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(E v) •与(K. G)的转换关系如下:3(1-2v)G = ------------ (7.2)2(1+ v)当v 值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5,因为汁算的K 值将会非常的高，偏离 实际值很多。
最好是确左好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和v 来计算G 值。
表7」和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。
各向异性弹性特性一一作为各向异性弹性体的特姝情况，横切各向同性弹性模型需要 5中弹性常量：E], E 3, V 12, VI 3和On ；正交％向异性弹性模型有9个弹性模量E h E 2,E 3, V12, V13, V23,G12,G13 GlJo 这些常量的定义见理论篇。
均质的节理或是层状的岩仃一般表现出横切各向同性弹性特性。
一些学者已经给出了 用各向同性弹性特性参数、巧理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。
表3.7给出了 各向异性岩石的一些典型的特性值。
1 / 10页岩66.849.50」70.2125.3大理石6&650.20.060.2226.6花岗岩10.7 5.20.200.41 1.2流体弹性特性一一用于地F水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K…如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M o纯净水在室温情况下的K「值是2 Gpa Q 其取值依赖于分析的目的。
分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体■固体相互作用分析），则尽量要用比较低的Kr,不用折减。
这是由于对于大的K（流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。
在FLAC3D中用到的流动时间步长,△"与孔隙度m渗透系数k以及心有如下关系：(7.3)对于可变形流体（多数课本中都是将流体设左为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数C,来决定改变&的结果。
(7.4)英中1m|z = -------------K + 4G/3 k = k /f其中，k—一FLAC3D使用的渗透系数k一一渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒）r r——水的单位重量考虑到固结时间常量与G，成比例，我么可以将K（的值从英实际值（2xlOSd）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。
岩石强度理论一、岩石的破坏类型岩石在不向的应力状态条件下，将发生不同形式的变形进而发展到破坏。
通过在试验室对岩石试件进行单向和三向压缩试验，以及在井下对巷道周围岩体和矿柱等破坏的观察看到： 1．脆性拉伸破坏 在特定的单向压缩条件下，如井下房柱法或全面法采场中孤立矿柱、巷道交叉处的矿柱等可能发生脆性拉伸破坏。
在试件内部和矿柱中可看到与加载方向平行的裂隙(图2—24)。
所以发生这样分布的裂隙是由于在试件端面与压力试验机加压板间无摩擦力或很小，矿柱和顶板间有软弱夹层。
两者在压力作用下，发生侧向膨胀变形。
变形发展到—定程度发生断裂，使试件或矿柱中产生许多平行于加载方向的裂隙而破坏。
