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1、岩体力学课程复习指导,工程学院勘察与基础工程系 吴文兵,岩体力学期末考试,1. 岩体力学有一定难度，侧重基础部分2. 学位课，希望大家重视3. 考试原则： 难度一般不会超过作业和课堂教学内容 不要求死记硬背，但一些公式必须记,岩体力学期末考试,4. 成绩比例 期末考试 70%； 平时表现及读书报告 30%5. 考试内容：重点：基本概念，约占50选择题 5题，10分填空题 15个空格，每空1分， 15分名字解释 5题，15分简答题 4题，28分计算题 3题，32分,绪论,（一）岩体力学的含义与任务（含义、任务）（二）研究内容与方法（内容、方法）（三）发展与动态,第一章 岩体地质与结构特征,（一）
2、岩块与岩体的基本概念 （岩块、结构面、岩体含义与区别）（二）岩块的物质组成与结构构造 1. 矿物组成对岩块物理力学性质的影响 2. 岩石结构对岩块物理力学性质的影响 （连结、微结构面、颗粒大小与形状） 3. 风化对岩块物理力学性质的影响 （怎样影响，有哪些指标表示）,（三）结构面特征 1. 结构面的成因类型,2.结构面规模与分级（5级，各级结构面的特征几力学作用不同）3.产状、1与结构面的夹角不同、岩体的强度不同，强度各向异性4.连续性：表示结构面的贯通程度 线连续性系数、面连续性系数（含义与分级）5.密度：表示密集程度 Kd=n/L 条/m、 d. cm 指标含义，怎样影响岩体性质6.张开度
3、：含义，怎样影响（影响岩体强度、应力及渗透性）7.形态：起伏度 i=arc tg（2a/L）（起伏角）粗糙度 JRC,8.胶结充填特征（这一节很重要） 1）结构面成因不同，其特征如何？ 2）掌握反映结构面特征的各种指标（如规模、密度、产状等）的含义，怎样确定这些指标 3）这些特征如何影响岩体物理力学性质（四）岩体的结构特征1.结构体特征（含义、规模与形态对力学性质的影响）2.岩体结构类型划分（表2-7，划分成哪几类，各自特征如何？）,第二章 岩块的物理力学性质,1.物理性质,密度,s=ms/vs,=m/v,干密度，饱和密度。含义、几种密度间的区别、测定方法，用途、一般值,空隙性（含义、与土孔隙
4、的区别）各种空隙指标的含义,2.水理性质（与水作用反映出来的性质） 吸水性吸水能力 用吸水率（Wa）、饱和吸水率（Wp） 饱水系数（K=Wa/Wp）的含义、测定方法、一般值 软化性浸水强度降低的性质，软化系数KR的含义及确定方法、一般值 渗透性K的含义与测定方法 抗冻性抗冻系数Rd,2.水理性质（与水作用反映出来的性质） 膨胀性自由膨胀率、侧向约束膨胀率 崩解性耐崩解性指数3.热学性质（进行热交换时，岩石吸收热能的能力） 比热容 热传导率 热膨胀系数 温度对岩石特性的影响*,第二章 岩块的物理力学性质,4.变形性质 单轴压缩条件下的岩块变形性质连续加载时变形全过程曲线；峰值前岩块的六种典型应力
5、-应变曲线；变形模量、初始模量、切线模量、割线模量和弹性模量之间的关系和区别；循环何在条件下的滞回圈。 三轴压缩条件下的岩块变形性质什么是三轴试验？围压对岩块变形破坏的影响；岩块的蠕变性质；几个基本的本构模型元件5.强度性质 单轴抗压强度单轴抗压强度试验、点荷载试验；影响单轴抗压强度的因素 三轴压缩强度如何利用三轴应力计算内摩擦角和粘聚力（公式2-64和2-65） 单轴抗拉强度直接法和间接法（劈裂法、抗弯法和点荷载法） 剪切强度抗剪断强度、抗切强度和摩擦强度,第二章 岩块的物理力学性质,第三章 结构面的变形与强度性质,（一）结构面的变形性质1）法向变形 掌握 a.变形曲线特征；b.法向刚度的定
6、义及确定方法2）剪切变形 掌握 a.变形曲线特征；b.剪切刚度的定义及确定方法（二）结构面的强度性质（只讲了剪切强度）要求掌握结构面剪切强度方程及曲线特征和c 、的一般值1）平直结构面 剪切强度方程及曲线特征，2）粗糙起伏结构面a.规则起伏： 小时，=tg（b+i）佩顿公式， 大时 =tg+cb.不规则起伏：掌握巴顿方程=tg(JRClg(JCS/ )+ b ) 对以上二类结构面，要求掌握其剪切强度方程特点，各符号含义及曲线特征，会运用，c.非贯通结构面 理解构成其强度的主要成分是什么d.有充填结构面 没有一定方程表达，随各种因素影响，强度变化较大， 主要有：充填物成分和厚度等,第四章 岩体的
