巖體力學(xué)復(fù)習(xí)題好

1、一、一、名詞解釋名詞解釋1.1.巖體：在地質(zhì)歷史過程中形成的，由結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)和巖塊組成的，具有一定的結(jié)構(gòu)并賦存于一定的天然應(yīng)力體：在地質(zhì)歷史過程中形成的，由結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)和巖塊組成的，具有一定的結(jié)構(gòu)并賦存于一定的天然應(yīng)力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體。狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體。2巖塊巖塊:不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。3結(jié)構(gòu)面：地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)

2、形成的具有一定的延伸方向和長(zhǎng)度，厚度相對(duì)較小的地質(zhì)界面或結(jié)構(gòu)面：地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有一定的延伸方向和長(zhǎng)度，厚度相對(duì)較小的地質(zhì)界面或帶。（地質(zhì)成因類型分類：原生，構(gòu)造，次生結(jié)構(gòu)面。）（力學(xué)成因有帶。（地質(zhì)成因類型分類：原生，構(gòu)造，次生結(jié)構(gòu)面。）（力學(xué)成因有張性結(jié)構(gòu)面和剪性結(jié)構(gòu)面）張性結(jié)構(gòu)面和剪性結(jié)構(gòu)面）4巖石：石：具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的（含結(jié)晶和非結(jié)晶的）礦物的集合體。具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的（含結(jié)晶和非結(jié)晶的）礦物的集合體。5巖

3、（體）石力學(xué)：是力學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，是研究巖（體）石在各種力場(chǎng)作用下變形與破壞規(guī)律的理論及其巖（體）石力學(xué)：是力學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，是研究巖（體）石在各種力場(chǎng)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。實(shí)際應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科。6.6.巖石質(zhì)量指標(biāo)（巖石質(zhì)量指標(biāo)（RQDRQD）：指大于）：指大于10cm10cm的巖芯累計(jì)長(zhǎng)度與鉆孔進(jìn)尺長(zhǎng)度之比的百分?jǐn)?shù)。的巖芯累計(jì)長(zhǎng)度與鉆孔進(jìn)尺長(zhǎng)度之比的百分?jǐn)?shù)。7空隙指數(shù)：指在空隙指數(shù)：指在0.1M

4、Pa0.1MPa壓力條件下，干燥巖石吸入水的重量與巖石干重量的比值。壓力條件下，干燥巖石吸入水的重量與巖石干重量的比值。8軟化性：軟化性是指巖石浸水飽和后強(qiáng)度降低的性質(zhì)。性：軟化性是指巖石浸水飽和后強(qiáng)度降低的性質(zhì)。7.7.軟化系數(shù)：指巖石試件的飽和抗壓強(qiáng)度與干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度的比值。軟化系數(shù)：指巖石試件的飽和抗壓強(qiáng)度與干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度的比值。8.8.膨脹性：是指巖石浸水后體積增大的性質(zhì)。性：是指巖石浸水后體積增大的性質(zhì)。9透水性：

5、在一定的水力梯度或壓力差作用下，巖石能被水透過的性質(zhì)。（滲透系數(shù)：表征巖石透水性的指透水性：在一定的水力梯度或壓力差作用下，巖石能被水透過的性質(zhì)。（滲透系數(shù)：表征巖石透水性的指標(biāo)。大小標(biāo)。大小取決于巖石空隙的數(shù)量，規(guī)模和連通情況。取決于巖石空隙的數(shù)量，規(guī)模和連通情況。巖石的滲透性很小，遠(yuǎn)小于其透水性）巖石的滲透性很小，遠(yuǎn)小于其透水性）1010抗凍性：巖石抵抗凍融破壞的能力?？箖鲂裕簬r石抵抗凍融破壞的能力。1111吸水性：巖石在一定條件下

