1. 简述采矿工程中岩体力学的特点。
①采矿工程多处于地下较深处，而其它地下工程多在距地表较近（几十米）的范围内 ；②对矿山工程，只要求在开采期间不破坏，在采后能维持平衡状态不影响地表安全即可，故其计算精度、安全系数及加固等方面均低于国防、水利工程的标准；③矿山地质条件复杂，又受矿床赋存条件限制，故采矿工程的位置选择性不大，同时采掘工作面不断变化，因而采矿工程岩石力学具有复杂性的特点
2. 绘图并说明岩石的应力-应变全过程曲线。
1、 裂隙压密阶段(OA)。曲线上凹，体积缩小；A点：压密极限 2、 线弹性变形阶段(AB)。呈直线，体积仍缩小；B点：弹性极限 3、 微裂隙稳定发展阶段(BC)。近似线弹性，体积变形由缩小转为增大，发生“扩容”；C点：屈服极限 屈服点：岩石从弹性变为塑性的 转折点 4、 非稳定发展阶段(CD) 5、 裂隙扩展、新裂隙产生，体积膨胀加剧，显示宏观破坏迹象，岩石承载能力达到极限；D点:峰值强度/强度极限，即单轴抗压强度 6、 残余强度阶段(DE)岩石全面破坏，承载能力下降，但尚有承载力，此为岩石材料特点之一 3.
3、简述岩石在三向压力作用下的变形规律。
岩石三向压力（σ1＞σ2=σ3）作用下变形规律 1随着围压（σ2=σ3）增大，岩石抗压强度显著增加； 2随着围压（σ2=σ3）增大，岩石变形显著增大； 3随着围压（σ2=σ3）增大，岩石弹性极限显著增大； 4随着围压（σ2=σ3）增大，岩石性质发生变化：由弹性→塑性
4. 解释岩石的不稳定蠕变曲线，试述如何利用它进行岩体工程破坏的预报？
⑴ 过渡蠕变阶段（Ⅰ） 在加载瞬间有一弹性变形ε0，继而以较快的速度增长，随后蠕变 速度逐渐降低，并过渡到等速蠕变阶段。 若在此阶段内卸载，则会出现瞬间弹性变形（PQ段），和通过一段时间才能恢复的变形（QR段） ⑵ 稳定蠕变阶段（Ⅱ） 变形缓慢，应变与时间近于线性关系，变形速度保持恒定 若在此阶段卸载，则不仅出现瞬间的弹性恢复（TU段）和弹性后效（UV段），还会有不可恢复的永久变形残留 ⑶加速蠕变阶段（Ⅲ） 蠕变速度加快，内部裂隙迅速发展，促使变形加剧，直到破坏 * 利用蠕变曲线进行岩石工程破坏预报。若发现岩体某部分位移速度开始由等速转入加速发展时，表明即将发生破坏；若给出加速蠕变起始点时间，及时撤离，可避免灾难发生 5. 绘图并说明岩石力学介质常用的理论模型。
⑴ 虎克体——弹簧元件 理想弹性元件，呈线弹性，完全服从虎克定律，其力学关系为 由于弹性模量E为常量，故变形与时间无关，有 d?d??E dtdt ⑵ 库仑体——摩擦元件 理想塑性体，其力学关系为：
???0????(???0)(???0) σ0——屈服极限 ⑶ 牛顿体——阻尼元件 是一种理想的粘性流体，其流动性质服从牛顿粘性定律，即粘性体的流动速度（或应变速度）与应力成比例关系：
①岩石自身性质 η——液体粘性系数
6．影响岩石单向抗压强度的因素有哪些？
①岩石自身性质
矿物组成、粒间连接、岩性、结构特征、颗粒大小及形状、风化程度、微结构
面、……
②实验条件
断面形状：(强度)圆形>六边形>四边形>三边形试件 尺寸效应：尺寸大，强度低；h/D增大，强度降低 加荷速率：强度常随加荷速率增大而增高 端面条件：端面效应
层理结构：强度各向异性（垂直/平行层理）
7. 什么叫软化系数？
岩石饱水状态的抗压强度Rw与岩石干燥状态的抗压强度Rd之比：
Rw
软化系数表征岩石软化性的指标，软化系数值越小则岩石的软化性越强。
