?1??d??1?2?d? (3-65) 2 Ed?vmp?1??d
2 或： Ed?2vms??1??d? (3-66)22 vmp?2vms ?d?2 (3-67)2 2vmp?vms
Ed2 Gd? ?vmp? (3-68)
2?1??d?
式中： ?—岩体密度（g/cm3）； Gd—动剪切模量（GPa）。??
开尔文模型
广义马克斯威尔模型
广义开尔文模型
柏格斯模型
名词解释：
1. 结构面：地质历史发展过程中，在岩体内部形成的具有一定方向、一定规模、一定形态、和特征的面状、缝状、
层状、带状的地质界面。
2. 重度r：岩石的单位体积（包括岩石孔隙体积）的重力。（受矿物成分、孔隙大小、含水多少控制） 3. 比重Gs：岩石的干的重力除以岩石的实体体积（不包括孔隙），再与4℃时水的重度相比。（取决于岩石的矿物比
重）
4. 孔隙率：岩石中试样孔隙体积与岩石试样总体积的百分比，是反映岩石致密程度和岩石质量的重要参数。（孔隙率
越大，岩石的抗压强度越低）
5. 吸水率：干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下，岩石吸入水的重力对岩石干重力之比的百分率。 6. 饱水率：岩石试样在高压或真空情况下，强制吸入水的重量对岩石干重之比的百分率。 7. 抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的能力。 8. 渗透系数：介质对某种物体的渗透能力。 9. 膨胀性：岩石浸水后体积增大的性质。
10. 崩解性：岩石与水相互作用时失去粘结性并完全丧失强度的松散物质的性能。 11. 模量比：弹性模量与单轴抗压强度的比值。 12. RQD：岩石质量指标。
岩心采取率：工程中采用直径为75mm的双层岩心管金刚石钻进，提取直径为54mm的岩心长度大于10cm的岩心长度之和与钻孔总进尺的百分比。
13. 体积模量K：平均应力与体积应变之比。{[（ζx +ζy +ζz ）/3 ]/(△V/V)}
14. 剪切模量G：材料在弹性变形阶段内剪应力和对应的剪应变的比值。G=E/[2*(1+u)] 15. 弹性抗力系数k（岩石反力系数）：使隧洞周围的岩石达到一个单位变形时所需要的压力的大小。 16. 蠕变：在应力不变的情况下岩石变形（或应变ε）随着时间t而增长。 17. 测压比：平均水平应力ζh,av与垂直应力ζv的比值。
18. 海姆假说：在岩体深处的初始垂直应力与其上覆岩体的重量成正比，而水平应力大致与垂直应力相等。 19. 应力集中系数：地下洞室开挖后洞室上的一点切向应力与洞室开挖前洞壁上的天然应力的比值。 20. 山岩压力：由于洞室围岩的变形和破坏而作用在支护或衬砌上的压力。
21. 岩石的坚固系数：将岩石看作没有凝聚力的大块散粒体时的内摩擦系数，包括由于凝聚力推到的摩擦系数与原岩
石中的内摩擦系数之和。 填空：
1. 结构面的类型：原生结构面、构造结构面、次生结构面。岩体结构类型：整体块状结构、层状结构、破裂结构、散体结构。
2. 岩石力学的研究内容：岩石在荷载作用下的应力、变形、破坏规律以及工程稳定性等问题。岩石力学的研究方法：工程地质研究法、试验法、数学力学分析法、综合分析法。
3. RMR（地质力学分类法）包括完整岩石的强度、RQD、节理的间距、节理的状态、地下水情况。 4. 岩体的破坏形式：脆性破坏、延性破坏、弱面剪切破坏。
5. 影响岩石抗压强度的因素：矿物成分、结晶程度和颗粒大小、胶结情况、生成条件、风化作用、密度、水的作用、试件形状和尺寸、加荷速率。
