岩土力学总复习
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岩体力学复习资料1、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。
2、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。
软化系数:指岩石试件的饱和抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值。
3、软岩(地质定义):单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。
4、蠕变:指在应力不变的情况下,岩石的变形随时间不断增长的现象。
5、结构面:指在地质历史发展过程中,岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度,厚度相对较小的宏观地质界面或带。
又称弱面或地质界面,是指存在于岩体内部的各种地质界面,包括物质分异面和不连续面,如假整合、不整合、褶皱、断层、层面、节理和片理等。
6、崩塌:斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体,突然脱离母体并以垂直运动为主,翻滚跳跃而下,这种现象或运动称为崩塌。
7、滑坡:斜坡岩土体在重力等因素作用下,依附滑动面(带)产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。
8、剪胀:在剪应力作用下,模型上半部沿凸台斜面滑动,除有切向运动外,还产生向上的移动。
这种剪切过程中产生的法向移动分量称之“剪胀”。
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。
剪胀角(angleofdilatancy):岩体结构面在剪切变形过程中所发生的法向位移与切向位移之比的反正切值。
9、岩石质量指标(RQD):指大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数。
10、岩石的长期强度:岩石的强度是随外荷载作用时间的延长而降低的,通常把作用时间t→∞的强度S∞称为岩石的长期强度11、流变性:指在外界条件不变时,岩石应变或应力随时间而变化的性质。
12、岩体强度:指岩体抵抗外力破坏的能力。
13、结构面类型:按形成原因分为原生结构面、构造结构面、次生结构面;按贯通情况分为非贯通性结构面、半贯通性结构面、贯通性结构面。
14、流变性的表现:蠕变、松弛和弹性后效。
《岩石力学》综合复习资料一、填空题1、当岩石孔隙度增大或孔隙压力增大时,岩石强度(1);当围压增大时,岩石强度(2)。
2、对于岩石而言,破坏前的应变或永久应变在(3)可作为脆性破坏,(4)作为延性破坏,(5)为过渡情况。
3、围压影响着岩石的残余强度。
随着围压加大,岩石的残余强度逐渐增加,直到产生(6)或(7)。
4、随着围压的增加,岩石的破坏强度、屈服应力及延性都(8)。
5、抗剪强度一般有两种定义:一种是指(9);另一种定义为(10)。
前者考虑到剪切破坏时岩石中包含(11)和(12);后者仅仅取决于(13)。
因此,亦有人称前者为(14),称后者为(15)。
确定岩石抗剪强度的室内实验常采用(16),从岩石三轴实验可知,当围压较低时,岩石剪切破裂线近似为(17);但当围压较高时则为(18)。
6、岩石的抗拉强度是指(19)。
可采用(20)方法来测定岩石的抗拉强度,若试件破坏时的拉力为P,试件的抗拉强度为σ,可用式子(21)表示。
7、在物理环境不变的条件下,若盐岩颗粒较大,则蠕变应变率(22)。
岩石蠕变应变率随着湿度的增加而(23)。
8、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律,许多学者定义了一些基本变形单元,它们是(24)、(25)、(26)。
将这些变形单元进行不同的组合,用以表示不同的变形规律,这些变形模型由(27)、(28)、(29)。
9、在岩体中存在大量的结构面(劈理、节理或断层),由于地质作用,在这些结构面上往往存在着软弱夹层;其强度(30)。
这使得岩体有可能沿软弱面产生(31)。
10、Griffith理论说明了裂缝(32),但不能说明裂缝(33)。
11、在加压过程中,井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力,当此拉应力达到地层的(34)时,井眼发生破裂。
此时的压力称为(35)。
当裂缝扩展到(36)倍的井眼直径后停泵,并关闭液压系统,形成(37),当井壁形成裂缝后,围岩被进一步连续地劈开的压力称为(38)。
岩石力学复习资料岩石力学是研究岩石在地壳内的力学性能和岩石体受力行为的科学。
它是岩土工程学和地质科学等学科的基础,对于岩土工程设计和地质灾害研究具有重要意义。
本文将回顾岩石力学的基本概念、岩石的力学参数以及岩石的力学行为。
一、岩石力学基本概念1. 岩石力学的定义岩石力学是研究岩石在地壳内受力行为和力学性能的科学。
2. 岩石力学的分类岩石力学可以分为静力学和动力学两个方面,静力学研究岩石在静态力下的受力行为,动力学研究岩石在动态力下的受力行为。
3. 岩石力学的应用领域岩石力学广泛应用于岩土工程设计、地质工程、矿山工程、地震工程等领域。
二、岩石的力学参数1. 岩石的强度参数强度参数是描述岩石抵抗外力破坏的能力的物理参数,包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。
2. 岩石的变形参数变形参数是描述岩石受力后变形行为的物理参数,包括弹性模量、切变模量、泊松比等。
3. 岩石的破裂参数破裂参数是描述岩石破坏过程的物理参数,包括岩石的裂纹扩展速率、割裂强度等。
三、岩石的力学行为1. 岩石的离散性与连续性岩石具有离散性与连续性两个特点,离散性体现为岩石的裂缝和节理,连续性体现为岩石的均质性和各向同性。
2. 岩石的强度与变形特性岩石的强度和变形特性是岩石力学的核心内容,强度特性决定了岩石的抗破坏能力,变形特性描述了岩石在受力下的变形行为。
3. 岩石的破坏机理岩石的破坏机理是研究岩石力学行为的重要内容,常见的岩石破坏机理包括拉裂破坏、压碎破坏、剪切破坏等。
四、岩石力学实验岩石力学实验是研究岩石力学行为的重要手段,常用的岩石力学实验包括压缩试验、拉伸试验、剪切试验等。
五、岩石力学在工程中的应用1. 岩土工程设计岩石力学为岩土工程设计提供了可靠的理论依据和实验方法,通过岩石力学参数的测定和工程实例的分析,可以有效评估岩土体的稳定性和承载能力。
2. 地震工程岩石力学对地震工程的设计和评估具有重要作用,通过岩石的动力学特性和破坏机理的研究,可以预测地震对岩石体的影响,提高地震工程的抗震能力。