2．剪切破坏 在单向或小侧向压力的三向压缩时，如井下巷道顶角、虏柱法、全面 法采场中孤立矿柱等会产生剪切破坏。
在试什或矿柱中出现一组与最大主应力作用线方向 呈30—35交角的共轭裂隙(图2—25)——x 型分布的裂隙o3．塑性流动破坏 在高侧向压力三向压缩时，发生塑性流动破坏。
二、一点应力状态的表示方法在平面应力状态下，如图7.5(a)所示，已知作用于某一点上两个主应力为1σ及3σ，则法线与最大应力1σ方向夹角为α的平面上法向应力ασ及剪应力ατ为：消夫角α，上式进一步变为莫尔应力圆上任一点P 的坐标(,)P ααστ代表法线与最大主应力1σ方向夹角为α的平面上法向应力ασ及剪应力ατ的大小，而莫尔应力圆上各个点的坐标代表材料中某一点不同方问平面上法向应力及剪应力的大小。
因此，材料中一点应力状态可以用一个莫尔应力圆来表。
三、强度曲线的获得当前广泛采用的是倾斜压模剪切法，是将圆柱形或立方体(5x5x5cm)试件放在两个钢制的倾斜压模之间，如图2—13所示。
而后把夹有试件的压模放在压力试验机上加压。
当施加强荷达到某一值时，试件沿预定剪切面AB 剪断。
为使加裁时在剪切破坏过程中，压模发生侧向移动不受加压板与压模端面之间摩擦力的阻碍，在压模端面与加压板之间放滚柱板。
岩石力学张永兴答案【篇一：《岩体力学》教学大纲】t> 撰写人：学院审批：审批时间：年月日一．课程基本信息开课单位：土木工程与建筑学院课程编号： 01z20044b英文名称： rock mass mechanics学时：总计 32 学时，其中理论授课32 学时，实验（含上机）0 学时学分： 2.０学分面向对象： 2008 级及以后年级的土木工程与工程管理本科专业学生先修课程：《高等数学》、《土木工程概论》、《材料力学》、《普通地质学》、《弹性力学》、《工程地质》、《计算机文化基础》等。
教材：《岩体力学》，沈明荣，陈建峰编著，上海：同济大学出版社， 2006 年 07 月，第三版。
主要教学参考书或资料：1.《岩体力学》，阳生权，阳军生编著，北京：机械工业出版社，2008 年 09 月，第一版。
2. 《岩石力学》，徐志英编著，北京：水利水电出版社，2007 年 07 月，第三版。
3. 《岩石力学》，张永兴编著，北京：中国建筑工业出版社，2008 年 03 月，第二版。
4.gb 50218 —94 工程岩体分级标准．5.gb 50021 —2001 岩土工程勘察规范．6.《岩土工程手册》，岩土工程手册编委会编著，北京：中国建筑工业出版社， 1999 。
二．教学目的和任务岩体力学是一门应用型基础学科，是属土木工程专业任选课。
本课程的教学目的是通过课堂教学，使学生掌握岩石、岩体的基本概念，掌握地下洞室、岩质边坡和地基工程的稳定性分析方法及其基本的设计方法，并了解岩体力学的新理论新方法，掌握常用试验、测试的原理与方法。
三．教学目标和要求通过本课程的学习，充分理解并掌握岩石基本参数的概念，影响因素，试验方法；掌握莫尔强度理论和格里菲斯强度理论；对工程中一般岩体力学问题具有一定的分析和计算能力，如洞室围岩稳定性分析、岩质边坡稳定性分析、坝基稳定性分析等．同时，学生具有正确进行数字计算的能力，掌握测量岩石主要参数的操作能力，具有分析试验数据和编写报告的能力。
简答题1、地质体和岩体在概念上有哪些区别?答:(1) 岩体和地质体是同一物体在不同场合的两个名词。
(2) 就具体问题研究而言,岩体即为地质体的一部分。
(3) 岩体是工程地质学和岩体力学的专有名词。
有时将土地作为一种特殊岩体对待。
2、岩体和岩石的各自特征是什么?两者有何区别和联系?答:特征: 岩体: 不连续性、非均匀性、各向异性、有条件转化性; 岩石:是一种地质材料,是组成岩体的固相基质, 是连续、均匀、各向同性或正交各向同性的力学介质;区别联系::(1) 岩体赋存于一定地质环境之中, 地应力、地温、地下水等因素对其物理力学性质有很大影响, 而岩石试件只是为实验而加工的岩块, 已完全脱离了原有的地质环境。
