岩石力学1
第一章 复习思考题
1、岩块具有哪些力学特征？
答：1.岩块的力学性质与组成岩块的矿物成分及其相对含量有关。一般来说，含硬度大的粒柱状矿物愈多，岩块强度越高。含硬度小的片状矿物越多，岩块的强度越低。
2．胶结连接的岩块强度 硅质胶结>铁质、钙质胶结>泥质胶结
3.岩块的力学性质与组成岩块的岩石结构构造有关。颗粒形状 强度：粒状、柱状>片状>鳞状。 颗粒大小 强度：粗粒<细粒
4.岩块的力学性质与岩块的微结构面发育程度有关，微观结构面削弱岩块强度，导致各向异性
5.岩块的风化程度对岩块力学性质也有影响。导致岩块的硬度降低，抗变形能力减弱，渗透性增加
2、软弱结构面具有哪些地质特性？
答：1.由原岩的超固结胶结式结构变成了泥质散状结构或泥质定向结构2.粘粒含量很高
3.含水量接近或超过塑限
4.密度比原岩小
5.常具有一定的胀缩性
6.力学性质比原岩差
7.强度低8.压缩性高9.易产生渗透变形
3、结构面特征对岩体性质的影响是什么？
答：1.产状：常用走向，倾向和倾角表示，结构面与最大主应力之间的关系控制着岩体的破坏机理与强度。当结构面与最大主平面的夹角β为锐角时，岩体将沿结构面滑移破坏；当β=90°时则表现为平行结构面劈裂拉张破坏；β=0°表现为横切结构面产生剪断岩体破坏2.连续性：常用连续性系数K ，迹长和面连续性系数表示，K 在0~1之间，K 值愈大说明结构面连续性愈好，当 K=1时，结构面完全贯通。结构面的连续性对岩体的变形、变形破坏机理、强度及渗透性有很大的影响。3.密度：密度控制着岩体的完整性和岩块的强度。一般的，结构面发育越密集，岩体的完整性越差，岩块的块度愈小，进而导致岩体的力学性质变差，渗透性增强4.张开度：使结构面实际接触面积减少，导致结构面粘聚力降低和渗透性增大。当结构面张开且被外来物质填充时，则其强度主要由充填物决定5.形态：结构面的形态对岩体的力学性质及水力学性质存在明显的影响。
6.充填胶结：结构面经胶结后，总的来说力学性质有所改善。
4、《岩土工程勘察规范》（国标GB50021-2001）用哪两个指标来评价岩块的风化程度 答：波速比v k 和风化系数f k 风化程度（硬质岩石按波束指标的风化分级） 全风化;强风化；中等风化；微风化；未分化
5、岩体的定义是什么？
答：在地质历史过程中形成的，由岩块和结构面组成的具有一定结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
6、按结构类型划分岩体有哪五种？
答：整体状结构，块状结构，层状结构，碎裂结构，散状结构等五种类型。
7、为什么要进行岩体工程分类？岩块和岩体的工程分类方法有哪些？
答：总的来说是为工程服务。岩体工程分类既是工程岩体稳定性分析的基础，也是岩体工程地质条件定量化的一个重要途径
岩块工程分类方法：（1）迪尔和米勒的双指标分类（2）按岩石强度分类
（4）巴顿岩体质量分类
第二章 复习思考题
1、岩石密度对岩石力学性质有何影响？
（岩石密度分为颗粒密度和块体密度）
答：1.密度越大，岩石强度越高2.密度大小也决定于地下工程的几何尺寸及其布置
2、岩石空隙性对岩石力学性质有何影响？
答：（1）一般来说，空隙率愈大，岩块强度愈大，塑性变形和渗透性愈大（2）空隙率越大岩石抗风性降低（3）对可溶性岩石来说，空隙率愈大岩石力学强度愈小并且其透水性增强（4）空隙中充填物的存在，形成软弱结构面
3、岩石的吸水率、饱水率和饱水系数有何区别？
答：（1）吸水率：指的是岩石试件在常温常压下自由吸入水的质量与岩样干质量之比
（2）饱水率：指的是岩石试件在高压或真空条件下吸入水的质量与岩样干质量之比
（3）饱水系数：岩石的吸水率与饱和吸水率之比
4、岩石软化性对岩石力学性质有何影响？
答：岩石软化性：指岩石浸水饱和后强度降低的性质；常用软化系数KR 表示。
影响：1.KR 愈小，岩石软化性愈强。在水的作用下岩石承载能力降低2.KR 愈小，岩石的抗冻性和抗风化能力越差3.KR 愈小，岩石的工程地质条件愈恶劣工程稳定性也越差。
5、岩石透水性与哪些因素有关？它对岩石力学性质有何影响？
答:用渗透系数K 表示透水性K=U/J(U 为渗透流速J 为水力梯度),影响因素岩石中空隙的大小，数量、方向、及连同情。透水愈大，岩体力学性质愈差，强度愈低
6、如何表征和计算岩石的密度、空隙性、吸水性、软化性和透水性。
岩石的密度：1、颗粒密度(ρs)ρs= ms/Vs 2、块体密度(ρ) ρ=m/V
空隙性用孔隙率（n ）表征
总空隙率(n)
总开空隙率(no) 大开空隙率(nb) 小开空隙率(na) 闭空隙率(nc)
吸水性用吸水率(Wa)表征岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量(mw1)与岩样干质量(ms)之比，用百分数表示
%10000?=V
V n v %100?=V
V n vb b b va a n n V V n -=?=0%1000%100n n V V n vc c -=?=%100)1(%100?-=?=s d v V V n ρρ %1001?=w a m m W
软化性用软化系数(KR)为岩石试件的饱和抗压强度(σcw)与干抗压强度(σc)的比值
透水性用渗透系数（K ）
第三章 复习思考题
1、在单轴压缩连续加载条件下，岩块变形有何特征？结合应力--应变曲线分阶段加以阐述。
答：1.孔隙隙压密阶段，OA 曲线上凹曲线斜率随之增加而增大，表明岩块中微裂隙被压密，形成早期非线性形变2.弹性变形阶段（AB 段)曲线呈直线，表明岩块变形随σ成正比例增加，且为弹性形变。3.微破裂稳定发展阶段（BC 段）：曲线偏离直线，表明岩块内出现新的微裂隙，并且随σ增加而逐渐发展为塑性变形4.非稳定破裂发展阶段（CD 段）曲线下凹，微破裂的发展出现了质的变化。由于破裂过程造成的应力集中效应显著岩块内微裂隙不断发展，直到试件破坏5.破坏后阶段（D 点以后阶段）：曲线反向下凹，表明岩块内部结构完全破坏，形成宏观破裂面，变形主要表现为，沿宏观破裂面的块体滑动，但岩块并不完全失去承载能力。
σ o A B
C
D E
ε(+) ε(-) εL εV
εd c cw R