岩体力学—复习提纲第一章绪论•学科定义:岩体力学、工程岩体力学•工程岩体力学研究的根本目的和任务•工程力学的研究内容•岩体力学的研究方法第二章岩块和岩体的地质特征•岩石•岩块•结构面、软弱结构面•岩体•结构面连续性系数•岩石质量指标RQD•结构面张开度e•粗糙度系数JRC•起伏角i•岩块的结构、岩块的构造•风化空隙率I w、风化系数k f•结构体•岩体的工程分类•岩体基本质量指标BQ•岩体的完整性系数k v•巴顿岩体质量指标Q—六个参数组合、三个重要方面•简述岩石的基本构成•简述岩石的地质成因类型•简述结构面的成因类型(地质成因类型、力学成因类型)•简述结构面的规模与分级•说明岩块与结构体的区别•简述岩体的结构类型•简述国家标准《工程岩体分类标准》(GB50218—94)中建议的工程岩体分类方法第三章岩石的物理、水理与热学性质•岩石的物理性质•岩石的水理性质•岩石的热学性质•岩石的密度:颗粒密度、块体密度(干密度、饱和密度、天然密度)•岩石的空隙率(总空隙率、总开空隙率、大开空隙率、小开空隙率、封闭空隙率)•吸水率w a•饱和吸水率w p•饱水系数k s•渗透系数K•软化系数K R•抗冻系数R d•质量损失率K m•强度损失率R L•比热容C•导热系数k•热扩散率•热膨胀系数•简述在冻融作用下强度降低和破坏的原因•简述温度对岩石特性的影响第四章岩块的形变与强度性质•岩石的力学性质•弹性/ 弹性变形•塑性/ 塑性变形•粘性/ 流变(蠕变、松弛、弹性后效)•脆性•延性、延性度、转化压力•变形模量E / 初始模量E i、切线模量E t、割线模量E s•泊松比ν•循环加荷(逐级循环加荷、反复循环加荷)•回滞环•疲劳强度•常规三轴试验•真三轴试验•应力路径•本构方程•Maxwell模型•Kelvin模型•岩石的破坏•脆性破坏•延性破坏•岩石的强度•单轴抗压强度σ c•三轴抗压强度σ 1m•单轴抗拉强度σ t•脆性度(n b = σ c / σ t)•剪切强度(抗剪断强度σ≠0、抗切强度σ=0、摩擦强度)•强度准则(破坏判据)•强度理论•简述岩块单轴压缩应力—应变全过程曲线的五个变形阶段•说明“试验机刚度效应”•简述“回滞环”的形成机理•简述岩石的“记忆”现象及其形成机理•说明产生疲劳破坏的最低应力水平•按应变速率划分的荷载类型有哪几类?•说明脆性破坏与延性破坏的划分标准•简述典型蠕变的四个阶段•推导Maxwell模型的蠕变本构方程并绘出Maxwell体的蠕变曲线•推导Kelvin模型的蠕变本构方程并绘出Kelvin体的蠕变曲线•简述最大正应变强度理论、莫尔强度理论、八面体应力强度理论和格利菲斯强度理论的基本观点和适用条件•推导库伦—纳维尔(莫尔—库伦)强度准则τ=c+σ⋅tgφ的另外六种形式•根据格利菲斯强度理论,当应力满足σ 1 +3σ 3≥ 0时,最易扩展的裂纹方向与σ1之间的夹角是多大?裂纹开始扩展的强度准则是什么?裂纹尖端附近裂纹扩展的方向与裂纹长轴之间的夹角是多大?第五章结构面的变形与强度性质•结构面的力学性质•结构面法向刚度K n•结构面初始法向刚度K ni•结构面的剪切刚度K s•剪胀效应•剪胀角αd•剪断率a s•剪胀率v•结构面的壁岩强度JCS•结构面的基本摩擦角φ j/ 倾斜试验•充填度•简述结构面法向变形的特征•结构面剪切变形有哪两种类型?•规则锯齿形起伏结构面的剪切强度曲线•简略分析剪胀效应产生的原因•简述结构面充填物成分、充填物厚度对结构面抗剪强度的影响第六章岩体的力学性质•岩体的力学性质•变形模量E0•弹性模量E•岩体变形的结构效应•岩体强度•岩体的抗剪强度(抗剪断强度σ≠0、抗切强度σ=0、结构面抗剪强度)•岩体的抗压强度•结构角•应力比n = σ 1 /σ 3•具有一组结构面的岩体强度分析计算•多组结构面对岩体强度的影响•结构面密度对岩体强度的影响•围压对裂隙化岩体强度的影响第七章岩体中的天然应力•天然应力•重分布应力•天然应力分布的临界深度•天然应力比λ=σh / σv•岩体中天然应力状态的工程意义•简述地应力测量的水压致裂法第八章地下洞室围岩稳定性分析•地下洞室•重分布应力作用•围岩•围岩应力•围岩压力•围岩抗力、围岩抗力系数•应力集中系数•围岩变形•围岩破坏•普氏系数(坚固性系数)f、普氏内摩擦角(似摩擦角)φf•σh = σv = σ0时,圆形洞室的围岩重分布应力公式•λ=σh / σv≠1时,圆形洞室洞壁上的重分布应力公式及洞顶底和洞两侧洞壁围岩的重分布应力变化规律•塑性圈内围岩重分布应力的特点•弹、塑性区分界面上围岩重分布应力的特点•根据围岩压力计算的修正的芬纳公式,分别按塑性松动圈半径R1和洞壁围岩位移u R0的发展,讨论洞室支护的最佳时间•用普氏理论计算洞顶、侧壁和洞底围岩压力•浅埋洞室顶部的围岩压力计算公式及其适用范围•太沙基洞顶围岩压力公式的推导•简述运用极限平衡方法进行围岩压力分析的主要内容1)有一结构面,其起伏角i = 10︒,结构面的粘聚力C j = 0,基本摩擦角φb = 35︒;两壁岩石的内摩擦角φ = 40︒,内聚力C = 10MPa。
岩土力学总复习内容与要求第一部分土体力学绪论第1章土体中的应力第2章地基变形计算第3章土压力理论第4章土的抗剪强度与地基承载力第5章土坡稳定性分析第二部分岩体力学绪论第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质第3章岩块(石)的变形与强度第4章结构面的变形与强度第5章岩体的力学性质第6章岩体中的天然应力第7章地下洞室围岩稳定性分析第8章岩体边坡稳定性分析符号说明:◆掌握(含记住)▲理解△了解第一部分土体力学绪论◆土力学的研究对象、研究内容、研究任务及土体的工程特性(与一般连续体相比)▲土体在工程建筑中的三种用途第1章土体中的应力§1.1 概述▲地基附加应力σz是引起地基变形破坏的根源§1.2 土体的自重应力(σcz)◆σcz的概念◆σcz的计算方法(含有地下水与不透水层的情况)§1.3 基底压力(p)与基底附加压力(p 0)◆p 、p 0的概念◆影响p 的因素有哪些?◆计算、的已知斜向偏心荷载竖向偏心荷载竖向中心荷载0p p e ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎭⎬⎫,P13式1-14要求记住。
§1.4 地基中的附加应力(σz )◆布氏解的假设前提及其适用范围◆局部荷载下σz 的影响因素◆矩形基础在⎪⎩⎪⎨⎧竖向梯形荷载竖向三角形荷载竖向均布荷载下σz 的计算其中注意B 边的取法与角点法、等效均布荷载法的应用◆条基均布荷载与三角形荷载下σz 的计算◆圆形基础均布荷载与三角形荷载下σz 的计算(前者r 范围,后者基底投影内)说明:σz 计算中,地基附加应力系数可查表!若遇到,会给出表。
