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井巷工程

第一章 岩石的性质及其工程分级

1.解释岩石、岩体、和岩块三者的特点和力学性质的差异。

答：岩块是指从地壳岩层中切取出来的小块体；岩体是指地下工程周围较大范围的自然地质体；岩石则是部分岩块和岩体的泛称。

    由于弱面的存在，岩体强度通常小于岩块强度。在研究岩石的力学性质时，必须注意到岩块的非均质性、各向异性和不连续等问题。但岩块是不包含有显著弱面的岩石块体，相对岩体而言，可以把岩块近似地视为均质、各向同性的连续介质来处理，而岩体则不能。除了少数岩体外，一般岩体均属于非均质、各向异性的不连续介质。

2.影响岩石性质的因素有哪些？

答：岩石性质与其矿物组成有关。一般而言，岩块中含硬度大的片状矿物如云母、绿泥石、滑石、蒙脱石及高岭石等愈多，岩块的强度就愈低。

   岩石的结构和构造对岩石的性质也有重要影响。岩石的结构说明岩石的微观组织特征，是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状和颗粒之间的联系方式。岩石结构不同，其性质也各异。岩石的构造则说明岩石的宏观组织特征。

3.解释岩石碎胀性的意义和表示方式。

答：岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大，这种性质成为岩石的碎胀性。岩石的碎胀性可用岩石破碎后处于松散状态下的体积与岩石破碎前处于整体状态下的体积之比来衡量，该值称为碎胀系数。

4.三向压力作用下岩石的变形和强度特征有哪些？

答：三向压力作用下岩石的变形表现出下列特征：

= 1 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑴弹性段与单轴压缩下基本相同。这一特性具有重要意义，因为可以通过简易的单轴试验确定复杂应力状态下的弹性常数。

= 2 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑵岩石表现出明显的塑性变形。

= 3 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑶屈服极限、强度峰值和残余强度都与围压大小成正变关系。

= 4 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑷大部分岩石在一定的临界围压下出现屈服平台，呈现塑性流动现象。

= 5 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑸达到临界围压以后继续提高围压，不再出现峰值，应力应变关系呈单调增长趋势。

强度特征: = 1 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑴在大多数情况下，岩石表现为脆性破坏。

= 2 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑵同一种岩石的强度并非常数。

= 3 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑶在不同受力状态下，岩石的极限强度相差悬殊。

5.解释岩石可钻性和可爆性。

答：岩石可钻性和可爆性用来表示钻眼或爆破岩石的难易程度，是岩石物理力学性质在钻眼或爆破的具体条件下的综合反映。岩石的可钻性和可爆性，常用工艺性指标来表示。