K σσ=KJ
U =
2、在单轴压缩连续加载条件下，峰值前岩块应力--应变曲线的基本类型有几种？
弹性型弹-塑性型塑-弹性型
塑-弹-塑性型1 塑-弹-塑性型2 弹性-蠕变型
答：共有六种类型：1.直线型，曲线不发生明显弯曲，且以弹性变形为主。一般的，致密、坚硬的岩石表现出这种类型；2.下凹形，曲线开始为直线，当应力增大到一定值以后，变下弯，直到破坏，为弹——塑性变形。一般的，较坚硬而少裂隙的岩石为这种类型；3.开始为上凹型曲线，随后变为直线，直到破坏，没有明显的屈服段。为塑-弹性型变形，坚硬而有裂隙发育的岩石表现出出此类型4.S型，中部比较陡，较长的直线段而两端曲线段较短为塑—弹—塑变形，是某些坚硬变质岩常见的变形曲线5.S型，中部较缓而两端曲线较长，为塑—弹—塑变形，某些压缩性较高的岩石表现出此类型；6.开始为一很小的直线段，随后就出现不断增长的塑性变形和蠕性变形，为弹—蠕变形。是盐岩等蒸发岩、极软岩等的特征曲线。
3、变形模量及泊松比的定义及测定方法是什么？
答：变形模量：在单轴压缩条件下轴向压应力与轴向应变之比1.σ—ε曲线为直线类型时，变形模量用弹性模量E表示，即E=σ/ε 2.当σ—ε曲线为非直线性时，变形模量用初始模量，切线模量、割线模量表示，即1.初始模量（Ei）：值曲线原点处的切线斜率。Ei=σi/εi；2.切线模量（Et）：指曲线上中部直线段的斜率，Et=（σ2-σ1）/（ε2-ε1）；3.切割模量（Es）：指曲线上（σc/2）处的点与原点连线的斜率：Es=σ50/ε50；泊松比：在单轴压缩条件下，横向应变εd与轴向应变εL之比：μ=-εd/εL
不同之处：1.岩石破坏前的应变随围岩压增大而增加2.岩石塑性变形随围岩压增大而增大3.岩石的物态也随围压变化而变化；一般的，随围压增大，由脆性状态向延性流动状态变化4.随围压增大，岩块的变形模量和泊松比都有一同程度的提高5.岩块在三轴压缩条件下破坏型式大致分为脆性劈裂，剪切及塑性流动三类。
5、何为流变、蠕变、应力松驰及弹性后效？
答：流变：指在外部条件不变的情况下，岩石的变形或应力随时间变化的现象，包括蠕变，松弛，弹性后效。(1)蠕变：指岩石在恒定载荷作用下，变形随时间逐渐增大的现象(2)松弛：指应变一定时，应力随时间逐渐减小的现象(3)弹性后效：指弹性变形在卸荷后经过一段时间才能恢复的现象（应变恢复总是落后于应力）
6、论述蠕变三阶段的变形特征。
答：蠕变的曲线特征：划分为三个阶段1.AB段初始蠕变阶段2.BC段等速蠕变阶段3.CD 段加速蠕变阶段
7、影响蠕变性质的因素有哪些？如何影响？
答：影响因素1.岩性，岩石本身性质是影响其蠕变性质的内在因素2.应力：对同一种岩石来说，应力大小不同，蠕变曲线的形状及各阶段的持续时间也不同3.温度，温度上升，岩石总应变与等速阶段应变速率都明显增加了，另外，岩性不同岩石的总应变及蠕变等速率随温度增加幅度也不同4.湿度：一般情况下湿度大的岩石比湿度小的岩石蠕变速率大且随溶液性质不同而不同。
8、在单轴压缩循环加载条件下，当卸荷应力值不同时，岩块变形有何特征？
答：1.当卸载点P的应力值低于岩石弹性极限（A）时，则卸载荷曲线将基本上沿加荷曲线返回到原点，表现为弹性恢复2.当卸载荷点p的应力值高于岩石弹性极限（A）时，则卸载曲线偏离原来的加荷曲线，也不能回到原点，其变形包括弹性变形εe和塑性变形εp，此时有
Ee=σ/εe；E=σ/（εe+εp）
9、如何测定岩石单轴抗压强度并分析测定单轴抗压强度的影响因素。
影响因素：1.岩石本身性质方面的因素（矿物组成，结构构造、颗粒大小、连接及微结构发育、密度、风化程度等）2.实验条件方面的因素：（1）试件的几何形状及加工精度：断面形状强度：圆形>六边形>四边形>三角形，试件尺寸越大，岩块强度越低即尺寸效应。试件的高径比，即试件高度（h）与直径或边长（D）的比值，随高径比的增大，岩块强度降低。（2）加荷速率：强度随加荷速率增大而增高（3）端面条件：端面条件对岩块强度的影响，称为端面效应（4）湿度和温度：含水量越高，强度越低。一般来说，温度升高，岩石脆性降低，粘性增强，岩块强度也随之降低（5）层理结构：岩块的强度因受力方向不同而有差异。
10、岩块剪切强度参数有哪两个？它们在直剪和三轴试验中是如何确定的？
特别要掌握莫尔圆与抗剪强度的关系。
答：参数为：岩块内聚力C和内摩擦角φ。在直剪实验时，先在试件上施加法向压力N，然后在水平方向逐级施加水平剪力T，直至试件破坏。用同一组岩样，在不同法向力σ下进行直剪试验，可得到不同σ下的抗剪断强度τf，且在τ-σ坐标中绘制出岩块强度包络线，研究表明该曲线不是严格的直线，但在法向应力不太大的情况下，可近似地视为直线，这时可按库伦定律τ=C+σtanφ求岩块的剪切强度参数C,φ值。在三轴试验时：将一组试件试验得到的三轴压缩强度σ1m和相应的围压σ3投到σ1-σ3曲线，得到极限的σ1-σ3曲线，然后在曲线上选择一最佳直线段，求出其斜线斜率m和σ1轴上的截距b，按下式求剪切强度参数C，φ值
φ=sinˉ1（m-1/m+1）；C=b*（1-sinφ）/2cosφ
11、阐述库仑一纳维尔判据及莫尔判据的主要内容及其应用。
答：库仑判据：岩石内任一点发生剪切破坏时，破坏面上的剪切应力τ应等于或大于岩石本身的抗剪强C和作用于该面上由法向应力引起的摩擦阻力σtanφ之和，
即τ=C+σtanφ
摩尔判据：当岩石中一点可能滑动面上的箭应力大于该面上的剪切强度时，该点就产生破坏，而滑动面的剪切强度τ又是作用于该面上法向力σ的函数,即τ=f（σ）。
12、分析岩块的单轴抗拉强度比抗压强度小得多的原因。
答：理论和实验研究表明，岩块抗拉强度受空隙影响，特别是受裂隙空隙的影响很大。如果岩块含有宏观裂隙，则其抗拉强度还要小。原因就在于岩石中包含有大量的微裂隙和孔隙，直接削弱了岩块的抗拉强度。相对而言，空隙对岩块抗压强度的影响就小的多，因此岩块的单轴抗拉强度比抗压强度小得多
13、为什么在普通材料试验机上得不到全应力--应变曲线？
答:普通机由于机器本生刚度小,实验时机器内贮存了很大的弹性形变.这种变形能在岩块试件濒临破坏时突然释放,作用于试件上,使之遭受崩溃性破坏.所以峰值以后的曲线测不出.
