发布时间 : 星期五 文章岩体力学教学大纲-sldst更新完毕开始阅读31e9d60fba1aa8114431d945
此外围压还影响岩块的残余强度。
16. 试推导出岩块强度参数及应力间的关系式。
见14题。三轴试验求岩块剪切强度参数C、Φ值的方法是将一组试件试验得到的三轴压缩强度σ1m和相应的围压σ3投影到σ1-σ3坐标中，得到极限的σ1-σ3曲线，然后在该曲线上选取最佳直线段，得到斜率m截距b，有：
17. 何谓蠕变、蠕变模型？研究它有何实际意义？常见的几种模型的本构关系如何？
蠕变是指岩石在恒定的荷载应力作用下，其变形随时间而逐渐增大的性质。
蠕变模型法是将岩石材料抽象成一系列简单的元件及其组合模型来模拟岩石的蠕变特性构成其本构方程的方法。
岩石蠕变是一种十分普遍的现象，在天然斜坡，人工边坡及地下洞室中都可以直接观测到，由于岩石蠕变的影响，在岩体内及建筑物内会产生应力集中而影响其稳定性。
Maxwall模型由弹性元件和粘性元件串联而成。
Kelvin模型由弹性元件和粘性元件并联而成。
18. 何谓强度判据？常见的几种判据的表达式与应用条件如何？如何判别岩石中一点是否破坏？
???
19. 分别总结结构面的法向变形与剪切变形的主要特征？
法向变形主要特征（P67）： 剪切变形主要特征（P73）：
20. 结构面的法向刚度与剪切刚度的定义如何？各自如何确定？
法向刚度Ｋｎ是指在法向应力作用下，结构面产生单位法向变形所需要的应力，在数值上等于σｎ-Ｖｊ曲线上一点的切线斜率。
剪切刚度KS是反映结构面剪切变形性质的重要参数，其数值等于峰值前τ-?u曲线上任一点的
切线斜率。
21. 总结四种类型结构面的剪切强度特征（表达式及强度曲线特征）
一、平直无充填的结构面：二、粗糙起伏无充填的结构面 1、规则锯齿形结构面：2、不规则起伏结构面 三
、
非
贯
通
断
续
的
结
构
面
：
剪断后有
四、具有充填物的软弱结构面：过于繁琐
22. 原位岩体的力学试验与岩块力学试验在本质上有什么区别？
23. 岩体的变形性质与岩块相比有什么区别？
在外力作用下岩体的变形是岩块变形和结构变形的总和，而结构变形通常包括结构面闭合、充填物的压密及结构体转动和滑动等变形。
24. 常见确定岩体变形参数的原位试验有哪几种？平板荷载试验和声波法试验的基本原理是什
么？
? 静力法：承压板法、钻孔变形法、狭缝法、水压洞室法、单(双)轴压缩试验法。 ? 动力法：声波法、地震波法。
? 静力法实验原理：在选定的岩体表面、槽壁或钻孔壁面上施加法向荷载，并测定其岩体的变形
值；然后绘制出压力-变形关系曲线，计算出岩体的变形参数。
? 声波法实验原理：用人工方法对岩体发射(或激发)声波，并测定其在岩体中的传播速度，然后
根据波动理论求岩体的变形参数。
25. 岩体的动弹性模量与静弹性模量相比如何？为什么？
不管岩体还是岩块，其动弹性模量普遍大于静弹性模量，一般两者的比值Ed/Eme对于完整坚硬的岩体为1.2到2.0；而对于风化，裂隙发育的岩体和软弱岩体Ed/Eme较大，一般为1.5到10.0。
原因：
? 静力法采用的最大应力一般在1到19Mpa之间，少数则更大，变形量常以毫米计，而动力法的
作用应力则约为10Mpa量级，引起的变形量微小，因此静力法必然会测得较大的不可逆
-4
变形，而动力法测不到这种变形。 ? 静力法持续的时间比较长。
? 静力法扰动了岩体的天然结构和应力状态。