6、吸收水分的能力。（用吸水率，飽和吸水率，飽水系數(shù)表示）吸水性：巖石在一定條件下吸收水分的能力。（用吸水率，飽和吸水率，飽水系數(shù)表示）12.12.單軸抗壓強(qiáng)度：是指巖石試件在單軸壓力下達(dá)到破壞的極限值。，單軸抗壓強(qiáng)度：是指巖石試件在單軸壓力下達(dá)到破壞的極限值。，13.13.抗拉強(qiáng)度：是指巖石試件在單向拉伸條件下能承受的最大拉應(yīng)力?？估瓘?qiáng)度：是指巖石試件在單向拉伸條件下能承受的最大拉應(yīng)力。14.14.抗剪強(qiáng)度：是指巖石抵抗剪切破壞的能力?？?/p>

7、剪強(qiáng)度：是指巖石抵抗剪切破壞的能力。15.15.形狀效應(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。這種由于形狀的形狀效應(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。這種由于形狀的不同而影響其強(qiáng)度的現(xiàn)象稱為“形狀效應(yīng)”。不同而影響其強(qiáng)度的現(xiàn)象稱為“形狀效應(yīng)”。1616巖石記憶：逐級(jí)一次加載條件下，其應(yīng)力巖石記憶：逐級(jí)一次加載條件下，其應(yīng)力應(yīng)變曲線的外包線與連續(xù)加載條件下的曲線基本一

8、致的現(xiàn)象。應(yīng)變曲線的外包線與連續(xù)加載條件下的曲線基本一致的現(xiàn)象。1717回滯環(huán)：回滯環(huán)：每次加載卸載曲線都不會(huì)重合，且圍成一環(huán)形面積。每次加載卸載曲線都不會(huì)重合，且圍成一環(huán)形面積。18.18.尺寸效應(yīng)：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)”。尺寸效應(yīng)：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)”。19.19.流變性：指在外界條件不變時(shí)，巖石應(yīng)變或應(yīng)力隨時(shí)間而變化的性質(zhì)。（包括蠕變，松弛，

9、彈性后效）性：指在外界條件不變時(shí)，巖石應(yīng)變或應(yīng)力隨時(shí)間而變化的性質(zhì)。（包括蠕變，松弛，彈性后效）20.20.蠕變（蠕變變形）：指巖石在恒定的荷載作用下，巖石的變形隨時(shí)間不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)象。（受巖性，應(yīng)變（蠕變變形）：指巖石在恒定的荷載作用下，巖石的變形隨時(shí)間不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)象。（受巖性，應(yīng)力，濕度力，濕度溫度影響）。溫度影響）。21.21.應(yīng)力松弛：是指當(dāng)應(yīng)變不變時(shí)，巖石的應(yīng)力隨時(shí)間增加而不斷減小的現(xiàn)象。應(yīng)力松弛：是指當(dāng)應(yīng)變不變時(shí)，巖石的應(yīng)力隨

10、時(shí)間增加而不斷減小的現(xiàn)象。22.22.彈性后效：是指在加荷或卸荷條件下，小部分巖石彈性變形經(jīng)過一段時(shí)間才能恢復(fù)，這種現(xiàn)象叫之。彈性后效：是指在加荷或卸荷條件下，小部分巖石彈性變形經(jīng)過一段時(shí)間才能恢復(fù)，這種現(xiàn)象叫之。23.23.峰值強(qiáng)度：若巖石應(yīng)力峰值強(qiáng)度：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。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。24.24.長(zhǎng)期強(qiáng)度：指很長(zhǎng)期荷載作用下巖石的強(qiáng)度。長(zhǎng)期強(qiáng)度：指很長(zhǎng)期荷

