巖石力學(xué)與工程蔡美峰課后習(xí)題答案重點(diǎn)總結(jié)_第1頁(yè)
巖石力學(xué)與工程蔡美峰課后習(xí)題答案重點(diǎn)總結(jié)_第2頁(yè)
巖石力學(xué)與工程蔡美峰課后習(xí)題答案重點(diǎn)總結(jié)_第3頁(yè)
巖石力學(xué)與工程蔡美峰課后習(xí)題答案重點(diǎn)總結(jié)_第4頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、構(gòu)成巖石的主要造巖礦物?正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、黑云母、白云母、角閃石、輝石、橄欖石、方解石、白云石、高嶺石、赤鐵礦等為什么基性巖和超基性巖最容易風(fēng)化?基性巖石和超基性巖石主要由易風(fēng)化的橄欖石、輝石及基性斜長(zhǎng)石組成。所以基性巖石和超基性巖石常容易風(fēng)化。常見(jiàn)巖石的結(jié)構(gòu)連結(jié)類型?結(jié)晶連結(jié)(巖石中礦物顆粒通過(guò)結(jié)晶相互嵌合在一起,如巖漿巖、大部分變質(zhì)巖以及部分沉積巖的結(jié)構(gòu)連結(jié))、膠結(jié)連結(jié)(指顆粒與顆粒之間通過(guò)膠結(jié)物質(zhì)連結(jié)在一起的連結(jié)。如沉積碎屑巖、部分粘土巖的結(jié)構(gòu)連結(jié))巖石中的微結(jié)構(gòu)面(或缺陷)?是指存在于礦物顆粒內(nèi)部或礦物顆粒及礦物集合體之間微小的弱面及空隙。包括:礦物的解理面:是指礦物晶體或晶粒受力

2、后沿一定結(jié)晶方向分裂成的光滑平面。晶粒邊界:礦物晶體內(nèi)部各粒子都是由各種離子鍵、原子鍵、分子鍵等相連結(jié)。微裂隙:是指發(fā)育于礦物顆粒內(nèi)部及顆粒之間的多呈閉合狀態(tài)的破裂跡線。粒間空隙:成巖過(guò)程中形成,如結(jié)晶巖中晶粒之間的小空隙,碎屑巖中由于膠結(jié)物未完全充填而留下的空隙。晶格缺陷:有由于晶體外原子入侵結(jié)果產(chǎn)生的化學(xué)上的缺陷,也有由于化學(xué)比例或原子重新排列的毛病所產(chǎn)生的物理上的缺陷。自然界中的巖石按地質(zhì)成因分為幾大類,各大類有何特點(diǎn)?(巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖)巖漿巖:1)深成巖:常形成較大的入侵體。顆粒均勻,多為粗-中粒狀結(jié)構(gòu),致密堅(jiān)硬,孔隙很小,力學(xué)強(qiáng)度高,透水性較弱,抗水性較強(qiáng)。2)淺成巖:成分與

3、深成巖相似,產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)都不相同,多為巖床、巖墻和巖脈。均勻性差,與其他巖種相比,它的性能較好。3)噴出巖:結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,巖性不均一,連續(xù)性較差,透水性較強(qiáng),軟弱結(jié)構(gòu)面比較發(fā)育。沉積巖:1)火山碎屑巖:具有巖漿和普通沉積巖的雙重特性和過(guò)渡關(guān)系,各類火山巖的性質(zhì)差別很大。2)膠結(jié)碎屑巖:是沉積物經(jīng)過(guò)膠結(jié)、成巖固結(jié)硬化的巖石。其性質(zhì)取決于膠結(jié)物的成分、膠結(jié)形式和碎屑物成分和特點(diǎn)。3)粘土巖:包括頁(yè)巖和泥巖。其性質(zhì)較差。4)化學(xué)巖和生物巖:碳酸鹽類巖石,以石灰石分布最廣。結(jié)構(gòu)致密、堅(jiān)硬、強(qiáng)度較高。變質(zhì)巖:是在已有巖石的基礎(chǔ)之上,經(jīng)過(guò)變質(zhì)混合作用后形成的。在形成過(guò)程中由于其形成的溫度和壓力的不同而具有不同

4、的性質(zhì),形成了變質(zhì)巖特有的片理、剝理和片麻結(jié)構(gòu)等。據(jù)有明顯的不均勻性和各向異性。1)接觸變質(zhì)巖:侵入體周?chē)纬蓭r體。巖體透水性強(qiáng),抗風(fēng)化能力降低。2)動(dòng)力變質(zhì)巖:構(gòu)造作用形成的斷裂帶及附近受到影響的巖石。它的膠結(jié)不好,裂隙、孔隙發(fā)育,強(qiáng)度低,透水性強(qiáng)。3)區(qū)域變質(zhì)巖:這種變質(zhì)巖的分布范圍廣,巖石厚度大,變質(zhì)程度均一。一般塊狀巖石性質(zhì)較好,層狀片狀巖石性質(zhì)較差。巖石物理性質(zhì)的主要指標(biāo)及其表示方式?指由巖石固有的物理組成和結(jié)構(gòu)特性所決定的比重(Gs=WsVs·s)容重(=WV)孔隙率n、水理性(天然含水率、吸水、透水、軟化、抗凍)基本屬性。巖石破壞有幾種形式?破壞的原因。三種,(1)X狀

5、共軛斜面剪切破壞,(2)單斜面剪切破壞,這兩種破壞都是破壞面上的剪應(yīng)力超過(guò)了其剪切強(qiáng)度,導(dǎo)致巖石破壞。(3)拉伸破壞,破壞面上的拉應(yīng)力超過(guò)了該面的抗拉強(qiáng)度,導(dǎo)致巖石受拉伸破壞。劈裂法實(shí)驗(yàn)時(shí)巖石承受對(duì)稱壓縮,為什么在破壞面上出現(xiàn)拉應(yīng)力?劈裂法試驗(yàn)的基本原理 如圖沿y-y方向(y)和垂直y-y(x)均為壓應(yīng)力,而離開(kāi)邊緣后,沿y-y方向仍為壓應(yīng)力,但應(yīng)力值比邊緣處顯著減少,并趨于均勻化;垂直y-y方向變成壓應(yīng)力。什么是全應(yīng)力-應(yīng)變曲線?為什么普通材料實(shí)驗(yàn)機(jī)得不出全應(yīng)力-應(yīng)變曲線?能顯示巖石在受壓破壞過(guò)程中以及超過(guò)峰值強(qiáng)度破壞后的應(yīng)力、變形特性和強(qiáng)度特征。由于普通材料試驗(yàn)機(jī)的剛度小,在試件壓縮時(shí),其