然而由于静力法实验时，岩体的受力情况更接近于工程岩体的实际受力状态，故在实际应用中除某些特殊情况外，多数工程仍以静力变形参数为主要设计依据。 26. 在垂直层面的法向应力作用下，层状岩体的变形参数怎样确定？(P89)
均假设为岩体各岩层厚度相等为S，且性质相同。岩块变形参数为E，μ和G，层面的变形参数为Kn，取n-t坐标系，n为垂直层面，t为平行层面。 （1） 法向应力σn作用下的岩体变形参数 1)
沿
n
方
向
加
荷
2)沿t方向加荷（2） 剪
应
力
作
用
下
的
岩
体
变
形
参
数
27. 原位岩体剪切试验的原理是什么？通过它可以求得哪些参数？
在平巷中制备试件，并以两个千斤顶分别在垂直和水平方向上施加外力进行直剪。
可以获得1）岩体剪应力τ-剪位移u曲线及法向应力σ-法向变形W曲线。2）剪切强度曲线及岩体剪切强度参数Cm、Φm值
28. 工程岩体常见的破坏形式有哪几种？对应的强度叫什么强度？各自有何区别？
？？？？
29. 何谓天然应力、重分布应力及天然应力比值系数？研究天然应力的意义何在？
天然应力是指人类工程活动之前存在于岩体中的应力。
重分布应力是指岩体中由于工程活动改变后的应力。
岩体中的天然应力状态，在研究区域地壳稳定性、地震预报、油田油井的稳定性、核废料储存、岩爆、煤和瓦斯突出的研究以及地球动力学的研究均具有重要的实际意义。（或区域稳定性、地下洞室稳定性、高陡边坡稳定性、地基岩体稳定性）
30. 岩体中铅直天然应力与自重应力及天然主应力是否为同一概念？关系如何？
绝大部分地区的垂直天然应力συ大致等于按ρ=2.7g/cm计算出来的上覆岩体自重，但在某些地区有συ显著大于上覆岩体自重，而某些地方它比自重小很多甚至为张应力。
συ常常是岩体中天然主应力之一，与单纯的自重应力场不同的是，在天然应力场中，συ大多是最小主应力，少数为最大或中间主应力。
31. 岩体中的天然应力有哪些基本特征？影响因素有哪些？
基本特征： a) b) c) d) ? ? ? ? e) f) g) h)
地壳中主应力一压应力为主，方向基本上是水平和垂直的
天然应力场是一个具有相对稳定性的非稳定应力场，是时间和空间的函数。 垂直天然应力随深度呈线性增长 水平天然应力分布较为复杂
岩体中水平天然应力以压应力为主，出现拉应力者甚少 大部分岩体中的水平天然应力大于垂直应力 岩体中的两个水平应力σ
hmax
3
和σ
hmin
通常不相等
在单薄的山体、谷泊附近以及未受构造变动的岩体中，水平天然应力小于垂直应力。 天然水平应力和垂直应力的比值λ在1.5-10.6范围内 一个相当大的区域内，最大主应力的方向是相对稳定的 区域构造场常常决定局部点的主应力 岩体中天然应力状态一般处于三维应力状态
影响因素：
地壳板块运动及其相互挤压、地幔热对流、地球重力、岩浆侵入、地温梯度、地表剥蚀。 32. 常见的实测天然应力的方法有哪些？各自的基本原理如何？（P138）
? ?
应力恢复法：用扁千斤顶使得已解除了应力的岩石恢复到初始应力状态。
套心法：在钻孔中安装变形测量元件，通过测量套心应力解除前后，钻孔孔径变化或孔底应变变化或孔壁表面应变变化值来确定天然应力的大小和方向。 ?
水压致裂法：把高压水泵入由栓塞隔开的试段中。当钻孔试段中的水压升高时，钻孔孔壁的环向压应力降低，并在某些点出现拉应力。
33. 何谓地下洞室？地下洞室的岩体力学问题有哪些？