◆非均质地基中的附加应力集中现象与附加应力扩散现象及其概念第2章 地基变形计算§2.1 概述◆地基变形按成因的分类◆地基变形按计算原理的主要方法§2.2 分层总与法(应力比法)◆计算原理与主要计算步骤▲具体计算方法§2.3 规范法◆计算原理与计算步骤▲具体计算方法▲平均附加应力系数的含义△规范法的优点§2.4 相邻荷载对地基变形的影响▲采用分区后叠加法§2.5 e-lg σ法(考虑应力历史法)◆正常固结土、超固结土、欠固结土变形计算中的压缩、再压缩与压缩指数(Cc)、回弹指数(Ce)的应用(公式不需死记)§2.6 弹性力学公式法(三向变形效应法)△一般了解§2.7 饱与粘性土的渗透固结▲渗透固结的影响因素及研究意义▲一维渗透固结理论的基本假设△固结方程的推导过程◆固结度的概念及其应用、固结层厚度(H)的取法第3章土压力理论§3.1 挡土墙上的土压力◆土压力的概念及其影响因素◆土压力的类型p0、p a、p p◆静止土压力的计算§3.2 朗肯土压力理论◆朗肯土压力理论的前提假设◆无粘性土、粘性土的主动土压力与被动土压力的计算方法◆填土分层、有地下水与表面有均布荷载情况下朗肯土压力的计算§3.3 库仑土压力理论◆基本假设◆无粘性土的库仑土压力计算原理△粘性土的库仑土压力计算原理◆坦墙的概念第4章土的抗剪强度与地基承载力§4.1 土的抗剪强度◆土的抗剪强度概念及剪切破坏本质与破坏条件△测定抗剪强度的常用方法◆掌握库仑公式的总应力法与有效应力法的表示方法◆莫尔-库仑强度理论的公式法与图解法◆直剪试验条件对实际排水条件的模拟△孔隙水压力系数A、B的确定方法◆应力路径的概念及正常固结土与超固结土应力路径的不同§4.2 (浅基础)地基承载力概述◆地基破坏的基本模式、阶段与界限荷载◆地基承载力与地基承载力特征值的概念§4.3 地基承载力的理论公式法◆临塑荷载公式法与临界荷载公式法的基本原理◆通过极限承载力通式分析地基承载力的组成及其影响因素§4.4 地基承载力的原位试验法与§4.5 地基承载力的经验法△一般了解第5章土坡稳定性分析§5.1 概述◆影响土坡稳定性的因素§5.2 无粘性土坡稳定性分析◆无粘性土坡稳定性分析方法§5.3 粘性土坡稳定性分析◆(瑞典)圆弧法的计算原理及确定滑弧圆心的技巧△毕肖普(圆弧)条分法的计算原理及设定圆心与分条的技巧◆掌握费伦纽斯法、毕肖普法与简化毕肖普法在计算原理上的区别△不平衡推力传递法与复合型滑面的土坡稳定性计算原理§5.4 土坡稳定性分析中的若干问题△一般了解第二部分岩体力学绪论◆岩体力学的研究对象与任务◆(工程)岩体的概念及其工程特性第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介§1.1 岩块的地质特性◆岩块及其结构的概念§1.2 结构面的地质特性◆结构面、软弱结构面与泥化夹层的概念▲结构面在岩体工程稳定性中的重要作用§1.3 岩体的地质特性◆岩体结构的概念及其分类方案§1.4 岩体的工程分类简介◆岩块的力学强度分类、RQD概念▲巴顿岩体质量(Q)分类中三项指标的含义第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质§2.1 岩石的物理性质◆岩石空隙性中的n=n o+n c=(n a+ n b)+n c§2.2 岩石的水理性质◆岩石的吸水率、饱与吸水率、饱水系数、软化系数与抗冻系数的定义及其与空隙性指标的关系§2.3 岩石的热学性质(不作要求)第3章岩块(石)的变形与强度§3.1 概述△岩块力学属性的基本类型§3.2 岩石(块)的变形性质一、单轴压缩下的变形◆岩块的变形阶段、机理及特征指标◆动荷载、蠕变荷载、弹性滞后、应变强化、回滞环、岩石的“记忆”、疲劳破坏与疲劳强度等概念▲荷载条件对岩石变形的影响二、三轴压缩下的变形△一般了解三、岩石的蠕变性◆岩石的蠕变、流动、长期强度、极限长期强度的概念◆蠕变类型、蠕变阶段的划分▲M、K、Bu蠕变模型及其本构方程、本构曲线§3.3 岩石(块)的力学强度◆岩块单轴抗压强度(σc)概念及其影响因素◆岩块三轴抗压强度(σ1m)概念及其影响因素◆岩块单轴抗拉强度(σt)概念◆岩块抗剪强度(τf)概念及其按试验方法的分类§3.4 岩石(块)的破坏判据◆岩石破坏判据与强度理论的概念◆库仑—纳维尔判据与莫尔判据的基本原理◆格列菲斯判据与修正格列菲斯判据的本质及其区别第4章结构面的变形与强度§4.1 结构面的变形性◆结构面的法向刚度与剪切刚度的概念§4.2 结构面的力学强度(τf或c j、φj)△平直无充填结构面、粗糙起伏结构面、非贯通的断续结构面、具有软弱物充填的结构面4类结构面力学强度的主要特征第5章岩体的力学性质◆控制岩体力学性质的主要因素§5.1岩体的变形性质△岩体变形的主要试验△岩体变形参数(E m、E me)的静力载荷试验法的确定原理△岩体变形的组成、类型及其特征◆岩体变形结构效应的概念§5.2 岩体的强度性质◆岩体剪切强度的概念及其分类与主要影响因素◆岩体抗压强度的结构面产状效应:公式法与摩尔图解法▲约翰图解法第6章岩体中的天然应力§6.1 概述◆天然应力与重分布应力的概念▲研究岩体天然应力的意义§6.2 岩体中天然应力的分布特征△一般了解§6.3 岩体天然应力的量测▲量测原理§6.4 岩体中天然应力的估算不作要求第7章地下洞室围岩稳定性分析§7.1 概述◆围岩与围岩应力的概念§7.2 围岩应力的计算◆无压圆形洞室弹性围岩洞壁处应力计算及λ的影响◆无压圆形洞室弹性围岩λ=1.0时围岩应力计算及其分布规律△(其它洞形洞壁处的σθ计算一般了解)◆无压圆形洞室塑性围岩的应力分带及求塑性圈半径的修正芬纳-塔罗勃公式的应用◆掌握有压圆形洞室弹性围岩的应力计算§7.3 围岩的变形与破坏分析△围岩变形破坏的结构效应△弹性围岩与塑性围岩的位移计算▲围岩破坏区范围圈定的原理§7.4 围岩压力计算◆围岩压力的概念及其按形成机理的分类◆形变围岩压力、松动围岩压力、冲击围岩压力的概念◆形变围岩压力的修正芬纳-塔罗勃公式的应用◆岩爆的产生条件§7.5 围岩抗力与围岩极限承载力◆掌握围岩抗力、抗力系数、单位抗力系数与围岩极限承载力的概念第8章岩体边坡稳定性分析§8.1 概述△一般了解§8.2 岩体边坡的应力分布特征◆应力分布特征△影响因素§8.3 边坡岩体的变形与破坏分析简介(定性)▲掌握边坡岩体的变形类型与破坏类型△影响因素§8.4岩体边坡稳定性分析步骤△一般了解§8.5 平面滑动型岩体边坡稳定性计算(平面问题)◆考虑地下水与地震荷载的单滑面岩坡稳定性计算原理与方法▲同向双平面滑动稳定性计算原理(含滑体内有与无结构面的情况)§8.6 楔形体滑动型岩体边坡稳定性计算(空间问题)▲楔形体滑动的稳定性计算原理。
复习提纲1.何谓岩体力学?它的研究任务和对象是什么?岩体力学(rockmass mechanics)是力学的一个分支学科,是研究岩体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科学,是一门应用型基础学科。
岩体力学(rockmass mechanics)是力学的一个分支学科,是研究岩体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科学,是一门应用型基础学科。
2.岩体力学采用的研究方法有哪些?(1)工程地质研究法。
(2)试验法。
(3)数学力学分析法。
(4)综合分析法。
3.何谓岩块?岩体?试比较岩块、岩体与土的异同点。
岩块指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元体。