第四章复习思考题
1、结构面的法向刚度和剪切刚度是如何定义及测定的？
答：1.剪切刚度是在剪应力作用下，结构面产生单位剪切位移所需要的应力，其值等于峰值前τ-△μ曲线上任意一点的切线斜率。确定方法：（1）实验法（室内剪切实验，现场剪切实验）通过室内试验测出τ-△μ曲线，然后从曲线上求斜率。（2）经验估算法（Barton方程）
法向刚度指在法向应力作用下，结构面产生单位发行变形所需要的应力，数值上等于σn-△Uj曲线上的一点切线斜率。确定方法：实验法（室内压缩实验，现场压缩实验）;
(2)本构方程和经验估算
2、影响结构面抗剪强度的主要因素有哪些？
答：影响结构面抗剪强度的主要因素主要包括结构面的形态、连续性、胶结充填特征及壁岩性质、次生变化和受力历史（反复剪切次数）等等。根据结构面的形态、充填情况及连续性等特征，将其划分为：1.平直无充填结构面：取决于壁岩岩性及平直光滑程度；若壁岩岩性软弱壁面平直光滑，则其摩擦强度低粘聚力小，其抗剪强度愈低2.粗糙起伏无充填的结构面：抗剪强度与法向应力、结构面形态、壁面岩性有关3.非贯通断续结构面：剪切破坏要经历线性变形——裂隙端部发生新裂隙——新旧裂隙扩展联合过程其应力状态复杂4.具有充填物的软弱结构面与充填物的物质成分结构，充填程度和厚度、含水率等因素有关。
3、何为剪胀（爬坡）效应和啃断效应？
答：1.剪胀效应：在无充填情况下当法向应力较低条件下，在剪切过程中，上盘岩体主要是沿结构面产生滑动破坏，即剪胀效应（或称爬坡效应）。在法向应力较大条件下，其破坏将由沿结构面滑动转化剪断突起而破坏，引起所谓啃断效应。
4、具有充填物的软弱结构面抗剪强度的影响因素有哪些？
答：（1）充填物的颗粒成分：抗剪强度随粘粒含量增加而降低，随粗碎屑含量增多而增大；（2）充填物的厚度：充填物较薄时，随着厚度的增加，摩擦系数迅速降低，而粘聚力开始时迅速升高，升高到一定的值后又逐渐降低。
（3）充填夹层的强度：当充填物厚度达到一定值后，摩擦系数和粘聚力都趋于某一稳定值。这时，结构面的强度主要取决于充填夹层的强度。可用充填物的抗剪强度来代替结构面的抗剪强度（4）结构面充填程度：充填度愈小，结构面抗剪强度愈高（5）除此之外充填物的结构特征及含水率对结构面的强度也有明显的影响。充填物结构疏松且具定向排列时，结构面抗剪强度较低。抗剪强度随充填物含水率的增高而降低。
第五章复习思考题
1、岩体变形特征参数有哪些？如何确定。
答：一是由原位岩体变形实验法(静力法:承压板法钻孔变形法狭缝法水压洞室法单(双)轴压缩试验法动力法:声波法地震波法)等确定的岩体变形模量Em和弹性变形模量Eme参数.二是由岩体变形参数估算(1)在现场地质调查的基础上,建立适当的岩体地质力学模型利用岩块的资料估算岩体的(2)在岩体质量评价和大量实验资料的基础上,建立分类指标与岩体变形参数之间的关系,并用于岩体变形参数的估算.利用此方法可以确定出表征层状岩体变形性质的5个参数:Emn μnt Emt μtn Gmt
2、岩体剪切变形特征曲线有哪三种？各自的特征是什么？各种特征曲线对应的岩体类
答：A峰值前曲线平均斜率小，破坏位移大；峰值后应力降很小或不变。多为沿软弱结构面剪切。
B峰值前曲线平均斜率较大，峰值强度较高。峰值后应力降较大。多为沿粗糙结构面、软弱岩体及剧风化岩体剪切。
C峰值前曲线斜率大，线性段和非线性段明显，峰值强度高，破坏位移小。峰值后应力降大，残余强度较低。多为剪断坚硬岩体。
3、结构面性质是如何影响岩体变形性质的？
答：(1)结构面方位导致岩体变形各向异(2)结构面密度愈大,岩体完整性变差变形愈大，(3)张开度及充填特征，一般的结构面张开度大，又无填充物或填充物厚度薄时，岩体变形大。
4、试论述结构面、应力状态和风化程度等因素对岩体剪切强度的影响。
答：1.应力状态：高应力条件下，岩体剪切强度近似等于岩块剪切强度；低应力条件下，岩体剪切强度主要受结构面发育特征及其组合关系的控制2.结构面：沿结构面剪切破坏时，岩体剪切强度最小，并且岩体剪切强度约等于结构面抗剪强度；横切结构面剪切(剪断破坏)时，岩体剪切强度最大，并且岩体剪切强度等于岩块剪切强度；沿复合剪切面剪切破坏时，岩体剪切强度介于上述两者之间3.岩体风化程度：在剧风化岩体中,剪断岩体时的内摩擦角多在30°-40°之间变化,内聚力多在0.01-0.5Mpa左右,其强度包络线上下限比较接近,变化范围比较小,且其岩体强度总体上比较低.
5、分析影响波在岩体中传播速度的主要因素。
答：不同岩性岩体中弹性波速度不同，岩体愈致密坚硬，波速愈大，反之则愈小。沿结构面传播的速度大于垂直结构面传播的速度。在压应力作用下，波速随应力增加而增加，波幅衰减少；反之，在拉应力作用下，则波速降低，衰减增大。随岩体中含水量的增加导致弹性波速增加。岩体处于正温时，波速随温度增高而降低，处于负温时则相反。
6、岩体原位变形试验方法有哪些？
答：1.静力法：在选定的岩体部位上施加法向载荷，测定其岩体变形值，然后绘制出压力——变形关系曲线，并计算出岩体变形参数；又分为承压板法、夹缝法、钻孔变形法、水压洞室法和单（双）轴压缩试验法2.动力法包括声波法和地震波法。
7、论述及推导单结构面理论。
第六章 复习思考题
1、何为天然应力（地应力、初始应力、原岩应力）？何为重分布应力（次生应力、二次应力）？
答：人类工程活动之前存在于岩体中的应力称为天然应力；重分布应力：由于工程活动改变了岩体中的应力
2、岩体天然应力由哪两个部分组成？分布特征如何？
答：自重应力和构造应力组成；分布特征：1.岩体中的铅直天然应力(σv)，在岩体天然应力场中，σv 大都是最小主应力，少数为最大或中间主应力,且自重应力分布规律随深度成线性分布。2.岩体中的水平天然应力：a.岩体中水平天然应力以压应力为主，出现拉应力甚少，多为局部。b.大部分岩体中水平应力大于铅直应力。c.岩体中两个水平应力σhmax 和σhmin 通常不相等。d.在单薄的山体、谷坡附近以及未受构造变动的岩体中，天然水平应力都小于铅直应力。3.岩体中天然水平应力与铅直应力的比值（定义为天然应力比值系数λ）随深度增加而减小4.岩体天然应力状态：岩体中天然应力一般处于三维应力状态。
3、在什么情况下可以按自重应力理论计算天然应力？如何计算？
答：在地形较为平坦，未经过过强烈构造变动的岩体中，天然主应力方向近似为铅直方向和水平方向。
4、岩体天然应力量测方法有哪几种？
答：1.水压致裂法2.应力恢复法(扁千斤顶法)3.套芯应力解除法4.先弹法5.声发射法
6.X 射线法
j j f C tg +=-=-++=φστβσστβσσσσσ强度判据2sin 22cos 22313131β
βφφσσσ2sin )1()(2331ctg tg tg C j j j -+=-
第七章 复习思考题
1、何为围岩？何为围岩压力（山岩压力、地压）？何为压力显现？
答：围岩：地下开挖后重分布应力影响范围内的岩体
围岩压力：地下洞室围岩在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动变形破坏，进而引起施加于支护衬砌上的压力。
压力显现：把支架压裂的现象
