岩石(简答题整理)

1、L工程岩体分类的目的：（1）分类,概括地反映出各类岩体的质量好坏， 预测可能出现的岩体力学问题,为工程设计、支护加固、建筑选型和 施工方法选择等提供参数和依据；（2）根据岩石质量的好坏来支付承包 商工程费用的趋势也越来越明显。（3）工程岩体分类是岩体工程建设中 进行工程类比设计的基础。2.长期强度:岩石的蠕变形式取决于岩石 应力大小,当应力小于某一临界值时,岩石产生稳定蠕变；当应力大 于该值时,岩石产生非稳定蠕变。则将该临界应力称为岩石的长期强 度。（1）恒载试验方法:是通过对岩石进行一系列不同水平的单级恒 载试验,直至岩样破坏,然后取破坏前受载时间足够长的最高荷载 水平为岩石长期强度，或通过

2、数据拟合处理取破坏时间趋于无穷大 的最高荷载为岩石长期强度（如图所示）,这种确定方法理论上合理, 但由于时间年限过长而在试验中事实上难以进行。（2）等时曲线方法: 进行不同应力水平的蠕变试验,获得不同的蠕变曲线，并绘在同一-t 坐标平面上。在蠕变曲线图上对应于不同时间to ,tl ,t2tn作 平行于纵轴的直线，与各蠕变曲线相交，此交点包含如t三个参数， 然后在。坐标平面上作t=O,tl , t2，t-oc的等时曲线，反映 了不同作用时间的曲线，对应于t-oc可获得一趋于水平的等时曲 线，则此水平渐近线在竖轴（。轴）上的截距，即为其长时强度Soc。岩石抗压强度的影响因赚内因：岩石本质属性的影响

3、、岩石本身（结 晶程度、矿物颗粒、胶结情况等）。外因：试验方法（形状、尺寸、端面 摩擦）、夕卜界条件（加载速率、温度、应力状态）岩石强度理论:第1强度理论:最大正应力强度理论第只舞个主应 力中间的任一个主应力,达到材料的某一特征值项）（单向受压或受拉 时的强度值），材料就发生破坏。第2强度理论:最大正应变强度理论 只要3个主应变中间的任一个主应变,达到材料的某一特征值0（单向 受压或受拉时的应变值），材料就发生破坏。第3强度理论:最大剪应 力强度理论认为材料内某一点的最大主应力与最小主应力之差的一 半,即最大剪应力等于材料的剪切强度时,该点材料即发生破坏第4强度理论:最大比应变能强度理论它取比

4、应变能为控制值，当比应变能超出材料流动时的比应变能时，认为材料发生破坏三个强度准则公式：Coulomb 准则： , = C + (Ttg (p莫尔库伦(Mohr-Coulomb)强度理论：口 = 十前且甲格里菲斯(Griffth)强度理论：(d 尸 +1 +W)= 4b,全应力应变曲线的概念及六个阶段特征:1) 0A段:微裂隙闭合阶段，微裂隙压密极限oA 0 TOC o 1-5 h z ) AB段：近似直线，弹性畛段,oB T/ 为弹性极限。卞/A) BC段：屈服阶段,oC为屈矗冬限。J A ) CD段：破坏阶段，oD为强度面，/B即单轴抗压强度。/DE段：软化阶段。 V/aEF段：残余强度阶

5、段。一1围岩支护共同作用原理:围骚是支护荷载白腰体，又是承受岩层 荷载的结构，支护-围岩作为整体相互作用，共同承担围岩压力。摒 弃了过去岩体作为对支护结构的荷载采用厚衬砌的传统做法新奥法的支护理念：1充分利用岩体强度，发挥岩体的自承载能力 正确运用围岩-支护共同作用原理，恰当利用岩体蠕变发展规律；2把 监测作为必要手段，始终监测支护位移及压力变化；3强调封底的重要 性，务必封底；4施工,监测,设计三结*.原岩岫(亦称初始应 力或地应力) 李四光指出：“在构造应力的作用仅影响地壳上层一定厚度的情况下 水平应力分量的重要性远远超过垂直应力分地应力场的分布规律1地应力是一个相对稳定性的非稳定应力场，

6、 且是时间和空间的函2实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量3水平应 力普遍大于垂直应力4平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而 减小5最大水平主应力与最小水平主应力也随深度呈线性增长关系6最 大水平主应力与最小水平主应力之值一般相差较大,显示出很强的方 向性7地应力的上述分布规律还会受到地形、地表剥蚀、风化、岩体结 构特征、岩体力学性质、温度、地下水等因素的影响，特别是地形和 断层的扰动影响最大1。.水压致裂法优缺点：（1）优点：设备简单、 操作方便、测值直观、测值代表性大、适应性强（2）缺点：a、准确 的说,是一个二维地应力测量方法,它是假定钻孔方向是一个主应力 方向，因为一般垂直地应力是一