6、支柱上存在很大的變形和變形能,在試件快要破壞時(shí),該變形能突然釋放,加速試件破壞,從而得不出極限壓力后的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線。如何根據(jù)全應(yīng)力-應(yīng)變曲線?(a)預(yù)測(cè)巖爆:左半部分OEC 代表達(dá)到峰值強(qiáng)度時(shí),積累在巖石試件中的應(yīng)變能,右邊CED 代表試件從破壞到破壞整個(gè)過(guò)程所消耗的能量。如果A>B,可能產(chǎn)生巖爆,如果A<B, 則不會(huì)產(chǎn)生巖爆。(b)預(yù)測(cè)蠕變破壞:當(dāng)巖石應(yīng)力小于H 點(diǎn)的應(yīng)力值,巖石不會(huì)發(fā)生蠕變,當(dāng)巖石應(yīng)力大于H 點(diǎn)而小于I 點(diǎn),巖石會(huì)發(fā)生蠕變,但蠕變?yōu)榉€(wěn)定蠕變,巖石不會(huì)破壞,當(dāng)巖石應(yīng)力大于I 點(diǎn),則巖石會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定蠕變,巖石最終會(huì)破壞。(c)預(yù)測(cè)循環(huán)加載條件下巖石的破壞。當(dāng)巖石

7、在低應(yīng)力條件下,進(jìn)行反復(fù)加載卸載,巖石破壞時(shí)的循環(huán)次數(shù)比高應(yīng)力條件下進(jìn)行反復(fù)加載卸載的循環(huán)次數(shù)要多。當(dāng)反復(fù)加載卸載曲線與全應(yīng)力應(yīng)變曲線相交,則巖石破壞。在三軸壓縮試驗(yàn)條件下,巖石的力學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生哪些變化?(1)隨著圍壓(2=3) 的增大,巖石的抗壓強(qiáng)度顯著增加;(2)隨著圍壓(2=3)的增大,巖石破壞時(shí),巖石的變形顯著增加;(3)隨著圍壓(2=3)的增大,巖石的彈性極限顯著增加;(4)隨著圍壓(2=3)的增大,巖石的應(yīng)力應(yīng)變曲線形態(tài)發(fā)生明顯的改變,巖石的性質(zhì)發(fā)生了變化,由彈脆性-彈塑性-應(yīng)變硬化。抗壓強(qiáng)度顯著增加;什么是莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線?三軸抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)得出:對(duì)于同一種巖石的不同試件或不同實(shí)驗(yàn)條

8、件(不同的圍壓時(shí)的最大軸向壓力值)給出了幾乎恒定的強(qiáng)度指標(biāo)值(直線性強(qiáng)度曲線時(shí)為巖石的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角)。這一強(qiáng)度指標(biāo)以莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線的形式給出。如何根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線?在不同圍壓條件下得出不同的抗壓強(qiáng)度,因而可以做出不同的莫爾應(yīng)力圓, 這些莫爾應(yīng)力圓的包絡(luò)線就是莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線。巖石的抗剪強(qiáng)度與剪切面所受正應(yīng)力有什么關(guān)系?繪圖簡(jiǎn)述巖石在單軸壓縮條件下的變形特征。在單軸壓縮條件下,巖石的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖。全應(yīng)力-應(yīng)變曲線可分為四個(gè)階段:孔隙裂隙壓密階段(OA):巖石試件中的孔隙裂隙被壓密,形成早期的非線形變形, - 曲線呈上凹型。彈性變形至微彈性裂隙穩(wěn)定發(fā)展階段(AC):該階段的應(yīng)

9、力-應(yīng)變曲線近似為直線。其中AB段為彈性變形階段,BC段為微破裂穩(wěn)定發(fā)展階段。非穩(wěn)定破壞發(fā)展階段(CD):C點(diǎn)是巖石從彈性變?yōu)樗苄缘霓D(zhuǎn)折點(diǎn),稱為屈服點(diǎn)。該點(diǎn)相應(yīng)的應(yīng)力為屈服應(yīng)力。該階段中,微裂隙的發(fā)展出現(xiàn)了質(zhì)的變化,破裂不斷發(fā)展,直至試件完全破壞。破裂后階段(D點(diǎn)以后):軸壓力達(dá)到試件的峰值強(qiáng)度后,試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞,但試件基本保持整體狀。巖石在反復(fù)加載和卸載條件下的變形特征。對(duì)于線彈性巖石,反復(fù)加載和卸載時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變路徑完全相同,對(duì)于完全彈性巖石,反復(fù)加載和卸載時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變路徑完全相同,但是應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是曲線。對(duì)彈性巖石,加載與卸載曲線不重合,但反復(fù)加載和卸載時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變路徑總是服從此環(huán)路

10、的規(guī)定。非彈性體巖石:在彈性范圍內(nèi)服從彈性巖石的變形特征,當(dāng)卸載點(diǎn)P 超過(guò)屈服點(diǎn)時(shí),卸載曲線與加載曲線不重合,形成塑性滯回環(huán)。塑性滯回環(huán)隨著加載卸載次數(shù)的增加而變窄,直至接近彈性變形,沒(méi)有塑性變形為止。巖石的變形記憶:在每次卸載后再加載,在荷載超過(guò)上一次循環(huán)的最大荷載以后,變形曲線仍沿著原來(lái)的單調(diào)加載曲線上升, 好像不曾受到循環(huán)加載的影響似的。線彈性體、完全彈性體、彈性體三者的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系有何區(qū)別?完全彈性體:循環(huán)加載時(shí)的 - 關(guān)系為曲線。加載路徑與卸載路徑完全重合。線彈性體:循環(huán)加載時(shí)的 - 關(guān)系為直線。加載路徑與卸載路徑完全重合。彈性體巖石:加載路徑與卸載路徑不同,但反復(fù)加載與卸載時(shí),應(yīng)