2、地压的分类及各类的定义是什么？
答：地压（围岩压力）的分类：形变围岩压力，松动围岩压力，冲击围岩压力 形变围岩压力：是由于围岩塑性变形塑性挤入，膨胀内鼓，弯折内鼓等形成的挤压 松动围岩压力：由于围岩拉裂塌落、块体滑移及重力坍塌等破坏引起的压力
冲击围岩压力：由岩爆形成的一种特殊的围岩压力，它是强度较高且较完整的弹脆性岩体过度受力后突然发生的岩石弹射变形所引起的围岩压力现象。
3、围岩应力重分布作用的结果，会导致地下洞室发生哪些力学反映？
答：地下开挖后，岩体中形成一个自由变形空间，是原来处于挤压状态的围岩，由于失去了支撑在重分布应力作用下向洞内发生松胀变形；如果围岩重分布应力超过了岩体的承受能力，围岩将产生破坏。并从母岩中脱落形成坍塌、滑动或岩爆，我们称前者为变形，后者为破坏。
4、深埋于弹性岩体中的水平圆形洞室开挖前、开挖后洞壁上的重分布应力的规律有哪些？
答：开挖前重分布应力规律：
开挖后重分布应力： （1）λ≠1 情况
洞壁上的τr θ＝0，σr ＝0，为单向应力状态
σθ大小与与洞室尺寸R0无关
当θ=0、180o ，σθ=3σV-σh=（3-）σV
当θ=90、270o ，σθ=3σh-σV=（3-1）σV
当λ＜1/3时，洞顶底将出现拉应力
当1/3＜λ＜3时，σθ为压应力且分布较均匀
[]?????=-++=--+==0
2cos )1(212cos )(20θτθλλσθσσσσσσθr V V h V h r
（2）λ=1
当r ＝R0(洞壁)时，σr=0，σθ=2σ0，可知洞壁上的应力差最大，
且处于单向受力状态，说明洞壁最易发生破坏
5、试论述各类结构围岩的变形破坏特点。
答：1.整体状和块状岩体围岩：a.岩体具有很高的力学强度和抗
变形能力，其主要结构面是节理，很少有断层，含有少量裂隙水。
b.在力学属性上可视为均质，各向同性，连续的线弹性介质，应
力变形呈近似的直线关系c.围岩具有很好的自稳能力其变形破坏
形式主要有岩爆，脆性开裂及块体滑移等。d.该类围岩的整体变
形破坏可用弹性理论分析，局部块体滑移可用块体极限平衡理论
来分析。（附：a.岩爆是高地应力地区，由于洞壁围岩中应力高度集中，使围岩产生突发性变形破坏现象b.脆性开裂：出现在拉应力集中部位c.块体滑移：以结构面切割而成为的不稳定块体滑出的形式出现）。2.层状岩体围岩：a.常呈软硬岩层相间的互层形式b.结构面以层理面为主，并有层间错动及泥化夹层等软弱结构面发育c.变形破坏常可用弹性梁，弹性板或材料力学中的压杆平衡理论来分析d.变形破坏主要受岩层产状及岩层组合等控制，破坏形式主要有：沿层面张裂，折断塌落、弯曲内鼓等。3.碎裂状岩体围岩：a.碎裂岩体是指断层、褶皱、岩脉穿插挤压和风化破碎加次生夹泥的岩体b.变形破坏形式表现为塌方和滑动c.用松散介质极限平衡理论来分析。4.散体状岩体围岩：a.是指强烈构造破裂，强烈风化的岩体。常表现为弹塑性、塑性或流变性b.可用松散介质极限平衡理论配合流变理论来分析c.围岩结构均匀时，其变形破坏形式以拱形冒落为主。当围岩结构不均匀或松动岩体仅构成局部围岩时，常表现为局部塌方，塑性挤入及滑动等变形破坏形式。d.围岩的变形破坏是渐进形式逐次发展的。
6、试论述围岩与支护相互作用原理（结合p-u 曲线论述）。
围岩位移特性曲线：以支架所承受荷
载为纵坐标，以围岩位移为横坐标，
作出围岩位移与支架所受变形的关
系曲线，如图所示。
架设支架后，支架受到围岩变形所产
生的变形压力Pi 而发生弹性变形，
此时支架的反力逐渐增大，围岩因变
形而对支架产生的压力逐渐减小，在
Pi= P 时，围岩与支架达到平衡，变
形停止。
???????????=???? ??+=???? ??-=01122002200θτσσσσθr r R r R
r
答：形变围岩压力是由于围岩塑性变形塑性挤入，膨胀内鼓，弯折内鼓等形成的挤压
分析：形变围岩压力可利用支衬结构对围岩的支护力pi就是作用于支衬上的形变围岩压力。基于这一思路，可得计算圆形洞室变形围岩压力的修正芬纳-塔罗勃公式，或卡斯特纳公式
松动围岩压力：是指松动塌落岩体重量所引起的作用在支护衬砌上的压力。
分析：围岩过度变形超过了它的抗变形能力，就会引起塌落等松动破坏，这时作用于支护衬砌上的围岩压力就等于塌落岩体的自重或分量。
计算松动围岩压力的方法主要有：平衡拱理论、太沙基理论及块体极限平衡理论
8、岩爆的产生条件是什么？形成机理是什么？
答：一.1.围岩应力条件
判断岩爆发生的应力条件有两种方法：
一是用洞壁的最大环向应力σθ与围岩单轴抗压强度σc之比值作为岩爆产生的应力条件；一是用天然应力中的最大主应力σ1与岩块单轴抗压强度σc之比进行判断。2.岩性条件：弹性变形能系数ω>70/%时，会产生岩爆，ω越大发生岩爆的可能性越大。（弹性变形能系数ω：加载到0.7σc后再卸载至0.05σc时，卸载释放的弹性变形能与加载吸收的变形能之比的百分数。）3.应变能消耗比：岩石单向压缩时，达到强度极限前积累于岩石内的应变能与强度极限后消耗于岩石破坏的应变能之比n。当n＜1时，不会发生岩爆；当n＞1时，可能发生岩爆。
二.形成机理：1)劈裂成板阶段（岩爆孕育）
垂直洞壁方向受张应力作用而产生平行于最大环向应力的板状劈裂。仅在洞壁表部，部分板裂岩体脱离母岩而剥落，而无岩块弹射出现。
2)剪切成块阶段(岩爆的酝酿)
劈裂岩板向洞内弯曲，发生张剪复合破坏。处于爆裂弹射的临界状态。
3)块、片弹射阶段
劈裂、剪断岩板，产生响声和震动。岩块发生弹射，岩爆形成。
第八章复习思考题
1、试论述岩体边坡内的应力分布特征。
答：1.边坡面附近的主应力迹线发生偏转。最大主应力与坡面近于平行，最小主应力与坡面近于正交，向坡体内逐渐恢复初始应力状态。2.坡面上径向应力为零，为双向应力状态，向坡内逐渐转为三向应力状态3.坡面附近产生应力集中带。在坡脚附近，最大剪应力增高，最易发生剪切破坏。在坡肩附近，常形成拉应力带。边坡愈陡，则此带范围愈大，因此，坡肩附近最易拉裂破坏。 4.最大剪应力迹线为凹向坡面的弧线
2、边坡变形的基本类型有哪两种？边坡破坏的基本类型有哪几种？
答：1.变形的基本类型：a.卸荷回弹b.蠕变变形2.破坏的基本类型：a.崩塌b.滑坡（平面滑动，楔形状滑动，圆弧形滑动）c.倾倒破坏
3、分析影响边坡岩体变形破坏的主要因素。
答：1、岩性决定岩体边坡稳定性的物质基础。
2、岩体结构岩体结构及结构面的发育特征是岩体边坡破坏的控制因素。
3、水的作用使岩土的质量增大、滑动面的滑动力增大；岩土软化、抗剪强度降低；对岩体产生动水压力和静水压力。
5、地形地貌 直接影响边坡内的应力分布特征，进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。
6、地震 产生地震惯性力
7、天然应力
8、人为因素
4、何为边坡稳定性系数和安全系数？
答：1. 稳定性系数=滑动面上可能利用抗滑力/滑动力
n>1 稳定 n ≦1 不稳定。2.安全系数：根据各种因素人为规定的允许的稳定系数。大小是根据各种影响因素人为规定的，必须大于1（安全系数一般=1.05—1.5）。
5、块体极限平衡法的假设条件及计算步骤有哪些？