岩体是指地质历史过程中形成的,由岩块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。
相同点:岩石和土一样,也是由固体、液体和气体三相组成的。
4.何谓结构面?从地质成因上和力学成因上结构面可划分为哪几类?各有什么特点?结构面指地质历史发展过程中,在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度,厚度相对较小的地质界面或带。
(一)地质成因类型原生结构面构造结构面次生结构面(二)力学成因类型张性结构面剪性结构面(一)1.原生结构面 岩体在成岩过程中形成的结构面。
2构造结构面是岩体形成后在构造应力作用下形成的各种破裂面,包括断层、节理、劈理和层间错动面等。
3.次生结构面是岩体形成后在外营力作用下产生的结构面,包括卸荷裂隙、风化裂隙、次生夹泥层和泥化夹层等。
(二)1张性结构面特点:张开度大、连续性差、形态不规则、面粗糙,起伏度大及破碎带较宽,易被充填,常含水丰富,导水性强2剪性结构面特点:连续性好,面较平直,延伸较长并有擦痕镜面等。
5.剪性结构面有何特征?为什么岩体中以剪性结构面数量最多?6.何谓岩体结构?各类岩体结构的主要区别是什么?岩体结构指岩体中结构面与结构体的排列组合关系。
分为整体状、块状、层状、碎裂状、散体状结构。
第一章土体的性质1.何谓土、土体、土力学?土是各种岩石矿物颗粒组成的松散集合体。
土体是由一定的土体材料组成,具有一定的土体结构,赋存于一定地质环境中的地质体。
土力学是运用力学知识和土工测试技术,研究土的生成、组成、密度或软硬状态等物理性质,研究土的应力、变形、强度和稳定性等静力、动力性状和规律的一门学科。
2.土的形成、三相组成结构和构造?土的形成:地壳表层的岩石长期受自然界的风化作用,大块岩体不断破碎及发生成分变化,再经搬运、沉积而成为大小、形状和成分都不相同的松散颗粒集合体。
土的成因类型:残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、冰积土、风积土土的三相组成:固相+液相+气相,固相构成土骨架,起决定作用。
液相有重要影响。
气相起次要作用。
饱和土:土中空隙全部被水充满;干土:土中空隙全部被气体充满;非饱和土:土中空隙同事有水和空气。
土中水或溶液:一、结合水:强结合水和弱结合水二、自由水:毛细水和重力水土的结构:单粒结构、蜂窝结构、絮状结构土的构造:同一土层中的物质成分和颗粒大小等相近的各部分之间的相互关系特征。
土的不均匀性:土的成层性-层理特征-层理构造和土的裂隙性-裂隙构造分散构造-厚度大的粗粒土-性质相近、分布均匀3.无粘性土的相对密度、粘性土的塑性指数和液性指数及粘性土的稠度及灵敏度、触变性?无粘性土的相对密度:常用相对密实度Dr来衡量无粘性土的松紧程度稠度指粘性土的干湿程度或在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力,是粘性土最主要的物理状态指标。
可塑性:土在外力作用下可改变形状但不显著改变其体积也不开裂,外力卸除厚仍能保持已有的形状塑性指数:液限和塑限之差的百分数值(去掉百分号)。
用I p表示,取整数塑性指数越高,吸着水含量可能高,土的粘粒含量越高。
液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系,表达了天然土所处的状态。
灵敏度:St=Qu/Qt(原状土与其重塑后立即进行试验的无侧限抗压强度之比值。
第一章1.岩石力学:固体力学的分支,研究岩石在不同物理环境的力场中产生力学效应的学科,也称为岩体力学。
研究对象:岩石与岩体2.岩石:地质作用下矿物或岩屑按一定规律聚集形成的自然物体。
可以有微小裂纹、间隙、层理等缺陷,但没有弱面,是较完整的岩块。
3.影响岩石的力学和物理性质的三个重要因素:(1)矿物:构成岩石的自然元素和化合物,如方解石、石英、云母等。
(2)结构:构成岩石的物质成分、颗粒大小和形状、相互结合情况。
(3)构造:组成成分的空间分布及其相互间排列关系。
4. 岩石按成因分类(1)岩浆岩:岩浆冷凝形成,也称火成岩。
大数由结晶矿物组成,成分和物性均一稳定,强度较高。
代表:玄武岩、花岗岩。
(2)沉积岩:母岩经风化剥蚀、搬运、海湖沉积、硬结成岩,由颗粒和胶结物组成,显著层状特点。
力学特性与矿物、岩屑、胶结物、沉积环境相关。
代表:砾岩、砂岩、石灰岩。
(3)变质岩:地壳中母岩受变质作用(高温、高压及化学流体)形成。
力学性能与母岩性质、变质作用及变质程度有关。
代表:大理岩、石英岩。
注:沉积岩和变质岩的层理构造产生各向异性特征,应注意垂直及平行于层理构造方向工程性质的变化。
5. 岩体:在地质环境中经受变形、破坏,具有一定结构的地质体。
包括岩石结构体和一定的结构面(地质构造形迹),强度远小于岩石。
6.岩体结构要素:结构面和结构体(1)结构面:一定方向,延展较大,厚度较小的面状地质界面,包括物质的分界面和不连续面,如断层、节理、层理、片理、裂隙等。
结构面产状、切割密度、粗糙度和黏结力、填充物性质等是评定岩体强度和稳定性能的重要依据。
(2)结构体:四周被不同产状结构面分割包围的岩块。
常见的结构体形式:块状、柱状、板状、菱形、楔形等。
7. 岩体结构类型及特征8.岩体特征(1)岩体是非均质各向异性材料;(2)岩体内存在着原始应力场。
主要包括重力和地质构造力,重力应力场以铅垂应力为主,构造应力场是以水平应力为主。
(3)岩体内存在着一个裂隙系统。
一、填空题 : 1.工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。
2.土是由 固相 、 气相 、和 液相 三部分组成。
3.土体的应力按引起的原因分为 自重应力 和 附加应力 两种。
4.对于天然土,OCR>1时的土是 超固结土 ,OCR=1的土属于 正常固结土 ,而OCR<1的土是 欠固结土 。
5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有 筛析法 和 比重计法 。
6. 土体的变形可分为由正应力引起的 体积变形 和由剪应力引起的 形状变形 。
7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
8.根据渗透破坏的机理,渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲刷。
9.控制坝基及地基的渗流,其主要任务可归结为三点:一是尽量减少渗漏量;二是提早释放渗透压力,保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性;三是防止渗透破坏,保证渗透稳定性。
10.为了考虑固结程度和排水条件对抗剪强度的影响,根据加荷速率的快慢将直剪试验划分为快剪、固结快剪和慢剪三种类型。
11.根据固结排水条件的不同,相应于直剪试验,三轴试验也可分为不固结不排水剪(UU)、固结不排水剪(CU)和固结排水剪(CD)三种类型。