11、力應(yīng)變關(guān)系總是服從此環(huán)路的規(guī)律。什么是巖石的擴(kuò)容?簡(jiǎn)述發(fā)生過(guò)程。巖石在荷載作用下,在其破壞之前產(chǎn)生一種明顯的非彈性體積變形。對(duì)E和為常數(shù)的巖石,其體積應(yīng)變曲線分為三個(gè)階段:體積變形階段:體積應(yīng)變?cè)趶椥噪A段內(nèi)隨著應(yīng)力的增加而呈線形變化(體積減?。? >2 +3體積不變階段:隨應(yīng)力的增加,巖石體積應(yīng)變?cè)隽拷咏鼮榱?。巖石體積幾乎不變。擴(kuò)容階段:外力繼續(xù)增加時(shí),巖石的體積不是減小,而是增加,增加速率越來(lái)越大,最終巖石破壞。影響巖石力學(xué)性質(zhì)的主要因素,如何影響的?(水、溫度、加載速度、風(fēng)化程度及圍壓)(1) 水的影響:連結(jié)作用(束縛在礦物表面的水分子通過(guò)其吸引力將礦物顆粒拉近、接緊)、潤(rùn)滑作用(

12、由可溶鹽、膠體礦物連接的巖石,有水入侵時(shí),可溶鹽溶解,膠體水解,礦物顆粒間連接力減弱摩擦力減低,降低巖石的強(qiáng)度)、水楔作用(兩個(gè)礦物顆粒靠得很近,水分子補(bǔ)充到礦物表面時(shí),礦物顆粒利用表面吸附力將水分子拉倒自己周?chē)?,在接觸處由于吸著力作用使水分子礦物顆粒之間的縫隙內(nèi)擠入)使巖石體積膨脹,產(chǎn)生膨脹壓力;水膠連接代替膠體連接產(chǎn)生潤(rùn)滑作用,降低巖石強(qiáng)度??紫秹毫ψ饔茫簬r石受壓,巖石內(nèi)孔隙水來(lái)不及排出,孔隙內(nèi)產(chǎn)生很高的孔隙壓力,降低內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角,減小了抗剪強(qiáng)度。溶蝕-潛蝕作用:巖石中滲透水在流動(dòng)過(guò)程中可將巖石中可溶物質(zhì)溶解帶走,從而使巖石強(qiáng)度大為減低。(2) 溫度的影響:隨著溫度增高,巖石的延性加大

13、,屈服點(diǎn)降低,強(qiáng)度降低。(3) 加載速度的影響:加載速率越快,測(cè)得的彈性模量越大,獲得的強(qiáng)度指標(biāo)越高。(4) 圍壓的影響:在三軸壓縮條件下,巖石的強(qiáng)度和彈性極限都有顯著增加。(5) 風(fēng)化的影響:降低巖體結(jié)構(gòu)面的粗糙程度并產(chǎn)生新的裂隙;巖石在化學(xué)風(fēng)化過(guò)程中,礦物成分發(fā)生變化,巖體強(qiáng)度降低。什么是巖石的各向異性?正交各向異性?橫觀各向異性?巖石的全部或部分物理、力學(xué)性質(zhì)(巖石的E, 等)隨方向不同而表現(xiàn)出差異的現(xiàn)象稱為巖石的各向異性。如果在彈性體中存在著三個(gè)相互正交的彈性對(duì)稱面,在各個(gè)面兩邊的對(duì)稱方向上,彈性相同,但在這個(gè)彈性主向上彈性并不相同,這種物體稱為正交各向異性體。巖石在某一平面內(nèi)的各方向

14、彈性性質(zhì)相同,這個(gè)面稱為各向同性面,而垂直此面方向的力學(xué)性質(zhì)是不同的,具有這種性質(zhì)的物體稱為橫觀各向同性體。巖體賦存環(huán)境包括哪幾部分?包括地應(yīng)力、地下水和地溫三部分。地應(yīng)力對(duì)巖體的影響體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面?(1)影響巖體的承載能力:圍壓越大、承載能力越大。(2)影響巖體的變形和破壞機(jī)制。如在低圍壓條件下破壞的巖體,在高圍壓條件下呈現(xiàn)出塑性變形和塑性破壞。(3)影響巖體中的應(yīng)力傳播的法則。非連續(xù)介質(zhì)巖體在高圍壓條件下,力學(xué)性質(zhì)具有連續(xù)介質(zhì)巖體特征。巖體結(jié)構(gòu)劃分的主要依據(jù)是什么?巖體結(jié)構(gòu)單元的兩種基本要素結(jié)構(gòu)面及結(jié)構(gòu)體的類型進(jìn)行分類。各類巖體結(jié)構(gòu)主要地質(zhì)特征?完整結(jié)構(gòu)巖體:多半是碎裂巖體中的結(jié)構(gòu)面被后

15、生作用愈合而成。后生愈合作用有兩種:壓力愈合、膠結(jié)愈合。塊裂結(jié)構(gòu)巖體:多組或至少有一組軟弱結(jié)構(gòu)面切割及堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面參與切割成塊狀結(jié)構(gòu)體的高級(jí)序巖體結(jié)構(gòu)。其軟弱結(jié)構(gòu)面主要為斷層、層間錯(cuò)動(dòng)也是重要的軟弱結(jié)構(gòu)面之一,參與切割的堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面一般延展較長(zhǎng),多數(shù)為錯(cuò)動(dòng)過(guò)的堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面,板裂結(jié)構(gòu)體:主要發(fā)育于經(jīng)過(guò)褶皺作用的層狀巖體內(nèi),受一組軟弱結(jié)構(gòu)面的切割,結(jié)構(gòu)體呈板狀。軟弱結(jié)構(gòu)面主要為層間錯(cuò)動(dòng)面結(jié)構(gòu)體多數(shù)為組合板狀結(jié)構(gòu)體。碎裂結(jié)構(gòu)巖體:巖體的結(jié)構(gòu)面主要為原生結(jié)構(gòu)面及構(gòu)造結(jié)構(gòu)面。塊狀碎裂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體塊度大,大多為12米,層狀碎裂結(jié)構(gòu)的塊度小,起塊度與巖層厚度有關(guān)。斷續(xù)結(jié)構(gòu)巖體:結(jié)構(gòu)面不連續(xù),對(duì)巖體切割而不斷,個(gè)別

