岩土工程复习题及答案.doc

简述采矿工程中岩体力学的特点。 ①采矿工程多处于地下较深处，而其它地下工程多在距地表较近（几十米）的范围内 ；②对矿山工程，只要求在开采期间不破坏，在采后能维持平衡状态不影响地表安全即可，故其计算精度、安全系数及加固等方面均低于国防、水利工程的标准；③矿山地质条件复杂，又受矿床赋存条件限制，故采矿工程的位置选择性不大，同时采掘工作面不断变化，因而采矿工程岩石力学具有复杂性的特点 绘图并说明岩石的应力-应变全过程曲线。 3、简述岩石在三向压力作用下的变形规律。 解释岩石的不稳定蠕变曲线，试述如何利用它进行岩体工程破坏的预报？ 绘图并说明岩石力学介质常用的理论模型。 ①岩石自身性质 6．影响岩石单向抗压强度的因素有哪些？ ①岩石自身性质 矿物组成、粒间连接、岩性、结构特征、颗粒大小及形状、风化程度、微结构面、…… ②实验条件 断面形状：(强度)圆形六边形四边形三边形试件 尺寸效应：尺寸大，强度低；h/D增大，强度降低 加荷速率：强度常随加荷速率增大而增高 端面条件：端面效应 层理结构：强度各向异性（垂直/平行层理） 温/湿度： 含水量高，强度低；温度高，强度越低 7. 什么叫软化系数？ 岩石饱水状态的抗压强度Rw与岩石干燥状态的抗压强度Rd之比： 软化系数表征岩石软化性的指标，软化系数值越小则岩石的软化性越强。 8. 什么是岩石的强度理论？ 主要是用于解决岩石在复杂应力状态下的破坏判据和准则问题，将复杂原因产生的破坏问题用一些简单的准则加以描述和计算。岩石的强度理论有：最大伸长线应变理论，库仑-莫尔强度理论，格里菲斯强度理论。 岩石主要破坏类型？ 拉伸破坏和剪切破坏 ⑴ 拉抻破坏 岩石破坏的根本力学原因在于拉应力＞岩石抗拉强度极限 这种破坏的特点是：破坏时沿断裂面发生拉开运动，出现张开的裂缝，故又称为张性破坏 ⑵ 剪切破坏 直接由剪切作用产生 压缩作用衍生的剪切应力产生 其特点是：破坏时沿断裂面发生相互错动；断裂面通常呈现成对的交叉裂缝，且X形剪切裂隙的锐角总是对着最大主应力方向，破坏角α总是大于45°。 莫尔-库仑强度理论的基本含义是什么？试评述该理论的优缺点。 库仑理论 材料破坏是由剪应力引起的，当材料内部某斜截面上的剪应力τ达到材料的抗剪强度Ss时，将沿该斜截面发生剪切破裂。 材料抗剪强度条件表示为 莫尔理论 材料在复杂应力状态下发生破坏，是由于材料在外载荷作用下，沿某一斜截面上的剪应力达到某一极限值造成的，并且破坏也与剪切面上正应力有关 只有当τ≥Ss时，材料才会沿此斜截面发生剪切破坏。沿此剪切面上的剪应力不仅要克服岩石颗粒间的粘聚力，而且还要克服沿此面上的摩擦阻力。 对莫尔强度理论的评价——优点 将岩石受压、受拉、受剪的应力状态与强度条件结合，以判断岩石在某应力状态下是否发生破坏，以及破坏的方向 岩石强度曲线与正应力有关，能比较真实地反映岩石的抗剪特性 岩石在三向等拉时会破坏 岩石在三向等压时，是不会破坏的 对莫尔强度理论的评价——不足 忽略中间主应力σ2影响，与实验结果有一定出入 没有反映出岩石中存在结构面时，对岩石强度的影响 只适用于剪切，对受拉区研究不够充分，不适用于膨胀或蠕变破坏 岩石与岩体的区别是什么？如何分析岩体结构面强度？ 岩体是由结构面及其所围限的岩块(结构体)所组成 具有一定的结构是岩体的显著特征之一 岩体中存在着复杂的天然应力状态和地下水，这是岩体与其他材料的根本区别之一 （一）结构面抗剪强度 在垂直结构面方向施加恒定荷载P，沿结构面方向施加水平推力T，试件沿结构面发生滑移。 试件剪断时最大水平推力T除以断裂面面积A，即为结构面抗剪强度 用同种岩石的不同试件，可获得一组沿结构面破坏时的正应力σn和剪应力τn，据此绘出结构面强度曲线 （二）结构面抗摩擦强度 结构面抗摩擦强度，实质为Cj =0时的结构面抗剪强