12.某土单元体抗剪强度指标c =20Kpa ,︒=18ϕ,大主应力σ1=400Kpa ,则该单元体小主应力σ3= 182 Kpa 时,该土处于极限平衡状态,若σ3=200Kpa ,该土处于 稳定 状态。
13.饱和砂土在低围压下受剪时,对于松砂来说,其固结不排水剪试验测得的强度要比固结排水剪试验测得的强度 高 (高或低),对于紧砂来说,其固结不排水剪试验测得的强度要比固结排水剪试验测得的强度 低 (高或低)。
14.根据摩尔-库伦破坏准则,理想状态下剪破面与大主应力面的夹角为:2/45ϕ+o。
15.太沙基公式中,N γ、Nq 、NC 称为承载力系数,由内摩擦角确定。
总复习题1岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定的。
2按岩石的成因可分为三大类:岩浆岩、沉积岩、变质岩。
3岩石的强度:岩石在各种荷载作用下达到破坏时所能承受的最大应力。
4影响岩石强度指标值的因素有:(1)试件尺寸;(2)试件形状(3)试件三维尺寸比例;(4)加载速率;(5)温度。
5岩石单轴抗压强度:岩石在单轴压缩荷载作用下所能承受的最大压应力。
6岩石试件在单轴压缩荷载作用下破坏时可能产生的三种破坏形式:①X状共轭斜面剪切破坏②单斜面剪切破坏③拉伸破坏7岩石的三轴抗压强度:岩石在三向压缩荷载作用下达到破坏时的能承受的最大压应力。
8岩石的三轴压缩试验按加载方式分为真三轴加载(立方体)和伪三轴实验(圆柱体)两种。
9岩石单轴抗拉强度:岩石在单轴拉伸荷载作用下所能承受的最大拉应力。
10 岩石单轴抗拉强度一般为岩石单轴抗压强度的1/4~1/25,平均为1/10,由于岩石单轴抗拉强度很低,所以在工程设计中应尽可能避免拉应力的出现。
11岩石的抗剪强度:岩石在剪切荷载作用下达到破坏前所能承受的最大剪应力。
12 典型的岩石非限制性剪切强度试验有四种:单面剪切试验,双面剪切试验,冲击剪切试验和扭转剪切试验。
13在压缩试验中,根据试验机的刚度将试验机分为软(柔)性试验机和刚性试验机两类。
14岩石的全应力-应变曲线除能全面反映岩石在受压破坏过程中的应力、变形特征,特别是破坏后的强度与力学性质变化规律外,还有以下三个用途:预测岩爆、预测蠕变破坏和预测循环加载条件下岩石的破坏。
15岩石的变形有弹性变形、塑性变形和粘性变形三种。
岩石的变形特性通常用弹性模量、变形模量和泊松比等指标表示。
16 在常温常压下,岩石既不是理想的弹性体,也不是简单的塑性体和粘性体,而往往表现出弹塑性,塑弹性、弹粘塑性、粘弹性等复合性质。
17什么是岩石的应力-应变过程曲线?画出典型的岩石全应力哪四个阶段?岩石试件在单轴压缩荷载作用下产生变形的全过程由图由全应力一应变曲线将岩石的变形分为四个阶段:①孔隙裂隙压缩阶段(OA段):岩石原有弹性结构面或裂隙逐渐闭合,岩石被压密,呈非线形变形。
第一讲岩石的基本物理力学性质一、内容提要:本讲主要讲述岩石的物理力学性能等指标及其试验方法,岩石的强度特性。
二、重点、难点:岩石的强度特性,对岩石的物理力学性能等指标及其试验方法作一般了解。
一、概述岩体力学是研究岩石和岩体力学性能的理论和应用的科学,是探讨岩石和岩体对其周围物理环境(力场)的变化作出反应的一门力学分支。
所谓的岩石是指由矿物和岩屑在长期的地质作用下,按一定规律聚集而成的自然体。
由于成因的不同,岩石可分成火成岩、沉积岩、变质岩三大类。
岩体是指在一定工程范围内的自然地质体。
通常认为岩体是由岩石和结构面组成。
所谓的结构面是指没有或者具有极低抗拉强度的力学不连续面,它包括一切地质分离面。
这些地质分离面大到延伸几公里的断层,小到岩石矿物中的片理和解理等。
从结构面的力学来看,它往往是岩体中相对比较薄弱的环节。
因此,结构面的力学特性在一定的条件下将控制岩体的力学特性,控制岩体的强度和变形。
【例题1】岩石按其成因可分为( )三大类。
A. 火成岩、沉积岩、变质岩B. 花岗岩、砂页岩、片麻岩C. 火成岩、深成岩、浅成岩D. 坚硬岩、硬岩、软岩答案:A【例题2】片麻岩属于( )。
A. 火成岩B. 沉积岩C. 变质岩答案:C【例题3】在一定的条件下控制岩体的力学特性,控制岩体的强度和变形的是( )。
A. 岩石的种类B. 岩石的矿物组成C. 结构面的力学特性D. 岩石的体积大小答案:C二、岩石的基本物理力学性质及其试验方法(一)岩石的质量指标与岩石的质量有关的指标是岩石的最基本的,也是在岩石工程中最常用的指标。
1 岩石的颗粒密度(原称为比重)岩石的颗粒密度是指岩石的固体物质的质量与其体积之比值。
岩石颗粒密度通常采用比重瓶法来求得。
其试验方法见相关的国家标准。
岩石颗粒密度可按下式计算2 岩石的块体密度岩石的块体密度是指单位体积岩块的质量。
按照岩块含水率的不同,可分成干密度、饱和密度和湿密度。
(1)岩石的干密度岩石的干密度通常是指在烘干状态下岩块单位体积的质量。
岩石力学期末复习总结岩石力学期末复习一、知识点部分1.线密度K":指结构面法线方向单位测线长度上交切结构面的条数2.粗糙度:可用粗糙系数JRC表示,随粗糙度的增大,结构面的摩擦角也增大3.结构面填充分类:薄膜填充、断续填充、连续填充、层厚填充4.疲劳强度:疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力,称为疲劳强度或疲劳极限。
5.流变:在外部条件不变的情况下,岩石的变形或应力随时间而变化的现象6.弹性后效:弹性后效指的是材料在弹性范围内受某一不变载荷作用,其弹性变形随时间缓缓增长的现象。
在去除载荷后,不能立即恢复而需要经过一段足够时间之后才能逐渐恢复原状,应变恢复总是落后于应力7.三轴压缩强度:试件在三向应力作用下能抵抗的最大轴向应力i.σ$%=$'()*?$,()*?σ-+2C$'()*?$,()*?ii.σ$%=σ-tan445°+?4+2C tan(45°+?4)8.RQD:大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数9.本构关系(名词解释):指岩体在外力作用下,应力或应力速率与其应变或应变速率的关系10.强度理论:采用判断推理的方法,推测材料在复杂应力状态下破坏原因,从而建立强度准则的假说11.典型岩体变形的本构规律1)弹性均质完整结构岩体变形本构规律2)弹性均质断续结构和碎裂结构岩体变形本构规律3)黏弹性材料块状或平卧层状完整结构岩体变形本构规律12.围岩压力:地下洞室围岩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13.形变围岩压力:由于围岩塑性变形,如塑性挤入、膨胀内鼓、弯折内鼓等形成的挤压力14.松动围岩压力:由于围岩拉裂塌落、块体滑移及重力坍塌等破坏引起的压力15.冲击围岩压力:由岩爆形成的一种特殊围岩压力16.岩爆:在具有高天然应力的弹脆性岩体中,进行各种有目的的地下开挖工程时,由开挖卸载及特殊地质构造作用引起开挖周边岩体中应力高度集中,岩体中积聚了很高的弹性应变能。