16、地方也有連續(xù)貫通結(jié)構(gòu)。散體結(jié)構(gòu)巖體:(a)碎屑狀散體結(jié)構(gòu)巖體:結(jié)構(gòu)面:無(wú)序分布,結(jié)構(gòu)面中有軟弱的,也有堅(jiān)硬的。結(jié)構(gòu)體主要為角礫,(b)糜棱化散體結(jié)構(gòu)巖體:主要指斷層泥而言。按結(jié)構(gòu)面成因、結(jié)構(gòu)面通常分為幾種類型?原生結(jié)構(gòu)面:成巖階段所形成的結(jié)構(gòu)面。巖石成因不同又分為沉積結(jié)構(gòu)面、火成結(jié)構(gòu)面和變質(zhì)結(jié)構(gòu)面。構(gòu)造結(jié)構(gòu)面:巖體在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下形成的結(jié)構(gòu)面。次生結(jié)構(gòu)面:在外力作用下(風(fēng)化 地下水 卸載 爆破)形成的各種界面。結(jié)構(gòu)面的級(jí)別及其特征。根據(jù)結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、規(guī)模大小、組合形式等分為五級(jí)。實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)面:級(jí)結(jié)構(gòu)面: 對(duì)區(qū)域構(gòu)造起控制作用的斷裂帶,延伸數(shù)十公里,深度可穿一個(gè)構(gòu)造層。級(jí)結(jié)構(gòu)面: 延伸性強(qiáng)而寬

17、度有限的地質(zhì)界面,延伸數(shù)百米。級(jí)結(jié)構(gòu)面:局部性的斷裂結(jié)構(gòu),主要指小斷層,延伸數(shù)十米。統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)面:級(jí)結(jié)構(gòu)面:一般延展性較差,無(wú)明顯的寬度的結(jié)構(gòu)面,延伸數(shù)米。級(jí)結(jié)構(gòu)面:延伸性甚差的微裂隙、節(jié)理。描述結(jié)構(gòu)面狀態(tài)的指標(biāo)。結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀:對(duì)巖體是否會(huì)沿某一結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)起控制作用。結(jié)構(gòu)面形態(tài):決定結(jié)構(gòu)面抗滑力的大小。結(jié)構(gòu)面起伏越大,抗滑力越大。結(jié)構(gòu)面的延展尺度:在工程范圍內(nèi),延展尺度最大的結(jié)構(gòu)面,控制著巖體的強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)面的密集程度:以巖體裂隙度K (沿取樣線方向單位長(zhǎng)度上的節(jié)理數(shù)量)和切割度X(巖體被節(jié)理割裂分離的程度)表示巖體結(jié)構(gòu)面的密集程度。結(jié)構(gòu)面的剪切變形、法向變形與結(jié)構(gòu)面哪些因素有關(guān)?巖石強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)面粗

18、糙性和法向力結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)的尺寸效應(yīng)體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面?(法向變形、抗剪強(qiáng)度、剪切變形)結(jié)構(gòu)面試塊長(zhǎng)度增加,平均峰值摩擦角降低,試塊面積增加,剪切應(yīng)力呈現(xiàn)出減小趨勢(shì)。此外,還體現(xiàn)在:(1)隨著結(jié)構(gòu)面尺寸的增大,達(dá)到峰值強(qiáng)度時(shí)的位移量增大;(2)試塊尺寸增加, 剪切破壞形式由脆性破壞向延伸破壞轉(zhuǎn)化;(3)尺寸增加,峰值剪脹角減小,結(jié)構(gòu)面粗糙度減小,尺寸效應(yīng)也減小。巖體在多次循環(huán)荷載作用下巖體變形有什么特征?巖體在加載過(guò)程中,應(yīng)力應(yīng)變曲線呈上凹型,中途卸載回彈變形有滯后現(xiàn)象,并出現(xiàn)不可恢復(fù)的殘余變形,不論每一級(jí)加載與卸載循環(huán)曲線都是開(kāi)環(huán)型。巖體在循環(huán)荷載作用下,而卸載時(shí)荷載又不降至零時(shí),相應(yīng)的變形過(guò)

19、程將出像閉環(huán)型式。具有單結(jié)構(gòu)面的巖體其強(qiáng)度如何確定?結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度與巖體強(qiáng)度二者之間的最低值。多結(jié)構(gòu)面巖體的破壞形式如何分析?當(dāng)巖體內(nèi)有多組結(jié)構(gòu)面時(shí),則巖體強(qiáng)度受加載方向與多個(gè)結(jié)構(gòu)面的控制,根據(jù)每組結(jié)構(gòu)面與加載方向夾角,分別求出各結(jié)構(gòu)面單獨(dú)存在時(shí),在最大主應(yīng)力1作用下的巖體強(qiáng)度,然后,取出各組結(jié)構(gòu)面單獨(dú)存在時(shí)巖體強(qiáng)度的最小值為多結(jié)構(gòu)面的巖體強(qiáng)度值。簡(jiǎn)述Hoek-Brown 巖體強(qiáng)度估算方法。巖體抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)方程為:1(巖體的三軸抗壓強(qiáng)度)3(作用在巖體上的最小主應(yīng)力)c(巖石的單軸抗壓強(qiáng)度) m,s(與巖體性質(zhì)及結(jié)構(gòu)面有關(guān)的系數(shù))。當(dāng)3 = 0,巖體的單軸抗壓強(qiáng)度mc= 當(dāng)巖體為完整巖石

20、即s = 1,則mc=c,對(duì)于裂隙巖體,s<1;所以mc<c,巖體單軸抗拉強(qiáng)度ml = - + mc = K×c巖體中水滲流與土體中水滲流有何區(qū)別?巖體的水力學(xué)性質(zhì)指巖體的滲透性能及在滲流作用下所表現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)。土體的滲流以孔隙為主。特點(diǎn)(a)土體滲透性大小取決于巖性,土體中顆粒愈細(xì),滲透性愈差;(b)土體可看作多孔連續(xù)介質(zhì);(c)土體的滲透性一般具有均質(zhì)(或非均質(zhì))各向同性(黃土為各向異性);(d)土體滲流符合達(dá)西滲流定律。巖體的滲流以裂隙為主。特點(diǎn)(a)巖體滲流大小取決于巖體中結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)及巖塊的性質(zhì);(b)巖體滲流以裂隙導(dǎo)水,微裂隙和孔隙儲(chǔ)水為其特征;(c)巖體裂隙

