东北大学 23年3月考试《工程岩体力学X》考核作业 答案

学习中心：院校学号：姓名附完整答案PAGE1课程名称:工程岩体力学东北大学继续教育学院工程岩体力学试卷（作业考核线上2）B卷（共5页）总分题号一二三四五六七八九十得分名词解释（每题3分，共15分）岩石单轴抗压强度：解释：单轴抗压强度是指岩石试件在单向受压至破坏时，单位面积上所能承受的荷载，简称抗压强度。据其含水状态接压坏标准试件测得，又有干燥抗压强度、天然抗压强度与饱和抗压强度之分。岩爆：解释：岩爆，是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象。一般情况下发生在围岩级别为I类围岩中。岩体长期强度：解释：长期强度是指岩石在长期荷载作用下抵御破坏的强度值，岩石在长期荷载作用下会产生蠕变效应，故而把蠕变强度作为岩石的长期强度。初始应力：解释：初始应力，即\t"/item/%E5%88%9D%E5%A7%8B%E5%BA%94%E5%8A%9B/_blank"原岩应力、\t"/item/%E5%88%9D%E5%A7%8B%E5%BA%94%E5%8A%9B/_blank"天然应力，在\t"/item/%E5%88%9D%E5%A7%8B%E5%BA%94%E5%8A%9B/_blank"地质学中通常被称为“\t"/item/%E5%88%9D%E5%A7%8B%E5%BA%94%E5%8A%9B/_blank"地应力”，是岩体处于天然产状条件下所具有的内应力。包括\t"/item/%E5%88%9D%E5%A7%8B%E5%BA%94%E5%8A%9B/_blank"自重应力，\t"/item/%E5%88%9D%E5%A7%8B%E5%BA%94%E5%8A%9B/_blank"构造应力，岩石遇水后引起的膨胀应力，温度变化引起的\t"/item/%E5%88%9D%E5%A7%8B%E5%BA%94%E5%8A%9B/_blank"温度应力，结晶作用、变质作用、沉积作用、固结作用、脱水作用所引起的应力，岩石不连续引起的自重应力波动等。其中主要是自重应力和构造应力。围岩自稳能力：解释：围岩自稳能力是围岩开挖暴露后，在未进行任何支护情况下，能够自行持续稳定的能力。围岩是在岩石地下工程中，由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体，围岩的工程性质，—般包括三个方面：物理性质、水理性质和力学性质。而对围岩稳定性最有影响的则是力学性质，即围岩抵抗变形和破坏的性能。判断题（对的打“√”，错的打“×”，每题2分，共10分）岩石试件尺寸越大，试验所获得的岩石强度越高。（×）在结构体强度很高时，主要是结构面的力学性质决定了岩体的力学性质。（√）急倾斜岩层中，当巷道轴线走向与岩层层面走向垂直时，对巷道稳定最不利。（×）人为裂隙产生后，巷道周边的应力集中程度降低。（√）围岩破坏区的最大部位出现在巷道周边与初始应力场最大应力分量一致的方位上。（×）填空题（每空1分，共15分）结构面结合性取决于结构面的（闭合度）、（粗糙度）、（贯通性）、（充填物的性质与厚度）等因素。岩体中初始应力主要是由（岩体自重应力）和（岩体构造应力）组成。处在高应力区的巷道，释放高应力的方法包括（打钻孔）、（开卸载槽）和（松动爆破）。提高围岩自稳能力的方法主要有（减少围岩破坏）和（注浆加固）。现场位移测量常用的测试方法有（线位移检测）和（角位移检测）两种，测试仪器分别为（水平仪）和（经纬仪）。选择题（每题2分，共20分）关于应力波产生的应力场，下列描述正确的是（D）。