巖石力學(xué)習(xí)題庫及答案

1、練習(xí)題練習(xí)題一、名詞解釋：一、名詞解釋：1、各向異性：巖石的全部或部分物理、力學(xué)性質(zhì)隨方向不同而表現(xiàn)出差異的性質(zhì)。2、軟化系數(shù)：飽水巖樣抗壓強度與自然風(fēng)干巖樣抗壓強度的比值。3、初始碎脹系數(shù)：破碎后樣自然堆積體積與原體積之比。4、巖體裂隙度K：取樣線上單位長度上的節(jié)理數(shù)。5、本構(gòu)方程：描述巖石應(yīng)力與應(yīng)變及其與應(yīng)力速率、應(yīng)變速率之間關(guān)系的方程（物理方程）。6、平面應(yīng)力問題：某一方向應(yīng)力為0。（受力體在幾何上為等厚薄板，如薄板梁、砂輪等）1

2、平面應(yīng)變問題：受力體呈等截面柱體，受力后僅兩個方向有應(yīng)變，此類問題在彈性力學(xué)中稱為平面應(yīng)變問題。2給定載荷：巷道圍巖相對孤立，支架僅承受孤立圍巖的載荷。3長時強度：作用時間為無限大時的強度（最低值）。4擴容現(xiàn)象：巖石破壞前，因微裂隙產(chǎn)生及內(nèi)部小塊體相對滑移，導(dǎo)致體積擴大的現(xiàn)象5支承壓力：回采空間周圍煤巖體內(nèi)應(yīng)力增高區(qū)的切向應(yīng)力。1平面應(yīng)力問題：受力體呈等厚薄板狀，所受應(yīng)力為平面應(yīng)力，在彈性力學(xué)中稱為平面應(yīng)力問題。2給定變形：圍巖與母體巖

3、層存在力學(xué)聯(lián)系，支架承受圍巖變形而產(chǎn)生的壓力，這種工作方式稱為給定變形。3準巖體強度：考慮裂隙發(fā)育程度，經(jīng)過修正后的巖石強度稱為準巖體強度。4剪脹現(xiàn)象：巖石受力破壞后，內(nèi)部斷裂巖塊之間相互錯動增加內(nèi)部空間在宏觀上表現(xiàn)體積增大現(xiàn)象。5滯環(huán)：巖石屬滯彈性體，加卸載曲線圍成的環(huán)狀圖形，其面積大小表示因內(nèi)摩擦等原因消耗的能量。1、巖石的視密度：單位體積巖石（包括空隙）的質(zhì)量。2、擴容現(xiàn)象：巖石破壞前，因微裂隙產(chǎn)生及內(nèi)部小塊體相對滑移，導(dǎo)致體積擴

4、大的現(xiàn)象。3、巖體切割度Xe：巖體被裂隙割裂分離的程度：4、彈性后效：停止加、卸載，應(yīng)變需經(jīng)一段時間達到應(yīng)有值的現(xiàn)象。5、粘彈性：巖石在發(fā)生的彈性變形具有滯后性，變形可緩慢恢復(fù)。6、軟巖（地質(zhì)定義）：單軸抗壓強度小于25MPa的松散、破碎、軟弱及風(fēng)化膨脹類巖石。1.砂土液化：飽水砂土在地震、動力荷載或其它物理作用下，受到強烈振動而喪失抗剪強度，使砂粒處于懸浮狀態(tài)，致使地基失效的作用或現(xiàn)象。2.混合溶蝕效應(yīng)：不同成分或不同溫度的水混合后，

5、其溶蝕能力有所增強的效應(yīng)。3.卓越周期：地震波在地層中傳播時，經(jīng)過各種不同性質(zhì)的界面時，由于多次反射、折射，將出現(xiàn)不同周期的地震波，而土體對于不同的地震波有選擇放大的作用，某種巖土體總是對某種周期的波選擇放大得突出、明顯，這種被選擇放大的波的周期即稱為該巖土體的卓越周期。4.工程地質(zhì)問題：工程建筑物與工程地質(zhì)條件之間所存在的矛盾或問題。5.工程地質(zhì)條件：與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)要素的綜合，包括：地形地貌、巖土類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文

6、地質(zhì)、物理地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料六個方面。6.滑坡：斜坡巖土體在重力等因素作用下，依附滑動面（帶）產(chǎn)生的向坡外以水平運動為主的運動或現(xiàn)象。7.振動液化：飽水砂、粉砂土在振動力的作用下，抗剪強度喪失的現(xiàn)象。8.卓越周期：巖土體對不同周期的地震波有選擇放大作用，某種巖土體總是以某種周期的波選擇放大得尤為明顯而突出，這種周期即為該巖土體的卓越周期。卓越周期的實質(zhì)是波的共振。9.混合溶蝕效應(yīng)：不同成分或不同溫度的水混合后，其溶蝕性有所增強，這種

7、增強的溶蝕效應(yīng)叫做混合溶蝕效應(yīng)。10.基本烈度：指在今后一定時間（一般按100年考慮）和一定地區(qū)范圍內(nèi)一般場地條件下可能遇到的最大烈度。它是由地震部門根據(jù)歷史地震資料及地區(qū)地震地質(zhì)條件等的綜合分析給定的，對一個地區(qū)地震危險性作出的概略估計，作為工程抗震的一般依據(jù)。11.活斷層：是指目前正在活動著的斷層，或是近期曾有過活動而不久的將來可能會重新活動的斷層。12.水庫誘發(fā)地震：是指由于人類修建水庫工程，水庫蓄水所引起的地震活動，稱為水庫誘發(fā)