21、網(wǎng)絡(luò)滲流具有定向性(d)巖體一般看作非連續(xù)介質(zhì)(密集裂隙可看作等效連續(xù)介質(zhì));(e)巖體的滲流具有高度的非均質(zhì)性和各向異性;(f)一般巖體中的滲流符合達(dá)西定律(巖溶管道流一般為紊流,不符合達(dá)西定律);(g)巖體滲流受應(yīng)力場(chǎng)影響明顯;(h)復(fù)雜裂隙系統(tǒng)中的滲流,在裂隙交叉處,具有“偏流效應(yīng)”,即裂隙水流經(jīng)大小不同裂隙交叉時(shí),水流偏向?qū)挻罅严兑粋?cè)流動(dòng)。工程巖體的惟一性:在不同巖體工程條件下,巖體結(jié)構(gòu)視為塊裂結(jié)構(gòu),斷續(xù)結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)。因此巖體結(jié)構(gòu)是相對(duì)的,在確定的地質(zhì)條件和工程尺寸條件下,工程巖體結(jié)構(gòu)是唯一確定的。地下水對(duì)巖體的物理、化學(xué)作用體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面?物理的、化學(xué)的和力學(xué)的影響。(1)物理作

22、用:潤(rùn)滑作用、軟化和泥化作用、結(jié)合水的強(qiáng)化作用。(2)化學(xué)作用:離子交換作用、溶解作用和溶蝕作用、水化作用、水解作用、氧化還原作用敘述地下水對(duì)巖土體的力學(xué)作用。主要通過(guò)空隙靜水壓力和空隙動(dòng)水壓力作用對(duì)巖土的力學(xué)性質(zhì)施加影響。前者減小巖土體的有效應(yīng)力而降低巖土體的強(qiáng)度,在裂隙巖土體中的空隙靜水壓力可使裂隙產(chǎn)生擴(kuò)容變形;后者對(duì)巖土體產(chǎn)生切向的推力以降低巖土體的抗剪強(qiáng)度。巖體質(zhì)量分類有和意義?為了在工程設(shè)計(jì)與施工中能區(qū)分巖體質(zhì)量的好壞和表現(xiàn)在穩(wěn)定性上的差別,需要對(duì)巖體做出合理分類,作為選擇工程結(jié)構(gòu)參數(shù)、科學(xué)管理生產(chǎn)以及評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)效益的依據(jù)之一,也是巖石力學(xué)與工程應(yīng)用方面的基礎(chǔ)性工作。CSIR 分類法和

23、Q 分類法各考慮的是巖體的哪些因素?巖體地質(zhì)力學(xué)分類是由巖體強(qiáng)度、RQD值、節(jié)理間距、單位長(zhǎng)度的節(jié)理?xiàng)l數(shù)及地下水種指標(biāo)分別記分,然后累加各項(xiàng)指標(biāo)的記分,得出該巖體的總分來(lái)評(píng)價(jià)該巖體的質(zhì)量。CSIR=A+B+C+D+EF A巖體強(qiáng)度(最高分15分);BRQD值(最高20分);C節(jié)理間距(最高20分)D單位長(zhǎng)度的節(jié)理?xiàng)l數(shù)(最高30分);E地下水條件(最高15 分);F節(jié)理方向修正分(最低60) (Q)分類法:Q考慮因素: RQD巖石質(zhì)量指標(biāo);Jn 節(jié)理組數(shù);Jr 節(jié)理粗糙系數(shù);Ja 節(jié)理蝕變系數(shù);Jw 節(jié)理水折減系數(shù);SRF應(yīng)力折減系數(shù)。地應(yīng)力測(cè)量的重要性。應(yīng)力測(cè)量為各種巖體工程進(jìn)行科學(xué)合理的開(kāi)挖

24、設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù);地應(yīng)力狀態(tài)對(duì)地震預(yù)報(bào)、區(qū)域地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、油田油井的穩(wěn)定性、核廢料儲(chǔ)存、巖爆、煤和瓦斯突出的研究以及地球動(dòng)力學(xué)的研究也有重要的意義。地應(yīng)力如何形成?地應(yīng)力是存在于地層中的未受工程擾動(dòng)的天然應(yīng)力,也稱巖體初應(yīng)力、絕對(duì)應(yīng)力或原巖應(yīng)力。地應(yīng)力主要與地球的各種動(dòng)力運(yùn)動(dòng)過(guò)程有關(guān),包括板塊邊界受壓、地幔熱對(duì)流、地球內(nèi)應(yīng)力、地心引力、地球旋轉(zhuǎn)、巖漿入侵和地殼非均勻擴(kuò)容等??刂颇骋还こ虆^(qū)域地應(yīng)力狀態(tài)的主要因素?是構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)和重力應(yīng)力場(chǎng)。1)大陸板塊邊界受壓引起的應(yīng)力場(chǎng)。2)地幔熱對(duì)流引起的應(yīng)力場(chǎng)。3)由地心引力引起的應(yīng)力場(chǎng)。4)巖漿入侵引起的應(yīng)力場(chǎng)。5)地溫梯度引起的應(yīng)力場(chǎng)。6)地表剝蝕產(chǎn)

25、生的應(yīng)力場(chǎng)。地應(yīng)力測(cè)量方法分哪幾類?主要區(qū)別在哪里?每類包括那些主要測(cè)量技術(shù)?直接測(cè)量法是由測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量和記錄各種應(yīng)力量;間接測(cè)量法是借助某些傳感器或某些介質(zhì),測(cè)量和記錄巖體中某些與應(yīng)力有關(guān)的間接物理量的變化,如巖體中的變形和應(yīng)變,然后由計(jì)算公式求出原巖應(yīng)力值直接測(cè)量法(扁千斤頂法、水力致裂法、剛性包體應(yīng)力計(jì)法和聲發(fā)射法)間接測(cè)量法(套孔應(yīng)力解除法和其他的應(yīng)力應(yīng)變解除法以及地球物理方法),套孔應(yīng)力解除法是在國(guó)內(nèi)外廣泛使用地殼淺部地應(yīng)力分布的基本規(guī)律。(1)地應(yīng)力是相對(duì)穩(wěn)定的應(yīng)力場(chǎng),是時(shí)間和空間的函數(shù)(2)實(shí)測(cè)垂直應(yīng)力基本等于上覆巖層的重量。(3)水平應(yīng)力普遍大于垂直應(yīng)力;(4)平均水平應(yīng)力