(2) 岩体在自然状态下经历了漫长的地质作用过程, 其中存在着各种地质构造面,如不整合、褶皱、断层、节理,裂隙等而岩石相对完整。
(3) 一定数量的岩石组成岩体,且岩体无特定的自然边界, 只能根据解决问题的需要来圈定范围。
(4) 岩体是地质体的一部分, 并且是由处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征岩石所组成的集合体, 也可以看成是由结构面所包围的结构体和结构面共同组的。
3、岩体力学的一般工作程序(步骤) 和主要研究方法?答:工作程序:岩体工程地质信息采集—岩体工程地质力学模型—岩体稳定性评价—岩体工程设计—岩体工程施工—岩体性态监测; 主要研究方法: 工程地质法、测试试验法、理论研究法、综合研究法4、岩体的组成要素是什么?答:物质成分(岩石) 、结构(结构体、结构面) 、赋存环境(应力场、温度场、渗流场、其他物理场)5、从工程地质研究的角度, 简述岩石的主要造岩矿物及其基本性质?答:1 、可溶性矿物, 如岩盐、石膏、芒硝等, 在适宜条件下可溶解于水, 减少岩石的固相成分增加空隙比, 使岩石结构变松、力学性能降低、渗透性提高。
2、易风化矿物, 其稳定性取决于矿物的化学成分迁移活动性、矿物结晶特征、矿物生成条件。
２０２３年第３期／第４４卷 矿业工程力最大，其次为方案３，方案１的最大主应力最小。
２）数值模拟计算结果表明，主要岩层移动位置出现在采空区的上方，越靠近采空区，围岩的变形值越大；反之，距离采空区距离越远，围岩的变形值越小；且上盘水平位移值大于下盘的水平位移值，位移云图呈不对称的形状；方案１、方案２和方案３的地表最大沉降值分别为１２４．１６ｍｍ、２６０．４７ｍｍ和１８４．９４ｍｍ，地表最大水平位移分别为２９．７４ｍｍ、４６．１４ｍｍ和６５．０８ｍｍ。
３）当采用分段空场嗣后充填采矿法只开采－１００～－４００ｍ矿体，或采用上向水平分层充填采矿法对－４０～－１００ｍ矿体进行开采时，导水裂隙带距离地表高度大于１００ｍ，地表河流处于相对稳定状态；当采用分段空场嗣后充填采矿法对－４０～－１００ｍ矿体进行开采，塑性区范围显著增加，导水裂隙带距离地表距离相对较近，因此，建议－４０～－１００ｍ矿体不开采或采用上向水平分层充填采矿法进行开采。
４）工程应用结果表明，目前矿山开采过程中，地表仍处于相对稳定的状态，但后期应加强监测，实时对地表的安全性进行分析。
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矿压观测工测试真题题库1、单选O就是上区段采动影响稳定后，紧贴上区段废弃的巷道，在煤层边缘的煤体内重新掘进一条巷道。
A.保留老巷部分断面沿空掘巷B.双巷掘进C.完全沿空掘巷D.留小煤（江南博哥）墙沿空掘巷正确答案：C2、名词解释（老顶）周期来压正确答案：由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称为工作面顶板的周期来压。
3、单选O是由于地壳构造运动在岩体中引起的应力。
A.岩层载荷B.自重应力C.静水压力D.构造应力正确答案：D4、填空题全螺纹钢等强锚杆外露长度符合规定。
预应力树脂锚杆尾部露出锚具夹片（）mm o锚索外露长度不大于（）mmo正确答案：80-150；1505、填空题放顶煤开采一般认为顶煤厚度介于O之间会好一些，对于硬煤层，顶煤厚度应不超过6m。
正确答案：2-IOm6、问答题采煤工作面支柱的特性有几种？试比较其优缺点？正确答案：目前所使用的支柱的工作特性有三种。
分别为：急增阻式、微增阻式、恒阻式。
从支柱工作阻力适应顶板压力的特点进行分析，显然，恒阻性能的支柱较为有利。
恒阻式：支柱安装后，很快达到工作阻力，随支柱的下缩，工作阻力保持不变。
急增阻式性能比较差，可缩量小，初期支撑力低。
微增阻式介于恒阻式和急增阻式之间。