6. 直剪曲线的3个阶段：弹性阶段、裂隙发展增长阶段、强度降低阶段。
7. 岩石完全应力—应变曲线分为压密阶段、弹性工作阶段、塑形性状阶段、材料的破坏阶段。 8. 影响岩石应力应变曲线的因素：荷载速率、温度、侧向压力、各向异性。 9. 岩石的蠕变分为初级蠕变（暂时蠕变）、二次蠕变（稳定蠕变）、加速蠕变（第三期蠕变）。
10. 影响山岩压力的因素：洞室的形状和大小、地质构造、支护的形式和刚度、洞室深度、时间、施工方法。
11. 压力拱理论稳定条件：沿着拱的切线方向仅作用着压力，适用条件：能够形成压力拱，即洞室上方有足够的厚度且有相当稳定的岩体。
12. 大坝的失稳形式：表层滑动破坏、深层滑动破坏、混合滑动破坏。 13. 岩石边坡的几种破坏类型：松弛张裂、崩塌、倾倒、蠕动、滑坡。
14. 边坡加固措施：排水、削顶压底、用混凝土填塞岩石断裂部分、用锚栓或预应力缆索加固、挡墙和锚索相连接加固、用混凝土挡墙或支墩加固、格勾。 问答题：
1. 简述τ=σtgυ + c曲线的制作方法。
试验时，先加垂直荷载P，再加水平力T，至达到Tmax，ζ=P/A，η=T/A。
加T时，不断观察上下匣式样的相对水平位移以及垂直位移，绘制η与水平位移δh，垂直位移δv和水平位移δh 的关系曲线。得到了ηmax，即ηf；用相同的试样，不同的ζ进行多次试验，即求出不同ζ下的抗剪断强度，绘制ηf—ζ关系曲线。
2. 岩石的破坏准则的适用条件。
最大正应力理论（郎肯理论）：只适用于单向状态及脆性岩石在某些应力状态中受拉的情况（如二向应力状态）。 最大正应变理论：脆性材料
最大剪应力理论：适用于塑形岩石，不适用于脆性岩石，且没有考虑ζ2的作用。 八面体剪切理论（冯—米赛斯破坏条件）：适用于塑性材料。
M—C：适用于塑性岩石，脆性岩石的剪切破坏，不适用于拉断破坏，膨胀，蠕变破坏。 3. 格里菲思准则的基本思想及假定，修正的准则主要考虑何种因素进行修正？
基本思想：材料内部存在着许多细微裂隙，在力的作用下，这些细微裂隙的周围，特别是缝端，可以产生应力集中现象。材料的破坏往往从缝端开始，裂缝扩展，最后导致材料的完全破坏。 假定：1、物体内部随机分布许多裂隙。 2、所有裂隙都张开，独立。 3、裂隙短命呈扁平椭圆状态
4、在任何应力状态下，裂隙尖端产生拉应力集中，导致裂隙沿着某个有利方 向进一步扩展。
5、最终在本质上都是拉应力引起的岩石破坏。 修正：考虑裂隙间的摩擦条件。 4. 结构面的方位对强度的影响：
当结构面平行于ζ1时以及结构面法线与ζ1成θj角时，在ζ3固定的条件下，ζ1可以无限增大，结构面不致破坏，而岩石的破坏是由于岩石内部的材料的破坏；
当结构面的倾角β满足θj<β<90?时，才可能沿着结构面发生破坏。 5. 扩容现象的解释：
扩容分3个阶段：①轴向应力ζ1较小时，岩石符合线弹性材料的性状，体积应变是具有正斜率的直线，这是由于ε1>|ε2 +ε3|,即体积随压力的增加而减小。②当应力大约达到强度的一半时，体积应变开始偏离线弹性材料的直线，随着应力的增高，这种偏离的程度也越来越大。③在接近破裂时，偏离的程度变得很大，使得岩石在压缩阶段的体积超过其原来的体积，产生负的压缩体积压缩体积应变，即扩容。 6. 用弹性单元和粘性单元绘制Maxwell模型和Voigt模型以及它们的广义模型。 7. 测试岩体应力的两种方法以及区别：
应力解除法，应力恢复法 8. 塑性松动圈的形成过程：
