41、研究岩石应力状态的目的在于正确认识岩石的力学性能，阐述围岩的破坏机制，充分利用和发挥围岩的自承能力，是工程设计更加合理安全和经济。
42、岩体变形的不均匀导致围岩局部破裂的原因是应力分布的不均匀性和强度不均匀性。 43、岩石在三轴压缩时，随着侧向应力σ3和σ1—σ3的增加，岩石强度也随之增大：岩石发生破坏后，仍保留一定的承载能力。
44、隧洞根据其内部的受力情况可分为有压洞室和无压洞室两大类。
45、对于无衬砌有压洞室，洞内水压力P在围岩中所产生的径向和切向应力随隧洞半径r的增大而迅速降低，在6r处该应力基本可以忽略不计，在有些有压隧洞中常见到新形成的，平行于洞轴线的放射状张裂隙，这主要是由于内水压力使围岩产生的应力抵消了围岩的压应力，并超过了岩体的抗拉强度所致。
46、围岩在不产生破坏的条件下，当岩石性质由硬岩，中硬岩，到软岩的变化过程中，对于同一种支护形式而言，围岩位移增长会越来越大，相应要求支护结构所承担的压力会越来越 大，对于同一种岩石来说，随围岩的不断变化要求支护结构所承担的压力会越来越 小。
解答：
1、在三轴试验中，围压对岩石的力学性质有什么影响 （1）破坏前岩块的总应变随围压增大而增加
（2）随围压增大，岩块的塑性也不断增大，且由脆性破坏逐渐转化为延性破坏 （3）随围压的增大，岩块三轴极限强度明显增大
（4）随围压增大，弹性模量和泊松比不同程度的提高 （5）当围压达到一定值时，出现应变硬化现象 2、结构面的成因类型与分类
结构面的成因分为两类：地质成因和力学分类：（1）地质成因类型包括原生结构面（沉积结构面、岩浆结构面、变质结构面）构造结构面（断层、节理、劈理和层间错动面）次生结构面（卸荷裂隙、风化裂隙、次生夹泄层、泥化夹层）（2）力学成因类型有剪性结构面（逆断层、平移断层、多数正断层）张性结构面（羽状张裂面、纵张及横张破裂面和岩浆岩中的冷凝节理）
3、结构面的分级：由结构面的伸长度、切割深度、破碎带宽度及其力学效应可分为5级： 1级指大断层或区域性断层，延伸数公里至数十公里以上破碎宽约数米至几百米以上；2级指延伸长、宽度不大数百米至数千米，宽数十厘米至数米；3级长数十米至数百米的断层、区域性节理、延伸较好的层面及层间错动等，宽数厘米至一米左右；4级延伸较差的节理、层面等长一般10mm~30mm，宽数厘米；5级微结构面有隐节理、微层面等。规模小、连续性差、常包含在岩块内。
4、结构面特征及其影响：产状（结构面与最大主应力间的关系控制着岩体的破坏机制与强度）、连续性（对岩体的变形、变形破坏机理、强度及渗透性都有很大影响）、密度（控制着岩体的完整性和岩块的块度，密度越大，岩体完整性越差，块度越小，导致岩体力学性质变差，渗透性增强）、张开度、形态（对岩体的力学性质及水力学性质存在明显影响）、充填胶结特征（经胶结的结构面力学性质改善，未胶结的力学性质取决于充填物成分、厚度、含水性和壁岩性质等）、结构面的组合关系（控制着可能滑移岩体的几何边界条件、形态、规模、滑动方向及滑移破坏类型）。
5、岩块的力学属性：弹性、塑性、粘性、脆性、延性。
（1）弹性：在一定应力范围内，物体受外力作用产生全部变形，而去除外力后能立即恢复其原有形状和尺寸大小的性质。
（2）塑性：物体受力后产生变形，外力去除后不能完全恢复的性质。不能恢复的那部分变
形称为塑性变形或永久变形或残余变形。
（3）粘性：物体受力后，变形不能瞬时完成，且变形速率随应力增加而增加的性质。 （4）脆性：物体受力后，变形很小时就发生破裂的性质。
（5）延性：物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质。 6、单轴压缩应力-应变曲线：εv=εl+εd
阶段：Ⅰ：孔隙裂隙压密阶段：原有张开性结构面或微裂隙逐渐闭合，岩石被压密，早期非线性变形，呈上凹形，斜率随应力增大而增大，微裂隙的闭合在开始较快随后逐渐下降。Ⅱ：弹性变形至为微破裂稳定发展阶段：近似直线，开始为直线，应力增加，变为曲线，出现弹性极限，之后为塑性变形，出现新裂隙和微破裂，随着应力发展而发展，达到屈服极限。Ⅲ：非稳定破裂发展阶段：破裂不断发展，薄弱部位首先破坏，应力重分布，次薄弱部位破坏，体积压缩转为扩容，达到峰值强度或单轴抗压强度。Ⅳ：破坏后阶段：裂隙快速发展，交叉且联合成宏观断裂面，岩块沿其滑移，试件承载力迅速下降但不为0。 7、变形参数：
