2021年《巖體力學》課后習題附答案

1、精品word可編輯資料- - - - - - - - - - - - -一、緒 論巖體力學：討論巖體在各種力場作用下變形與破壞規(guī)律的科學； .二、1從工程的觀點看，巖體力學的討論內(nèi)容有哪幾個方面？答：從工程觀點動身，大致可歸納如下幾方面的內(nèi)容：1）巖體的地質(zhì)特點及其工程分類；2）巖體基本力學性質(zhì)； 3）巖體力學的試驗和測試技術(shù)； 4）巖體中的自然應力狀態(tài)； 5）模型模擬試驗和原型觀測； 6）邊坡巖體、巖基以及地下洞室圍巖的變形和穩(wěn)固性；7）巖體工程性質(zhì)的改善與加固；2巖體力學通常采納的討論方法有哪些？1） 工程地質(zhì)討論法； 2）試驗法； 3）數(shù)學力學分析法； 4）綜合分析法；二、巖塊和巖體的地

2、質(zhì)基礎(chǔ)一、1、巖塊：巖塊是指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體；有些學者把巖塊稱為結(jié)構(gòu)體、巖石材料及完整巖石等；2、波速比 kv：波速比是國標提出的用來評判巖的風化程度的指標之一，即風化巖塊和新奇巖塊的縱波速度之比；3、風化系數(shù) kf：風化系數(shù)是國標提出的用來評判巖的風化程度的指標之一，即風化巖塊和新奇巖塊飽和單軸抗壓強度之比；4、結(jié)構(gòu)面：其是指地質(zhì)歷史進展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有肯定的延長方向和長度、厚度相對較小的地質(zhì)面或帶；它包括物質(zhì)分異面和不連續(xù)面，如層面、不整合、節(jié)理面、斷層、片理面等，國內(nèi)外一些文獻中又稱為不連續(xù)面或節(jié)理；5、節(jié)理密度：反映結(jié)構(gòu)發(fā)育的密集程度，常用

3、線密度表示，即單位長度內(nèi)節(jié)理條數(shù)；6、節(jié)理連續(xù)性：節(jié)理的連續(xù)性反映結(jié)構(gòu)面貫穿程度，常用線連續(xù)性系數(shù)表示，即單位長度內(nèi)貫穿部分的長度；7、節(jié)理粗糙度系數(shù) jrc：表示結(jié)構(gòu)面起伏和粗糙程度的指標，通常用縱刻面儀測出剖面輪廓線與標準曲線對比來獲得；8、節(jié)理壁抗壓強度 jcs：用施密特錘法（或回彈儀）測得的用來衡量節(jié)理壁抗壓才能的指標；9、節(jié)理張開度：指節(jié)理面兩壁間的垂直距離；第 13 頁，共 13 頁- - - - - - - - - -10、巖體：巖體是指在地質(zhì)歷史過程中形成的，由巖塊和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡組成的，具有肯定的結(jié)構(gòu)，賦存于肯定的自然應力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體；11、結(jié)構(gòu)體：巖體中被結(jié)

4、構(gòu)面切割圍限的巖石塊體；12、巖體結(jié)構(gòu)：巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的排列組合特點；13、巖體完整性系數(shù) kv：其是指巖體縱波速度和巖塊縱波速度之比的平方；14、巖石質(zhì)量指標 rqd：大于 10cm的巖芯累計長度與鉆孔進尺長度之比的百分數(shù)；二、 1 巖體中的結(jié)構(gòu)面按成因有哪幾種分法？ 分別是什么？答：結(jié)構(gòu)面的成因類型分成兩種，一是地質(zhì)成因類型，依據(jù)地質(zhì)成因的不同，可將結(jié)構(gòu)面劃分為原生結(jié)構(gòu)面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面和次生結(jié)構(gòu)面三類；按破裂面的力學成因可分為剪性結(jié)構(gòu)面和張性結(jié)構(gòu)面兩類；(2) 結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性有幾種定義方法？如何定義？結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性反映結(jié)構(gòu)面的貫穿程度，常用線連續(xù)系數(shù)和面連續(xù)性系數(shù)表示；線連續(xù)性系數(shù)是指