岩石力学补充资料第一章绪论1.1.1 岩石力学就是用力学的理论,观点和方法去研究岩石材料的力学行为及其工程应用的学科。
(实际上也称为“岩体力学”,是水利学科的一个重要分支学科)1.1.2 岩石力学的特点1)研究的广泛性:a、既古老,又年轻 b、跨行业2)研究对象的复杂性:a、组成:岩石——地质体(单独的力学性质+耦合效应);岩块、结构面→组合形成;块状结构、破碎结构、离散结构b、背景:地质力学环境的复杂性(地应力、地下水、物理、化学作用等)3)工程应用性(实践性)非常强4)社会经济效益显著§1.3 岩石力学的研究方法a.物理模拟 b,数学模型 c.理论分析第二章岩石的物理性状(性质)§2.1 岩体的结构特性岩石(根据成因)可分为:a.岩浆岩b.沉积岩c.变质岩☐断层:规模较大,宽度几米~几十米,延伸长度几百米~几公里;☐节理:规模中等,宽度几十厘米,延伸长度几米~几十米;☐裂隙:规模较小,宽度几厘米甚至更小,延伸长度几十厘米;§2.2 岩石的不连续性、不均匀性及各向异性由于岩石中存在各种规模的结构面(断裂带、断层、节理、裂隙)→致使岩石的物理力学性质→不连续、不均匀、各向异性2.2.1 岩石的裂隙性平面裂隙率:指岩石单位面积上各类裂隙面积所占比重。
2.2.2 各向异性:岩石的强度、变形指标(力学性质)随空间方位不同而异的特性。
(从岩石的不同方向施加荷载,其抵抗破坏的能力不同)a.正交各向异性(三个材料主轴、定义材料参数)b.横观各向同性(层状)§2.3 岩石的物理性质指标2.3.9 软化系数:岩石浸水饱和后强度降低的性质,称为软化性,用软化系数(ηc)表示。
ηc讨论:ηc愈小则岩石软化性愈强。
研究表明:岩石的软化性取决于岩石的矿物组成与空隙性。
当岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物,且含大开空隙较多时,岩石的软化性较强,软化系数较小。
第三章岩石/岩体的强度§3.7 岩石中水对强度的影响在前面已经谈及,水工建设中岩体不可避免会遇到水,例如水的影响:改变岩石的物理力学性质(胶结构被破坏,化学溶蚀等)渗透压力→“空隙压力”→降低有效应力→强度降低§3.8 岩体强度分析岩体的强度分析包括结构体强度分析和结构面强度分析。
一、岩土力学基础1. 岩土力学的发展历史岩土力学作为一门交叉学科,起源于19世纪。
最早的岩土力学理论主要集中在岩石力学和土力学领域,包括岩石力学中的强度理论、地压理论以及土力学领域的固结理论和渗流理论等。
20世纪以来,随着岩土工程领域的不断发展,岩土力学逐渐成为一个独立的学科体系。
2. 岩土力学的研究内容岩土力学研究的内容主要包括岩土材料的力学性质、岩土体的力学行为以及岩土体在外力作用下的变形和破坏等。
岩土力学的研究内容涉及岩土工程中的各个领域,如地基基础工程、隧道工程、边坡工程、岩土体工程等。
3. 岩土力学的应用价值岩土力学的研究成果在土木工程、地质工程和采矿工程等领域中具有重要的应用价值。
岩土力学研究成果可以指导工程设计和施工,保障工程的安全和稳定。
此外,岩土力学研究成果还可以为地质灾害防治和资源开发提供科学依据。
二、岩土材料力学性质1. 岩土材料的分类岩土材料主要包括岩石和土壤两大类。
岩石是由矿物颗粒组成的固体材料,具有一定的强度和硬度。
土壤是由矿物颗粒、有机质、水和气体混合而成的多相系统,具有一定的孔隙结构和渗透性。
2. 岩土材料的物理性质岩土材料的物理性质包括密度、孔隙度、含水率、渗透性等。
这些物理性质对岩土体的力学性质和力学行为具有重要影响。
3. 岩土材料的力学性质岩土材料的力学性质主要包括弹性模量、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗压缩强度等。
这些力学性质是岩土材料在外力作用下的基本反应。
4. 岩土材料的蠕变性质岩土材料在长期外力作用下会产生蠕变变形,即在一定条件下,岩土材料在一段时间内受力后会继续发生变形,这种变形是渐进的和不可逆的。
1. 岩土体的形成与变形岩土体是由岩石和土壤组成的复杂多相体系,在外力作用下会发生各种形式的变形,如压缩变形、拉伸变形、剪切变形等。
岩土体的变形是由岩土材料的力学性质和孔隙结构等因素共同作用的结果。
2. 岩土体的强度特性岩土体的强度特性是指岩土体在外力作用下抵抗破坏的能力。
电大岩土力学期末复习试题及参考答案资料考点归纳总结一、填空题(每空1分,共25分)1. 土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有 和 。
2. 土的不均匀系数C u = ;曲率系数C c = 。
3. 土的压缩性指标可以用 和 来表示,e-p 曲线愈陡,土的压缩性就愈 (高、低)。
4 土的抗剪强度试验的目的,是测定土的抗剪强度指标 和 。
5. 某土单元体抗剪强度指标c =20Kpa ,︒=18ϕ,大主应力σ1=400Kpa ,则该单元体小主应力σ3= Kpa 时,该土处于极限平衡状态,若σ3=200Kpa ,该土处于 状态。
6 表示岩石吸水能力的物理指标有 和 ,两者的比值被称为 ,它对于判别岩石的 具有重要意义。
7. 岩石的破坏形式: 、 、 。
8. 均质岩石破坏面与主应力面总成一定的关系,当抗压破坏时,破裂面与最大主应力成 角,当拉断时,破裂面就是 。
9. 无裂隙围岩的应力计算方法有 和 。
10.岩滑根据滑动面的形式,组合可分为: , 和 。
二、判断题(每题2分,共10分)1. 不均匀系数C u 愈大,说明土粒愈不均匀。
( )2. 土的压缩模量是指在安全侧限条件下竖向应力增量与竖向应变之比。
( )2. 有一8m 厚的饱和粘土层,上下两面均可排水,现从粘土层中心处取得2cm 厚的试样做固结试验(试样上下均有透水石)。
试样在某级压力下达到60%的固结度需要8分钟,则该粘土层在同样的固结压力作用下达到60%的固结度需要多少时间?若该粘土层单面排水,所需时间为多少?(12分)3. 某岩样C=20Kpa , 30=ϕ,若该岩样受到最小主应力KPa 3003=σ,最大主应力KPa 5001=σ,试判断该岩样是否处于稳定状态?3参考答案一、填空题1. 土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有 筛析法 和 比重计法 。
2. 土的不均匀系数Cu=1060d d ;曲率系数Cc=6010230)(d d d ∙ 。
岩石力学课程复习资料《岩石力学》课程复习资料一、名词解释:1.岩体2.围岩3.稳定蠕变4.柔性支护5.塑性破坏6.稳定蠕变7.剪胀8.长期强度9.脆性破坏 10.端部效应11.构造应力 12.松脱地压 13.非稳定蠕变 14.结构面充填度 15.变形地压16.延性 17.蠕变 18.岩体结构 19.真三轴试验 20.扩容21.剪胀率二、问答题:1.解释锚杆支护的挤压加固作用,并指出其适用条件。
2.说明不连续面的起伏对不连续面抗剪强度的作用,写出无充填规则齿状不连续面的抗剪强度表达式。
3.解释锚杆支护的组合作用,并指出其适用条件。