26、與垂直應(yīng)力的比值隨深度的增加而減小,h,average =(h,max +h,min )/2 100/H + 0.3<=h,average /v <=1500/H +0.5(5)最大水平應(yīng)力與最小水平應(yīng)力也隨深度呈線形增長(zhǎng)關(guān)系;h,max =6.7 +0.0444·H (Mpa)h,min =0.8 +0.0329·H (Mpa)。(6)最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力之值一般相差較大,顯示出很強(qiáng)的方向性。地應(yīng)力的上述分布規(guī)律還會(huì)受到地形、地表剝蝕、風(fēng)化、巖體結(jié)構(gòu)特征、巖體力學(xué)性質(zhì)、溫度、地下水等因素的影響。水壓致裂法的基本原理。(1)測(cè)量原理:彈性理論可知,鉆孔

27、位于無(wú)限巖體,受到二維應(yīng)力場(chǎng)(1,2)的作用時(shí),在鉆孔周?chē)膽?yīng)力為=1+2-2(1-2)·cos2 (1)且r=0 (2) (鉆孔周邊的切向應(yīng)力)r(鉆孔周邊的徑向應(yīng)力)(周邊一點(diǎn)與1軸的夾角) 當(dāng)=0 時(shí),取最小值,=32-1。在孔內(nèi)加入壓力Pi,當(dāng)Pi超過(guò)孔壁處的最小壓應(yīng)力和巖體的抗拉強(qiáng)度之和時(shí),孔壁就會(huì)破裂,此時(shí),在=0的方向,即1軸的方向會(huì)產(chǎn)生裂隙,即:Pi=32-1+T。(3)如果繼續(xù)加壓,直到裂隙深度達(dá)到3倍孔徑時(shí),此時(shí)已接近原巖應(yīng)力狀態(tài),停止加壓保持壓力恒定,將該恒定壓力記為Ps,Ps 與2相平衡,即Ps =2。(4)只要測(cè)量出巖體的抗拉強(qiáng)度T 和記錄的Pi 和Ps 就

28、可由(3)(4)求得1和2。這樣就得出1和2的大小和方向。如果孔內(nèi)有裂隙水壓P0,則(3)式變?yōu)椋篜i=32-1+ T - P0。(5)在不測(cè)試巖體的抗拉強(qiáng)度條件下,通過(guò)增加一個(gè)環(huán)節(jié),可求1和2。在初始裂隙產(chǎn)生后將水壓卸除,使裂隙閉合再重新向封隔段加壓,使裂隙重新打開(kāi),記錄重新開(kāi)時(shí)的壓力Pr,則有:Pr=32-1 - P0 (6)可由(5)(6)求出1和2。水壓致裂法的主要測(cè)量步驟。(1)測(cè)量步驟(a)打鉆孔到準(zhǔn)備測(cè)量應(yīng)力的部位;并將鉆孔中待加壓段用封隔器密封起來(lái);(b)向隔離段注入高壓水,記錄孔裂開(kāi)時(shí)的壓力值Pi,繼續(xù)加壓,直到裂隙擴(kuò)張到孔徑的3 倍,關(guān)閉高壓水系統(tǒng),保持水壓恒定,此時(shí)的應(yīng)力

29、為關(guān)閉應(yīng)力,記為Ps ,最后卸壓,使裂隙閉合,此時(shí)孔內(nèi)壓力為P0。(c)重新向密閉段注入高壓水,使裂隙重新打開(kāi),記錄裂隙重新打開(kāi)時(shí)的壓力Pr,和隨后的恒定關(guān)閉壓力Ps。(d)將封隔器卸壓,從孔中取出,(e)用攝象機(jī)記錄孔內(nèi)的水壓致裂裂隙,天然節(jié)理、裂隙的位置、方向和大小。對(duì)水壓致裂法的主要優(yōu)缺點(diǎn)做出評(píng)價(jià)。優(yōu)點(diǎn):(a)能測(cè)量深部應(yīng)力(已知最深為5000 米);(b)在沒(méi)有地下工程或硐室的條件下,對(duì)露天邊坡工程的地應(yīng)力進(jìn)行估算;缺點(diǎn):(a)只能確定垂直鉆孔平面內(nèi)的最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力的大小和方向;(b)只適用與完整的脆性巖石中。聲發(fā)射的主要測(cè)量原理。材料在受壓后,其內(nèi)部?jī)?chǔ)存的應(yīng)變能快速釋放產(chǎn)生彈

30、性波,發(fā)生聲響,稱為聲發(fā)射。當(dāng)材料中的應(yīng)力超過(guò)其最大應(yīng)力值后,大量產(chǎn)生聲發(fā)射,這一現(xiàn)象稱為凱澤效應(yīng)。該對(duì)應(yīng)點(diǎn)的應(yīng)力即為材料先前受到的最大應(yīng)力。對(duì)巖石試件作室內(nèi)實(shí)驗(yàn),即可測(cè)出該巖體以前縮手的最大應(yīng)力。套孔應(yīng)力解除法的基本測(cè)量原理和主要測(cè)試步驟。全應(yīng)力解除法即是測(cè)點(diǎn)巖體完全脫離地應(yīng)力的作用,測(cè)量其變形值,再根據(jù)巖體的物理力學(xué)性質(zhì)計(jì)算其原巖應(yīng)力。操作步驟:(a)從巖體表面向巖體內(nèi)打大鉆孔,直徑一般為130150mm,(b)從大鉆孔內(nèi)再打小鉆孔,直徑一般為3638mm,(c)在小孔中央安裝探頭,(d)再用大鉆頭打大孔,解除探頭上的壓應(yīng)力,記錄巖體的變形值,(e)取出巖芯,測(cè)量巖芯的E, 等物理力學(xué)參數(shù)

31、,(f)根據(jù)理論公式計(jì)算原巖應(yīng)力值。 套孔應(yīng)力解除法分為:孔徑變形法、孔底應(yīng)變法、孔壁應(yīng)變法、空心包體應(yīng)變法和實(shí)心包體應(yīng)變法??招陌w應(yīng)變計(jì)的基本工作原理??招陌w應(yīng)變計(jì)(CSIRO)的測(cè)量基本原理是在孔壁應(yīng)變計(jì)(CSIR)測(cè)量原理的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了某些改進(jìn),將三組應(yīng)變片鑲嵌在環(huán)氧樹(shù)脂制成的空心圓筒進(jìn)行測(cè)量?;驹恚涸谌S應(yīng)力場(chǎng)作用下,一個(gè)無(wú)限體中的鉆孔表面及其周?chē)膽?yīng)力分布狀態(tài)可由現(xiàn)代彈性理論給出精確解。通過(guò)應(yīng)力解除測(cè)量鉆孔表面的應(yīng)變即可求得鉆孔表面的應(yīng)力并進(jìn)而精確計(jì)算出原巖應(yīng)力狀態(tài)空心包體應(yīng)變計(jì)和孔徑變形計(jì)、孔底應(yīng)變計(jì)及孔壁應(yīng)變計(jì)相比有哪些優(yōu)點(diǎn)。空心包體應(yīng)變計(jì)(CSIRO)的測(cè)量基本原理是