答：1.假设条件：a.边坡岩体将沿某一结构面（滑动面）产生滑移剪切破坏b.滑体在滑动过程中相对位置不变化，即为刚体。c.滑动面上的应力分布均匀d.不考虑滑体两侧的抗滑力。2.步骤：a.可能滑动岩体几何边界条件的分析b.受力条件分析c.确定计算参数d.计算稳定性系数e.确定安全系数，进行稳定性评价。
6、单平面滑动稳定性计算的推导思路是什么(要理解公式的含义)？
仅有重力作用时
滑动面上的抗滑力Fs=Gcos βtg φj+CjL 滑动力Fr ＝Gsin β
稳定性系数
第九章 复习思考题
1、水平采场顶板岩层中应力可划分为哪四个区？
答：1.拉应力区：取决于矿床跨度与开采深度（h ）h 越大，拉应力越小。若拉应力区有裂隙，裂隙尖端会有拉应力集中，极易冒落2.卸载区：σx 、σy 均比开采前的σx 、σy 低，其上边界具有拱形，称卸压拱，顶板围岩出现弯曲下沉3.压缩区，σy 比开采前大，引导原岩应力向矿床两边移动的作用，4.支撑压力区。
2、根据采场顶板变形及破坏程度，顶板变形可分为哪三个带？
答：（1）冒落带.如果顶板由层状岩层构成，由于各岩层岩性不同（E 不同），于是在自重作用下顶板岩层发生弯曲变形。在顶板岩层发生弯曲变形过程中，各层的挠度不同，顶板岩层出现离层现象。因出现离层使作用在离层部分荷载减小，进而使作用在两侧部分荷载增加。顶板表面拉应力作用区加大到采场跨度的67%。顶板岩层拉应力区扩大及离层，导致在采场顶板中发生一断面形状略呈拱形的冒落区或冒落带。冒落带出现与否取决于顶板岩层岩性及采场跨度。当其出现时，该区高度一般不超过开采层厚度的4~6倍。
（2）裂隙带。在冒落区上部岩层由初始弯曲变形，进而于其间发生裂隙，裂隙一般与弯曲层面成垂直或沿层面发展。这些裂隙组成一系列沿层面或垂直方向的透水通道。裂隙
βφβηsin cos G L C tg G F F j j r
s +==
带的高度为采高20~30倍。（3）弯曲带。弯曲带位于裂隙带之上，在此带范围内岩层呈现弯曲变形。但在这一带中产生的裂隙互不贯通，因此不会发生向井下透水的危险。
第十章至第十二章复习思考题
1、电阻应变式测试的基本原理是什么？所用的设备及传感器是什么？
答：1.基本原理：是利用敏感元件的物理效应，将待测的岩石应变量转换成电阻值的变化，建立非电量与电量的等效联系。所用设备：一般由电阻应变片、电阻应变仪和记录仪器组成。
2、岩体变形测量包括哪两大部分？各部分主要使用哪个测量仪器？
答：包括围岩表面位移测量和岩体深部位移测量，使用的仪器：最常用的是收敛计和各种类型的机械式或电测量式深孔位移计。
3、何为岩体声波探测法？
答：它是研究人工激发或岩石破裂产生的超声波在岩体内的传播规律，并以此规律判断岩体内结构状态，应力大小，物理力学性质等岩体力学指标。
岩石力学复习题 2解析
《岩石力学》测试题一 西南科技大学考试试题单 考试科目：岩石力学 （不必抄题，但必须写明题号，试题共计三大题） 一、解释下列术语（每小题4分，共28分） 1.岩石的三向抗压强度岩石在三向同时受压时每个单向分别的强度极限 2.结构面具有一定形态而且普遍存在的地质构造迹象的平面或曲面。不同的结构面，其 力学性质不同、规模大小不一。 3.原岩应力岩石在地下未受人类扰动时的原始应力状态 4.流变在外力作用下，岩石的变形和流动 5.岩石的碎胀性岩石破碎后的体积VP比原体积V增大的性能称为岩石的碎胀性，用碎胀系数ξ来表示。 6.蠕变岩石在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象 7.矿山压力地下矿体被开采后，其周围岩体发生了变形和位移，同时围岩内的应力也 增大和减小，甚至改变了原有的性质。这种引起围岩位移的力和岩体变化后的应力就叫矿山压力。 二、简答题（每小题7分，共42分） 1.岩石的膨胀、扩容和蠕变等性质间有何异同点？ 都是岩石形状改变的一种类型，膨胀和扩容时岩石的体积会增大，扩容和蠕变时需要受力2.岩体按结构类型分成哪几类？各有何特征？ 整体块状 层状 碎裂
散体 3.用应力解除法测岩体原始应力的基本原理是什么？ 4.格里菲斯强度理论的基本要点是什么？ 5.在不同应力状态下，岩石可以有几种破坏形式？ 压缩破坏拉伸破坏剪切破坏 6.喷射混凝土的支护作用主要体现在哪些方面？ 喷射混凝土的厚度是否越大越好？为什么？ 三、计算题（30分） 1.将一岩石试件进行三向抗压试验，当侧压σ2= σ3=300kg/cm2时，垂直加压到2700kg/cm2试件破坏，其破坏面与最大主平面夹角成60°，假定抗剪强度随正应力呈线性变化。试计算：（1）内磨擦角φ；（2）破坏面上的正应力和剪应力；（3）在正应力为零的那个面上的抗剪强度；（4）假如该试件受到压缩的最大主应力和拉伸最小主应力各为800kg/cm2，试用莫尔园表示该试件内任一点的应力状态？（本题20分） 2.岩体处于100m深，上部岩体的平均容重γ=2.5T/M3，泊松比μ=0.2，自重应力为多少？当侧压力系数为1.0时，自重应力为多少？（本题10分 《岩石力学》测试题二 双击自动滚屏
《岩石力学》期末试卷及答案印 (1)
《岩石力学》期末试卷及答案 姓名 学号 成绩 一、 选择题(每题1分，共20分) 1. 已知岩样的容重为γ，天然含水量为0w ，比重为s G ，40C 时水的容重为w γ，则该岩样的饱和容重m γ为（ A ） A. ()()w s s G w G γγ++-011 B. ()()w s s G w G γγ+++011 C. ()()γγ++-s s w G w G 011 D. ()()w s s G w G γγ+--011 2. 岩石中细微裂隙的发生和发展结果引起岩石的（ A ） A ．脆性破坏 B. 塑性破坏 C. 弱面剪切破坏 D. 拉伸破坏 3. 同一种岩石其单轴抗压强度为c R ，单轴抗拉强度t R ，抗剪强度f τ之间一般关系为（ C ） A.f c t R R τ<< B. f t c R R τ<< C. c f t R R <<τ D. t f c R R <<τ 4. 岩石的蠕变是指（ D ） A. 应力不变时，应变也不变； B. 应力变化时，应变不变化； C. 应力变化时，应变呈线性随之变化； D. 应力不变时应变随时间而增长 5. 模量比是指（A ） A ．岩石的单轴抗压强度和它的弹性模量之比 B. 岩石的 弹性模量和它的单轴抗压强度之比 C ．岩体的 单轴抗压强度和它的弹性模量之比 D ．岩体的 弹性模量和它的单轴抗压强度之比 6. 对于均质岩体而言，下面岩体的那种应力状态是稳定状态（ A ） A.??σσσσsin 23131<++-cctg B.?? σσσσsin 23131>++-cctg C. ??σσσσsin 23131=++-cctg D.??σσσσsin 23131≤++-cctg 7. 用RMR 法对岩体进行分类时，需要首先确定RMR 的初始值，依据是（ D ） A ．完整岩石的声波速度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 B. 完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与不支护自稳时间 C. 完整岩石的弹性模量、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 D. 完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 8. 下面关于岩石变形特性描述正确的是（ B ） A. 弹性就是加载与卸载曲线完全重合，且近似为直线 B. 在单轴实验中表现为脆性的岩石试样在三轴实验中塑性增强 C. 加载速率对应力－应变曲线没有影响 D. 岩基的不均匀沉降是由于组成岩基的不同岩石材料含水量不同导致的 9. 下面关于岩石水理性质描述正确的是（ B ）
