1、巖石的泊松比：巖石橫向與縱向的比值。 擴(kuò)容：巖石在荷載下，在破 壞前產(chǎn)生的一種明顯非彈性體積變形。當(dāng)外力增加到一定程度，隨壓力 增大，體積不是減小而是大幅增加，且增長速率越來越大最終導(dǎo)致試件 完全破壞。巖爆：巖石破壞后尚余一部分能量，這部分能量突然釋放就 產(chǎn)生巖爆。各向異性：巖石全部或部分物理、力學(xué)性質(zhì)隨方向不同而表 現(xiàn)出差異的現(xiàn)象。軟化系數(shù)：巖樣飽水狀態(tài)抗壓強(qiáng)度與自然風(fēng)干狀態(tài)之 比。巖石吸水率：巖石在常溫常壓下吸入水的質(zhì)量與其烘干質(zhì)量百分 比。 彈性：物體在外力作用下瞬間即產(chǎn)生全部變形，去除外力后又能立即恢 復(fù)原有形狀和尺寸的性質(zhì)。塑性：物體受力后產(chǎn)生變形，卸載后變形不 能完全恢復(fù)的性質(zhì)。粘

2、性：物體受力后變形不能在瞬時(shí)完成，且隨的增 大而增大。脆性：物體受力后變形很小即破裂的性質(zhì)。延性：物體能承 受較大塑性變形而不喪失其承載力的性質(zhì)。全曲線：全面顯示巖石在受 壓破壞過程中特征，特別是破壞后強(qiáng)度與力學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律的曲線。 （OA段：孔隙裂隙壓密階段。）轉(zhuǎn)化壓力：巖石由脆性轉(zhuǎn)化為塑形的 臨界圍壓。塑性滯回環(huán)：卸載與加載曲線不重合。巖石記憶性：每次卸 載后再加載，在荷載超過上一次循環(huán)的最大荷載后，變形曲線仍沿原來 單調(diào)加載曲線上升，好像不曾受到反復(fù)加載的影響一般。 巖體裂隙度K：沿取樣線方向單位長度上的節(jié)理數(shù)量，K=n/L 切割度： 巖體被節(jié)理割裂分離的程度，取貫通整體的假想平直斷面，

3、節(jié)理面面積 與斷面面積之比。完整性（龜裂）系數(shù)：巖體中縱波速度與巖塊之比的 平方。 RQD：長度=10cm巖芯積累長度占鉆孔總長度的百分比。線密 度：取樣線垂直結(jié)構(gòu)面的K 單結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度效應(yīng)： ； 地應(yīng)力：存在于地 層中未受工程擾動(dòng)的天然應(yīng)力（初始應(yīng)力、絕對/原巖應(yīng)力）?？箖鱿?數(shù)：巖樣經(jīng)凍融后抗壓強(qiáng)度下降值與凍融前抗壓強(qiáng)度之比。流變性質(zhì)： 材料的關(guān)系與時(shí)間因素有關(guān)的性質(zhì)。流變現(xiàn)象：材料變形過程中具有時(shí) 間效應(yīng)的現(xiàn)象。蠕變：不變，材料變形隨時(shí)間增加而增長的現(xiàn)象。松 弛：不變，隨時(shí)間增加而減小的現(xiàn)象。彈性后效：加載或卸載時(shí)，彈性 滯后于的現(xiàn)象。長期強(qiáng)度：作用時(shí)間的強(qiáng)度（最低值） 瞬時(shí)強(qiáng)度：巖 石單

4、軸抗壓強(qiáng)度，巖石強(qiáng)度是隨外載作用時(shí)間的延長而降低。 強(qiáng)度理論：關(guān)于材料破壞原因和條件的假說。圍巖：在巖石地下工程 中，由于受開挖影響而發(fā)生應(yīng)力狀態(tài)改變的周圍巖體。應(yīng)力重分布：從 原始地下應(yīng)力場變化到新的平衡應(yīng)力場的過程。次生/誘發(fā)應(yīng)力：巖體 受擾動(dòng)，經(jīng)應(yīng)力重分布形成的新的平衡應(yīng)力。膨脹地壓：粘性吸水礦物 吸水后產(chǎn)生膨脹而對支架產(chǎn)生的壓力。變形地壓：由于巖體變形應(yīng)力重 分布產(chǎn)生對支架的壓力。沖擊地壓：巖爆，巖體中聚集的彈性能突然猛 烈釋放，導(dǎo)致巖石爆裂并彈射出來。等應(yīng)力軸比：使巷道周邊應(yīng)力均勻 分布時(shí)的橢圓長短軸之比。零應(yīng)力軸比：設(shè)計(jì)隧道時(shí)，不出現(xiàn)拉應(yīng)力的 軸比。松動(dòng)：邊坡形成的初始階段，坡體表