5、結(jié)構(gòu)面跡線延長方向單位長度內(nèi)貫穿部分的總和；面連續(xù)性系數(shù)是指結(jié)構(gòu)面單位面積內(nèi)貫穿部分面積的總和；(3) 如何描述結(jié)構(gòu)面的充填情形？按充填物的厚度和連續(xù)性，結(jié)構(gòu)面的充填可分為：薄膜充填、斷續(xù)充填，連續(xù)充填及厚層充填 4類，(4) 在我國，通常將結(jié)構(gòu)面分為哪幾級？在工程中主要涉及到哪幾級？ .按結(jié)構(gòu)面延長長度、切割深度、破裂帶寬度及其力學效應，可將結(jié)構(gòu)面分為如下 5級：i級：指大斷層或區(qū)域性斷層，一般延長約數(shù)十公里以上，破裂帶寬約數(shù)米至數(shù)十米及幾百米以上；ii 級：指延長長而寬度不大的區(qū)域性地質(zhì)界面，如較大的斷層、層間錯動、不整合面及原生脆弱夾層等；iii 級：指長度數(shù)十米或數(shù)百米的斷層、區(qū)域性、

6、延長較好的層面及層間錯動等；iv 級：指延長較差的節(jié)理、層面、次生、小斷層及較發(fā)育的片理、劈理面等；v級:又稱微結(jié)構(gòu)面，指隱節(jié)理、微層面及不發(fā)育的片理、劈理等， 其規(guī)模小，連續(xù)性差；在工程中主要涉及到 iii 級、 iv 級；(5) 在我國，通常將巖體結(jié)構(gòu)分為哪幾類？.將巖體結(jié)構(gòu)劃分為 5大類，即：整體狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)、散體狀結(jié)構(gòu)；(6) 通常用哪些指標評判巖體的風化程度？答：巖石的風化程度可通過定性指標和某些定量指標來表述，定性指標主要有：顏色、礦物蝕變程度、破裂程度及開挖錘擊技術(shù)特點等；定量指標主要有風化間隙率指標和波速指標等；國標巖土工程勘察規(guī)范中提出用風化巖塊的縱

7、波速度、波速比和風化系數(shù)等指標來評判巖塊的風化程度；(7) 怎樣用軟化系數(shù)評判巖體的軟化？答：巖石浸水飽和后強度降低的性質(zhì)稱為巖石的軟化性；軟化性用軟化系數(shù) kr表達，它定義為巖石飽和抗壓強度與干抗壓強度之比；當軟化系數(shù) kr0.75時，巖石的軟化性弱，同時也說明巖石的抗凍性和抗風化才能強，而 kr23）所做的壓縮試驗；13、等圍壓試驗：在三軸試驗中，當側(cè)向應力相互相等時（即12=3）所做得壓縮試驗；14、劈裂破壞：試件在軸向壓應力作用下，由于減小或排除了端部約束，沿壓應力垂直方向發(fā)生的拉裂破壞；15、對頂錐破壞：試件在軸向壓應力作用下，由于試件端部橫向約束，形成的錐形剪切破壞；16、端部效應

8、：試件試驗時端面條件對巖塊強度的影響，其產(chǎn)生緣由一般認為是由于試件端面與壓力機板間的磨擦作用，轉(zhuǎn)變了試件內(nèi)部的應力分布和破壞方式，進而影響巖塊的強度；17、直剪試驗：將試件放在直剪儀上，試驗時，先在試件上施加法向壓力，然后在水平方向逐級施加水平剪力，直到試件破壞從而求得試件抗剪強度的試驗方法；二、 1 在巖石的單軸壓縮試驗中，試件的高徑比、尺寸、加載速率怎樣影響巖石的強度？答：一般說來，高徑比越大，巖石的強度越低；試件尺寸越大，巖石強度越低；加荷速率越大，巖石的強度越大；(2) 請描述巖石單軸抗壓強度試驗的制樣、試驗、資料整理的過程和運算方法；答：預備至少 6個取自同一地點的試件，試件用圓柱形

9、，試件的斷面尺寸，圓柱形試件尺寸直徑一般d=5cm，試件的高度 h=22.5d ，試件端面應當平整光滑，兩端面應平行；試驗前用游標卡尺在試件不同高度位置和不同直徑方向認真測量試件直徑，取平均直徑作為運算直徑；將試件兩端抹上黃油后置于有球星壓頭的試驗機上，試驗時以每秒 0.50.8mpa的加荷速率加荷，直到試件破壞，按c=p/a運算抗壓強度；式中： c：巖石單軸抗壓強度； p：巖石試件破壞時的荷載； a：試件的橫斷面面積；重復進行6次，取強度平均值；(3) 請描述巖石單軸抗拉強度劈裂法試驗的制樣、試驗、資料整理的過程和運算方法；答：取 5 5cm或5 5 5cm圓柱體或立方體外形試件，試驗時沿著