4.什么是常规三轴压缩试验?试指出在常规三轴试验中,随围压增大,岩石的抗压强度和变形特征。
5.解释断层和水对露天矿边坡稳定性的作用。
6.说明岩石单轴压缩试验中产生端面效应的原因,如何消除端部效应对试验结果的影响?7.岩石有哪些基本破坏方式?莫尔-库论理论和格里菲斯理论分别适用于哪种破坏方式?8.对岩石进行三轴压缩试验,试问在不同的围压条件下,岩石的变形性质、弹性模量和强度可能发生的变化是什么?9.简述采用喷射混凝土对巷道进行支护的力学作用。
10.如何根据岩石的单轴压缩试验曲线确定岩石的三种弹模?岩石的三种弹模分别反映岩石的什么特征?11.岩石在普通试验机上进行单轴压缩试验,试问有哪几种典型的应力应变曲线形式(要求画出相应的曲线)?三、判断题:1.图1所示为被一组节理切割的岩体所处的受力状态(应力圆)以及组成岩体的岩石的强度曲线和节理强度曲线,图中节理面法线与最大主应力之间的夹角为α。
试判别图中表示的分析结果是否正确。
a.岩体沿节理剪切破坏[ ]b. 岩体沿节理剪切破坏[ ]图12.设计一条水平坑道断面如图2所示,其长轴与原岩应力分量p 平行,短轴与原岩应力分量q 平行。
已知1/>q p 。
这样的坑道断面布置将使围岩处于较好的应力状态或是不好的应力状态。
[ ]p图23.岩石的基本破坏方式有()和();莫尔理论适用于(),格里菲斯理论适用于()。
岩石力学总复习岩石力学总复习岩石力学第一章1.简述岩石与岩体的区别和联系。
岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体;岩体则是指在一定的地质条件下,含有诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面的复杂地质体。
岩石就是指岩块,在一般情况下,不含有地质结构面。
岩石和岩体的力学性质也是不同的,前者可在实验室条件下进行试验,而后者一般在野外现场的实验场地完成实验。
从实验的精确度来看,后者更接近岩体的实际情况,反映了岩体的实际强度,前者则相差甚远。
2.岩体的力学特征是什么?①不连续性;②各向异性;③不均匀性;④岩块单元的可移动性;⑤地质因子特性(水、气、热、初应力)。
3.岩石可分为哪三大类?他们各自的基本特点是什么?岩浆岩:强度高、均质性好沉积岩:强度不稳定,各向异性变质岩:不稳定与变质程度和原岩性质有关4.简述岩体力学的研究任务与研究内容。
任务:①基本原理方面(建模与参数辨别);②试验方面(试验方法)仪器、信息处理、室内、外、动、静;③现场测试;④实际应用内容:1.岩石与岩体的物理力学性质。
2.岩石和岩体的本构关系(应力——应变关系)。
3.工程岩体的应力、变形和强度理论。
4.岩石(岩块)室内实验,室内实验是岩石力学研究的基本手段。
5.岩体测试和工程稳定监测。
5.岩体力学的研究方法有哪些?研究方法是采用科学实验、理论分析与工程紧密结合的方法、首先对现场的地质条件和工程环境进行调查分析,掌握工程岩体的组构规律和地质环境,然后进行室内外的物理力学性质试验、模型试验或原型试验,作为建立岩石力学的概念、模型和分析理论的基础。
然后,按地质和工程环境的特点分别采用弹性理论、塑性理论、流变理论以及断裂、损伤等力学理论进行计算分析。
第二、三章1.名词解释:岩石的质量指标、孔隙比、孔隙率、吸水率、风化指标、膨胀指标、渗透性岩石的质量指标--密度和比重1、岩石的密度:单位体积内岩石的质量。
岩石含:固相、液相、气相。
07岩土岩体力学复习题一、名词解释岩石的扩容岩体结构弹性后效结构面岩体构造应力应力解除法岩石的水理性饱和吸水率:剪切刚度RQD值岩石软化性岩体二、填空1、结构面发育的密集程度通常用(线密度)和(间距)表示,结构面形态通常考虑结构面侧壁的(起伏状态)和(粗糙度)两个方面。
2、表征岩石抗剪强度的基本指标是(内聚力C)和(内摩擦角φ)。
3、垂直层面加压时,岩体的抗压强度比平行层面加压时(大),而变形模量则比平行层面加压时(小)。
4、有一对共轭剪节理,其中一组走向为N300E,另一组走向为N300W,问形成该剪节理的最大主应力σ1的方向为();假定岩石强度服从莫尔直线型强度理论,则该岩体的内摩擦角Φ为()。
5、测定岩石抗拉强度的方法有(直接拉伸法)和(间接法)。
6、RMR分类依据的分类指标为(岩块强度)、(RQD值)、(节理间距)、(节理条件)和(地下水条件)。
7、从力学的观点出发,岩石的脆性破坏有(拉张破坏)和(剪破坏)两种。
8、天然应力为静水压力状态时,洞壁上一点的剪应力为(0),径向应力为(2σ0),重分布应力中的(σθ)为最大主应力,(σr)为最小主应力。
9、岩体天然应力的测量方法主要有(应力恢复法)、(套心法)和(水压致裂法)。
10、按边坡岩体中滑动面形态、数目及组合关系,把边坡岩体破坏类型划分为(圆弧破坏)、(平面破坏)、(锲体破坏)和(倾覆破坏)四种。
11.结构面按地质成因可分为(原生结构面)、(构造结构面)和(次生结构面)。
12.表征岩石变形性质的基本指标是(变形模量)和(泊松比)。
三、简答1、试述岩体中水平天然应力的基本特点。
2、试述岩石边坡应力分布特征。
3、简述声发射法的主要测试原理。
4、水压致裂法测定岩体初始应力的基本原理是什么?5、为什么要进行岩体质量分类。
6、岩体的初始应力包括哪些?影响初始应力的因素是什么?7、胶结不连续面的胶结物有哪几种类型?它们对不连续面的力学性质有什么影响8、岩石的全应力应变曲线分为哪几个阶段?它们与岩石的变形特征和破坏的发生发展有什么关系?9、如何应用全应力-应变曲线预测岩石的岩爆、流变和在反复加、卸载作用下的破坏? 10、影响岩石力学性质的主要因素有哪些?四、分析计算题1、试分析马克斯威尔(Maxwell )模型的特点。
岩土力学总复习内容与要求第一部分土体力学绪论第1章土体中的应力第2章地基变形计算第3章土压力理论第4章土的抗剪强度与地基承载力第5章土坡稳定性分析第二部分岩体力学绪论第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质第3章岩块(石)的变形与强度第4章结构面的变形与强度第5章岩体的力学性质第6章岩体中的天然应力第7章地下洞室围岩稳定性分析第8章岩体边坡稳定性分析符号说明:◆掌握(含记住)▲理解△了解第一部分土体力学绪论◆土力学的研究对象、研究内容、研究任务及土体的工程特性(与一般连续体相比)▲土体在工程建筑中的三种用途第1章土体中的应力§1.1 概述▲地基附加应力σz是引起地基变形破坏的根源§1.2 土体的自重应力(σcz)◆σcz的概念◆σcz的计算方法(含有地下水与不透水层的情况)§1.3 基底压力(p)与基底附加压力(p 0)◆p 、p 0的概念◆影响p 的因素有哪些?◆计算、的已知斜向偏心荷载竖向偏心荷载竖向中心荷载0p p e ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎭⎬⎫,P13式1-14要求记住。