7、多选锚杆探测仪由三部分组成是OoA、主机B、探头C、接长杆D、测杆正确答案：A,B,C8、问答题什么叫支撑压力？正确答案：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布，一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。
9、问答题采煤工作面矿压显现的现象有哪些？正确答案：有顶板下沉、垮落、支柱变形与折损、煤壁片帮、支柱钻底、底板隆起、煤被压出、支架阻力明显增大等。
10、单选N为直接顶厚度与煤层采高的比值，()时顶板常在采空区内悬露上万平方米而不垮落。
A.N=OB.2<nC.N>5D.N=2正确答案：A11、名词解释断面破碎度正确答案：支架前梁端部到煤壁间顶板破碎的程度。
国家开放大学电大专科《土壤肥料学》期末试题标准题库及答案（试卷号：2091）最新国家开放大学电大专科《土壤肥料学》期末试题标准题库及答案（试卷号：2091）考试说明：本人汇总了历年来该科的试题及答案，形成了一个完整的标准考试题库，对考生的复习和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。
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一、单选题1．土壤胶体是( )。
A．一种矿物B．很小的土壤颗粒C．土壤中的一种物质D．原生矿物2．土壤中的次生矿物是由( )。
A. 岩浆岩风化而来B．沉积岩风化而来C．变质岩风化而来D．原生矿物风化而来3．中低产田指的是( )。
A．作物产量比较低的田B．作物平均产量比较低的田C．作物平均产量相对比较低的田D．作物产量相对比较低的田4．土壤与成土母质的明显差异在于( )。
A．颗粒大小B．养分含量C．质地D．有明显的发生层次5．许多作物缺锌时生长缓慢，植株矮小，是因为锌影响( )。
A. 生长素的合成B．一些酶的合成C．核酸的合成D．蛋白质的合成6．砂土的砂粒含量一般在( )。
A. 50%以上B．50%以下C．70%以上D．70%以下7．土壤水吸力相同时( )。
A．砂土比粘土的含水量高B．砂土比粘土的含水量低C．砂土和粘土的含水量差不多D．决定于其他因素8．在红壤形成过程中，主要特点是( )。
A．粘土矿物增多B．养分流失C．有机质累积D．铝相对增多9．以下比较好的利用秸秆的方式为( )。
A．用作燃料B．田间焚烧C．喂牛后过腹还田D．以上都是10．棉花缺硼时“蕾而不花”，其原因是硼影响( )。
A. 糖向花器的运输B．花器的受精C．细胞壁的形成D．糖的合成11．作物吸收的氮素如果超过其代谢消耗，则以( )形式存于体内。
3 岩石的强度理论3.1概述岩石的应力、应变增长到一定程度，岩石就要发生破坏。
用来表示岩石破坏条件的函数（极限状态下的应力与应力函数关系（应力准则）或应变与应变函数关系（应变准则），以前者多见，即σ1=f(σ2，σ3)或τ=f(σ)）称为破坏判据或强度准则。
它是判断岩土工程是否安全的依据或条件。
强度准则的建立，应反映岩石的破坏机理。
所有研究岩石破坏的原因、过程及条件的理论，称为强度理论。
强度准则与坐标系的选取无关，因此通常用坐标不变量表示。
常见的坐标不变量包括主应力σ1、σ2、σ3，应力不变量I1、I2、I3，应力偏量不变量J1、J2、J3。
岩石强度准则反映岩石固有的属性，因此一定要来源于试验，通过对试验资料的归纳分析，而得到强度准则。
岩石由于本身性质的差异和受力条件的不同，其破坏形式复杂多变，破坏机理多种多样，因此，人们提出许多岩石的强度准则。
目前应用较广的强度理论有库仑准则、莫尔强度准则、格里菲斯准则、DRUCKER-PRAGER准则等。
3.2库仑准则最早提出的强度准则或塑性条件（1773年）。
最简单、最重要，工程中很常用。