32、在孔壁應(yīng)變計(jì)(CSIR)測(cè)量原理的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了某些改進(jìn),將三組應(yīng)變片鑲嵌在環(huán)氧樹(shù)脂制成的空心圓筒進(jìn)行測(cè)量。一個(gè)鉆孔就可測(cè)量一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。實(shí)心包體應(yīng)變計(jì)與剛性包體應(yīng)力計(jì)的主要區(qū)別是什么?實(shí)心包體應(yīng)變計(jì)是測(cè)量巖體的應(yīng)變,然后根據(jù)彈性理論計(jì)算原巖應(yīng)力。剛性包體應(yīng)力計(jì)是直接測(cè)量巖體的原巖應(yīng)力。什么叫巖石的本構(gòu)關(guān)系?是指巖石的應(yīng)力或應(yīng)力速率與其應(yīng)變或應(yīng)變速率的關(guān)系。巖石的本構(gòu)關(guān)系一般有幾種類型?彈性本構(gòu)關(guān)系、彈塑性本構(gòu)關(guān)系和流變本構(gòu)關(guān)系。巖石力學(xué)彈性平面問(wèn)題的基本方程有幾個(gè)?每一類基本方程是從什么方面考慮的?三組共8 個(gè)方程:第一組: 平衡微分方程,它考慮微元體的力學(xué)平衡。第二組:平面問(wèn)題的幾何方程

33、,它考慮物體受理后的幾何尺寸改變關(guān)系,即位移與應(yīng)變的關(guān)系。第三組:平面應(yīng)變本構(gòu)方程,它考慮了巖石在應(yīng)力作用下,應(yīng)力或應(yīng)力速率與應(yīng)變或應(yīng)變速率的關(guān)系。什么叫巖石的強(qiáng)度?巖石抵抗外力破壞的能力。破壞是指巖石材料的應(yīng)力或應(yīng)變超過(guò)了自身的應(yīng)力或應(yīng)變的極限。巖石的破壞一般有幾種類型?斷裂破壞(應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限)和流變破壞(出現(xiàn)顯著的塑性變形或流動(dòng)現(xiàn)象)對(duì)彈性平面問(wèn)題。(1)應(yīng)力狀態(tài)有哪兩種?(平面應(yīng)力狀態(tài)和平面應(yīng)變狀態(tài))。本構(gòu)方程有什么關(guān)系?平面應(yīng)變本構(gòu)方程平面應(yīng)力本構(gòu)方程將平面應(yīng)力問(wèn)題本構(gòu)方程中的E換成 ,換成 就可得到平面應(yīng)變問(wèn)題的本構(gòu)方程。用莫爾應(yīng)力圓畫(huà)出:(1)單向拉伸;(2)純剪切;(3)單向

34、壓縮;(4)雙向壓縮,(5)雙向拉伸。莫爾應(yīng)力圓如圖所示:其中純剪切應(yīng)力圓為圓點(diǎn)。蠕變、松弛、彈性后效和流變?蠕變:當(dāng)應(yīng)力不變時(shí)變形隨時(shí)間增加而增加的現(xiàn)象。松弛:當(dāng)應(yīng)變不變時(shí),應(yīng)力隨時(shí)間的增加而減小的現(xiàn)象。彈性后效:加載和卸載時(shí)彈性應(yīng)變滯后于應(yīng)力的現(xiàn)象。流變指材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系與時(shí)間因素有關(guān)的性質(zhì),材料變形過(guò)程中具有時(shí)間效應(yīng)的現(xiàn)象稱為流變現(xiàn)象。蠕變一般包括幾個(gè)階段?每個(gè)階段的特點(diǎn)是什么?當(dāng)荷載較大時(shí),如圖所示,蠕變不能穩(wěn)定于某一極限值,而是無(wú)限增長(zhǎng)直到破壞,這種蠕變稱為不穩(wěn)定蠕變,是典型的蠕變曲線。根據(jù)應(yīng)變速率不同,其蠕變過(guò)程分為三個(gè)階段:第一階段:圖中ab段,應(yīng)變速率隨時(shí)間增加而減小,又稱

35、減速蠕變或初始蠕變階段。第二階段:圖bc段,應(yīng)變速率基本不變,也叫等速蠕變階段。第三階段:圖cd段,應(yīng)變速率迅速增加直到巖石破壞為止,也叫加速蠕變階段。不同受力條件下巖石的流變具有哪些特性?當(dāng)巖石在某一較小的恒定荷載持續(xù)作用下,其變形量雖然隨時(shí)間增長(zhǎng)有所增加,但蠕變變形的速率隨時(shí)間的增加而減小,最后變形趨于一個(gè)穩(wěn)定的極限值,這種蠕變稱為穩(wěn)定蠕變。當(dāng)荷載較大時(shí),蠕變不能穩(wěn)定于某一極限值,而是無(wú)限增長(zhǎng)直到破壞,這種蠕變稱為不穩(wěn)定蠕變。巖石流變性質(zhì)的流變方程主要有幾種?蠕變方程、松弛方程、彈性后效方程。流變模型的基本元件有哪幾種?流變模型的基本元件有彈性元件、塑性元件和粘性元件。常見(jiàn)幾個(gè)流變模型的特