10、圓柱體的直徑方向墊直徑 2mm圓形鋼絲墊條置于壓力機上，緩慢加壓致試件受力后沿著受力方向的直徑裂開，試驗資料的整理可按彈性力學來解，試樣為立方體時，pmax為破壞荷載；重復試驗 6次，取平均值；(4) 請描述巖石點荷載試驗的制樣、試驗、資料整理的過程和運算方法；答：以一段長度為直徑 11.4倍的圓柱狀巖芯，在其中部對稱的兩點上施加點荷載至破壞，破壞方式是巖蕊通常沿縱截面，有時沿橫截面被 劈裂，也可以沿巖蕊的軸向在中心線上兩點施加荷載使巖蕊劈裂，單軸 抗拉和抗壓強度運算公式如下：單軸抗拉強度運算公式：單軸抗壓強度運算公式： sc= 22.823.7i s50(5) 請描述巖石傾斜板剪切試驗的制樣

11、、試驗、資料整理的過程和運算方法； .答：試件尺寸為 10cm10cm5cm，最大的有達 30cm30cm30cm的，試驗時采納多個試件，在楔形剪切儀上進行試驗，分別以不同的角度進行，對應于一個角度得出一組和值；=pcos+fsin/a=p sin-fcos/a繪制 -曲線，當 變化范疇圈套時， -為一條曲線，但當 10mpa時可視為直線，可求出c和值；五、巖石的變形特點一、 1、剛性壓力機：用伺服系統(tǒng)來獲得試件全過程曲線的壓力機；2、全過程曲線：反映單軸壓縮巖石試件在破裂前后全過程的應力應變關(guān)系的曲線；3、初始模量：應力 應變曲線在原點處的切線斜率；4、切線模量：應力 應變曲線直線段的斜率；

12、5、割線模量：從應力 應變曲線的原點到曲線上一點的連線的斜率，取通常 c的40-60%；6、泊松比：是指在單軸壓縮條件下，橫向應變與軸向應變之比；7、彈性滯后：多數(shù)巖石的大部分彈性變形在卸荷后能很快復原，而小部分（約 10%20%）須經(jīng)過一段時間才能復原，這種現(xiàn)象稱為彈性滯后； .8、塑性滯環(huán)：巖石在循環(huán)荷載條件下，每次加荷，卸荷曲線都不重合，且圍成一環(huán)形面積，即塑性滯環(huán)； .9、巖石的記憶：每次卸載后再加載到原先的應力后連續(xù)增加荷載， 即逐級循環(huán)加載，就新的加載曲線段將沿著卸載前的加載曲線方向上升的形象；10、反復循環(huán)：在低于彈性極限的恒定應力下反復加載、卸載；11、逐級循環(huán)：每次卸載后再加

13、載到原先的應力后連續(xù)增加荷載；12、疲憊強度：巖塊在高于彈性極限的某一應力下反復加載、卸載時將導致試件進一步的變形，發(fā)生破壞時的應力低于單軸抗壓強度，這一應力稱為疲憊強度；13、巖石的流變性：巖石的變形和應力受時間因素的影響，在外部條件不變的情形下，巖石的變形或應力隨時間而變化的現(xiàn)象叫流變；14、蠕變：巖石在恒定的荷載作用下，變形隨時間逐步增大的性質(zhì)；15、松馳：巖石在長期的應力作用下，強度慢慢變小的性質(zhì)稱之為放松；16、初始蠕變：在本階段內(nèi)，蠕變曲線呈下凹型，特點是應變最初隨時間增大較快，但其應變率隨時快速遞減到b點達到最小值；17、等速蠕變：本階段內(nèi)，曲線呈近似直線，即應變隨時間近似等速增

14、加，直到 c點；18、加速蠕變：本階段蠕變加速進展直到巖石破壞；19、長期強度：把顯現(xiàn)加速蠕變的最低應力值稱為長期強度；20、力學介質(zhì)模型：用已知邊與變形關(guān)系的簡潔元件來描述固體物質(zhì)在受力條件下的變形特點；用于模擬某種物質(zhì)的力學性質(zhì)而用其它具有相像性質(zhì)的材料建立的模型；21、體積應變曲線：用于描述巖石所受應力與體積應變相互關(guān)系的曲線稱為體積應變曲線；22、初裂：巖石在荷載作用下，經(jīng)過彈壓壓縮階段，巖石體內(nèi)開頭顯現(xiàn)微小裂縫的過程，稱為初裂；二、 1 單軸壓縮條件下，巖石變形曲線的主要類型有哪些？答：如下列圖：依據(jù)米勒的試驗結(jié)果，巖石變形曲線的主要類型有以下六種：類型 表現(xiàn)為近似于直線關(guān)系的變形特