11、載作用下巖石的強(qiáng)度。25.25.擴(kuò)容：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，容：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?cè)隽坑蓧嚎s轉(zhuǎn)為膨脹的力學(xué)過程，稱之為擴(kuò)容。巖石的體積應(yīng)變?cè)隽坑蓧嚎s轉(zhuǎn)為膨脹的力學(xué)過程，稱之為擴(kuò)容。26.26.應(yīng)變硬化：在屈服點(diǎn)以后（在塑性變形區(qū)），巖石（材料）的應(yīng)力應(yīng)變硬化：在屈服點(diǎn)以后（在塑性變形區(qū)），巖石（材

12、料）的應(yīng)力—應(yīng)變曲線呈上升曲線，如要使之繼續(xù)變應(yīng)變曲線呈上升曲線，如要使之繼續(xù)變形，需要相應(yīng)地增加應(yīng)力，這種現(xiàn)象稱之為應(yīng)變硬化。形，需要相應(yīng)地增加應(yīng)力，這種現(xiàn)象稱之為應(yīng)變硬化。27.27.疲勞破壞：在循環(huán)荷載作用下，巖石會(huì)在比峰值應(yīng)力低的應(yīng)力水平下破壞的現(xiàn)象。疲勞破壞：在循環(huán)荷載作用下，巖石會(huì)在比峰值應(yīng)力低的應(yīng)力水平下破壞的現(xiàn)象。28.28.速率效應(yīng)：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。速率效應(yīng)：是指在巖石試驗(yàn)

13、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。29.29.脆性破壞：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。脆性破壞：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。3030法向剛度：法向剛度：在法向應(yīng)力作用下，結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的單位法向變形所需要的應(yīng)力。（單位在法向應(yīng)力作用下，結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的單位法向變形所需要的應(yīng)力。（單位:Mp:Mpcmcm）31.31.延性破壞：是指巖石在破壞前發(fā)生了較大的

14、永久塑性變形，并且破壞后應(yīng)力降很小。延性破壞：是指巖石在破壞前發(fā)生了較大的永久塑性變形，并且破壞后應(yīng)力降很小。6161塑性松動(dòng)圈：當(dāng)洞壁重分布應(yīng)力超過圍巖屈服極限時(shí)，洞壁圍巖就由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)化為塑性狀態(tài)，并在圍巖塑性松動(dòng)圈：當(dāng)洞壁重分布應(yīng)力超過圍巖屈服極限時(shí)，洞壁圍巖就由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)化為塑性狀態(tài)，并在圍巖中形成中形成一個(gè)塑性松動(dòng)圈。一個(gè)塑性松動(dòng)圈。6262.應(yīng)力集中：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

15、。應(yīng)力集中：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。6363.新奧法新奧法:在巖體或土體中設(shè)置的以使地下洞室的周圍巖體形成一個(gè)中空筒狀支撐環(huán)結(jié)構(gòu)為目的地設(shè)計(jì)施工在巖體或土體中設(shè)置的以使地下洞室的周圍巖體形成一個(gè)中空筒狀支撐環(huán)結(jié)構(gòu)為目的地設(shè)計(jì)施工方程，方程，利用圍巖的自承作用支撐隧道。利用圍巖的自承作用支撐隧道。6464地基：直接承受建筑物荷載的那部分地質(zhì)體。地基：直接承受建筑物荷載的那部分地質(zhì)體。若巖

16、體作為建筑物的地基則叫做地基巖體。若巖體作為建筑物的地基則叫做地基巖體。6565地基承載力地基承載力:地基承受荷載的能力。地基承受荷載的能力。6666轉(zhuǎn)化壓力：巖石由脆性轉(zhuǎn)化為延性的臨界圍壓轉(zhuǎn)化壓力：巖石由脆性轉(zhuǎn)化為延性的臨界圍壓。(巖石越硬，轉(zhuǎn)化壓力越大，巖石越硬，轉(zhuǎn)化壓力越大，反之亦然反之亦然)二、填空題二、填空題1.1.巖體按成因可劃分為巖體按成因可劃分為巖漿巖巖漿巖、沉積巖沉積巖和變質(zhì)巖變質(zhì)巖。不同成因類型的巖石的物理力學(xué)性質(zhì)差