5、部往往出現(xiàn)一系列與坡面近 于平行的陡傾角張開裂隙，被這種裂隙切割的巖體向臨空方向松開、移 動(dòng)，這種過程和現(xiàn)象稱為松動(dòng)。蠕動(dòng)：邊坡巖體在自重應(yīng)力為主的坡體 應(yīng)力長期作用下，向臨空方向緩慢而持續(xù)的變形。表層蠕動(dòng)：邊坡淺部 巖體在重力長期作用下向臨空方向緩慢而持續(xù)的變形，構(gòu)成一剪變帶， 其位移由坡面向坡體內(nèi)部逐漸降低直至消失。深層蠕動(dòng)：主要發(fā)育在坡 體下部或坡體內(nèi)部：軟弱基座蠕動(dòng)、坡體蠕動(dòng)。崩塌：邊坡表層巖體突 然脫離母體，迅速下落且堆積于坡腳下，伴隨巖石的翻滾和破碎。滑 坡：巖體在重力作用下，沿坡內(nèi)軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的整體滑動(dòng)。傾倒：有 一組傾角很陡的結(jié)構(gòu)面，將巖體切割成許多相互平行的塊體，而臨近坡

6、面的陡立塊體緩慢地向坡外彎曲和倒塌。穩(wěn)定/安全系數(shù)：沿最危險(xiǎn)破 壞面作用的最大抗滑力（力矩）與下滑力（力矩）的比值。 水壓致裂法原理、步驟： 原理：由彈性力學(xué)，當(dāng)一個(gè)位于無限體中的鉆孔受到無窮遠(yuǎn)處二維應(yīng)力 場的作用時(shí)，離開孔端部一定距離的部位處于平面應(yīng)力狀態(tài)。在這些部 位，鉆孔周邊應(yīng)力場為： 鉆孔周邊的切向應(yīng)力； 鉆孔周邊的徑向應(yīng)力； 周邊一點(diǎn)與軸的夾角。 當(dāng) =0 時(shí)， 取最小值， 在孔內(nèi)加入壓力，當(dāng)超過孔壁處的最小壓應(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，即軸的方向會(huì)產(chǎn)生裂隙，即： (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

7、加壓，保持壓力恒定，將該恒定壓力記為， 與相平衡，即 （4） 只要測量出巖體的抗拉強(qiáng)度T 和記錄的和就可由（3），（4）式求出 和。這樣就可得出和的大小和方向。 如果孔內(nèi)有裂隙水壓,則（3）式變?yōu)椋?(5) 在不測試巖體的抗拉強(qiáng)度條件下，通過增加一個(gè)環(huán)節(jié)，即可求出和。在 初始裂隙產(chǎn)生后，將水壓卸除， 使裂隙閉合，然后再重新向封隔段加壓，使裂隙重新打開，記錄裂隙重 新開時(shí)的壓力,則有： (6) 由（5）和（6）式，可求出和。 步驟： (a)打鉆孔到準(zhǔn)備測量應(yīng)力的部位；并將鉆孔中待加壓段用封隔器密封 起來； (b)向隔離段注入高壓水，記錄孔裂開時(shí)的壓力值繼續(xù)加壓，直到裂隙 擴(kuò)張到孔徑的3 倍，關(guān)閉

8、高壓水系統(tǒng)，保持水壓恒定，此時(shí)的應(yīng)力為關(guān) 閉應(yīng)力，記為 ，最后卸壓，使裂隙閉合，此時(shí)孔內(nèi)壓力為 ； (c)重新向密閉段注入高壓水，使裂隙重新打開，記錄裂隙重新打開時(shí)的 壓力,和隨后的恒定關(guān)閉壓力； (d)將封隔器卸壓，從孔中取出； (e)用攝像機(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。 巖體地質(zhì)力學(xué)分類（CSIR分類）指標(biāo)值（RMR）的組成指標(biāo)、分類方 法及其意義： 組成指標(biāo)：巖塊強(qiáng)度、RQD值、節(jié)理間距、節(jié)理?xiàng)l件及地下水5種。 分類方法：按各種指標(biāo)的數(shù)值按標(biāo)準(zhǔn)評分，求和得總分RMR值，然后按 規(guī)定對總分作適當(dāng)修正。最后用總分對照表求得所研究巖體的類別及相 應(yīng)的無支護(hù)地下工