36、點(diǎn)。圣維南體:它是理想的碳塑性體,無(wú)蠕變,無(wú)松弛,無(wú)彈性后效。馬克思威爾體:具有瞬時(shí)變形、等速蠕變和松弛的性質(zhì)。開(kāi)爾文體:屬于穩(wěn)定蠕變,有彈性后效,沒(méi)有松弛。巖石的長(zhǎng)期強(qiáng)度,與瞬時(shí)強(qiáng)度一般有什么關(guān)系?一般巖石在載荷達(dá)到瞬時(shí)強(qiáng)度時(shí),巖石發(fā)生破壞。巖石在承受低于瞬時(shí)強(qiáng)度的情況下,如果載荷持續(xù)作用在巖石上,由于流變作用,巖石也可能發(fā)生破壞。因此巖石的強(qiáng)度隨外載荷的作用時(shí)間的延長(zhǎng)而減低, 通常把作用時(shí)間t 時(shí)的強(qiáng)度(最低值) S稱之為巖石的長(zhǎng)期強(qiáng)度。長(zhǎng)期強(qiáng)度與瞬時(shí)強(qiáng)度之比:巖石強(qiáng)度準(zhǔn)則?為什么要提出強(qiáng)度準(zhǔn)則?巖石強(qiáng)度準(zhǔn)則(破壞判據(jù)),它表征巖石在極限應(yīng)力狀態(tài)下(破壞條件)的應(yīng)力狀態(tài)和巖石強(qiáng)度參數(shù)之間的

37、關(guān)系,一般可表示為極限應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力間的關(guān)系方程。1 =f(2 ,3) 或=f()各種巖石的破壞方式機(jī)理,因此提出了不同的強(qiáng)度準(zhǔn)則。提出強(qiáng)度準(zhǔn)則是為了更好地了解巖石在何種應(yīng)力條件下發(fā)生破壞,從而避免該種應(yīng)力狀態(tài)的發(fā)生保護(hù)巖石,或促使該種應(yīng)力狀態(tài)的發(fā)生破壞巖石,達(dá)到其工程目的。土體與巖體的區(qū)別何在?結(jié)構(gòu)不同,從而它們的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)以至力學(xué)特性差異顯著。試論述Coulomb,Mohr,Griffith 三準(zhǔn)則的基本原理、主要的區(qū)別及其它們之間的關(guān)系。庫(kù)侖準(zhǔn)則(Coulomb):巖石的破壞主要是剪切破壞,巖石的強(qiáng)度,既抗摩擦強(qiáng)度等于巖石本身抗剪切摩擦的粘結(jié)力和剪切面上的法向力產(chǎn)生的摩擦力。

38、莫爾把庫(kù)侖準(zhǔn)則推廣到三向應(yīng)力狀態(tài)。實(shí)質(zhì):巖石到達(dá)極限狀態(tài)時(shí),滑動(dòng)平面上的剪應(yīng)力達(dá)到一個(gè)取決于正應(yīng)力與材料性質(zhì)的最大值,即 =f( )。對(duì)應(yīng)于各種應(yīng)力狀態(tài)(單軸、雙軸和三軸壓縮)下的破壞的巖石的莫爾應(yīng)力圓的包絡(luò)線,稱為莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線。如果巖石的應(yīng)力圓位于莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線內(nèi),則巖石不會(huì)產(chǎn)生破壞,如果巖石的應(yīng)力圓與莫爾包絡(luò)線相切或相交,則巖石會(huì)產(chǎn)生破壞。莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線的曲線型式有幾種:斜直線型,二次拋物線型,雙曲線型等。格里菲斯(Griffith)理論:在脆性材料中,其材料斷裂的起因是分布在材料中的微小裂紋尖端有拉應(yīng)力(這種裂紋稱為Grifith 裂紋)所致。區(qū)別:格里菲斯(Griffith)理論中巖

39、石的破壞機(jī)理是巖石受到拉應(yīng)力破壞所致。庫(kù)侖準(zhǔn)則和莫爾強(qiáng)度理論則認(rèn)為巖石破壞是巖體內(nèi)的某個(gè)面上的剪切應(yīng)力超過(guò)了剪切強(qiáng)度值。莫爾強(qiáng)度理論的包絡(luò)線包括了庫(kù)侖準(zhǔn)則的直線型,還包括拋物線型和雙曲線型強(qiáng)度準(zhǔn)則,因此,應(yīng)用更廣。邊坡的分類有哪些?自然邊坡和人工邊坡。邊坡失穩(wěn)與破壞的基本類型及其力學(xué)成因。邊坡變形發(fā)展到一定程度,就會(huì)發(fā)生邊坡失穩(wěn)破壞。按其破壞方式主要分為崩塌和滑坡兩種。(1)崩塌:是指塊狀巖體與巖坡分離向前翻落而下。崩塌一般以邊坡表面的破壞現(xiàn)象體現(xiàn)。(2)滑坡:是指巖體在自重力作用下,沿坡內(nèi)軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的整體滑動(dòng)。一般以深層破壞體現(xiàn)出來(lái)。(a)面剪切滑動(dòng):塊體沿著平面滑移。常發(fā)生在由軟弱夾層

40、或裂隙的坡面。b)旋轉(zhuǎn)剪切滑動(dòng):滑動(dòng)面通常為弧形狀,巖體沿此弧形狀滑移。通常為均質(zhì)泥巖或頁(yè)巖等巖層。(3)滑塌:邊坡松散巖土的坡角大于它的內(nèi)摩擦角時(shí),因表層蠕動(dòng)進(jìn)一步發(fā)展,使它沿著剪切變形帶順坡滑移、滾動(dòng)與坐塌,從而達(dá)到穩(wěn)定坡腳的斜坡破壞過(guò)程,稱為滑塌。(4)巖塊流動(dòng):常發(fā)生在均質(zhì)硬巖中,巖石在達(dá)到其峰值強(qiáng)度時(shí),巖體發(fā)生破壞。而使巖體全面崩塌的情況。(5) 巖層曲折:當(dāng)巖層成層狀沿坡面分布時(shí),由于巖層本身的重力作用,或由于裂隙水的冰脹作用,增加了巖層之間的張拉應(yīng)力,使坡面巖層曲折。邊坡工程對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響作用。1)邊坡工程對(duì)露天礦建設(shè)的影響,2)邊坡工程對(duì)鐵路、公路、水利建設(shè)的影響,3)邊坡穩(wěn)定性對(duì)各種工程安全性的影響及經(jīng)濟(jì)方面的投入影響邊坡失穩(wěn)的主要因素。1)不連續(xù)面在邊坡破壞中的作用:2)改變斜坡外形,引起坡體應(yīng)力分布的變化3)改變斜坡巖體的力學(xué)性質(zhì),使坡體強(qiáng)度發(fā)生變化4)斜坡直接受到各種力的作用為何許多滑坡發(fā)生在雨季?在雨季下雨時(shí),水使邊坡的力學(xué)強(qiáng)度降低,其抗滑力降低,而同時(shí)由于水的作用,使作用在滑體上的下滑力增加,使滑體容易發(fā)生

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