岩体力学简答题

1.简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤。•根据作用在基础上的荷载的性质，计算基底压力和分布•将地基分层•计算地基中土的自重应力分布•计算地基中垂向附加应力分布•按算术平均求各分层平均自重应力和平均附加应力•求第I层的压缩量•将各个分层的压缩量累加，得到地基的总的沉降量.2.土的粒径分布曲线和粒组频率曲线如何测得，有何用途？对级配不连续的土，这两个曲线各有什么特征？•土的粒径分布曲线：以土颗粒粒径为横坐标（对数比例尺）小于某粒径的土质量占试样的总质量的百分数为纵坐标绘制的曲线。根据土的粒径分布曲线可以求得土中各粒组的含量，用于评估土的分类和大致评估的工程性质．某些特征粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。•粒组频率曲线：以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺，以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得。土的粒径分配曲线不仅可以确定粒组的相对含量，还可以根据曲线的坡度判断土的级配的好坏．3.抗剪强度的测定方法（只考直剪、三轴试验的优缺点）•直接剪切试验（直剪仪）优点：①构造简单②操作方便缺点：①剪切过程中试样内的剪应变和剪应力分布不均匀②人为限制的剪切面并非是试样抗剪最弱的剪切面③剪切面在剪切过程中逐渐减小，且垂直荷载发生偏心，但计算抗剪强度时却按受剪面积不变和剪应力均匀分布来计算④不能严格控制排水条件，因而不能量测试样中的孔隙水压力⑤中主应力σ2无法确定三轴压缩试验（与直剪仪的优缺点对比记忆）•优点：①严格控制试样的排水条件，准确测定试样在剪切过程中孔隙水压力变化，从而可定量获得土中有效应力的变化情况。②与直剪试验对比起来，试样中的应力状态相对地较为明确和均匀，不硬性指定破裂面位置③除抗剪强度外，还可测定如土的灵敏度、侧压力系数、孔隙水压力系数等力学指标缺点：试样制备和试验操作比较复杂，试样中的应力与应变仍然不够均匀4.格里菲斯1920年提出三点基本思想阐明脆性材料破坏的原因:(1)脆性材料内部包含有大量的微裂纹,裂纹呈椭圆形。在外力作用下,微裂纹的尖端附近产生很大的拉应力,导致微裂纹扩展、贯通,最后沿某一个或若干个平面或曲面形成宏观破裂。可见，脆性材料的开裂、破坏，内因是内部裂纹的存在。格里菲斯裂纹及其受力示意图(2)裂纹将沿着与最大拉应力成直角的方向发展。在单轴压缩应力作用下劈裂破坏。(3)当作用在裂纹尖端处的有效应力达到形成新裂纹所需的能量时，裂纹开始扩展。5.结构面类型平直无充填的结构面、粗糙起伏无充填的结构面、非贯通断续的结构面,有充填的软弱结构面•平直无充填的结构面包括剪应力作用下形成的剪性破裂面，如剪节理、剪裂隙等，发育较好的层理面与片理面。特点：面平直、光滑，只有微弱的风化蚀变。坚硬岩体中的剪破裂面还发育有镜面、擦痕及应力矿物薄膜等。•粗糙起伏无充填的结构面特点：有明显的粗糙起伏度。•非贯通断续的结构面特点：由裂隙面和非贯通的岩桥组成。•有充填的软弱结构面包括泥化夹层和各种类型的夹泥层，其形成与水和各种滑错作用有关。6.岩石的蠕变特征典型蠕变的三个阶段：Ⅰ.减速蠕变（或初始蠕滑）阶段曲线呈下凹形,应变随时间增长较快,但应变速率随时间而减小Ⅱ.等速蠕变（或稳定蠕滑）阶段曲线近似呈直线，应变速率基本不变，应变随时间等速增长Ⅲ.加速蠕变阶段曲线呈上凹形，应变速率随时间而变大，应变随时间增长很快，直至岩石破坏7.围压对岩块变形破坏的影响•岩石的峰值强度随σ3增大而增大•岩石破坏前应变随σ3增大而增大•岩石的塑性随围压增大而增加，且逐渐由塑性转为延性。•随σ3增大岩石变形模量增大，软岩增大明显，致密的硬岩增大不明显•随σ3增大，岩石的塑性不断增大•随σ3增大到一定值时，岩石由脆性转变为塑性。8.土压力假设•库伦土压力：墙后的填土是理想的散粒体；滑动破坏面为一平面；滑动土楔体为刚体•朗肯土压力：假设以墙背光滑、直立、填土面水平的挡土墙代替半空间左边的土，则墙背与土的接触面上满足剪应力为零的边界应力条件以及产生主动或被动朗肯状态的边界变形条件9.水压致裂法•基本原理：利用一对可膨胀的橡胶封隔器，在预定的测试深度封隔一段钻孔，然后泵入液体对该段钻孔施压，直至压裂，根据压裂参数计算地应力。•基本假定：1.围岩为均质、各向同性的线性弹性体；2.围岩为多孔介质时，注入的流体按达西定律在岩石孔隙中流动；3.当钻孔为铅直方向时,假定铅直向应力σ为主应力之一,大小等于上覆岩层的自重压力。10.流网的特征:•流线与等势线互相正交•流线与等势线构成的各个网格的长宽比为常数•相邻等势线之间的水头损失相等•各个流槽的渗流量相等流网：流线（水质点的流动路线）和等势线（渗流场中势能或水头的等值线）组成的曲线正交网格。11.浅基础的地基破坏模式1、地基破坏形式：整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏2整体剪切破坏的特征：剪切破坏区滑动面贯穿到地面，形成连续滑动面局部~：剪切破坏区滑动面没有发展到地面，基础没有明显的倾斜和倒塌冲切~：不出现明显的破坏区和滑动面，基础没有明显倾斜。3、一般紧密的砂土、硬黏性土地基常属整体剪切破坏中等密实的砂土地基常发生局部剪切破坏松砂及软土地基常发生冲剪破坏