2023年中國地質大學《巖體力學》考試大綱及參考書目

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中國地質大學研究生院碩士研究生入學考試《巖體力學》考試大綱

試卷結構：

問答及論述題約70%;計算題約30%

考試內容與要求：

一、巖體與巖塊的地質與結構特征

考試內容

巖體力學、巖體、巖塊和結構面的概念，巖塊的物質組成與結構構造，巖石風化程度，結構面成因、特征及其表示方法，軟弱結構面，巖體與結構類型，巖體結構控制論。

考試要求

1、充分理解巖體、巖塊和結構面的概念，了解巖體與土體、巖體與巖塊的區別;

2、理解巖體力學的含義，了解巖體力學的研究對象、內容、任務與方法;

3、掌握巖塊的物質組成及其對巖石物理力學性質的影響;

4、掌握巖石結構構造各要素的含義及對巖石物理力學性質的影響;

5、了解巖石風化及對巖石物理力學性質的影響;

6、掌握結構面成因、特征對巖石物理力學性質的影響;

7、掌握反映結構面特征的各種指標的含義及其表示方法

8、了解軟弱結構面的含義及其主要特征;

9、了解巖體結構的含義及其主要結構類型的特征;

10、了解巖體結構控制論的基本思想。

二、巖塊的物理力學性質

考試內容

巖石物理性質，水理性質，巖塊的變形性質，巖石蠕變，巖塊的強度性質，巖塊三軸壓縮強度公式的含義及各種強度指標間的關系。

考試要求

1、充分理解反映巖石物理、水理性質各種指標的含義，了解其用途、測定方法及其一般值范圍;

2、了解巖石熱學性質及其在巖體力學研究中的作用;

3、掌握巖塊在單軸壓縮條件下的應力-應變曲線特征、變形階段劃分及不同階段的變形特征;

4、掌握反映巖塊變形性質的指標的含義、確定方法與一般值范圍;

5、了解圍壓、循環荷載對巖石變形性質的影響;

6、理解巖石蠕變的概念，掌握巖石蠕變的階段劃分及其作用;

7、理解巖塊單軸抗壓強度、單軸抗拉強度、三軸壓縮強度和剪切強度的概念，掌握各種強度指標的含義、測定方法、研究意義及一般值范圍;

8、掌握影響巖塊強度與變形性質的主要因素;

9、掌握巖塊三軸壓縮強度公式的含義及各種強度指標間的換算關系。

三、結構面的變形與強度性質

考試內容

結構面的變形性質，結構面的強度性質。

考試要求

1、掌握結構面在法向應力作用下閉合變形的特征，曲線形狀和法向剛度的確定方法;

2、掌握結構面在剪應力作用下剪變形的特征，曲線形狀和剪切剛度的確定方法;

3、掌握結構面抗剪強度特征及其表達方法;

4、了解鋸齒形結構面抗剪強度特征及佩頓公式的含義;

5、了解不規則起伏結構面抗剪強度特征及巴頓公式的含義;

6、了解影響軟弱結構面抗剪強度的主要因素。

四、巖體力學性質

考試內容

原位巖體力學試驗，巖體變形性質，巖體強度性質，巖體動力學與水力學性質。

考試要求

1、了解常見原位巖體變形試驗與強度試驗的基本原理與方法，掌握利用原位巖體力學試驗確定巖體力學參數的方法;

2、掌握巖體變形曲線的主要類型與各自的特征;

3、掌握巖體變形模量、泊松比的確定方法;

4、了解巖體變形參數估算的主要方法;

5、掌握巖體剪切強度的特征，剪切強度參數c、φ值的變化范圍，并與巖塊c、φ值比較其區別;

6、了解巖體強度參數估算的主要途徑與方法;

7、了解單結構面理論的含義與巖體強度估算方法;

8、了解Hock-Brown公式的含義與巖體強度參數估算方法;

9、掌握巖體動力學的含義、影響因素及巖體變形參數動測法的原理與方法，并注意巖體變形參數的動靜對比;

10、了解巖體水力學性質的含義，水對巖體物理力學性質的影響與研究意義;

11、了解水、巖與應力耦合的含義和有效應力原理及其在工程巖體穩定性研究中的作用。

五、工程巖體分類

考試內容

巖塊工程分類，巖體工程分類。

考試要求

1、充分理解工程巖體分類的含義、發展趨勢及分類中考慮的主要因素;

2、掌握現行國標中巖塊工程分類指標與分類方法;

3、掌握現行國標中巖體工程分類指標與分類方法，了解各種分類指標的確定方法;

4、了解RMR分類與Q分類兩種方法的主要思想與方法;