ζθ与初始应力p0成正比，而初始应力又随着深度z成比例的增大，当洞室很深是，z很大，则p0=rz也就很大，ζθ也随之增大，而ζr变化不大，在洞壁上为0，①ζθ>Rc时，洞室周围开始破裂。②应力差ζθ-ζr达到某一极限值ζ0时，洞壁岩石进入塑性平衡状态，产生塑性变形。③洞室周边破坏后，该处围岩的应力降低，加之新开裂处岩体在水和空气影响下加速风化，岩体向洞内产生塑性松胀。④塑性松胀使得原来由洞边附近岩石承受的应力转移一部分给邻近的岩体，邻近岩体也产生塑性变形。⑤应力足够大时，塑性变形的范围是向围岩深部逐渐扩展的，使得洞室周围形成一个圈，即塑性松动圈。 9. 芬纳公式与卡柯公式的区别和联系。
芬纳公式的假定：①不考虑单元体重力作用，②r=R范围内出现塑性松动区，③塑性平衡条件下，不考虑粘聚力的影响，④在弹塑性交界面上满足应力连续。
卡柯公式的假定：①在r=R范围内出现塑性区，②塑性圈区考虑了岩体的自重作用，③塑性圈与弹性岩体脱落。 10. 新奥法的基本原理：
应用岩石力学的基本理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要手段，及时进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。 11. 崩塌和滑坡的区别和联系：
①崩塌发生之后，崩塌物常堆积在山坡脚，呈锥形体，结构零乱，毫无层序，而滑坡堆积物常具有一定的外部形状，整体性较好。
②崩塌体完全脱离土体；滑坡体很少完全脱离土体。
③崩塌发生后，崩塌物的垂直位移量远大于水平位移量，重心位置降低了许多；滑坡体的水平位移量大于垂直位移量，重心位置降低不多。
④崩塌堆积物表面不见裂缝分布；而滑坡体表面，尤其是新发生的滑坡体表面，具有很多一定规律的纵横裂缝。 12. 岩坡的平面滑动：
一般条件： ①滑动面的走向必须与坡面平行或接近平行（+20?范围内）。
②滑动面必须在边坡面露出，即滑动面的倾角β必小于坡面的倾角α ③滑动面的倾角β必大于该平面的摩擦角θj
④岩体中必须存在对于滑动阻力很小的分离面，以定出滑动的侧面边界。 假定： ①滑动面及张裂缝的走向平行于坡面。 ②张裂缝垂直，其中充水深度为zw。
③水沿张裂缝底进入滑动面渗漏，张裂缝底与坡趾间的长度内水压力按线性 变化至0。
④滑动块体重量W、滑动面上水压力U、张裂缝中水压力V三个均通过滑动的重心，即没有使岩体转动的力矩，破坏只是由于滑动。 计算：
1. 岩体物理指标的概念及换算。 2. 水平洞室围岩应力计算。 3. 有裂隙围岩应力的计算。 4. 岩基抗滑稳定计算的推导。 5. 塑性松动圈的计算。
6. 名词解释
1、岩体2、弹性3、脆性4、三轴抗压强度5、抗压强度6、抗拉强度7、抗剪强度
8、莫尔强度理论9、强度判据10、稳定性系数11、蠕变12、残余强度13、天然应力14、剪切刚度15强度理论16、剪切刚度17、八面体强度理论 18、 极限强度19、 蠕变 20孔隙比21、法向刚度22、围岩应力 23、软化系数24、变形模量25、几何边界条件26、 长期强度27、 围岩28、主应力29、主平面30、 结构面31、 滑坡 32、 塑性 33、 围岩抗力系数34、变形模量35、 弹性模量 36、 动弹性模量37、 天然应力 38、强度曲线39、 内摩擦角40、 切线模量41、 岩体力学42、 单轴抗压强度 43、 重分布应力44、 围岩压力45、 围岩抗力46、 强度47、 弹性极限48、 强度极限 49、 脆性破坏50、 渗透系数51、软化系数52、 割线模量53、 爬坡角54、 岩石吸水率55、三轴强度56、尺寸效应57、应力集中系数58、 初始模量59、 抗冻系数60、 岩爆61、 泊松比 62、 强度包络线 63、 普氏系数 64、 自然平衡拱65、 RQD66、 格里菲斯强度理论67、 单轴抗压强度68、 横波 69、 纵波70、 围岩压力 71、 饱和吸水率 72、 法向刚度 二，填空