17、別很。不同成因類型的巖石的物理力學(xué)性質(zhì)差別很大，工程性質(zhì)極為多樣。大，工程性質(zhì)極為多樣。2.2.巖石的塊體密度可采用規(guī)則試件的巖石的塊體密度可采用規(guī)則試件的量積法量積法、不規(guī)則試件的、不規(guī)則試件的蠟封法蠟封法測(cè)定。測(cè)定。3.3.巖石的顆粒密度屬實(shí)測(cè)指標(biāo)，常用巖石的顆粒密度屬實(shí)測(cè)指標(biāo)，常用比重瓶法比重瓶法進(jìn)行測(cè)定。進(jìn)行測(cè)定。4.4.巖石的彈性變形特性常用巖石的彈性變形特性常用彈性模量彈性模量E和泊松比μ泊松比μ兩個(gè)常數(shù)來表示。當(dāng)這兩個(gè)常數(shù)

18、為已兩個(gè)常數(shù)來表示。當(dāng)這兩個(gè)常數(shù)為已知時(shí)，就可用三維應(yīng)力條件下的廣義胡克定律計(jì)算出給定應(yīng)力狀態(tài)下的變形。知時(shí)，就可用三維應(yīng)力條件下的廣義胡克定律計(jì)算出給定應(yīng)力狀態(tài)下的變形。5.5.巖石的變形性質(zhì)按卸荷后變形是否可以恢復(fù)可分為巖石的變形性質(zhì)按卸荷后變形是否可以恢復(fù)可分為彈性彈性變形和變形和塑性塑性變形兩類。變形兩類。6.6.巖石的破壞是指巖石材料的巖石的破壞是指巖石材料的應(yīng)力、應(yīng)變應(yīng)力、應(yīng)變超過了巖石的極限或者超過了巖石的極限或者受力、變

19、形時(shí)間受力、變形時(shí)間超過了巖石的超過了巖石的使用限制。使用限制。7.7.巖石的力學(xué)性質(zhì)可分為巖石的力學(xué)性質(zhì)可分為變形性質(zhì)變形性質(zhì)和強(qiáng)度性質(zhì)強(qiáng)度性質(zhì)兩類，變形性質(zhì)主要通過兩類，變形性質(zhì)主要通過應(yīng)變應(yīng)變關(guān)系來反映，強(qiáng)度性質(zhì)主關(guān)系來反映，強(qiáng)度性質(zhì)主要通過要通過應(yīng)力應(yīng)力來反映。來反映。8.8.巖石的流變主要包括巖石的流變主要包括蠕變?nèi)渥?、松弛松弛和彈性后效彈性后效?.9.根據(jù)變形速率的不同特點(diǎn)，軟弱巖石的典型流變曲線可以劃分為根據(jù)變形速率的不

20、同特點(diǎn)，軟弱巖石的典型流變曲線可以劃分為初始蠕變初始蠕變、等速蠕變等速蠕變和加速蠕變加速蠕變?nèi)齻€(gè)階段。三個(gè)階段。10.10.在研究巖石流變中，常用流變模型的三個(gè)基本元件為在研究巖石流變中，常用流變模型的三個(gè)基本元件為彈性彈性、粘性粘性和塑性塑性元件。元件。11.11.在巖石的流變實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)作用在巖石試件上應(yīng)力或荷載大小的不同，將巖石蠕變曲線分為在巖石的流變實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)作用在巖石試件上應(yīng)力或荷載大小的不同，將巖石蠕變曲線分為等速