RdKR温/湿度： 含水量高，强度低；温度高，强度越低
??18. 什么是岩石的强度理论？
主要是用于解决岩石在复杂应力状态下的破坏判据和准则问题，将复杂原因产生的破坏问题用一些简单的准则加以描述和计算。岩石的强度理论有：最大伸长线应变理论，库仑-莫尔强度理论，格里菲斯强度理论。 9. 岩石主要破坏类型？
拉伸破坏和剪切破坏 ⑴ 拉抻破坏
岩石破坏的根本力学原因在于拉应力＞岩石抗拉强度极限
这种破坏的特点是：破坏时沿断裂面发生拉开运动，出现张开的裂缝，故又称为张性破坏 ⑵ 剪切破坏
直接由剪切作用产生
压缩作用衍生的剪切应力产生
其特点是：破坏时沿断裂面发生相互错动；断裂面通常呈现成对的交叉裂缝，且
X形剪切裂隙的锐角总是对着最大主应力方向，破坏角α总是大于45°。
10. 莫尔-库仑强度理论的基本含义是什么？试评述该理论的优缺点。
库仑理论 材料破坏是由剪应力引起的，当材料内部某斜截面上的剪应力τ达到材料的抗剪强度Ss时，将沿该斜截面发生剪切破裂。
材料抗剪强度条件表示为 ??Ss??tan??C莫尔理论 材料在复杂应力状态下发生破坏，是由于材料在外载荷作用下，沿某一斜截面上的剪应力达到某一极限值造成的，并且破坏也与剪切面上正应力有关 S
只有当τ≥Ss时，材料才会沿此斜截面发生剪切破坏。沿此剪切面上的剪应力不仅要克服岩石颗粒间的粘聚力，而且还要克服沿此面上的摩擦阻力。
s?f(?)对莫尔强度理论的评价——优点
? 将岩石受压、受拉、受剪的应力状态与强度条件结合，以判断岩石在某应力状态下
是否发生破坏，以及破坏的方向
? 岩石强度曲线与正应力有关，能比较真实地反映岩石的抗剪特性 ? 岩石在三向等拉时会破坏
? 岩石在三向等压时，是不会破坏的 对莫尔强度理论的评价——不足
忽略中间主应力σ2影响，与实验结果有一定出入
? 没有反映出岩石中存在结构面时，对岩石强度的影响
? 只适用于剪切，对受拉区研究不够充分，不适用于膨胀或蠕变破坏 11. 岩石与岩体的区别是什么？如何分析岩体结构面强度？
岩体是由结构面及其所围限的岩块(结构体)所组成
具有一定的结构是岩体的显著特征之一
岩体中存在着复杂的天然应力状态和地下水，这是岩体与其他材料的根本区别之一 （一）结构面抗剪强度
在垂直结构面方向施加恒定荷载P，沿结构面方向施加水平推力T，试件沿结构面发生滑移。
试件剪断时最大水平推力T除以断裂面面积A，即为结构面抗剪强度
??TA
用同种岩石的不同试件，可获得一组沿结构面破坏时的正应力σn和剪应力τn，据此绘出结构面强度曲线
（二）结构面抗摩擦强度
结构面抗摩擦强度，实质为Cj =0时的结构面抗剪强度
利用已做完抗剪强度的试件再重复作一次抗剪试验，即可测出结构面上的抗摩擦强度 根据一组试验资料，可获得一条通过σ-τ坐标原点的斜直线，其表达式为 S??12. 描述结构面状态的指标？ A结构面的产状、形态；B结构面的延展尺度；C结构面的密集程度；D结构面的填充物； 13. 什么是龟裂系数？它的大小一般反映什么含义？
根据弹性波在试件中和在岩体中的传播速度比，可判断岩体中裂隙发育程度，此比值的平方称为龟裂系数（或称岩体完整性系数），以K表示 V 、v——分别为弹性波在岩体和岩石中传播的纵波速度 K可判断岩体的完整程度，对岩体进行分类：
岩体种类 完整 块状 碎裂状
龟裂系数K >0.75 0.45~0.75 <0.45 K?(Vv)2Ss??tan?j?Cjsotan?j
