- •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.
7. Плотностные свойства горных пород.
Плотностные свойства горных пород проявляются в результате действия гравитационного поля Земли. В свою очередь их можно разделить на 2 группы: собственно гравитационные и структурные. К первым относится: удельный и объёмный вес, ко вторым – удельная масса, плотность, пористость, коэффициент пористости. Удельная масса (ρ0) – это отношение массы к единице объёма этой массы. Плотность (ρ) – отношение массы породы к единице объёма этой породы в её естественном состоянии. Пористость – суммарный относительный объём содержащихся в горной породе пор и пустот. Пористость бывает открытой, изолированной, общей, эффективная. Коэффициент пористости – отношение объёма пор к объёму минерального скелета. Удельный вес (α0) – это вес единицы объёма твёрдой фазы. Объёмный вес (α) – это вес единицы объёма породы в естественном состоянии.
8. Прочность горной породы.
Под прочностью горной породы понимают: её способность сопротивляться, силовым воздействиям не разрушаясь. Прочность горных пород определяется величиной критических напряжений, при которых происходит её разрушения, то есть прочность – это есть отношение максимальной силы, при которой происходит разрушение породы к исходной площади поперечного сечения породы. Величина критических напряжений для различных пород и разных нагрузок различна. Её называют пределом прочности (σ). Различают σ при сжатии, при растяжении, при изгибе. Прочность на сжатие – это характеристика наиболее часто определяется для оценки прочности горных пород. На величину предела сжатия влияет состав и структура пород. Для базальтов и кварцитов эта величина составляет 5000 кг*с/см2. Прочность на растяжение обычно значительно ниже, чем прочность на сжатие. Все горные породы плохо сопротивляются растяжённому усилию и поэтому необходимо учитывать эту характеристику при строительстве горных выработак. Для оценки характеристики пород используют отношение прочности на растяжение к прочности на сжатие. Изменяется от 1/5 до 1/80. Прочность на сдвиг (срез), может быть охарактеризована двумя связанными параметрами: сцеплением и углом внутреннего трения. И эту зависимость выражается уравнением Кулона-Мора: τ = σ*tgφ+[τ0]. τп – нормальное напряжение на срезе; tgφ – угол внутреннего трения; τ0 – сцепление. Сцепление характеризует предельное сопротивление срезу по площадке, на которой отсутствует нормальное давление. Угол внутреннего трения представляет собой коэффициент пропорциональности между приращением касательных напряжений и нормальным напряжением при срезе.
9. Разрушение горных пород.
Разрушение горных пород – разрыв связи между атомами и ионами кристаллической решётки. Величина сил необходимых для разрыва этих связей зависит от типа связей и строения кристаллической решётки вещества. При оценке разрушения породы используют несколько масштабов или уровней разрушения породы. Мегаскопический уровень разрушения, характеризующийся для разрушения пород взрывами, при обвалах и сдвижениях пород. На этом уровне, на разрушение пород сказывается влияние трещин и зеркальные поверхности. Макроскопический уровень, характеризует мелкие трещины, контакты слоёв и др. Характеризуется для работ по разработке полезных ископаемых. Микроскопический уровень разрушения характерен для истирания горных пород. Происходит разрушение связей между кристаллами и зёрнами горных пород. Основные дефекты: дислокации и точечные дефекты.