21、等速蠕變曲線和蠕變曲線和加速加速蠕變曲線兩類。蠕變曲線兩類。12.12.研究巖石變形的時(shí)間效應(yīng)，一般而言主要采用兩種方法尋找其蠕變規(guī)律，即研究巖石變形的時(shí)間效應(yīng)，一般而言主要采用兩種方法尋找其蠕變規(guī)律，即經(jīng)驗(yàn)法經(jīng)驗(yàn)法方法和方法和蠕變模型蠕變模型方法。法。13.13.對(duì)于初始蠕變和等速蠕變，目前的經(jīng)驗(yàn)方程主要有三種，即對(duì)于初始蠕變和等速蠕變，目前的經(jīng)驗(yàn)方程主要有三種，即胡克胡克函數(shù)、函數(shù)、牛頓牛頓函數(shù)和函數(shù)和圣文南圣文南函數(shù)。函數(shù)。14.

22、14.巖石流變的巖石流變的MaxwallMaxwall模型是由模型是由彈性彈性體和體和黏性黏性體串聯(lián)而成，其能反映巖石的彈體串聯(lián)而成，其能反映巖石的彈—粘彈性特性。粘彈性特性。15.15.對(duì)于常見的巖石而言，當(dāng)圍壓一定時(shí)，隨著溫度的升高，巖石的延性將對(duì)于常見的巖石而言，當(dāng)圍壓一定時(shí)，隨著溫度的升高，巖石的延性將增大增大，并且將會(huì)出現(xiàn)，并且將會(huì)出現(xiàn)巖石由巖石由脆性向韌性脆性向韌性轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，同時(shí)其強(qiáng)度現(xiàn)象，同時(shí)其強(qiáng)度降低降低。16.16

23、.根據(jù)延性度的不同，巖石的破壞可分為根據(jù)延性度的不同，巖石的破壞可分為脆性脆性破壞、破壞、過渡型過渡型破壞和破壞和延性延性破壞。破壞。17.17.按照巖石在變形過程中所表現(xiàn)出來的應(yīng)力按照巖石在變形過程中所表現(xiàn)出來的應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)變時(shí)間關(guān)系的不同，可以將巖石的變形劃分為時(shí)間關(guān)系的不同，可以將巖石的變形劃分為彈性彈性變形、變形、塑性塑性變形和變形和流變流變變形三種性質(zhì)各異的基本變形作用。變形三種性質(zhì)各異的基本變形作用。18.18.大量的試驗(yàn)和觀

24、察證明，就破壞形式而言，巖石的破壞主要有大量的試驗(yàn)和觀察證明，就破壞形式而言，巖石的破壞主要有拉破壞、破壞、剪切剪切破壞和破壞和流變流變破壞。破壞。19.19.在巖石的室內(nèi)壓縮試驗(yàn)中，巖石峰值后的荷載在巖石的室內(nèi)壓縮試驗(yàn)中，巖石峰值后的荷載—位移曲線，實(shí)質(zhì)上是巖石的位移曲線，實(shí)質(zhì)上是巖石的殘余后效殘余后效過程曲線。過程曲線。20.20.目前，試驗(yàn)室抗拉強(qiáng)度的測(cè)定常采用劈裂法進(jìn)行，當(dāng)用長(zhǎng)度為目前，試驗(yàn)室抗拉強(qiáng)度的測(cè)定常采用劈裂法進(jìn)行，當(dāng)用

25、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為，直徑為D的圓形試件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，在壓的圓形試件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，在壓力Pmaxmax作用下，巖石發(fā)生了破壞，則此巖石試件的抗拉強(qiáng)度為作用下，巖石發(fā)生了破壞，則此巖石試件的抗拉強(qiáng)度為；如采用邊長(zhǎng)為；如采用邊長(zhǎng)為a的立方的立方max2tpDL???塊，則其抗拉強(qiáng)度為塊，則其抗拉強(qiáng)度為。max22tpa???21.21.巖石的室內(nèi)剪切試驗(yàn)常用的儀器有巖石的室內(nèi)剪切試驗(yàn)常用的儀器有直剪儀直剪儀、變角板剪力儀變角板剪力儀和巖石三軸試驗(yàn)機(jī)