8、地震。13.崩塌：斜坡巖土體中被陡傾的張性破裂面分割的塊體，突然脫離母體并以垂直運動為主，翻滾跳躍而下，這種現(xiàn)象或運動稱為崩塌。二、填空題：二、填空題：1、礦物、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造是影響巖石力學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的三個重要因素。2、已知巖石的孔隙率為5%，則其孔隙比為0.053。3、巖石在不同的應(yīng)力作用下，其極限強度的大小滿足抗剪強度抗拉強度。將巷道布置在減壓區(qū)（沿空、跨采、卸壓）。5、地應(yīng)力測量方法分哪兩類？兩類的主要區(qū)別在哪里？每類包括哪些主要

9、測量技術(shù)？答：分為直接測量法和間接測量法。直接測量法是用測量儀器直接測量和記錄各種應(yīng)力量。間接測量法，不直接測量應(yīng)力量，而是借助某些傳感元件或某些介質(zhì)，測量和記錄巖體中某些與應(yīng)力有關(guān)的物理量的變化，通過其與應(yīng)力之間存在的對應(yīng)關(guān)系求解應(yīng)力。直接測量法包括：扁千斤頂法、水壓致裂法、剛性包體應(yīng)力計法和聲發(fā)射法等。間接測量法包括：套孔應(yīng)力解除法、局部應(yīng)力解除法、松弛應(yīng)變測量法、孔壁崩落測量法、地球物理探測法。1巖石的塑性和流變性有什么不同答：塑

10、性指巖石在高應(yīng)力（超過屈服極限）作用時，產(chǎn)生不可恢復(fù)變形的性質(zhì)。流變性指巖石在任何應(yīng)力作用下，隨時間增長而產(chǎn)生的不可恢復(fù)的變形。相同點：均為不可恢復(fù)變形；不同點：變形產(chǎn)生的原因、機理不同。2試敘述構(gòu)造應(yīng)力對原巖應(yīng)力場的影響及其特點。答：影響：加大了水平應(yīng)力和應(yīng)力不均衡分布。構(gòu)造應(yīng)力特點：1）分布不均，在構(gòu)造區(qū)域附近最大；2）水平應(yīng)力為主，淺部尤為明顯；3）具有明顯的方向性；4）堅硬巖層中明顯，軟巖中不明顯；5）3簡述圍壓對巖石力學(xué)性質(zhì)的

11、影響。圍壓可改變巖石的力學(xué)性狀。圍壓增大致使塑性增大、峰值強度增高、破壞前變形加大。實驗時加載速率大，導(dǎo)致彈性摸量大、強度指標高。4影響巷道圍巖穩(wěn)定的主要因素有哪些？圍巖強度、應(yīng)力集中程度、原始應(yīng)力大小、巷道支架的支撐力5采用錨桿支護時如何選擇錨桿的桿徑？錨桿桿徑確定：一般先確定錨固力，然后由拉斷力≥錨固力確定拉斷力，再確定桿徑。1巖石受載時會產(chǎn)生哪些類型的變形巖石受載可發(fā)生彈性變形、塑性變形和粘性變形。一般巖石呈現(xiàn)粘彈性性質(zhì)（滯彈性）

12、，即應(yīng)變的產(chǎn)生和恢復(fù)滯后于應(yīng)力變化。2程巖體比尼奧斯基分類法依據(jù)哪些指標對巖體進行分類？依據(jù)巖塊強度、RQD、節(jié)理間距、節(jié)理條件、地下水條件五個指標進行分類。3巖體與巖石相比，其變形性質(zhì)有何特點？巖體變形與巖石相比E低，峰值強度低，殘余強度低，μ高；達到峰值后，巖體呈柔性破壞，并保留一定殘余強度；各向異性顯著，不同結(jié)構(gòu)面分布呈現(xiàn)不同變形性質(zhì)。4試分析支承壓力的有利因素與不利因素。有利：壓酥煤體，便于落煤，節(jié)省能耗。不利：破壞煤體引起片幫

13、，不利頂板管理；破壞頂板，生成采動裂隙，造成頂板破碎不易管理；高應(yīng)力引起巷道圍巖變形嚴重，維護量大不安全；高應(yīng)力易引發(fā)沖擊地壓。5采用錨桿支護時，如何選擇錨桿的類型？堅硬、厚層狀巖體多選用端頭錨固型；松軟破碎、裂隙發(fā)育巖體多選用全長錨固；為增加錨桿作用效果，錨固經(jīng)常與噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼板條帶等聯(lián)合使用。1、在巷道圍巖控制中，采用哪些措施可使支護更加合理？答：對于位移明顯巷道，采用恒阻—可伸縮支護形式；對于變形量較大的軟巖，采用二次支

14、護；支架與圍巖要整體接觸，使應(yīng)力均勻傳遞；加強支護與圍巖間的整體性，共同承受載荷作用。2、峰前區(qū)應(yīng)力應(yīng)變曲線有幾種類型，各表示巖石何種性質(zhì)？答：峰前區(qū)應(yīng)力應(yīng)變曲線形態(tài)可分為直線型、下凹型、上凹型、S型、平緩型，分別表示了巖石受力作用后呈現(xiàn)的彈性、彈塑性、塑彈性、塑彈塑性和彈粘性性質(zhì)。3、巖體結(jié)構(gòu)基本類型有哪些？完整結(jié)構(gòu)；塊裂結(jié)構(gòu)；板裂結(jié)構(gòu)；碎裂結(jié)構(gòu)；斷續(xù)結(jié)構(gòu)；散體結(jié)構(gòu)4、結(jié)構(gòu)面的剪切變形、法向變形與結(jié)構(gòu)面的哪些因素有關(guān)？剪切變形與巖石強