9、程的自穩(wěn)時(shí)間和巖體強(qiáng)度指標(biāo)值。 意義：由于組成巖體的巖石性質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)不同，以及巖體中結(jié)構(gòu)面發(fā) 育情況差異，致使巖體力學(xué)性質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜。為了在工程設(shè)計(jì)與施工中能 區(qū)分出巖體質(zhì)量的好壞和表現(xiàn)在穩(wěn)定性上的差別，需要對巖體做出合理 分類，作為選擇工程結(jié)構(gòu)參數(shù)、科學(xué)管理生產(chǎn)以及評價(jià)經(jīng)濟(jì)效益的依據(jù) 之一，這也是巖石力學(xué)與工程應(yīng)用方面的基礎(chǔ)性工作。CISR分類原為解 決堅(jiān)硬巖體中淺埋隧道工程而發(fā)展起來的，從現(xiàn)場應(yīng)用看，使用較簡 便，大多數(shù)場合巖體評分值都有用，但在處理那些造成擠壓、膨脹和涌 水的極其軟弱的巖體問題時(shí)，此分類法難于使用。 維護(hù)巖體地下工程穩(wěn)定的基本原則（新奧法）： 1. 合理利用和充分發(fā)揮巖體

10、強(qiáng)度：選擇良好工程地質(zhì)條件；盡量避 免巖石強(qiáng)度破壞；充分發(fā)揮巖體承載能力；加固巖體。 2. 改善圍巖應(yīng)力條件：選擇合理斷面尺寸、形狀；選擇合理尺寸、 方向；卸壓避免應(yīng)力集中。 3. 合理支護(hù)：選擇合理的支護(hù)形式、支護(hù)剛度、支護(hù)時(shí)間等。 4. 強(qiáng)調(diào)監(jiān)測和信息反饋，指導(dǎo)修改設(shè)計(jì)和施工。 5. 注重涌水處理：堵水、疏水。 巖體邊坡主要破壞形式、主要類型和滑坡防治的主要措施、原則： 主要形式：崩塌、滑坡、傾倒、滑塌、巖塊流動(dòng)、巖層曲折 主要類型：巖塊流動(dòng)滑坡、平面剪切破壞滑坡、旋轉(zhuǎn)剪切滑坡 防治措施：避避開滑坡影響（大中型）；排排水導(dǎo)流，使水不 再進(jìn)入或停留在滑坡范圍內(nèi)，并排除和疏干其中已有的水，以增

11、加邊坡 的穩(wěn)定性；擋抗滑支擋，在滑坡舌部或中前部修建各種形式的抗滑 擋墻，在滑坡其他不同部位修建各種多級擋墻，阻擋滑坡體的滑動(dòng)（作 用長久）；減減重反壓，把滑坡體上部主滑和牽引地段的土石方挖 去，填在滑坡下的抗滑地段，反壓阻滑，改善邊坡，減小下滑力，增加 抗滑力，提高滑坡的穩(wěn)定性（簡便，中小型）。固利用物理化學(xué)加 固，以土層固化改變滑動(dòng)帶的土石性質(zhì)，提高它的強(qiáng)度。植植樹造 林，采取綠化山坡，種樹植被等措施來防止滑體、岸坡沖刷，穩(wěn)定滑 坡。 防治原則：1.盡量避免存在滑動(dòng)條件區(qū)域，對可能引起滑坡地段要有相 應(yīng)措施預(yù)防。2.對大中型復(fù)雜滑坡，全面搜集資料，摸清規(guī)律，做出全 面整治規(guī)劃。3.針對病因

12、采取綜合措施，治早治小，防患于未然。4.因 地制宜，從實(shí)際出發(fā)。5.在滑坡已經(jīng)出現(xiàn)或即將出現(xiàn)各種急劇變形的征 兆時(shí)，對各種建筑物可能產(chǎn)生危害的滑坡，必須采用果斷有效的應(yīng)急工 程措施。6.全面規(guī)劃，選擇最佳整治方案。 預(yù)報(bào)為主，定性要準(zhǔn)，治理要早，措施要穩(wěn)，要狠，養(yǎng)護(hù)要勤?！皽?zhǔn)、 早、穩(wěn)、狠、勤”。 蠕變兩類型、三階段： 兩類型：穩(wěn)定蠕變變形量隨時(shí)間增長而有所增加，但蠕變變形速率 隨時(shí)間增長而減少，最后變形趨于一個(gè)穩(wěn)定的極限值；不穩(wěn)定蠕變 蠕變不能穩(wěn)定與某一極限值，而是無限增長直到破壞。 （不穩(wěn)定蠕變）三階段：減速/初始蠕變階段，應(yīng)變速率隨時(shí)間增加而 減??；等速蠕變階段，應(yīng)變速率保持不變；加速蠕