通过摩擦试验、压剪试验或三轴试验等确定岩石的库仑准则。
库仑认为，岩石的破坏主要是剪切破坏，岩石的强度是由岩石本身的抗剪切摩擦的黏结力和剪切面上法向应力产生的摩擦力构成的。
剪切破坏面上的强度准则为：τtanσφ=c⋅+库仑准则的破坏机理是：材料为有正应力情况下的剪切破坏形式，即压剪破坏。
剪切破坏的一部分用来克服与正应力无关的黏结力c，使材料颗粒间脱离关系，另一部分用力克服与正应力成正比的摩擦力σtanϕ，使面间产生错动而破坏。
库仑准则（即上述的方程）在σ—τ坐标系中为一条倾斜的直线（图5-1），直线斜率为tgφ，直线与σ轴的夹角为φ，在τ轴上的截距为c。
图5-1 库仑准则如果岩石试件上作用着σ1和σ3，使岩石处于极限平衡状态，则由σ1、σ3确定的莫尔圆与库仑强度曲线相切，切点的位置为破坏面的位置（见上图）。
由图可知φσσσσφctg c ⋅++-=22sin 3131 上式改写为：φφσφφσsin 1sin 1sin 1cos 231-++-⋅=c 上式为库仑准则的另一种表示形式（主应力之间的关系表达）。
当σ3=0时，σ1即为岩石的单轴抗压强度σc ，则有φφσsin 1cos 2-⋅=c c 上式为单轴抗压强度与抗剪强度指标之间的关系公式。
由图可知，破坏面的位置即破坏面与最大主应力面之间的夹角为2θ=90︒+φ，245φθ+= 。
由于对称性，破坏一般成对或共轭出现，形成X 共轭破坏面。
由于φφφ2tan sin 1sin 1=-+，因此有c tg σθσσ+=231，为库仑准则以主应力表达的坐标不变式。
库仑准则的应用条件：只适用于受压区。
其适用方法有代入公式法和图解法。
库仑准则存在的问题：没有考虑中间主应力的影响。
3.3莫尔准则莫尔强度是库仑准则的一种推广，提出于1900年。
莫尔强度理论认为，材料在达到极限平衡状态时，某剪切滑动面上的剪应力达到一个取决于正应力与材料性质的最大值。
也就是说，当岩石中某一平面上的剪应力超过该面上的极限剪应力值时，岩石破坏。
而这一极限剪应力值又是作用在该面上法向应力的函数，即τ=f(σ)。
该函数在σ—τ坐标系中为一条对称的曲线。
它可以通过单轴拉伸、单轴压缩、三轴压缩等试验确定。
实际上，该曲线是破坏是应力莫尔圆的外公切线（包络线），称为莫尔强度包络线。
利用这条曲线可以判断岩石中一点是否发生破坏，具体是根据应力绘制莫尔圆，同时将莫尔强度曲线绘制在同一坐标系中，考察它们的相对位置关系。
莫尔圆完全位于强度曲线以下时，不会破坏；相切，则切点代表的点（岩石中的一个面）处于极限平衡状态；应力圆部分超过强度曲线，岩石破坏（这种情况实际是不会出现的）。
图5-2 完整岩石的摩尔强度曲线莫尔强度曲线的形式多种多样，目前已经总结出的曲线有直线、二次抛物线、双曲线等。
为直线时即为库仑准则，又称为莫尔—库仑准则，是最常用的准则。
通常在低应力的条件下，莫尔强度曲线近似为直线。
斜直线的莫尔强度理论与库仑准则的形式一致，但二者对破坏机理的认识是不完全相同的。
莫尔准则的斜直线的应用范围可稍扩大或延伸至受拉区。
即受拉区，材料表现为拉裂或拉剪破坏，拉应力的绝对值愈大，剪切破坏应力愈小。
莫尔强度准则实质上是一种剪应力强度理论。
一般认为，该理论比较全面反映了岩石的强度特征，既适用于塑性岩石也适用于脆性岩石的剪切破坏。
同时也反映了岩石抗拉强度远小于抗压强度的特点，并能解释在三向等拉时破坏，而在三向等压时不会破坏的特点（曲线在受压区不闭合）。
岩石工程实践中应用很广泛。
莫尔准则的缺陷是没有考虑中间主应力的影响，与试验结果有一定的出入。
3.4 格里菲斯准则格里菲斯认为，诸如玻璃、钢之类的脆性材料，其断裂的原因是分布在材料中的微小裂纹尖端有拉应力集中（这种裂纹称为格里菲斯裂纹）所致。
也就是说，材料的破坏本质是由于拉伸应力引起的。