（A）应力波引起的应力场是均匀应力场（B）应力波作用下，巷道周边环向应力是非均匀的，径向应力是均匀的（C）应力波入射方向围岩环向应力大，径向应力小（D）应力波引起的应力场随应力波周期变化关于围岩应力特征，描述正确的是（B）（A）按弹性理论计算的结果与实际有差异，因而没有实用价值（B）围岩应力不是一个恒定值，具有随机性（C）弹性理论计算结果能够反映围岩应力状态，不需要了解真实情况（D）以上都不对岩体强度尺寸效应是指（C）。（A）岩体强度与试件的尺寸没有什么关系（B）岩体强度随试件的增大而增大的现象（C）岩体强度随试件的增大而降低的现象（D）岩体的强度比岩石的小岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（A）。（A）岩体中含有大量的不连续面（B）岩体中含有水（C）岩体为非均质材料（D）岩石的弹性模量比岩体的大岩石与岩体的关系是（B）。（A）岩石就是岩体（B）岩体是由岩石和结构面组成的（C）岩体代表的范围大于岩石（D）岩石是岩体的主要组成部分下面不属于塌方发生前兆的是（D）。（A）先掉小块，继而落石频繁，工作面支架变形加剧（B）施工时遇到软弱岩钻孔速度与硬岩比突然加快（C）钻孔中流出的水变浊、变色（D）钻孔岩芯饼化现象相同条件下，岩石抗压强度、抗剪强度和抗拉强度的大小为（C）。（A）抗压强度<抗剪强度<抗拉强度（B）抗压强度>抗拉强度>抗剪强度（C）抗压强度>抗剪强度>抗拉强度下列关于围岩稳定性分析叙述正确的是（D）。（A）围岩应力和岩石强度本身及影响它们的因素不是确定量（B）即使某些点处应力达到强度条件，围岩也可能保持稳定（C）围岩内一点应力达到强度条件不能代表整个围岩失稳（D）以上都正确我国工程岩体分级标准中常用的反映岩石坚硬程度的定量指标是（A）。（A）岩石的饱和单轴抗压强度（B）岩石的抗拉强度（C）岩石的变形模量（D）岩石的粘结力目前常用的应力测试手段主要是为了了解（B）周边应力（B）围岩应力变化（C）初始应力（D）构造应力简答题（每小题5分，共20分）简述岩体结构分类形式。答：按结构面和结构体组合形式，尤其是结构面性状，可将岩体划分如下结构类型：①整体块状结构，包括整体（断续）结构、块状结构和菱块状结构；②层状结构，包括层状结构和薄层(板状)结构；③碎裂结构，包括镶嵌结构、层状碎裂结构和碎裂结构；④散体结构，包括块夹泥结构和泥夹块结构；⑤块状结构等。2.简述岩爆发生机制及其防治措施。答:岩爆发生机制:坚硬岩体且脆性大时,在高应力作用下储存大量弹性应变能,一旦开挖巷道,破坏岩体的平衡,围岩中的应力集中使围岩产生拉-剪破坏,在消耗掉部分弹性应变能之后,剩余能量转化为动能,造成岩石弹射或突然塌崩,这就是岩爆。防治措施:（1）注意岩爆前兆:①岩壁出现微破裂,可听到噼啪的声音;②钻孔岩芯饼化现象。（2）用声发射仪进行检测,确定高应力集中点(爆源)。（3）制围岩应力和变形。（4）减少围岩应力集中。①超前钻孔释放应力;②向工作面岩壁喷水,及时进行喷锚支护,支撑围岩,防止破坏发展。3.水对岩体强度特征的影响主要表现在那几个方面？答:①地下水对软弱夹层作用。地下水遇到软弱夹层时,使软弱夹层或结构面上的泥质物质发生软化或泥化。②裂隙静水压力作用。岩体结构面中充入承压水时,由于浮力作用,结构面上正应力减小,强度降低。③裂隙水动水压力作用。地下水沿贯通结构面流动冲刷充填物,或使其泥化产生润滑作用,降低内摩擦角。4.简述岩石点荷载试验的优点及其应用。答：点荷载强度指标试验是一种最简单的岩石强度试验。（1）优点：该项试验方法简便