13、變階段應(yīng)變速率迅速 增加直到巖石破壞。 什么是全應(yīng)力應(yīng)變曲線？為什么普通材料試驗(yàn)機(jī)做不出巖石的全應(yīng)力- 應(yīng)變曲線？巖石的全應(yīng)力-應(yīng)變曲線一般分為哪四個(gè)階段及各階段特點(diǎn) 是什么？ 全應(yīng)力-應(yīng)變曲線：全面顯示巖石在受壓破壞中應(yīng)力，變形特征，特別 是破壞后的強(qiáng)度與力學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律的曲線。 四階段：OA孔隙裂隙壓密階段：試件中原有張開性結(jié)構(gòu)面或微裂隙 逐漸閉合，巖石被壓密，形成早期的非線性變形，曲線呈上凹型。此階 段試件橫向膨脹較小，體積隨荷載增大而減小。AC彈性變形至微彈 性裂隙穩(wěn)定發(fā)展階段：該階段曲線近似直線型，AB為彈性變形階段，BC 為微破裂穩(wěn)定發(fā)展階段。CD非穩(wěn)定破裂發(fā)展階段：C為屈服點(diǎn)，試

14、 件由體積壓縮轉(zhuǎn)為擴(kuò)容階段，軸向應(yīng)變和提及應(yīng)變速率迅速增大。D點(diǎn) 后破裂后階段：巖塊變形主要表現(xiàn)為宏觀斷裂面的塊體滑移，試件 承載力隨變形增大迅速下降，但并不為零。 為什么：普通試驗(yàn)機(jī)剛度不夠，試件受壓，試驗(yàn)機(jī)框架受拉，試驗(yàn)機(jī)受 拉產(chǎn)生的變形以應(yīng)變能形式存在 機(jī)器中，當(dāng)施壓的壓縮應(yīng)力超過巖石 抗壓強(qiáng)度時(shí)試件破壞，此時(shí)試驗(yàn)機(jī)迅速回彈，以便返回其原始位置，并 將其內(nèi)部貯存的應(yīng)變能釋放到巖石試件上，從而引起巖石試件的急劇破 裂和崩解，即巖石達(dá)到峰值強(qiáng)度后會(huì)發(fā)生突變性破壞而不能得到該曲 線。 淺部地殼中地應(yīng)力分布的基本規(guī)律，地應(yīng)力成因： 規(guī)律： 1. 地應(yīng)力是一個(gè)具有相對穩(wěn)定性的非穩(wěn)定應(yīng)力場，它是時(shí)間

15、和空間 的函數(shù)。 2. 實(shí)測垂直應(yīng)力基本等于上負(fù)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)力與垂直應(yīng)力的比值隨深度增加而減小，但在不同地 區(qū)，變化的速度很不相同。 5. 最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力也隨深度增加呈線性增長關(guān) 系。 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。 成因：1.大陸板塊邊界受壓引起的應(yīng)力場。2地幔熱對流引起的應(yīng)力 場。3.由地心引力引起的應(yīng)力場。4.巖漿侵入引起的應(yīng)力場。5.地溫梯 度引起的應(yīng)力場。6.地表剝蝕引起的應(yīng)力場。 莫爾強(qiáng)度理論主要內(nèi)容，優(yōu)缺點(diǎn)： 內(nèi)容：材料性質(zhì)本身是應(yīng)力的函數(shù)。巖石剪切破壞由剪應(yīng)力引起，

16、但不 是最大剪應(yīng)力，到極限狀態(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，并可用表示，可通過事先給出的莫爾圓包絡(luò) 線疊加上反映實(shí)際試件應(yīng)力狀態(tài)的莫爾圓，如果應(yīng)力圓與包絡(luò)線相切或 相割，則研究點(diǎn)將產(chǎn)生破壞；如果應(yīng)力圓位于包絡(luò)線下方，則不會(huì)產(chǎn)生 破壞。 優(yōu)點(diǎn)：比較全面地反映了巖石的強(qiáng)度特征，既適用于塑性巖石也適用于 脆性巖石的剪切破壞，同時(shí)反映了巖石抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度這一特 性。 缺點(diǎn)：忽略了中間主應(yīng)力的影響，與試驗(yàn)結(jié)果有一定的出入，只適用于 剪破壞，受拉區(qū)的適用性值得進(jìn)一步探討，不適用于膨脹或蠕變破壞。 圍巖與支架共同作用原理，對圍巖支護(hù)指導(dǎo)意義： 原理：1.圍巖周邊位移

