巖體力學習題及答案

1、1一、緒一、緒論一、解釋下例名詞術語巖體力學：研究巖體在各種力場作用下變形與破壞規(guī)律的科學。.二、簡答題1從工程的觀點看，巖體力學的研究內(nèi)容有哪幾個方面？答：從工程觀點出發(fā)，大致可歸納如下幾方面的內(nèi)容：1）巖體的地質特征及其工程分類。2）巖體基本力學性質。3）巖體力學的試驗和測試技術。4）巖體中的天然應力狀態(tài)。5）模型模擬試驗和原型觀測。6）邊坡巖體、巖基以及地下洞室圍巖的變形和穩(wěn)定性。7）巖體工程性質的改善與加固。2巖體力學通常采用的

2、研究方法有哪些？1）工程地質研究法。目的是研究巖塊和巖體的地質與結構性，為巖體力學的進一步研究提供地質模型和地質資料。2）試驗法。其目的主要是為巖體變形和穩(wěn)定性分析提供必要的物理力學參數(shù)。3）數(shù)學力學分析法。通過建立巖體模型和利用適當?shù)姆治龇椒ǎA測巖體在各種力場作用下變形與穩(wěn)定性。4）綜合分析法。這是巖體力學研究中極其重要的工作方法。由于巖體力學中每一環(huán)節(jié)都是多因素的，且信息量大，因此，必須采用多種方法考慮各種因素進行綜合分析和綜合評

3、價才能得出符合實際的正確結論，綜合分析是現(xiàn)階段最常用的方法。二、巖塊和巖體的地質基礎二、巖塊和巖體的地質基礎一、解釋下例名詞術語1、巖塊：巖塊是指不含顯著結構面的巖石塊體，是構成巖體的最小巖石單元體。有些學者把巖塊稱為結構體、巖石材料及完整巖石等。2、波速比kv：波速比是國標提出的用來評價巖的風化程度的指標之一，即風化巖塊和新鮮巖塊的縱波速度之比。3、風化系數(shù)kf：風化系數(shù)是國標提出的用來評價巖的風化程度的指標之一，即風化巖塊和新鮮巖塊

4、飽和單軸抗壓強度之比。4、結構面：其是指地質歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有一定的延伸方向和長度、厚度相對較小的地質面或帶。它包括物質分異面和不連續(xù)面，如層面、不整合、節(jié)理面、斷層、片理面等，國內(nèi)外一些文獻中又稱為不連續(xù)面或節(jié)理。5、節(jié)理密度：反映結構發(fā)育的密集程度，常用線密度表示，即單位長度內(nèi)節(jié)理條數(shù)。6、節(jié)理連續(xù)性：節(jié)理的連續(xù)性反映結構面貫通程度，常用線連續(xù)性系數(shù)表示，即單位長度內(nèi)貫通部分的長度。7、節(jié)理粗糙度系數(shù)JRC：表示結構

5、面起伏和粗糙程度的指標，通常用縱刻面儀測出剖面輪廓線與標準曲線對比來獲得。8、節(jié)理壁抗壓強度JCS：用施密特錘法（或回彈儀）測得的用來衡量節(jié)理壁抗壓能力的指標。9、節(jié)理張開度：指節(jié)理面兩壁間的垂直距離。10、巖體：巖體是指在地質歷史過程中形成的，由巖塊和結構面網(wǎng)絡組成的，具有一定的結構，賦存于一定的天然應力狀態(tài)和地下水等地質環(huán)境中的地質體。11、結構體：巖體中被結構面切割圍限的巖石塊體。12、巖體結構：巖體中結構面與結構體的排列組合特征

6、。13、巖體完整性系數(shù)Kv：其是指巖體縱波速度和巖塊縱波速度之比的平方。3三、巖石的物理、水理與熱學性質三、巖石的物理、水理與熱學性質一、解釋下例名詞術語1、巖石的物理性質：巖石和土一樣，也是由固體、液體和氣體三相組成的，所謂物理性質是指巖石三相組成部分的相對比例關系不同所表現(xiàn)的物理狀態(tài)。.2、巖石的熱物理性質：巖石在熱交換過程中表現(xiàn)出來的各種性質。.3、巖石的水理性質：巖石在水溶液作用下表現(xiàn)出來的性質，稱為水理性質，主要有吸水性、軟化

7、性、抗凍性及滲透性等。4、巖石的密度：巖石密度是指單位體積內(nèi)巖石的質量，單位為kNm3。5、巖石的空隙度：巖石中空隙的總體積與巖石體積的比叫做巖石的空隙度，它用來表征巖石中空隙的發(fā)育狀況。6、巖石的空隙比：其是指孔隙裂隙的體積與固體的體積之比。7、巖石的比熱容：單位質量巖石的溫度升高1K時所需要的熱量。8、巖石的導熱系數(shù)：溫度沿單位法向長度下降1K時單位時間內(nèi)通過單位面積巖石的熱量。9、巖石的比熱：巖石儲存熱量能力的大小，即單位質量或單

8、位體積的巖石溫度升高1K是所要供給的熱量。10、巖石的熱膨脹系數(shù)：其是用來表示巖石受熱膨脹能力大小的系數(shù)，具體分為線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)。11、巖石的吸水率：巖石試件在大氣壓力和室溫條件下自由吸入水的質量與巖樣干質量之比。12、巖石的飽水率：巖石試件在150個大氣壓或真空條件下吸入水的質量與巖樣干質量之比。13、巖石的飽水系數(shù)：巖石的吸水率與飽和吸水率之比。14、巖石的軟化系數(shù)：巖石軟化系數(shù)KR定義為巖石試件的飽和抗壓強度與干抗壓強度的

9、比值。15、巖石的抗凍系數(shù)：巖石試件經(jīng)反復凍融后的干抗壓強度與凍融前干抗壓強度之比。16、巖石的透水性：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，稱為透水性。17、巖石的滲透系數(shù)：滲透系數(shù)是表征巖石透水性的重要指標，其在數(shù)值上等于水力梯度為1時的滲透流速。四、巖石的強度特征四、巖石的強度特征一、解釋下例名詞術語1、巖石的強度：巖石在達到破壞前所能承受的最大應力。2、巖石的抗壓強度：在單向壓縮條件下，巖塊能承受的最大壓應力，也

10、叫單軸極限抗壓強度。3、峰值強度：巖石完全破壞時的應力值。即試件承載力達到最大時的應力值。4、殘余強度：巖石完全破壞后而僅有內(nèi)摩擦力的強度。5、巖石的抗拉強度：巖石試件在單向拉伸時能承受的最大拉應力。6、巖石的抗剪強度：在剪切荷載作用下，巖塊抵抗剪切破壞的最大剪應力。7、巴西試驗：為了測定巖石抗拉強度而進行的劈裂試驗，是測定巖石抗拉強度的間接試驗。8、劈裂破壞試驗：用圓柱體或立方體試件，橫置于壓力機的承壓板上，且在試件上、下承壓面上各放

11、一根墊條，然后以一定的加荷速率加壓，直到試件破壞從而測出巖石抗拉強度的試驗。9、傾斜板剪切試驗：將立方體試件，置于可變角度的傾斜板剪切夾具中，然后在壓力機上加壓直至試件沿預定的剪切面破壞從而求出巖石抗剪強度的一種試驗方法。10、點荷載試驗：將試件放在點荷載儀中的球面壓頭間，然后通過油泵加壓至試件破壞，利用破壞時的荷載大小可計算求得巖塊的最大拉應力的一種試驗方法。11、三軸壓縮試驗：試件在三向應力作用下進行壓縮從而求出試件抵抗的最大的軸向