng)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(yàn)資料時，一般取巖石抗拉強(qiáng)度為抗壓強(qiáng)度的（48按照格理菲斯強(qiáng)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(jiān)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(qiáng)度隨著圍巖的增大（ （B）割線模量（C）切線模量 ）。（A）均質(zhì)連續(xù)材料 （B）非均質(zhì)材料 （C）非連續(xù)材料 （D）非均質(zhì)、非連接、各向異性材料39巖石的彈性模量一般指（37．根據(jù)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(yīng)力作用方向與邊坡面（?。钚≈鲬?yīng)力作用方向與邊坡面（?。?。33．均質(zhì)各向同性的連續(xù)巖體中的圓形洞室洞壁上一點(diǎn)的剪應(yīng)力為（?。?。31．巖體中一點(diǎn)的水平天然應(yīng)力與鉛直天然應(yīng)力之比稱為（?。?9．據(jù)巖體力學(xué)的觀點(diǎn)看，巖體的破壞類型有（?。┖停ā。?。27．表征巖塊變形特性的指標(biāo)有（?。┖停ā。?。25．巖體中逆斷層形成時，最大主應(yīng)力方向?yàn)椋ā。?，最小主?yīng)力方向?yàn)椋ā。?。如果服從庫侖－納維爾判據(jù)，則巖體的內(nèi)摩擦角為（?。?。22．八面體強(qiáng)度理論認(rèn)為材料破壞的原因是（?。?。20．水對巖石力學(xué)性質(zhì)的影響表現(xiàn)在（?。?、（?。┖停ā。?。18．巖體的強(qiáng)度處在（?。?qiáng)度與（?。?qiáng)度之間。16．地質(zhì)結(jié)構(gòu)面按力學(xué)條件可分為（?。┖停ā。?。14．結(jié)構(gòu)面在法向應(yīng)力作用下，產(chǎn)生（　）變形，其變形性質(zhì)用指標(biāo)（　）表征。12．天然應(yīng)力場的主要成分有（　）、（?。┖停ā。?。10．主要的巖體工程分類有（?。?、（?。ⅲā。ⅲā。┑取?．巖石在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生剪切破壞時，破壞面的法線與最大主應(yīng)力之間的夾角總是等于（　）的；而破壞面又總是與中間主應(yīng)力（?。?．垂直于巖石層面加壓時，其抗壓強(qiáng)度（?。?，彈性模量（　）；順層面加壓時的抗壓強(qiáng)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?nèi)的巖體。2．如果將巖石作為彈性體看待，表征其變形性質(zhì)的基本指標(biāo)是（?。┖停ā。?。一、名詞解釋巖體彈性脆性三軸抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度莫爾強(qiáng)度理論強(qiáng)度判據(jù) 穩(wěn)定性系數(shù)1蠕變1殘余強(qiáng)度1天然應(yīng)力1剪切剛度1強(qiáng)度理論1 剪切剛度1八面體強(qiáng)度理論此時K的物理意義為促使隧洞洞壁圍巖產(chǎn)生單位徑向位移所需的內(nèi)水壓力值。：巖體中一點(diǎn)的水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力的比值。：受力物體或構(gòu)件在其形狀或尺寸突然改變之處引起應(yīng)力在局部范圍內(nèi)顯著增大的現(xiàn)象。（2）強(qiáng)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(yùn)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(xué)中，地下深部巖體在自重作用下，巖體中的水平應(yīng)力和垂直應(yīng)力相等的應(yīng)力狀態(tài)。：地下洞室圍巖在重分布應(yīng)力作用下產(chǎn)生過量的塑性變形或松動破壞，進(jìn)而引起施加于支護(hù)襯砌上的壓力。：指由于人工開挖使巖體的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了變化，而這部分被改變了應(yīng)力狀態(tài)的巖體稱為圍巖。：指區(qū)域性擠壓應(yīng)力所形成的構(gòu)造形跡，也就是指與產(chǎn)生地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動的壓應(yīng)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(yīng)力。次生應(yīng)力直接與工程穩(wěn)定性有關(guān)。：巖體受到工程活動擾動，引起巖體中初始應(yīng)力的轉(zhuǎn)移變化形成的新的應(yīng)力場狀態(tài)。：由于地質(zhì)構(gòu)造活動在巖體中引起的應(yīng)力場，這種應(yīng)力與一定范圍地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)，其主要特點(diǎn)是水平應(yīng)力大于覆巖垂直應(yīng)力分量。：巖體中存在的未受到工程擾動的原始應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力。：在工程中指天然存在于巖體之中(內(nèi)部)而與任何人為因素?zé)o關(guān)的應(yīng)力，也稱天然應(yīng)力。(RQD)：長度在10cm（含10cm)以上的巖芯累計(jì)長度占鉆孔總長的百分比，稱為巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD(RockQualityDesignation)。：在不支護(hù)條件下，地下工程巖體不產(chǎn)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(jié)構(gòu)面與作用力之間的方位關(guān)系對巖體強(qiáng)度所產(chǎn)生的影響。（angleofdilatancy）：巖體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)面依其本身的產(chǎn)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(jié)構(gòu)面切割而成的巖石塊體稱為結(jié)構(gòu)體。