15、點，直到發(fā)生突發(fā)性破壞，且以彈性 變形為主；類型，開頭為直線，至末端就顯現(xiàn)非線性屈服段；類型 開頭為上凹型曲線，隨后變?yōu)橹本€，直到破壞，沒有明顯的屈服段；類 型為中部很陡的 “s形”曲線；類型是中部較緩的“s形”曲線；類型 開頭為一很小的直線段，隨后就不斷增長的塑性變形和蠕變變形；(2) 圖示單軸壓縮條件下巖石變形的全過程曲線，說明各特點點的位置和意義，簡述巖石變形各階段及其機制；.答：單軸壓縮條件下巖石變形的全過程曲線如上圖所示：（）孔隙裂隙壓密階段（ oa ），試件中原有張開性結(jié)構(gòu)面或微裂隙逐步閉合，巖石被壓密，形成早期的非線性變形；（）彈性變形至微破裂穩(wěn)固進展階段（ac段），據(jù)其變形機理

16、又可細分彈性變形階段（ab 段）和微破裂穩(wěn)固進展階段（ bc段），彈性變形階段不僅變形隨應力成比例增加，而且在很大程度上表現(xiàn)為可復原的彈性變形， b點的應力可稱為彈性極限；微破裂穩(wěn)固進展階段的變形主要表現(xiàn)為塑性變形，試件內(nèi)開頭顯現(xiàn)新的微破裂，并隨應力增強而逐步進展，當荷載保持不變時，微破裂也停止進展，這一階段的上界應力（ c點應力）稱為屈服極限；（）非穩(wěn)固破裂進展階段（cd）；由于破裂過程中造成的應力集中效應顯著，即使外荷載保持不變，破裂仍會不斷進展，并在某些薄弱 部位第一破壞，應力重新分布，其結(jié)果又引起次薄弱部位的破壞，依次 進行下去直到試件完全破壞；（）破壞后階段（ d點以后階段）：巖塊承

17、載力達到峰值后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全破壞，但試件仍基本保持整體狀，到本階段，裂隙快速發(fā)展，交叉且相互聯(lián)合并形成宏觀斷裂面，此后，巖塊變形主要表現(xiàn)為沿宏觀斷裂面的塊體滑移，試件承載力隨變形增大快速下降，但并不降到零，說明破裂的巖石仍有肯定的承載才能；(3) 簡述巖石單軸壓縮變形試驗的試驗方法、過程、和資料整理； 答：試樣大多采納圓柱形，一般要求試樣的直徑為5cm，高度為10cm，兩端磨平光滑，在側(cè)面粘貼電阻絲片，以便觀測變形，用壓力機對試樣加壓，在任何軸向壓力下都測量試樣的軸向應變和側(cè)向應變，設試樣的長度為 l ，直徑為 d，試樣在荷 p作用下軸向縮短 l，側(cè)向膨脹d，就試樣的軸向應變?yōu)椋?a=l /

18、 l，以及側(cè)向應變?yōu)椋?c=d/d，試樣面積為 a，就 =p/a，依據(jù)數(shù)據(jù)繪制應力 -應變曲線；(4) 簡述三軸條件下巖石的變形特點；答：第一，破壞前巖塊的應變隨圍壓增大而增加，另外：隨圍壓增大，巖塊的塑性也不斷增大，且由脆性轉(zhuǎn)化為延性，巖石由脆性轉(zhuǎn)化為延性的臨界圍壓稱為轉(zhuǎn)化壓力，巖石越堅硬，轉(zhuǎn)化壓力越大，反之亦 然；(5) 圖示巖石蠕變曲線，簡述各階段的力學特點；.答：（i ） 初始蠕變階段（ ab 段）或稱減速蠕變階段，本階段內(nèi)，曲線呈下凹型，特點是應變最初隨時間增大較快，但其應變率隨時間快速遞減，到點達到最小值；（ii ） 等速蠕變階段（ bc段）或稱穩(wěn)固蠕變階段，本階段內(nèi)，曲線呈近似直

