发布时间 : 星期六 文章西南科大岩石力学复习资料更新完毕开始阅读e5023614482fb4daa58d4b8a
5.平面问题中，已知一点M 处的应力分量σx,σy, τxy =τyx，如图4-5。试求经过该点的平行于Z 轴，而倾斜于x 轴和y 轴的任一斜面上的应力。 答：图４－５为平面应变问题。
经过该点的平行于Z 轴，而倾斜于x 轴和y 轴的任一斜面上的应力。 为σ ，τ
20.何为岩石强度准则？为什么要提出强度准则？
答：岩石强度准则（破坏判据），它表征岩石在极限应力状态下（破坏条件）的应力状态和岩石强度参数之 间的关系，一般可表示为极限应力状态下的主应力间的关系方程。σ 1 =f(σ 2 ,σ 3) 或τ =f(σ ) 各种岩石的破坏方式机理，因此提出了不同的强度准则。提出强度准则是为了更好地了解岩石在何种应力 条件下发生破坏，从而避免该种应力状态的发生保护岩石，或促使该种应力状态的发生破坏岩石，达到其 工程目的。
21.试论述Coulomb,Mohr,Griffith 三准则的基本原理、主要的区别及其它们之间的关系。
答：库仑准则（Coulomb）:岩石的破坏主要是剪切破坏，岩石的强度，既抗摩擦强度等于岩石本身抗剪切 摩擦的粘结力和剪切面上的法向力产生的摩擦力。
莫尔把库仑准则推广到三向应力状态。实质：岩石到达极限状态时，滑动平面上的剪应力达到一个取决于 正应力与材料性质的最大值，即σ =f(τ )。
对应于各种应力状态（单轴、双轴和三轴压缩）下的破坏的岩石的莫尔应力圆的包络线，称为莫尔强度包 络线。如果岩石的应力圆位于莫尔强度包络线内，则岩石不会产生破坏，如果岩石的应力圆与莫尔包络线 相切或相交，则岩石会产生破坏。莫尔强度包络线的曲线型式有几种：斜直线型，二次抛物线型， 双曲线 型等。
格里菲斯（Griffith）理论：在脆性材料中，其材料断裂的起因是分布在材料中的微小裂纹尖端有拉应力 （这种裂纹称为Grifith 裂纹）所致。
区别：格里菲斯（Griffith）理论中岩石的破坏机理是岩石受到拉应力破坏所致。库仑准则和莫尔强度理 论则认为岩石破坏是岩体内的某个面上的剪切应力超过了剪切强度值。莫尔强度理论的包络线包括了库仑 准则的直线型，还包括抛物线型和双曲线型强度准则，因此，应用更广。
22.某均质岩石的强度曲线为τ =σ tgυ + C ,其中C=40Mpa, υ =30度, 试求在侧压为σ３＝２０Mpa，的条件下，岩石的极限抗压强度。并求出破坏面的方位。
23.将一个岩石试件进行单轴试验，当其压应力达到27.6Mpa 时，即发生破坏，破坏面与最大主应力面的夹角为60度。 设抗剪强度随正应力呈线形变化，试计算：
（1）在正应力等于零的那个面上的抗剪强度；（2）在上述试验中与最大主应力面的夹角为30度 的那个面上的抗剪强度；（3）内摩擦角；（4）破坏面上的正应力和剪应力。
(1) 莫尔圆上任意一点的正应力为? 剪应力为?
由库仑准则可知，当?=0 时,即在莫尔圆上的园点，2θ=180度 即和 θ= 90度 ，所以, 剪切强度S：
(2) 与最大主应力面的夹角为30度时，即θ=30度该面上为正应力?，剪应力为?，剪切强度S.
2．边坡的分类有哪些？
答：按成因分类：自然边坡和人工边坡。按组成物质分类：土质边坡和岩质边坡。 3．分析边坡失稳与破坏的基本类型及其力学成因。
答：边坡变形发展到一定程度，就会发生边坡失稳破坏。按其破坏方式主要分为崩塌和滑坡两 种。
（1） 崩塌：是指块状岩体与岩坡分离向前翻落而下。崩塌一般以边坡表面的破坏现象体现。 （2） 滑坡：是指岩体在自重力作用下，沿坡内软弱结构面产生的整体滑动。一般以深层破坏 体现出来。
(a)面剪切滑动：块体沿着平面滑移。常发生在由软弱夹层或裂隙的坡面。
(b)旋转剪切滑动：滑动面通常为弧形状，岩体沿此弧形状滑移。通常为均质泥岩或页 岩等岩层。
（3） 滑塌：边坡松散岩土的坡角大于它的内摩擦角时，因表层蠕动进一步发展，使它沿着剪 切变形带顺坡滑移、滚动与坐塌，从而达到稳定坡脚的斜坡破坏过程，称为滑塌。
（4） 岩块流动：常发生在均质硬岩中，岩石在达到其峰值强度时，岩体发生破坏。而使岩体 全面崩塌的情况。
（5） 岩层曲折：当岩层成层状沿坡面分布时，由于岩层本身的重力作用，或由于裂隙水的冰 胀作用，增加了岩层之间的张拉应力，使坡面岩层曲折。 4． 分析影响边坡失稳的主要因素。 答：主要因素：
1）不连续面在边坡破坏中的作用： 2）改变斜坡外形，引起坡体应力分布的变化 3）改变斜坡岩体的力学性质，使坡体强度发生变化 4）斜坡直接受到各种力的作用。
岩石力学:是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。 岩石：由多种矿物成分组成的固体物质
