岩石力学讲义-岩石的变形特征
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1 一、名词解释(24分,每小题4分)
1、松脱地压;
2、蠕变;
3、端部效应;
4、剪胀;
5、构造应力;
6、假三轴试验。
二、作图(34分)
1、示意性画出凯尔文流变模型及其蠕变、卸载和松驰曲线,标注相应的特征值。(9分)
2、示意性画出典型岩石全应力应变曲线,在图上标明不同变形阶段的名称。(8分)
3、假设某隧道产生了塑性变形,试画出该隧道围岩内的切向应力和径向应力分布曲线,据此对围岩进行分区,标注在图上。(9分)
4、分别画出端部锚固式锚杆和全长粘结式锚杆的受力状态和锚杆中拉应力分布图。(8分)
三、问答题(42分)
1、岩石的宏观破坏方式有哪几种,从破坏机理上可归结为什么破坏方式?(6分)
2、简述不连续面剪切时,不连续面的起伏和充填物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。(12分)
3、什么是变形地压?产生变形地压的条件是什么?(6分)
4、边坡岩体的基本破坏模式有哪几种?发生的条件是什么?(8 2 分)
5、如何根据岩石的单轴压缩试验曲线确定岩石的三种弹模?这三种弹模表示的物理意义是什么?(10分)
四、论述题(20分)
在软弱破碎岩体中开挖隧道,采用喷锚支护。试阐述(1)支护的施工过程;(2)喷锚联合支护的力学作用。
五、计算题(30分,每小题15分)
1、用砂岩进行单轴和三轴压缩试验,测得单轴抗压强度为30MPa,围岩为10MPa条件下三轴抗压强度为90MPa,试根莫尔——库仑准则计算这种岩石的粘结力和内摩擦角,并根据此结果写出强度曲线表达式。将这种岩石在围压为20MPa条件下进行三轴试验,当轴压达到120MPa时,岩石是否会发生破坏?
2、已知地下深度为1000m处的原岩应力的三个主分量为:垂直方向34zMPa、水平方向35xMPa和20yMPa。假设该位置的岩体为均质各向同性的弹性体,容重为27kN/m3,泊桑比为0.35,试计算该处岩体内的三维构造应力。
17秋东北大学东大17春学期《岩石力学》在线作业2
一、单选题(共 15 道试题,共 75 分。)
1. 已知某岩石饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为0.72,则该岩石()。
A. 软化性强,工程地质性质不良
B. 软化性强,工程地质性质较好
C. 软化性弱,工程地质性质较好
D. 软化性弱,工程地质性质不良
正确答案:
2. 沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面?()
A. 原生结构面
B. 构造结构面
C. 次生结构面
D.
正确答案:
3. 硐室围岩力学问题中,有压硐室围岩抗力问题主要计算()
A. 重分布应力
B. 位移和确定破坏范围
C. 围岩压力
D. 围岩抗力
正确答案:
4. 在地应力测量中以下那种方法不属于直接测量法()
A. 扁千斤顶法
B. 声发射法
C. 水力劈裂法
D. 全应力解除法
正确答案:
5. 岩石受力后表现为何种形式的破坏下列那个因素没有关系()。
A. 岩石自身性质
B. 岩石赋存环境
C. 最大主应力
D. 围压
正确答案:
6. 构造应力的特点()
A. 主要是垂直应力
B. 在坚硬岩层中普遍存在
C. 各个方向的水平应力相等
D. 分布均匀
正确答案:
7. 岩体的强度小于岩石的强度主要是由于()。
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
正确答案:
8. 下列不属于岩石流变的是()
A. 尺寸效应
B. 蠕变
C. 松弛
D. 弹性后效
正确答案:
9. 岩石的饱水系数大,说明常压下吸水后余留的孔隙越少,因而其抗冻性就()。
A. 越强
B. 越差
C. 不变
D. 不一定差
正确答案:
10. 关于锚杆支护作用机理,以下哪种表达是正确的()
A. 提高围岩的c、φ值,改善围岩周边应力状态