7、个主应力，所以可以测另两个（原岩） 主应力；b、主应力方向定得不准，适用于完整脆性岩体二维地应力测 量。成力他法优缺点：（1）优点：采用该方法可以不用岩体中的 应力应变关系,而直接得出岩体的应力（2 ）缺点：血 若槽壁不是岩 体主应力作用面，则在挖槽前的槽壁上存在剪应力，很显然这种剪应 力的作用在应力恢复过程中没有考虑进去，这会导致一定误差。b、应 力恢复时,岩体应力应变关系与应力解除前并不完全相同,这也会景匕 响量测的精度。11.套孔地应力测量方法：（1）打大孔:从岩体表 面打大孔至测量部位,磨平孔底,清洗钻孔；大孔直径一般为130 150mm ,大孔深度为巷道跨度的2.5倍以上；（D=35

8、d） （ 2 ）打小孔 并放水冲洗钻孔:小孔直径由选用探头直径决定，一般为36 38mm , 小孔深度一般为孔径10倍左右（3 ）安装测量探头至小孔中央部位:（4 ） 岩石打孔，实现应力解除：通过量测系统（测量探头等）测得的小孔 变形或应变，根据有关计算公式求出小孔周围原岩应力。12.杨氏 横定义:应力与应变的比值,包括初始模量、切线模量、割线模量。 13.法向变形试验：承压板法、钻孔变形法，狭缝法14单轴破坏特性： （1）单斜面剪切破坏（最常见）（2）圆锥形破坏（原因：压板两端 有摩擦力）（3）柱状劈裂试验（消除了端部效应，产生的是张拉破坏）结构面:指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一

9、定的延伸方向 和长度，厚度相对较小的地质界面或带岩体:在地质历史过程中形成 的，由岩石单元体和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一 定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体.颗粒密度:岩石固体相部分的质量与其体积的比值。块体密度（岩石密度）:指岩石单位体积内的质量。弹性;在一定的应力范围内物体受外力作用产生的全部变形去除外力后 能立即恢复原有形状和尺寸。塑性;物体受力后产生变形，在外力去除后不能完全回复的性质。粘性;物体受力后变形不能再瞬时完成，且应变速率随应力增加而增加 的性质。脆性；物体受力后变形很小时就发生碎裂的性质。延性;物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质。流变;在

10、外部条件不变的情况下，岩石的变形或应力随时间的变化的现 象弹性后效：应变恢复总是落后于应力的现象单轴抗压强度：在单向压缩条件下，岩块能承受的最大压应力法向刚度:在法向应力作用下，结构面产生单位法向变形所需的应力剪切强度:岩体内任一方向剪切面在法向应力作用下所能抵抗的最大剪 应力天然应力:人类工程活动之前存在于岩体中的应力重分布应力:岩体中由于工程活动改变后的应力天然应力比值系数:岩体中天然水平应力与铅直应力之比岩爆:高地应力地区由于洞壁围岩中应力高度集中使围岩产生突发性变 形破坏的现象围岩压力:地下洞室在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动破 坏，进而引起施加于支护衬砌上的压力围岩抗力:使

11、洞壁围岩产生一个单位径向变形所需要的内水压力蠕变:岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质尺寸效应：试件尺寸越大，岩块强度越低剪胀角：剪切位移线与水平的夹角岩（体）石力学：是力学的一个分支学科，是研究岩（体）石在各种 力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的一门基础学科。工程岩体力学：为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学RQD（岩体质量指标）：指大于10cm的岩芯，累计长度与钻孔进尺长度 之比的百分比软化性：岩石浸水饱和后强度降低的性质。各向异性：岩石的全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差 异的性质。软化系数：饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。5、本构方程：描述岩石应力与应变及其与应力速率、应变速率之间关 系的方程（物理方程）长时强度：作用时间为无限大时的强度（最低值）。剪胀现象：岩石受力破坏后，内部断裂岩块之间相互错动增加内部空 间在宏观上表现体积增大现象。5.滞环：岩石属滞弹性体，加卸载 曲线围成的环状图形，其面积大小表示因内摩擦等原因消耗的能量。 扩容现象：岩石破坏前，因微裂隙产生及内部小块体相对滑移，导致 体积扩大的现象。3、岩体切割度Xe：岩体被裂隙割裂分离的程度： 粘弹性：岩石在发生的弹性变形具有滞后性，变形可缓慢恢复。软岩（地质定义）：单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化