19、線，即應變隨時間近似等速增加，直到c點；（iii ） 加速蠕變階段（ cd段）：至本階段蠕變加速進展至巖塊破壞（ d點）；(6) 分別圖示馬克斯威爾 maxwell 模型和開爾文 kelvin 模型；答：(7) 簡述巖石初裂的機制、工程意義和監(jiān)測判定方法；答：初裂的機制：荷載增加，巖石中的應力超過彈性極限，巖石內(nèi)部新的裂紋產(chǎn)生和老的裂縫開頭擴展；監(jiān)測判定方法：聲發(fā)射儀測定， 當發(fā)射儀記錄到大量的聲發(fā)射信號時，即可認為初裂開頭；工程意義： 預報巖石的破壞及地震的發(fā)生；六、巖石的強度理論一、 1、強度理論：對巖石破壞的緣由、過程及條件的系統(tǒng)化論述；2、破壞判據(jù) 強度準就 ：用以表征巖石破壞條件的應

20、力狀態(tài)與巖石強度參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系，稱為破壞判據(jù)；3、脆性破壞：即巖石在荷載作用下沒有顯著覺察的變化就突然破壞的破壞形式；4、塑性破壞：巖石在破壞之前的變形很大，且沒有明顯的破壞荷載，表現(xiàn)出顯著的塑性變形、流淌或擠出，這種破壞稱為塑性破壞；5、張性破壞：巖石在拉應力的作用下，內(nèi)部連接被破壞，顯現(xiàn)了與荷載方向平行的斷裂；6、剪切破壞：巖石在荷載作用下，當剪應力大于該面上的抗剪強度時，巖石發(fā)生的破壞稱為剪切破壞；7、流淌破壞：通常各種塑性很好的巖石，在荷載作用下，產(chǎn)生龐大的塑性變形或稱之為流淌的破壞形式；8、莫爾強度理論：指材料在極限狀態(tài)下，剪切面上的剪應力達到抗剪強度而破壞，而抗剪強度是與剪切面上

21、得正應力有關(guān)得；9、八面體強度理論：即巖石破壞的緣由是八面體上的剪應力達到了臨界值所引起的；10、格里菲斯強度理論：實際的固體在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上既不是肯定勻稱的，也不是肯定連續(xù)的，其內(nèi)部包含有大量的微裂紋和微孔洞，這種固體在外力作用下，即使作用的平均應力不大，但由于微裂紋或微孔洞邊緣上的應力集中，很可能在邊緣局部產(chǎn)生很大的拉應力，當這種拉應力達到或超過強度時，微裂紋便開頭擴展，當很多這種的微裂紋擴展、遷就、聯(lián)合時，最終使固體沿某一個或如干個平面或曲面形成宏觀破裂；七、巖體結(jié)構(gòu)面的力學性質(zhì)一、1、爬坡角：剪切時結(jié)構(gòu)面法向位移軌跡與水平線的夾角；即， v為垂直位移重量， u為水平位移重量；2、基本摩擦角

22、：巖石磨光面做傾斜試驗產(chǎn)生滑動的臨界角；二、1 帕頓 patton公式的理論意義是什么？答：帕頓公式的理論意義是提出了剪脹效應，即結(jié)構(gòu)面起伏度的存在可增大結(jié)構(gòu)面的磨擦角，即由增大至，這種效應與剪切過程中向上滑動引起的垂向位移有關(guān)；2巴頓 barton 公式是怎樣建立起來的？公式中各項的意義是什么？答：巴頓對 8種不同粗糙起伏的結(jié)構(gòu)面進行了試驗討論，提出了剪脹角的概念并用以代替起伏角，剪脹角的定義為剪切時結(jié)構(gòu)面法向位移的軌跡線與水平線的夾角，即：；通過大量試驗，得出的不規(guī)章粗糙起伏結(jié)構(gòu)面的抗剪強度的統(tǒng)計關(guān)系為：式中： jrc是節(jié)理粗糙度系數(shù)； jcs是節(jié)理抗壁壓強度；為基本磨擦角；八、巖體的力學

23、性質(zhì)一、1、動彈模：巖體在動荷載作用下所表現(xiàn)出來的彈性模量；二、 1 承壓板法如何測定巖體的變形參數(shù)？答：先在挑選好的具代表性的巖面上清除浮石，平整巖面，然后依次裝上承壓板、千斤頂，傳力柱和變形量表等，將洞頂作為反力裝置， 通過油壓千斤頂對巖面施加荷載，并用百分表測出巖體變形值，將應力與位移繪成變形曲線，在變形曲線上求巖體得變形模量和泊松比；2 hoek-brown 的體會方程是什么？各參數(shù)的意義是什么？ 答：其體會方程為：；式中： 1、3為破壞主應力， c為巖塊的單軸抗壓強度； m、s為與巖性及結(jié)構(gòu)面情形有關(guān)的常數(shù)，可查表求得；九、巖體中的自然應力一、 1、自然應力：人類工程活動之前存在于巖