B. 通过锚杆杆体的抗拉刚度和强度作用,达到抑制位移及破裂目的
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(单选题) 1: 根据巷道“支架-围岩”相互作用原理,合理支护是指( )
A: 不允许围岩产生位移
B: 允许围岩发生很大位移
C: 架在松动压力曲线段中工作
D: 不包括以上三种
正确答案:
(单选题) 2: 使用抗滑桩加固岩质边坡时,一边可以设置在( )。
A: 滑动体前缘
B: 滑动体中部
C: 滑动体后部
D: 任何部位
正确答案:
(单选题) 3: 破碎岩石力学为掘进、钻井机爆破工程服务,主要研究岩石的( )理论及岩石动力学特性。
A: 变形和受力
B: 切割和破碎
C: 变形和稳定性
D: 稳定性
正确答案:
(单选题) 4: 下列属于表面力的有( )
A: 重力
B: 流体压力
C: 剪应力
D: 拉力
正确答案:
(单选题) 5: 格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的原因是( )。
A: 它不是针对岩石材料的破坏准则
B: 它认为材料的破坏是由于拉应力所致
C: 它没有考虑岩石的非均质特征
D: 它没有考虑岩石中的大量身长裂隙及其相互作用
正确答案:
(单选题) 6: 对粗糙起伏无充填的不规则锯齿状结构面而言,结构面粗糙程度越大,其剪胀角( )。
A: 等于零
B: 越大
C: 越小
D: 不变
正确答案:
(单选题) 7: 关于格里菲斯强度理论论述不正确的是()
A: 岩石抗压强度为抗拉强度的8倍
B: 证明了岩石在任何应力状态下都是由于拉伸引起破坏
C: 不仅适用于脆性岩石对其他岩石也适用
D: 微裂纹延展方向与最大主应力方向斜交,最终与最大主应力方向一致
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矿山生产特点与矿山岩石力学特征
作者:昝江生
来源:《山东工业技术》2017年第07期
摘 要:通过研究,对矿山生产特点以及矿山岩石力学特征进行了系统性的分析,核心目的是通过对矿山生产工程项目的设计分析,保证资源运用的合理性,并为矿山岩石力学结构的合理优化提供有力支撑。
关键词:矿山生产;结构优化;矿山岩石力学;特征分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.100
由于矿山生产技术的差异性,在其矿山结构资源优化的背景下也就产生了其自身独特性的资源优势。针对矿山产业特征,分析了矿山生产特点、矿山岩石力学特征等要素,通过对矿山诸多力学因素的分析确定,可以优化矿山生产的基本结构,为矿山资源的开发利用提供良好支持。同时,鉴于国内多数矿山对岩石力学在矿山生产中的指导作用、地位认识不清,重视不够的现状亟待改变,也是撰写本论文的出发点之一。
1 矿山生产特点
(1)矿山的生产年限相对较短。对于矿山生产的基本条件而言,其年限相对较短是矿山岩石力学分析中所需要考虑的重要因素,通常情况下,矿山的生产年限在十几到几十年之间,这种现象与其他产业的状况存在着一定的差异。因此,在矿山岩石力学研究中,需要通过对其有限时间的分析,进行安全、稳定工作项目的设计,为岩石力学的合理运用提供保证,从而使矿山企业在经济效益与安全稳定运行之间取得平衡;同时也需要在矿山项目生产之中,运用岩石力学原理,进行岩石稳定结构与时间关系的对比分析,从而为矿山企业节约支护成本,优化结构资源提供依据[1]。
(2)矿山中各类巷道的作用。在对矿山巷道作用分析的过程中,其类型不同导致其重要性发生了一定的转变,因此,其结构的稳定性也会存在着一定的不同。在对一些巷道的分析与设计中,需要兼顾其结构设计的当前性及空间的足够性,通过对岩石稳定性工程项目的合理分析,对岩体应力及强度进行系统调节,在这种状态下,之后进行细微的处理,就可以完成正常的工程项目设计内容。同时,在工程项目实践的背景下,巷道围岩在力学中存在着不稳定的现象,比如发生巷道跨冒等问题,则需要作进一步的分析论证,调整工程项目设计内容,以充分实现巷道作用功能和稳定运行。