7、力学性质,（一）变形性质1）原位岩体变形试验及变形参数的确定 主要掌握承压板法的原理方法与Em的确定方法2）岩体变形参数的估算a.层状岩体（用室内试验指标求，E0、Kn、KS）,作用,作用,掌握以上公式的推导方法及基本思路,b.裂隙岩体 用岩体分类指标求：,c.P-W曲线特征 四类曲线：直线、上凸、下凹、复合型， 各自的特征及代表性岩类 剪切变形曲线特征,（二）岩体的强度性质1）原位剪切试验及剪切强度（掌握试验原理与c 、确定方法） 另外岩体剪切强度曲线的特征，各大岩类c 、值的一般值，与岩块c 、对比与区别,2）裂隙岩体的压缩强度，要求掌握单结构面理论即：,掌握公式的含义，各符号含义，最好会
8、推导，会用公式求mc mt等,3）Hock-Brown估算方法（掌握公式，求 1 m 、mc 、mt c 、 的方法）,（三）岩体动力学性质1）弹性波在岩体中的传播特征（纵波、横波）2）声波法测定岩体Emd的原理与方法 并注意动静对比，有哪些不同3）利用VP确定准强度的方法（四）岩体水力学性质第五章 岩体工程分类1.岩块分类 要求掌握（岩块强度分类）2.岩体工程分类 岩体质量分级、RMR、Q分类、洞室围岩分类（掌握各自的定义、分类指标的含义，如RQD的含义、怎样求RQD等）,第六章 岩体中的天然应力,（一）概述（重点搞清定义及其组成）（二）天然应力的基本特征1）天然应力基本特征（讲了6-7个方
9、面，需重点理解与掌握）2）影响因素（地形、剥蚀、结构面、地温，怎么影响）（三）天然应力确定的原理与方法1）自重应力的确定（均质岩体、层状岩体怎样计算）2）实测,第七章 岩体本构关系与强度理论,（一）概述（重点搞清定义及其弹塑性本构关系的区别）（二）岩石的本构关系1）弹性本构关系2）塑性本构关系3）岩石流变理论（三）岩石强度理论1）库仑强度准则的基本假设及岩石强度破坏类型2）莫尔强度准则的基本假设及岩石强度破坏类型3）格里菲斯强度准则的基本假设及岩石强度破坏类型（四）岩体变形及本构关系 岩体变形的基本成分,第八章 边坡岩体稳定性分析,1.边坡岩体应力分布特征（应力大小与方向、拉应力集中范围）2.
10、边坡岩体的变形与破坏变形类型 卸荷回弹、蠕变。理解其产生原因与特点破坏类型 平面滑动（单平面、双平面、多平面），楔形体滑动、曲面滑动、倾倒，掌握各种破坏的基本特征是什么3.边坡岩体稳定性分析步骤：有哪些步骤，各自的含义是什么，怎样确定。比如几何边界条件的含义、怎样确定4.稳定性系数计算掌握二种滑动的计算模型与公式,单平面滑动,含义、符号意义，会推导,楔形体滑动 计算的基本思路，公式的含义与符号意义,需掌握的基本概念,1、岩体力学、岩块、结构面、岩体、产状、结构面密度、张开度2、密度和容重、吸水率、饱和吸水率、饱水系数、软化系数、渗透系数、变形模量、弹性模量、泊松比、单轴抗压强度、三轴压缩强度、
11、单轴抗拉强度、剪切强度3、结构面法向刚度和剪切刚度4、承压板法、钻孔变形法、狭缝法、纵波、横波、动弹性模量、动泊松比5、工程岩体分类、RQD指标6、天然应力、重分布应力、应力恢复法、应力解除法、水压致裂法、侧压力系数7、流变、蠕变、弹性后效、松弛、疲劳强度、几个强度理论8、边坡、人工边坡、天然边坡、卸荷回弹、蠕变变形、几何边界条件,需深入理解的几个问题,1. 为什么说岩体具有不均匀的物理力学性质？2. 在岩石的单轴压缩试验中，试件的高径比、尺寸、加载速率怎样影响岩石的强度？3. 单轴压缩条件下，岩石变形曲线的主要类型有哪些？4. 承压板法、钻孔变形法、狭缝法如何测定岩体的变形参数？5. 岩体的
12、静力弹性模量与动力弹性模量哪个大？为什么？6. 采用应力恢复法、应力解除法、水压致裂法如何测定岩体中的应力？并用示意图表示。7. 什么是蠕变？蠕变过程有哪些阶段？试用图表示蠕变的应变与时间关系曲线。8. 围岩压力和围岩抗力的区别与联系？是否可以认为围岩抗力就是围岩压力？9.在三轴压缩试验过程中，围压对岩块变形破坏和承载力的影响？10.地下水对岩体力学性质的影响表现在哪些方面？,需深入理解的几个问题,11. 什么叫岩石的本构关系？岩石的本构关系一般有几种类型？12.边坡岩体的变形破坏有哪些基本类型？单平面滑动与楔形体滑动的特点是什么？13.应用刚体极限平衡法计算边坡稳定性的一般步骤是什么？,祝大家复习愉快、考试取得好成绩！,