格里菲斯准则的基本假设：（1）材料内存在众多的随机分布的裂纹（格里菲斯裂纹）；（2）列文都呈张开、前后贯通状态，且互不相关；（3）各个裂纹都可视为长度相当、形状相似的扁平椭圆（图5-3）；（4）材料和裂纹都是各向同性的；（5）忽略中间主应力的影响。
平面压缩的格里菲斯裂纹模型格里菲斯强度曲线图5-3 格里菲斯强度准则格里菲斯准则方程在推导过程中将裂纹视为贯穿椭圆平面，按各向同性线弹性平面应变处理；由极值原理，先求出周边最大最危险应力及其位置（第一极值），再定出最危险裂纹长轴的方向和应力（第二极值）。
根据极值应力与单轴抗拉强度σt的关系，建立的格里菲斯准则方程为：当σ1+3σ3>0时() ()tσσσσσ=+-312318当σ1+3σ3≤0时-σ3=σt单轴压缩时，σ3=0，σ3的极限值为单轴抗压强度σc，则由上式得σc=8σt。
即格里菲斯准则可得出脆性材料抗压强度是抗拉强度的8倍的推断。
实际上格里菲斯准则的两个公式概括了单轴、三轴应力状态以及各种拉、压组合等十几种应力状态。
这就证明了格里菲斯准则认为的，不论何种应力状态，材料都是因为裂纹尖端附近达到极限拉应力而断裂的观点。
也就是说，不论应力状态如何，材料的破坏机制都是拉伸破坏。
格里菲斯准则的图示见图5-3。
图上完整地表示出了格里菲斯准则两个公式的适用范围。
3.5 Drucker-Prager 准则（D-P 准则）库仑准则与摩尔准则机理有相通之处，可以简称C-M 准则，C-M 准则体现了岩土压剪破坏的实质，所以获得广泛的应用。
但C-M 准则没有反映中间主应力的影响，不能解释岩土材料在静水压力下也能屈服或破坏的现象。
D-P 准则是在C-M 准则和塑性力学中的Mises 准则的基础上的扩展和推广而得到的，其准则方程为：021=-+=K J I f α其中，I 1=σ1+σ2+σ3=σx +σy +σz ，应力第一不变量；J 2=[(σ1+σ2)2+(σ2+σ3)2+(σ3+σ1)2]/6=[(σx -σy )2+(σy -σz )2+(σz -σx )2+6(τxy 2+τyz 2+τzx 2)]/6，应力偏量第二不变量；α、K 为仅与岩石内摩擦角φ和粘聚力c 有关的实验常数： ()φφαsin 33sin 2-= ()φφsin 33cos 6-⋅=c K D-P 准则考虑了中间主应力σ2的影响，又考虑了静水压力的作用，克服了C-M 准则的主要弱点。
在国内外岩土力学与工程数值计算分析中获得最为广泛使用，表现在目前常用的有限元软件中大多采用D-P 准则作为主要材料的模式之一。
需要指出的是，中间主应力的影响根据试验，一般不超过15%，相对而言，最小主应力的影响要比中间主应力要大得多。
因此，忽略中间主应力一般不算是有关强度准则的致命缺陷。
因此，工程实践中，C-M 准则的使用仍是最广泛的。
3.6 无拉力准则（习惯准则）由于岩石抗拉强度只有抗压强度的十几分之一到几十分之一，尤其是岩体和裂隙。
因此，在实际工程中，如果已知岩体受拉，就必须用锚杆和其他支护加固。
1960年代以后，有限元法用于地下工程逐渐增多。
计算结果，出现拉应力的区域是加固的重点。
为要找出拉应力区域的范围，常采用无拉力处理方式，即不考虑受拉区的应力，重新分配荷载和计算，追踪确定拉应力区的最终大小。
上述两种情况，都是认为只要出现拉应力，就处于危险状态，而不管拉应力的大小是否已达到抗拉强度。
这种看法实际上也代表了一种衡量强度的标准，即只要径向应力或切向应力（地下岩石工程围岩应力），两者之一或两者同时处于小于0的状态，岩体就被认为处于危险状态。
这种判断依据称为无拉力准则或习惯准则。
3.7 强度准则的实用选择从工程实际出发，一般分析问题时，在受压区采取斜直线型的库仑或摩尔准则即可。
如果采用非线性的摩尔准则，试验参数难于确定，计算繁杂，但精度提高并不显著，所以必要性不大。
在用有限元或其他数值计算法时，D-P 准则比C-M 准则相对比较完善，应用最为广泛。
任何情况下，对受拉区都可用格里菲斯准则或无拉力准则判断。