岩石力学复习提纲(11)120105
岩体力学复习提纲 一．概念题 1．名词解释： 【（1）岩石；（2）岩体；（3）岩石结构； （4）岩石构造；（5）岩石的密度；（6）块体密度； 【（7）颗粒密度；【（8）容重；【（9）比重； 【（10）孔隙性；【（11）孔隙率；（12）渗透系数；【（13）软化系数；【（14）岩石的膨胀性；（15）岩石的吸水性；（16）扩容；（【17）弹性模量；（18）初始弹性模量；（19）割线弹性模量；（20）切线弹性模量；（21）变形模量； （22）泊松比；（23）脆性度；【（24）尺寸效应； （25）常规三轴试验；（26）真三轴试验；【（27）岩石三轴压缩强度；（28）流变性；【（29）蠕变；（30）松弛； 【（31）弹性后效；【（32）岩石长期强度；（33）强度准则。 【2．岩石颗粒间连接方式有哪几种？ 【3．何谓岩石的水理性？水对岩石力学性质有何影响？ 【4．岩石受载时会产生哪些类型的变形?岩石的塑性和流变性有什么不同?从岩石的破坏特征看，岩石材料可分为哪些类型？ 5．岩石在单轴压缩下典型的应力—应变曲线有哪几种类型，并用图线加以说明。 6．简述循环荷载条件下岩石的变形特征。 7．简述岩石在三轴压缩条件下的变形特征与强度特征。 【8．岩石的弹性模量与变形模量有何区别？ 【9．岩石各种强度指标及其表达式是什么？ 10．岩石抗拉强度有哪几种测定方法？在劈裂法试验中，试件承受对径压缩，为什么在破坏面上出现拉应力破坏？ 11．岩石抗剪强度有哪几种测定方法？如何获得岩石的抗剪强度曲线？ 12．岩石的受力状态不同对其强度大小有什么影响？哪一种状态下的强度较大？ 13．简述影响岩石单轴抗压强度的因素。 14．岩石典型蠕变可划分为几个阶段，图示并说明其变形特征？ 15．岩石流变模型的基本元件有哪几种？各有何特征？
最新岩石力学试题及答案
岩石力学试卷（闭卷） 一、填空题（每空1分，共20分） 1、沉积岩按结构可分为（）、（），其中，可作为油气水在地下的良好储层的是（），不能储存流体，但是可作为油气藏的良好盖层的是（）。 2、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律，许多学者定义了一些基本变形单元，它们是（）、（）、 （）。 3、在水力压裂的加压过程中，井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力，当此拉应力达到地层的（） 时，井眼发生破裂。此时的压力称为（）。当裂缝扩展到（）倍的井眼直径后停泵，并关闭液压系统，形成（），当井壁形成裂缝后，围岩被进一步连续地劈开的压力称为（）。如果围岩渗透性很好，停泵后裂缝内的压力将逐渐衰减到（）。 4、通常情况下，岩石的峰值应力及弹性模量随着应变率降低而（），而破坏前应变则随着应变率降低而（）。 5、一般可将蠕变变形分成三个阶段：第一蠕变阶段或称（）；第二蠕变阶段或称（）；第三蠕 变阶段或称（）。但蠕变并一定都出现这三个阶段。 6、如果将岩石作为弹性体看待，表征其变形性质的基本指标是()和()。 二、选择题（每题2分，共10分） 1、格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的原因是（） A、该准则不是针对岩石材料的破坏准则 B、该准则没有考虑岩石的非均质的特性 C、该准则忽略了岩石中裂隙的相互影响 2、在地下，岩石所受到的应力一般为（）。 A、拉应力 B、压应力 C、剪应力 3、一般情况下，岩石的抗拉强度（）抗压强度。 A、等于 B、小于 C、大于 4、地层坍塌压力越高，井壁越（）。 A、稳定 B、不稳定 C、无关 5、初始地应力主要包括（） A、自重应力和残余应力 B、构造应力和残余应力 C、自重应力和构造应力
岩石力学考试试题(含答案)
岩石力学考试试题 1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（A ）。 （A ）岩体中含有大量的不连续面 （B ）岩体中含有水 （C ）岩体为非均质材料 （D ）岩石的弹性模量比岩体的大 2、岩体的尺寸效应是指（ C ）。 （A ）岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系 （B ）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象 （C ）岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象 （D ）岩体的强度比岩石的小 3 、影响岩体质量的主要因素为（ C ）。 （A）岩石类型、埋深 （B）岩石类型、含水量、温度 （C）岩体的完整性和岩石的强度 （D）岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深 4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照（A ）。 （A）岩石的饱和单轴抗压强度 （B）岩石的抗拉强度 （C）岩石的变形模量 （D）岩石的粘结力
5、下列形态的结构体中，哪一种具有较好的稳定性？（ D ）（A）锥形（B）菱形（C）楔形（D）方形 6、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面？（ A ）（A）原生结构面（B）构造结构面 （C）次生结构面 7、岩体的变形和破坏主要发生在（ C ） （A）劈理面（B）解理面（C）结构 （D）晶面 8、同一形式的结构体，其稳定性由大到小排列次序正确的是（ B ） （A）柱状>板状>块状 （B）块状>板状>柱状 （C）块状>柱状>板状 （D）板状>块状>柱状 9、不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为（ A ） （A）聚合型结构体>方形结构体>菱形结构体>锥形结构体（B）锥形结构体>菱形结构体>方形结构体>聚合型结构体（C）聚合型结构体>菱形结构体>文形结构体>锥形结构体（D）聚合型结构体>方形结构体>锥形结构体>菱形结构体10、岩体结构体是指由不同产状的结构面组合围限起来，将岩体分割成相对的完整坚硬的单无块体，其结构类型的划分取决于
完整版重庆大学岩石力学总结