岩体：由岩石结构体和结构面组成的地质体
关键术语: 密度；容重；岩石的孔隙性；孔隙率；孔隙比；岩石的水理性；吸水率；饱水率；饱水系数；岩石的透水性；渗透系数；岩石的碎胀性；碎胀系数；岩石的软化性；软化系数；脆性、塑性、延性、粘性（流变性）；蠕变；松弛；弹性后效；扩容；岩石的强度；抗压强度；抗拉强度；抗剪强度；峰值强度；长期强度；残余强度；岩石的变形；全应力－应变曲线；刚性压力机；强度理论
弹性：指物体在外力作用下发生变形，当外力撤出后变形能够恢复的性质。 塑性：指物体在外力作用下发生变形，当外力撤出后变形不能恢复的性质。
脆性：物体在外力作用下变形很小时就发生破坏的性质
延性：物体能够承受较大的塑性变形而不丧失其承载能力的性质。 粘性（流变性）：物体受力后变形不能在瞬间完成，且应变速度（dε/dt）随应力大小而变化的性质。
岩石的强度：岩石在各种荷载作用下达到破坏时所能承受的最大应力； 单轴抗压强度：在单轴压缩荷载作用下所能承受的最大压应力； 单轴抗拉强度：在单轴拉伸荷载作用下所能承受的最大拉应力； 非限制性剪切强度：在纯剪力作用下所能承受的最大剪应力。
岩石的抗剪切强度：岩石在剪切荷载作用下达到破坏前所能承受的最大剪应力 蠕变：应力不变时，变形随着时间的增加而增加
长期强度的概念：岩石的强度随着外载作用时间的延长而降低，通常把t→∞时的强度 泊松比:横向应变与轴向应变的比值
极端各向异性体：任意两个不同的方向，力学性能都不同
弹性对称面：弹性体内存在这样的面，任何关于该面对称的方向，弹性性能相同 弹性主向：与弹性对称面垂直的方向。
正交各向异性体：弹性体内存在互相正交的三组弹性主面。
横观各向同性体：材料内部存在这样一个面，平行这个面的方向力学性能都相同，而垂直于这个面的方向力学性能与之不同。
岩石的结构:岩石中晶粒或岩石颗粒大小、形状及结合方式。
岩体的力学性质：岩体抵抗外力作用的的能力。包括岩体的稳定性特征、强度特征和变形特征。
剪切变形:在一定的法向应力作用下，结构面在剪切作用下产生切向变形
剪胀：9在剪应力作用下，模型上半部分沿凸台斜面滑动，除有切身运动外，还产生向上的移动，这种剪切过程中产生的法向移动分量称之为剪胀。
尺寸效应：结构面试件长度增加，平均峰值摩擦角降低，试件面积增加，平均峰值剪切应力呈减小趋势。
岩体强度：是指岩体抵抗外力破坏的能力。它有抗压强度、抗拉强度和抗剪强度。 准岩体强度：是用某种简单的实验指标来修正岩块强度，做为岩体强度的估算值。
岩体完整性（龟裂）系数：根据弹性波在岩石试件和岩体中的传播速度比，可判断岩体中裂隙发育程度，其比值的平方为岩体完整性（龟裂）系数。
岩体的水力学性质：指岩体的渗透特征及在渗流作用下所表现出的力学性质。 原岩：未经工程开挖而又不受开挖影响仍处于自然平衡状态的岩体，称为原岩。 围岩：受工程开挖影响应力发生重新分布的岩体，称为围岩。
原岩应力：原岩中天然赋存的应力称为原岩应力，又称为初始地应力或地应力。
原岩应力场：原岩应力在岩体空间有规律的分布状态称为原岩应力场，又称为初始地应力场。即未经采动的岩体在天然状态下所具有的应力状态。
自重应力：地壳上部各种岩体由于受到地心引力的作用而产生的应力。它是由岩体自重引起的。
自重应力场：自重应力在空间有规律的分布状态。
构造应力：由地质构造作用产生的应力。或地壳中长期存在着一种促使构造运动发生和发展的内在力量，这就是构造应力。
构造应力场：构造应力在空间有规律的分布状态。 原岩应力≈自重应力＋构造应力
次生应力（二次应力）：岩体开挖扰动了原岩的自然平衡状态，使一定范围内的原岩应力发生变化，变化后的应力称为次生应力或二次应力。
直接测量法：是由测量仪器直接测量和记录各种应力量，并由这些应力量和原岩应力的相互关系，通过计算获得原岩应力值。
间接测量法：不是直接测量应力，而是借助某些传感元件或某些介质，测量和记录岩体中某些与应力有关的间接物理量的变化，然后由测得的间接物理量的变化，通过已知的公式计算岩体中的应力值
体积力：分布在物体体积内的力，如重力和惯性力。
表面力：分布在物体表面上的力，如流体压力和接触力。 流变性质：指材料的应力-应变关系与时间因素有关的性质。 流变现象：材料变形过程中具有时间效应的现象。
蠕变：指当应力不变时，变形随时间增加而增长的现象。 松驰：指当应变不变时，应力随时间的增加而减小的现象。 弹性后效：指加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。 岩石强度理论：指岩石在各种应力状态下的强度准则的理论。 强度准则（又称破坏判据）：指岩石在极限应力状态下（破坏条件）的应力状态与岩石强度参数之间的关系