1． 表征岩石抗剪性能的基本指数是（ ）和（ ）。
2． 如果将岩石作为弹性体看待，表征其变形性质的基本指标是（ ）和（ ）。
3． 岩石在单轴压力作用下，随加荷、卸荷次数的增加，变形总量逐次（ ），变形增量逐次（ ）。 4． 所谓洞室围岩一般是指洞室周围（ ）倍半径范围内的岩体。
5． 边坡岩体中，滑移体的边界条件包括（ ）、（ ）和（ ）三种类型。 6． 垂直于岩石层面加压时，其抗压强度（ ），弹性模量（ ）；顺层面加压时的抗压强度（ ），弹性模量（ ）。 7． 莫尔强度理论认为：岩石的破坏仅与（ ）应力和（ ）应力有关，而与（ ）应力无关。
8． 岩石在复杂应力状态下发生剪切破坏时，破坏面的法线与最大主应力之间的夹角总是等于（ ）的；而破坏面又总是与中间主应力（ ）。
9． 不论何种天然应力条件下，边坡形成后，在边坡表面岩体中的最大主应力的作用方向与边坡面（ ），最小主应力作用方向与边坡面（ ）。
10． 主要的岩体工程分类有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等。 11． 水对边坡岩体的影响表现在（ ）、（ ）和（ ）。 12． 天然应力场的主要成分有（ ）、（ ）和（ ）。
13． 地质结构面对岩体力学性质的影响表现在（ ）和（ ）。
14． 结构面在法向应力作用下，产生（ ）变形，其变形性质用指标（ ）表征。 15． 岩石抗拉强度的试验室方法有（ ）和（ ）。 16． 地质结构面按力学条件可分为（ ）和（ ）。
17． 岩体结构类型可分为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 18． 岩体的强度处在（ ）强度与（ ）强度之间。 19． 结构面的线连续性系数是在（ ）至（ ）变化的。
20． 水对岩石力学性质的影响表现在（ ）、（ ）和（ ）。 21． 格里菲斯强度理论认为材料破坏的原因是（ ）。 22． 八面体强度理论认为材料破坏的原因是（ ）。
23． 有一对共轭剪性结构面，其中一组走向为N30E，而另一组为N30W，则岩体中最大主应力方向为（ ）。如果服从库仑－纳维尔判据，则岩体的内摩擦角为（ ）。
24． 软弱夹层的基本特点有（ ）、（ ）、 ）、（ ）和（ ）。
25． 岩体中逆断层形成时，最大主应力方向为（ ），最小主应力方向为（ ）。 26． 原生结构面据其成因中划分为（ ）、（ ）、（ ）。 27． 表征岩块变形特性的指标有（ ）和（ ）。
28． 根据库仑强度理论，最大主应力与破裂面的夹角为（ ）。 29． 据岩体力学的观点看，岩体的破坏类型有（ ）和（ ）。 30． 岩体中的结构面据其地质成因分为（ ）、（ ）和（ ）。 31． 岩体中一点的水平天然应力与铅直天然应力之比称为（ ）。
32． 岩体中正断层形成时的应力状态是：最在主应力方向为（ ），最小主应力方向为（ ）。 33． 均质各向同性的连续岩体中的圆形洞室洞壁上一点的剪应力为（ ）。 34． 洞室围岩压力的基本类型有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
35． 边坡形成后，边坡表面岩体中的最大主应力作用方向与边坡面（ ），最小主应力作用方向与边坡面（ ）。