【真题】北京科技大学《831矿山岩石力学》2014年考研真题参考答案

北京科技大学《831矿山岩石力学》2014年考研真题参考答案
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一、问答题（每题12分，共120分）
1.简述喷层和锚杆的力学作用。
答案：喷层和锚杆作为现代岩土工程支护体系的核心组件，通过协同作用实现对围岩的有效控制。喷层的主要力学功能体现在三个方面：即时封闭开挖暴露面，防止围岩风化松弛和强度劣化；提供均匀的径向支护抗力，约束围岩向洞内的变形发展；作为表层保护结构，防止局部岩块掉落引发连锁反应。喷射混凝土的柔性特性允许围岩产生适度变形以释放部分地应力，同时又能在关键阶段提供足够约束。锚杆系统则通过多种机制改善围岩力学状态：悬吊作用将不稳定岩层锚固到深部稳定岩体；组合梁作用使层状岩体形成整体承载结构；挤压加固作用通过预应力在杆体周围形成锥形压缩区。特别是系统布置的树脂锚杆，能在围岩中构建三维加固网络，显著提高岩体完整性。喷层与锚杆共同形成"外柔内刚”的支护体系，外层喷射混凝土提供表面支护，内部锚杆系统构建深层加固，二者协同促使围岩形成稳定的承载拱结构。
2.简述地应力的形成原因。
答案：地应力的形成是多种地质作用长期累积的结果，主要包括以下几种成因机制。重力应力是最基本的组成部分，由上覆岩层自重产生，其大小与埋深成正比，在浅部地层中占主导地位。构造应力源于板块运动和造山活动，使地壳岩层储存巨大的弹性应变能，通常表现为强烈的方向性特征，水平应力往往大