24、體中的應力，稱為自然應力或地應力；.2、重分布應力：開挖破壞了巖體自然應力的相對平穩(wěn)狀態(tài)，使巖體中的應力產(chǎn)生重分布，這時的應力稱為重分布應力；.二、1、 巖體中的自然應力是哪些因素引起的？答： 1）巖石的自重；2） 構(gòu)造應力及地震；3） 巖漿活動及放射性蛻變產(chǎn)生的地熱引起的溫度應力4） 地下水動靜壓力；2、目前，實測地應力的方法有哪幾種？答： a、水壓致裂法； b、鉆孔套芯應力解除法； c、聲發(fā)射原理法；d、扁千斤頂法；3、 自然應力的分布特點是什么？.答： 1）地殼中的主應力為壓應力，方向基本上是鉛垂和水平的；2） 垂直應力隨深度線性增的；3） 水平應力分布比較復雜；a、水平應力在地表面上水

25、平應力從大到小遞減，在地表深處仍是線性增的；b、在很多地方在地表鄰近，水平應力大于垂直應力；c在多數(shù)情形，兩個方向的水平應力是不相等的； 4） 在比較大的范疇內(nèi)，地應力的分布特點比較一樣；十、地下洞室圍巖穩(wěn)固性分析一、 1、圍巖：在巖體中開挖洞室，引起洞室圍巖體中應力的重分布，應力重分布范疇內(nèi)的巖體叫做圍巖；2、重分布應力：地下開挖破壞了巖體自然應力的相對平穩(wěn)狀態(tài)，洞室周邊巖體將向開挖空間松脹變形，使圍巖中的應力產(chǎn)生重分布作用， 形成新的應力，這種應力稱為重分布應力； .3、圍巖應力：圍巖中的重分布應力；4、圍巖壓力：是指圍巖作用在支護上的力；5、塑性圈 松動圈：如重分布應力超過圍巖強度極限或

26、屈服極限， 造成洞室周邊的非彈性位移，這種現(xiàn)象從周邊向巖體深處擴展到某一范疇，在此范疇內(nèi)的巖體稱為塑性圈松動圈 ；6、塑性條件：巖石屈服滿意摩爾屈服準就，當巖石進入屈服時就是塑性條件；7、側(cè)壓力系數(shù)： =h /v，即水平應力與垂直應力的比值；8、靜水壓力狀態(tài)： 1=2=3或h =v二、 1、 在靜水壓力狀態(tài)下，圍巖應力的分布有何特點？答：自然應力為靜水壓力狀態(tài)時，圍巖內(nèi)重分布應力與角無關(guān)，僅與洞半徑 a和原始應力水平 0有關(guān)；徑向應力 r在洞壁處為 0，隨著離洞壁距離的增加，其應力逐步上升，在約6倍洞半徑處基本復原到原始應 力水平；切向應力 在洞壁處為 20，隨著離洞壁距離的增加，其應力 逐步

27、下降，在約 6倍洞半徑處基本復原到原始應力水平；其分布特點如圖所示：2、 在非靜水壓力狀態(tài)下，圍巖應力的分布主要受哪些因素影響？這些因素怎樣影響到圍巖應力的分布特點？答：在非靜水壓力狀態(tài)下，圍巖應力的分布特點與靜水壓力狀態(tài)類似，但側(cè)壓力系數(shù) 的大小對應力大小有明顯影響；以圓形洞室為例，當1/3時，洞頂將顯現(xiàn)拉應力；當 1/3 3時，洞壁圍巖內(nèi)的 全為壓應力；當 3時，兩邊墻顯現(xiàn)拉應力；3、 橢圓形洞室的圍巖應力分布有何特點？答：橢圓形洞室長軸兩端點應力集中最大，易引起壓碎破壞，而短軸兩端易顯現(xiàn)拉應力集中，不利于圍巖穩(wěn)固；最合理的洞室方向是長軸 平行最大主應力，長短半軸的比等于1/3，此時洞室圍巖應力分布較勻稱，圍巖穩(wěn)固性較好；4、 方形及矩形洞室的圍巖應力分布有何特點？答：矩外形洞室的角點或急拐彎處應力集中最大；長方形短邊中點應力集中大于長邊中點，