变形模量（弹性模量）：单轴压缩条件下，轴向压应力与轴向压应变之比。E=σ/ε 初始模量：曲线原点处的切线斜率，Ei=σi/εi
切线模量：曲线上任一点处的切线斜率，Et=(σ2-σ1)/( ε1-ε2)
割线模量：曲线上某特定点原点连线的斜率，通常取σc/2处的点与原点连线的斜率，Es=σ50/ε50
泊松比：单轴压缩条件下，横向应变与轴向应变之比，μ=-εd/εl
8、结构面的强度性质分类：平直无充填的结构面、粗糙起伏无充填~、非贯通断续~、有充填的软弱结构面。
9、岩体中天然应力的分布特征
1）重力应力场与构造应力场的分布特点① 重力应力场：以垂直应力为主，垂直应力大于水平应力； 应力为压应力； 应力随深度增加而增加；② 构造应力场：应力有压应力，也可有拉应力； 以水平应力为主，水平应力大于垂直应力； 分布很不均匀，通常以地壳浅部为主。2）地壳浅部3km原岩应力的规律：原岩应力是非稳定的应力场，其大小和方向随空间和时间而变化；实测垂直应力基本上等于上覆岩体的重力；水平应力普遍大于垂直应力。 10、各类结构围岩的变形破坏特点
（1）整体状和块状岩体围岩：破坏形式主要有岩爆、脆性开裂及块体滑移等。 （2）层状岩体围岩：破坏形式主要有：沿层面张裂、折断塌落、弯折内鼓等。 （3）碎裂状岩体围岩：变形破坏形式常表现为塌方和滑动。 （4）散体状岩体围岩：其变形破坏形式以拱形冒落为主。 11、岩爆的产生条件
（1）围岩应力条件。判断岩爆发生的应力条件有两种方法：一是用洞壁的最大环向应力 σθ与围岩单轴抗压强度σc之比作为岩爆产生的应力条件；另一种是用天然应力中的最大主应力σ1与岩块单轴抗压强度σc之比进行判断。σθ≤0.3σc时，洞壁不出现岩爆； 0.3σc＜σθ≤（0.5~0.8）σc时，洞壁围岩出现岩射和剥落；σθ＞0.8σc时，洞壁出现岩爆和猛烈岩射。另外，根据我国已产生岩爆的地下洞室资料统计，得出当岩体中最大天然主应力σ1与σc达到σ1≥（0.15~0.2）σc时，将产生岩爆。（2）岩性条件。当弹性变形能系数ω＞70%时，会产生岩爆，ω越大发生岩爆的可能性越大。 12、影响岩爆的因素
（1）地质构造。岩爆大都发生在褶皱构造中，岩爆与断层、节理构造也有密切的关系。 （2）洞室埋深。随着洞室埋深增加，岩爆次数增多，强度也增大。此外，地下开挖尺寸、开挖方法、爆破震动及天然地震等对围岩也有明显的影响。
13、影响岩体边坡变形破坏的因素
（1）岩性。这是决定岩体边坡稳定性的物质基础。一般来说，构成边坡的岩体越坚硬，又
不存在产生块体滑移的几何边界条件时，边坡不易破坏，反之则容易破坏而稳定性差。 （2）岩体结构。岩体结构及结构面的发育特征是岩体边坡破坏的控制因素。首先，岩体结构控制边坡的破坏形式及其稳定程度，其次，结构面的发育程度及其组合关系往往是边坡块体滑移破坏的几何边界条件。
（3）水的作用。水的渗入使岩土的质量增大，进而使滑动面的滑动力增大；其次，在水的作用下岩土被软化而抗剪强度降低；另外，地下水的渗入对岩体产生动水压力和静水压力，这些都对岩体边坡的稳定性产生不利影响。
（4）风化作用。风化作用使岩体内裂隙增多、扩大，透水性增强，抗剪强度降低。
（5）地形地貌。边坡的坡形、坡高及坡度直接影响边坡内的应力分布特征，进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。
（6）地震。因地震波的传播而产生的地震惯性力直接作用于边坡岩体，加速边坡破坏。 （7）天然应力。影响边坡拉应力及剪应力的分布范围与大小。在天然应力大的地区开挖边坡时，由于拉应力及剪应力的作用，常直接引起边坡变形破坏。
（8）人为因素。边坡的不合理设计、爆破、开挖和加载，大量生产生活用水的渗入等都造成边坡变形破坏，甚至整体失稳。