：指在地表?xiàng)l件下，由于外力(如風(fēng)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(fēng)化裂隙、風(fēng)化夾層及泥化夾層等。：在成巖階段形成的結(jié)構(gòu)面，根據(jù)巖石成因的不同，可分為沉積結(jié)構(gòu)面、巖漿（火成）結(jié)構(gòu)面和變質(zhì)結(jié)構(gòu)面三類。：①指在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中巖體內(nèi)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(zhì)界面或帶。：表征巖石破壞時的應(yīng)力狀態(tài)和巖石強(qiáng)度參數(shù)之間的關(guān)系，一般可以表示為極限應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力間的關(guān)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(yīng)力降很大。：是指在巖石試驗(yàn)中由于加載速率的不同而引起的巖石強(qiáng)度的變化現(xiàn)象。：在循環(huán)荷載作用下，巖石會在比峰值應(yīng)力低的應(yīng)力水平下破壞的現(xiàn)象。：在巖石的單軸壓縮試驗(yàn)中，當(dāng)壓力達(dá)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(kuò)展，巖石的體積應(yīng)變增量由壓縮轉(zhuǎn)為膨脹的力學(xué)過程，稱之為擴(kuò)容。：若巖石應(yīng)力—應(yīng)變曲線上出現(xiàn)峰值，峰值最高點(diǎn)的應(yīng)力稱為峰值強(qiáng)度。：是指當(dāng)應(yīng)變不變時，巖石的應(yīng)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(yīng)變或應(yīng)力隨時間而變化的性質(zhì)。：巖石試件的尺寸愈大，則強(qiáng)度愈低，反之愈高，這一現(xiàn)象稱為“尺寸效應(yīng)”。：在巖石試驗(yàn)中，由于巖石試件形狀的不同，得到的巖石強(qiáng)度指標(biāo)也就有所差異。：是指巖石試件在單向拉伸條件下試件達(dá)到破壞的極限值。：是指巖石浸水后體積增大的性質(zhì)。：軟化性是指巖石浸水飽和后強(qiáng)度降低的性質(zhì)。（RQD）：指大于10cm的巖芯累計(jì)長度與鉆孔進(jìn)尺長度之比的百分?jǐn)?shù)。（體）石力學(xué)：是力學(xué)的一個分支學(xué)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(shí)際應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科。：是經(jīng)過地質(zhì)作用而天然形成的一種或多種礦物的集合體?！蹋何挥谝欢ǖ刭|(zhì)環(huán)境中，在各種宏觀地質(zhì)界面（斷層、節(jié)理、破碎帶等）分割下形成的有一定結(jié)構(gòu)的地質(zhì)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(hù)對策。（）8．塑性變形與靜水應(yīng)力無關(guān)，只與應(yīng)力偏量有關(guān)，與剪應(yīng)力有關(guān)。（∨）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(qiáng)度不是固定值，與剪切面上作用的正壓力有關(guān)。（）2．流變模型元件串聯(lián)組合時，各元件滿足應(yīng)變相等，應(yīng)力相加關(guān)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(cè)壓力與深度成線性增長。（），礦井運(yùn)輸大巷應(yīng)按照等應(yīng)力軸比設(shè)計(jì)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(dǎo)巖石抗壓強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度的8倍，反映了巖石的真實(shí)情況，較好證明了巖石在任何應(yīng)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(qiáng)度增高解釋不夠。格里菲斯認(rèn)為：不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質(zhì)上都是拉伸應(yīng)力引起巖石破壞。3試分析莫爾與格里菲斯強(qiáng)度理論的基本觀點(diǎn)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(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)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(yīng)力的作用。格里菲斯認(rèn)為：不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質(zhì)上都是拉伸應(yīng)力引起巖石破壞。答： 庫侖認(rèn)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(nèi)聚力、內(nèi)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(guān)，不能解釋應(yīng)力隨深度增大的現(xiàn)象；適用于松散巖體，對整體性、強(qiáng)度高的巖體，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際有出入；應(yīng)用簡便（估算）、存在局限性。太沙基認(rèn)為：跨度為2a 范圍內(nèi)的上部巖石將由于自重而下沉，兩側(cè)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(rèn)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(zhuǎn)移到兩側(cè)圍巖上，當(dāng)兩側(cè)圍巖穩(wěn)定時，巷道支架僅承受平衡拱內(nèi)巖石的重力作用。（1）降低巖土體強(qiáng)度性能（2）靜水壓力（3）動水壓力（4）孔隙水壓力抵消有效應(yīng)力