- •1. Определение геомеханики как науки.
- •2. Объект исследования в геомеханике.
- •3. Методы исследования в геомеханике.
- •4. Этапы развития геомеханики.
- •5. Структурно-текстурные особенности горных пород и массивов.
- •6. Классификация физических свойств горных пород.
- •7. Плотностные свойства горных пород.
- •8. Прочность горной породы.
- •9. Разрушение горных пород.
- •10. Теории разрушения горных пород.
- •11. Упругие свойства горных пород.
- •12. Связь между деформациями и напряжениями.
- •13. Пластические свойства горных пород.
- •14. Реологические свойства горных пород.
- •15. Акустические свойства горных пород
- •16. Методы определения плотностных свойств.
- •17. Методы определения упругих свойств.
- •18. Методы определения прочности.
- •19. Построение паспорта прочности.
- •20. Определение реологических параметров
- •21. Испытание горных пород в условиях объёмного напряжённого состояния.
- •22. Определение запредельных характеристик горных пород.
- •23. Испытание пород при динамических нагрузках.
- •24. Определение свойств горных пород в местах их естественного залегания.
- •25. Особенности механического состояния массивов и грунтов.
- •26. Напряжения и деформации в массивах горных пород.
- •29. Понятие об основании сооружения.
- •30. Распределение напряжений под действием сосредоточенной силы.
- •31. Определение напряжений от действия нескольких сосредоточенных сил.
- •32. Графическое изображение интенсивности распределения напряжений.
- •33.Определение напряжений при действии любой распределенной нагрузки
- •35. Определение напряжений по методу угловых точек
- •36. Распределение напряжений в случае плоской задачи
- •37. Особенность распределения напряжений с учётом собственного веса породы в основании.
- •38. Принципы проектирования оснований по предельному состоянию.
- •39. Виды осадок основания сооружения.
- •45. Расчет устойчивости откосов в скальных трещиноватых породах.
25. Особенности механического состояния массивов и грунтов.
Механические характеристики пород определяются свойствами пород состовляющих его пластов и находящихся между ними зон скалывания. При этом слои пород, на которые воздействуют напряжения можно считать упругими и изотропными. Все механические характеристики горных пород в пределах макрообъемов значительно превышающие объемы слагающих их компонентов, могут рассматривать как среднестатистические от действительного их распределения внутри компонентов и по их границам. Механические характеристики определяются минералогическим составом их компонентов, характером и величинами сил связей между ними, наличие различных дефектов структур в виде различного рода трещин, включений, изменений пористости, наличием ослабленных участков, а также непостоянством сил связей по плоскостям наслоений и трещин. Величины механических характеристик весьма сильно изменяются в зависимомти от ряда факторов: вида напряженного состояния, скорости нагружения, температуры и др.
26. Напряжения и деформации в массивах горных пород.
Под воздействием внешних сил тело изменяет и объём, в результате в нём возникают внутренние силы, стремящиеся к восстановлению прежней формы. Поверхностная плотность силы, возникающая в каждом элементе тела, называется напряжением. Напряжение величина векторная она зависит от внутренних свойств породы, формы образца и от действия внешних сил. Силы, действующие в одном направлении, вызывают в образце линейное напряжённое состояние. Поэтому с увеличением пористости, трещиноватости и выветрелости, при прочих равных условиях, напряжение в породе возрастает. Степень возрастания истинных напряжений в пористой породе оказывается ещё больше из-за местной концентрации напряжений, возникающей в углах трещин и пор. Рассекая рассматриваемое тело плоскостями параллельными прямоугольной системе координат, можно прийти к элементарному кубику, на каждую внешнюю которого действует свой вектор напряжений. Проекции этих векторов на оси координат представляют 9-ть компонентов напряжений – 2-а касательных и одно нормальное на каждой грани кубика. Все они представляют одну физическую величину, называемую тензором напряжений. Сумма компонентов относительно любого ребра рассматриваемого элементарного кубика должна быть равна нулю. Отсюда следует закон парности касательных напряжений. Таким образом, состояние твёрдого тела в любой плоскости можно охарактеризовать действующими в нём нормальными и касательными напряжениями. Они взаимосвязаны и могут быть рассчитаны методом сложения векторов. Напряжения в породах могут возникать под воздействием не только внешних сил, но и различных физических полей. Напряжения бывают термическими, усадочными обусловленными неравномерным охлаждением объёма, остаточные, возникающие в результате неравномерного распределения напряжений из-за местной текучести материала. На эти напряжения накладываются напряжения от внешнего воздействия, которые могут либо увеличивать, либо уменьшать их. Под воздействием внешних сил горная порода испытывает линейных размеров, объёма и формы, которые называются деформациями. Деформации, соответствующие нормальным напряжениям, выражаются через относительное изменение и линейных размеров образца. Относительные деформации, соответствующие касательным напряжениям, выражаются через тангенс угла сдвига граней элементарного объёма образца.