17、和支護(hù)反力成反變關(guān)系。2.支架的支護(hù)力與支架 變形成正變關(guān)系。3.圍巖特性曲線與支架特性曲線交點(diǎn)為共同作用的工 作點(diǎn)，構(gòu)成共同作用關(guān)系。4.一定范圍內(nèi)，圍巖變形越大所需變形支護(hù) 力越小。 意義：反映了圍巖穩(wěn)定與支護(hù)相互作用的某些基本原理，為確定支護(hù)的 內(nèi)應(yīng)力及其變形位移和選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)、尺寸提供了基本思路。但上述理 論仍然十分不完善，不能反映巖石在強(qiáng)度峰值以后的普遍情況，距離實(shí) 際應(yīng)用還有相當(dāng)?shù)木嚯x。 彈塑性巖石在反復(fù)加載與卸載過程變形特征： 1. 恒荷載循環(huán)加卸載：多次反復(fù)加卸載，每次施加最大荷載相同， 每次都形成一個(gè)塑性滯回環(huán)，這些塑性滯回環(huán)隨加卸載次數(shù)增加 而越來越狹窄并彼此越來越接近，巖

18、石越來越接近彈性變形，一 直到某次沒有塑性變形為止。循環(huán)應(yīng)力峰值小于某一數(shù)值時(shí)，即 使加卸載次數(shù)很多也不回發(fā)生破壞，當(dāng)循環(huán)應(yīng)力峰值超過某一數(shù) 值，巖石將在某次循環(huán)中發(fā)生破壞（疲勞破壞），這一數(shù)值稱為 臨界應(yīng)力，此時(shí)給定應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度。 2. 增荷載循環(huán)加卸載：多次反復(fù)加卸載，每次施加最大荷載比前一 個(gè)循環(huán)的最大荷載大，每次都形成一個(gè)塑性滯回環(huán)，隨著循環(huán)次 數(shù)的增加，塑性滯回環(huán)面積擴(kuò)大，卸載曲線斜率逐次增加，表明 材料彈性略有增強(qiáng)，每次荷載超過上一次循環(huán)最大荷載后，變形 曲線仍沿著原來的單調(diào)加載曲線上升，好像不曾受到反復(fù)加載影 響似的，這種現(xiàn)象稱為巖石的變形記憶。 線彈性體、完全彈性體、彈性體

19、三者應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系區(qū)別： 線彈性加載路徑與卸載路徑完全重合，多次反復(fù)加卸載時(shí)，應(yīng)力-應(yīng) 變路徑相同，都沿一條直線往返。完全彈性加卸載路徑完全重合， 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系是曲線，多次反復(fù)加卸載，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系仍服從此曲線 關(guān)系。彈性體加卸載曲線不重合，反復(fù)加卸載時(shí)，應(yīng)力-應(yīng)變曲線總 服從此環(huán)路規(guī)律。 用三軸壓縮試驗(yàn)獲得巖石的強(qiáng)度曲線和強(qiáng)度指標(biāo)： 對巖石的56個(gè)試件做三軸壓縮試驗(yàn)，每次試驗(yàn)的圍壓值不等，由小到 大，得出每次試件破壞時(shí)的應(yīng)力莫爾圓，通常也將單軸壓縮試驗(yàn)和拉伸 試驗(yàn)破壞時(shí)的莫爾圓，用于繪制應(yīng)力莫爾圓強(qiáng)度包絡(luò)線。各莫爾圓的包 絡(luò)線就是莫爾強(qiáng)度曲線。 將包絡(luò)線和軸的截距定為C（粘結(jié)力，內(nèi)聚力），將包絡(luò)線與軸相交點(diǎn) 的包絡(luò)線外切線與軸夾角定為（內(nèi)摩擦角）。 錨桿的結(jié)構(gòu)類型、作用機(jī)理： 結(jié)構(gòu)類型：早期機(jī)械式金屬或木錨桿；后來粘結(jié)式鋼筋或鋼絲 繩錨桿、竹錨桿、管縫式錨桿；近期膨脹水泥砂漿，水泥藥卷、樹 脂藥卷等粘結(jié)材料使錨桿的效能顯著提高。 作用機(jī)理：懸吊作用、減跨作用、組合梁作用、組合拱作用、加固作 用。對抑制節(jié)理面間的剪切變形