六、巖體天然應力

考試內容

巖體天然應力的概念與研究意義，巖體天然應力的基本特征與主要影響因素，巖體天然應力的實測方法。

考試要求

1、理解巖體天然應力的基本概念與天然應力的主要組成;

2、了解巖體天然應力研究的工程意義;

3、掌握巖體天然應力分布的基本特征與主要影響因素，重點掌握水平與鉛直天然應力的特征;

4、掌握應力解除法、水壓致裂法和應力恢復法實測天然應力的基本原理與方法;

5、了解表示高地應力現象的若干特征。

七、巖體本構關系與強度理論

考試內容

巖體本構關系、強度理論的概念，巖石本構關系，巖石強度理論，巖體變形與破壞的概念，巖體本構關系，巖體破壞判據。

考試要求

1、充分理解本構關系、強度理論和破壞判據的概念;

2、了解巖石本構關系有哪些?掌握巖石彈性本構關系的含義與表達式;

3、掌握庫侖、莫爾和格里菲斯強度準則的主要觀點、表達式、適應條件及其使用方法;

4、充分理解巖體變形的特殊性，掌握巖體變形機制與特征;

5、掌握巖體破壞機理、破壞主要類型及其相關的破壞判據。

八、邊坡巖體穩定性分析

考試內容

邊坡巖體中的應力分布特征及其影響因素，邊坡變形與破壞的基本類型及其特征，穩定性系數、安全系數的概念，邊坡穩定性計算與評價的步驟，平面滑動、楔形體滑動的計算與評價。

考試要求

1、了解塊體極限平衡法的基本原理與方法;

2、理解穩定性系數與安全系數概念與作用;

3、掌握邊坡巖體中應力分布特征(應力大小與方向、拉應力集中范圍)及其影響因素;

4、掌握邊坡巖體變形與破壞的基本類型及各自的特征;

5、掌握邊坡巖體穩定性分析步驟及其含義;

6、了解邊坡巖體穩定性分析中幾何邊界條件、計算參數的基本含義與確定方法;

7、掌握平面滑動穩定性計算方法，重點掌握單平面滑動穩定性系數公式的推導方法與計算方法;

8、掌握楔形體滑動穩定性系數計算的基本思路與計算方法。

九、地下洞室圍巖穩定性分析

考試內容

地下洞室巖體力學問題，無壓洞室圍巖重分布應力計算，有壓洞室圍巖重分布應力特征，各類結構巖體圍巖的變形破壞特征，彈性圍巖位移計算，圍巖破壞范圍確定，圍巖壓力概念，圍巖壓力計算，圍巖抗力與極限承載力的概念與確定。

考試要求

1、了解地下開挖的巖體力學作用過程及其存在的巖體力學問題;

2、了解利用柯西課題計算地下洞室圍巖重分布應力的基本思路與公式，掌握無壓洞室重分布應力的若干特征;

3、掌握圓形無壓洞室硐壁重分布應力計算公式的含義與計算方法，以及當

圍巖重分布應力的計算方法，同時掌握其圍巖穩定性的評價方法;

​4、了解有壓洞室圍巖重分布應力的特征以及由于內水壓力形成的附加應力的特征;

5、了解各類結構巖體圍巖的變形破壞特征，包括圍巖變形破壞形式與常用的分析方法;

6、了解圍巖彈性位移計算的基本思路與方法;

7、掌握利用彈性力學方法確定洞室圍巖破壞范圍的方法;

8、掌握計算塑性松動圈的修正芬納-塔羅布公式的含義及其洞室圍巖破壞圈厚度的確定方法;

9、了解圍巖壓力的概念，掌握圍巖壓力的類型及其形成機理;

10、掌握形變圍巖壓力計算公式的含義及圍巖壓力與塑性位移間的關系;

11、理解普氏理論的基本觀點，掌握利用普氏理論計算松動圍巖壓力的方法;

12、掌握塊體極限平衡理論的基本觀點和松動圍巖壓力的計算步驟與方法;

13、理解圍巖抗力、抗力系數的概念，掌握圍巖抗力系數的確定方法;

14、理解圍巖極限承載力的概念，掌握圍巖極限承載力的確定方法。

十、地基巖體穩定性分析

考試內容

地基巖體應力分布特征，地基巖體承載力確定，壩基巖體抗滑穩定性。

考試要求

1、了解地基巖體內應力分布的特征，并注意與均質土體地基應力分布間的區別;

2、了解地基巖體承載力的確定方法;

3、了解壩基巖體所受荷載的特點;

4、掌握壩基巖體滑動破壞的主要形式與主控因素;

5、掌握壩基巖體平面滑動穩定性計算的基本思路與方法。

參考教材：

巖體力學，劉佑榮、唐輝明，化學工業出版社，2009