重庆大学岩石力学总结第一章 1岩石中存在一些如矿物解理，微裂隙，粒间空隙，晶格缺陷，晶格边界等内部缺陷，统称微结构面。2岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定。3岩石的结构是指岩石中矿物颗粒相互之间的关系，包括颗粒的大小，形状，排列，结构连接特点及岩石中的微结构面。其中以结构连接和岩石中的微结构面对岩石工程性质影响最大。4岩石中结构连接的类型主要有两种：结晶连接，胶结连接。5岩石中的微结构面是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。它包括矿物的解理，晶格缺陷，晶粒边界，粒间空隙，微裂隙等。6矿物的解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。7岩石的物理性质是指由岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重，容重，孔隙率，岩石的密度等基本属性。8岩石的孔隙率是指岩石孔隙的体积与岩石总体积的
比值。9岩石的水理性：岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。包括岩石的吸水性，透水性，软化性和抗冻性。 10 岩石的天然含水率w m w m w表示岩石中水的质量，岩石的烘干质量m rd m rd 11 岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。它取决于岩石孔隙的数量，大小，开闭程度和分布情况。表征岩石吸水性的指标有吸水率，饱和吸水 率和饱水系数。岩石吸水率w a m o m dr. m dr为岩石烘干质量，m o为岩石浸 m dr 水48 小时后的总质量。 12岩石的饱水率是岩石在强制状态下（高压，真空或煮沸）岩石吸入水的质量与岩石烘干质量的比值。13岩石的透水性：岩石能被水透过
的性能。可用渗透系数衡量。主要取决于岩 石孔隙的大小，方向及相互连通情况。q x k dh A K 为岩石的渗透系数，h 为 dx 水头的高度，Ａ为垂直于Ｘ方向的截面面积，qx 为沿Ｘ方向水的流量。透 水性物理意义：是介质对某种特定流体的渗透能力，渗透系数的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。 14岩石在反复冻融后强度降低的主要原因：１构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同，当温度变化时，由于矿物的胀缩不均而导致岩石结构的破坏。２当温度降到０℃以下时，岩石孔隙的水结冰，体积增大约％９，会产生很大的膨胀压力，使岩石的结构发生改变甚至破坏。15进行岩石强度实验选用的试件必须是完整岩块，而不应包含节理裂隙。16岩石强度指标值受下列因素影响：①试件尺寸②试件形状③试件三维尺寸比例④加载速率（加载速率越多，所测岩石强度指标值越高⑤湿度
中国石油大学(华东)岩石力学复习参考
中国石油大学（华东）现代远程教育 《岩石力学》综合复习资料 一、填空题 1、当岩石孔隙度增大或孔隙压力增大时，岩石强度（1）；当围压增大时，岩石强度（2）。 2、对于岩石而言，破坏前的应变或永久应变在（3）可作为脆性破坏，（4）作为延性破坏，（5）为过渡情况。 3、围压影响着岩石的残余强度。随着围压加大，岩石的残余强度逐渐增加，直到产生（6）或（7）。 4、随着围压的增加，岩石的破坏强度、屈服应力及延性都（8）。 5、抗剪强度一般有两种定义：一种是指（9）；另一种定义为（10）。前者考虑到剪切破坏时岩石中包含（11）和（12）；后者仅仅取决于（13）。因此，亦有人称前者为（14），称后者为（15）。确定岩石抗剪强度的室内实验常采用（16），从岩石三轴实验可知，当围压较低时，岩石剪切破裂线近似为（17）；但当围压较高时则为（18）。 6、岩石的抗拉强度是指（19）。可采用（20）方法来测定岩石的抗拉强度，若试件破坏时的拉力为P，试件的抗拉强度为σ，可用式子（21）表示。 7、在物理环境不变的条件下，若盐岩颗粒较大，则蠕变应变率（22）。岩石蠕变应变率随着湿度的增加而（23）。 8、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律，许多学者定义了一些基本变形单元，它们是（24）、（25）、（26）。将这些变形单元进行不同的组合，用以表示不同的变形规律，这些变形模型由（27）、（28）、（29）。 9、在岩体中存在大量的结构面（劈理、节理或断层），由于地质作用，在这些结构面上往往存在着软弱夹层；其强度（30）。这使得岩体有可能沿软弱面产生（31）。 10、Griffith理论说明了裂缝（32），但不能说明裂缝（33）。 11、在加压过程中，井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力，当此拉应力达到地层的（34）时，井眼发生破裂。此时的压力称为（35）。当裂缝扩展到（36）倍的井眼直径后停泵，并关闭液压系统，形成（37），当井壁形成裂缝后，围岩被进一步连续地劈开的压力称为（38）。如果围岩渗透性很好，停泵后裂缝内的压力将逐渐衰减到（39）。 二、选择题 1、围压增加，岩石的弹性模量（）。 A、增大 B、减小 C、不变 2、岩石的变形能力越大，岩石的（）越大。 A、脆性 B、塑性 C、刚性 3、岩石的峰值强度随围压的增加而（）。 A、增大 B、减小 C、不变 4、在地下，岩石所受到的应力一般为（）。 A、拉应力 B、压应力 C、剪应力 5、岩石的抗拉强度一般通过（）实验获取。 A、直接拉伸 B、三轴实验 C、巴西实验 6、一般情况下，岩石的抗拉强度（）抗压强度。 A、等于 B、小于 C、大于 7、钻井过程中地层发生剪切破坏时，发生（）。 A、井塌 B、井漏 C、缩径 8、地层坍塌压力越高，井壁越（）。 A、稳定 B、不稳定 C、无关
河海大学本科岩石力学2010春季考试答案