)B6e (1A P P max min ±= §1.4 地基中的附加应力(σz )◆布氏解的假设前提及其适用范围◆局部荷载下σz 的影响因素◆矩形基础在⎪⎩⎪⎨⎧竖向梯形荷载竖向三角形荷载竖向均布荷载 下σz 的计算其中注意B 边的取法与角点法、等效均布荷载法的应用◆条基均布荷载与三角形荷载下σz 的计算◆圆形基础均布荷载与三角形荷载下σz 的计算(前者r 范围,后者基底投影内) 说明:σz 计算中,地基附加应力系数可查表!若遇到,会给出表。
◆非均质地基中的附加应力集中现象与附加应力扩散现象及其概念第2章 地基变形计算§2.1 概述◆地基变形按成因的分类◆地基变形按计算原理的主要方法§2.2 分层总和法(应力比法)◆计算原理与主要计算步骤▲具体计算方法§2.3 规范法◆计算原理与计算步骤▲具体计算方法▲平均附加应力系数的含义△规范法的优点§2.4 相邻荷载对地基变形的影响▲采用分区后叠加法§2.5 e-lg σ法(考虑应力历史法)◆正常固结土、超固结土、欠固结土变形计算中的压缩、再压缩与压缩指数(Cc)、回弹指数(Ce)的应用(公式不需死记)§2.6 弹性力学公式法(三向变形效应法)△一般了解§2.7 饱和粘性土的渗透固结▲渗透固结的影响因素及研究意义▲一维渗透固结理论的基本假设△固结方程的推导过程◆固结度的概念及其应用、固结层厚度(H)的取法第3章土压力理论§3.1 挡土墙上的土压力◆土压力的概念及其影响因素◆土压力的类型p0、p a、p p◆静止土压力的计算§3.2 朗肯土压力理论◆朗肯土压力理论的前提假设◆无粘性土、粘性土的主动土压力与被动土压力的计算方法◆填土分层、有地下水与表面有均布荷载情况下朗肯土压力的计算§3.3 库仑土压力理论◆基本假设◆无粘性土的库仑土压力计算原理△粘性土的库仑土压力计算原理◆坦墙的概念第4章土的抗剪强度与地基承载力§4.1 土的抗剪强度◆土的抗剪强度概念及剪切破坏本质与破坏条件△测定抗剪强度的常用方法◆掌握库仑公式的总应力法与有效应力法的表示方法◆莫尔-库仑强度理论的公式法与图解法◆直剪试验条件对实际排水条件的模拟△孔隙水压力系数A、B的确定方法◆应力路径的概念及正常固结土与超固结土应力路径的不同§4.2 (浅基础)地基承载力概述◆地基破坏的基本模式、阶段与界限荷载◆地基承载力与地基承载力特征值的概念§4.3 地基承载力的理论公式法◆临塑荷载公式法与临界荷载公式法的基本原理◆通过极限承载力通式分析地基承载力的组成及其影响因素§4.4 地基承载力的原位试验法与§4.5 地基承载力的经验法△一般了解第5章土坡稳定性分析§5.1 概述◆影响土坡稳定性的因素§5.2 无粘性土坡稳定性分析◆无粘性土坡稳定性分析方法§5.3 粘性土坡稳定性分析◆(瑞典)圆弧法的计算原理及确定滑弧圆心的技巧△毕肖普(圆弧)条分法的计算原理及设定圆心与分条的技巧◆掌握费伦纽斯法、毕肖普法与简化毕肖普法在计算原理上的区别△不平衡推力传递法与复合型滑面的土坡稳定性计算原理§5.4 土坡稳定性分析中的若干问题△一般了解第二部分岩体力学绪论◆岩体力学的研究对象与任务◆(工程)岩体的概念及其工程特性第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介§1.1 岩块的地质特性◆岩块及其结构的概念§1.2 结构面的地质特性◆结构面、软弱结构面与泥化夹层的概念▲结构面在岩体工程稳定性中的重要作用§1.3 岩体的地质特性◆岩体结构的概念及其分类方案§1.4 岩体的工程分类简介◆岩块的力学强度分类、RQD概念▲巴顿岩体质量(Q)分类中三项指标的含义第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质§2.1 岩石的物理性质◆岩石空隙性中的n=n o+n c=(n a+ n b)+n c§2.2 岩石的水理性质◆岩石的吸水率、饱和吸水率、饱水系数、软化系数与抗冻系数的定义及其与空隙性指标的关系§2.3 岩石的热学性质(不作要求)第3章岩块(石)的变形与强度§3.1 概述△岩块力学属性的基本类型§3.2 岩石(块)的变形性质一、单轴压缩下的变形◆岩块的变形阶段、机理及特征指标◆动荷载、蠕变荷载、弹性滞后、应变强化、回滞环、岩石的“记忆”、疲劳破坏与疲劳强度等概念▲荷载条件对岩石变形的影响二、三轴压缩下的变形△一般了解三、岩石的蠕变性◆岩石的蠕变、流动、长期强度、极限长期强度的概念◆蠕变类型、蠕变阶段的划分▲M、K、Bu蠕变模型及其本构方程、本构曲线§3.3 岩石(块)的力学强度◆岩块单轴抗压强度(σc)概念及其影响因素◆岩块三轴抗压强度(σ1m)概念及其影响因素◆岩块单轴抗拉强度(σt)概念◆岩块抗剪强度(τf)概念及其按试验方法的分类§3.4 岩石(块)的破坏判据◆岩石破坏判据与强度理论的概念◆库仑—纳维尔判据与莫尔判据的基本原理◆格列菲斯判据与修正格列菲斯判据的本质及其区别第4章结构面的变形与强度§4.1 结构面的变形性◆结构面的法向刚度与剪切刚度的概念§4.2 结构面的力学强度(τf或c j、φj)△平直无充填结构面、粗糙起伏结构面、非贯通的断续结构面、具有软弱物充填的结构面4类结构面力学强度的主要特征第5章岩体的力学性质◆控制岩体力学性质的主要因素§5.1岩体的变形性质△岩体变形的主要试验△岩体变形参数(E m、E me)的静力载荷试验法的确定原理△岩体变形的组成、类型及其特征◆岩体变形结构效应的概念§5.2 岩体的强度性质◆岩体剪切强度的概念及其分类与主要影响因素◆岩体抗压强度的结构面产状效应:公式法与摩尔图解法▲约翰图解法第6章岩体中的天然应力§6.1 概述◆天然应力与重分布应力的概念▲研究岩体天然应力的意义§6.2 岩体中天然应力的分布特征△一般了解§6.3 岩体天然应力的量测▲量测原理§6.4 岩体中天然应力的估算不作要求第7章地下洞室围岩稳定性分析§7.1 概述◆围岩与围岩应力的概念§7.2 围岩应力的计算◆无压圆形洞室弹性围岩洞壁处应力计算及λ的影响◆无压圆形洞室弹性围岩λ=1.0时围岩应力计算及其分布规律△(其它洞形洞壁处的σθ计算一般了解)◆无压圆形洞室塑性围岩的应力分带及求塑性圈半径的修正芬纳-塔罗勃公式的应用◆掌握有压圆形洞室弹性围岩的应力计算§7.3 围岩的变形与破坏分析△围岩变形破坏的结构效应△弹性围岩与塑性围岩的位移计算▲围岩破坏区范围圈定的原理§7.4 围岩压力计算◆围岩压力的概念及其按形成机理的分类◆形变围岩压力、松动围岩压力、冲击围岩压力的概念◆形变围岩压力的修正芬纳-塔罗勃公式的应用◆岩爆的产生条件§7.5 围岩抗力与围岩极限承载力◆掌握围岩抗力、抗力系数、单位抗力系数与围岩极限承载力的概念第8章岩体边坡稳定性分析§8.1 概述△一般了解§8.2 岩体边坡的应力分布特征◆应力分布特征△影响因素§8.3 边坡岩体的变形与破坏分析简介(定性)▲掌握边坡岩体的变形类型与破坏类型△影响因素§8.4岩体边坡稳定性分析步骤△一般了解§8.5 平面滑动型岩体边坡稳定性计算(平面问题)◆考虑地下水与地震荷载的单滑面岩坡稳定性计算原理与方法▲同向双平面滑动稳定性计算原理(含滑体内有与无结构面的情况) §8.6 楔形体滑动型岩体边坡稳定性计算(空间问题)▲楔形体滑动的稳定性计算原理。