2009～2010学年第二学期《岩石力学》期末试卷答案 班级：土木2007-岩土方向 考试科目：《岩石力学》 姓名 学号 成绩 一、 选择题(每题1分，共20分) 1. 已知岩样的容重为γ，天然含水量为0w ，比重为s G ，40C 时水的容重为w γ，则该岩样的饱和容重m γ为（ A ） A. ()()w s s G w G γγ++-011 B. ()()w s s G w G γγ+++011 C. ()()γγ++-s s w G w G 011 D. ()()w s s G w G γγ+--011 2. 岩石中细微裂隙的发生和发展结果引起岩石的（ A ） A ．脆性破坏 B. 塑性破坏 C. 弱面剪切破坏 D. 拉伸破坏 3. 同一种岩石其单轴抗压强度为c R ，单轴抗拉强度t R ，抗剪强度f τ之间一般关系为（ C ） A.f c t R R τ<< B. f t c R R τ<< C. c f t R R <<τ D. t f c R R <<τ 4. 岩石的蠕变是指（ D ） A. 应力不变时，应变也不变； B. 应力变化时，应变不变化； C. 应力变化时，应变呈线性随之变化； D. 应力不变时应变随时间而增长 5. 模量比是指（A ） A ．岩石的单轴抗压强度和它的弹性模量之比 B. 岩石的 弹性模量和它的单轴抗压强度之比 C ．岩体的 单轴抗压强度和它的弹性模量之比 D ．岩体的 弹性模量和它的单轴抗压强度之比 6. 对于均质岩体而言，下面岩体的那种应力状态是稳定状态（ A ） A.??σσσσsin 23131<++-cctg B.?? σσσσsin 23131>++-cctg C. ??σσσσsin 23131=++-cctg D.??σσσσsin 23131≤++-cctg 7. 用RMR 法对岩体进行分类时，需要首先确定RMR 的初始值，依据是（ D ） A ．完整岩石的声波速度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 B. 完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与不支护自稳时间 C. 完整岩石的弹性模量、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 D. 完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 8. 下面关于岩石变形特性描述正确的是（ B ） A. 弹性就是加载与卸载曲线完全重合，且近似为直线 B. 在单轴实验中表现为脆性的岩石试样在三轴实验中塑性增强 C. 加载速率对应力－应变曲线没有影响 D. 岩基的不均匀沉降是由于组成岩基的不同岩石材料含水量不同导致的
岩石力学作业
岩石力学习题 第一章绪论 1.1 解释岩石与岩体的概念，指出二者的主要区别与联系。 1.2 岩体的力学特征是什么？ 1.3 自然界中的岩石按地质成因分类可分为几大类，各有什么特点？ 1.4 简述岩石力学的研究任务与研究内容。 1.5 岩石力学的研究方法有哪些？ 第二章岩石的物理力学性质 2.1 名词解释：孔隙比、孔隙率、吸水率、渗透性、抗冻性、扩容、蠕变、松弛、弹性后效、长期强度、岩石的三向抗压强度 2.2 岩石的结构和构造有何区别？岩石颗粒间的联结有哪几种？ 2.3 岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？ 2.4 已知岩样的容重=22.5kN/m3，比重，天然含水量，试计算该岩样的孔隙率n，干容重及饱和容重。 2.5 影响岩石强度的主要试验因素有哪些？ 2.6 岩石破坏有哪些形式？对各种破坏的原因作出解释。 2.7 什么是岩石的全应力－应变曲线？什么是刚性试验机？为什么普通材料试 验机不能得出岩石的全应力－应变曲线？ 2.8 什么是岩石的弹性模量、变形模量和卸载模量？
2.9 在三轴压力试验中岩石的力学性质会发生哪些变化？ 2.10 岩石的抗剪强度与剪切面上正应力有何关系？ 2.11 简要叙述库仑、莫尔和格里菲斯岩石强度准则的基本原理及其之间的关系。 2.12 简述岩石在单轴压力试验下的变形特征。 2.13 简述岩石在反复加卸载下的变形特征。 2.14 体积应变曲线是怎样获得的？它在分析岩石的力学特征上有何意义？ 2.15 什么叫岩石的流变、蠕变、松弛？ 2.16 岩石蠕变一般包括哪几个阶段？各阶段有何特点？ 2.17 不同受力条件下岩石流变具有哪些特征？ 2.18 简要叙述常见的几种岩石流变模型及其特点。 2.19 什么是岩石的长期强度？它与岩石的瞬时强度有什么关系？ 2.20 请根据坐标下的库仑准则，推导由主应力、岩石破断角和岩石单轴抗压强度给出的在坐标系中的库仑准则表达式，式中。 2.21 将一个岩石试件进行单轴试验，当压应力达到100MPa时即发生破坏，破坏面与大主应力平面的夹角(即破坏所在面与水平面的仰角)为65°，假定抗剪强度随正应力呈线性变化(即遵循莫尔库伦破坏准则)，试计算： 1)内摩擦角。 2)在正应力等于零的那个平面上的抗剪强度。
岩石力学 知识点整理
岩石力学 第一章 绪论 1、岩石力学是研究岩石或者岩体在受力的情况下变形、屈服、破坏及破坏后的力学效应。 2、岩石的吸水率的定义。 演示吸水率是指岩石在大气压力下吸收水的质量w m 与岩石固体颗粒质量s m 之比的百分数表示，一 般以a w 表示，即w 0s a s s m w 100%m m m m -==? 第二章 岩石的物理力学性质 1、影响岩石的固有属性的因素主要包括试件尺寸、试件形状、三维尺寸比例、加载速度、湿度等。 2、简述量积法测量岩石容重的适用条件和基本原理。 适用条件：凡能制备成规则试样的岩石均可 基本原理：G/A*H H ：均高；A ：平均断面；G ：重量 3、简述劈裂试验测岩石抗压强度的基本原理。 在试件上下支承面与压力机压板之间加一条垫条，将施加的压力变为线性荷载以使试件内部产生垂直于上下荷载作用方向的拉应力在对径压缩时圆盘中心点的压应力值为拉应力值的3倍而岩石的抗拉强度是抗压强度的1/10，岩石在受压破坏前就被抗拉应力破坏 4、简述蜡封法测量岩石容重的适用条件和基本原理。 适用条件：不能用量积法或水中称量法（非规则岩石试样且遇水易崩解，溶解及干缩湿胀的岩石） 基本原理：阿基米德浮力原理 首先选取有代表性的岩样在105~110℃温度下烘干24小时。取出，系上细线，称岩样重量（g s ）,持线将岩样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中，浸没后立即提出，检查岩样周围的蜡膜，若有起泡应用针刺破，再用蜡液补平，冷却后称蜡封岩样的重量（g 1），然后将蜡封岩样浸没于纯水中称其重量（g 2），则岩石的干容重（γd ）为： γd =g s /[（g 1-g 2）/γw -（g 1-g s ）/γn] 式中，γn 为蜡的容重（kN/m 3），.γw 为水的容重（kN/m 3） 附注：1. g 1- g 2即是试块受到的浮力，除以水的密度，（g 1- g 2）/γw 即整个试块体积。 2. （g 1- g s ）/γn 为蜡的体积 第三章 岩石的力学性质 1、岩石的抗压强度随着围压的增大而(增大或减小)? 增大而增大。 2、岩石的变形特性通常用弹性模量、变形模量和泊松比等指标表示。 ①弹性模量：岩石在弹性变形阶段内，正应力和对应的正应变的比值。 ②变形模量：岩石在弹塑性变形阶段内，正应力和对应的总应变的比值。 ③泊松比：岩石在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值。 3、简述如何利用全应力-应变曲线预测岩石的蠕变破坏。 当岩石应力水平小于 H 点的应力值，岩石试件不会发生蠕变。
最新岩石力学试卷二及答案
20 ～20 学年第学期级专业试题 学号：姓名： ……………………………………密…………封……………线………………………………… 1、岩石的常用物理指标有哪些？它们与岩石的强度之间大致有什么关系？（5分） 2、现场测定岩体变形指标的试验方法有哪些？（5分） 3、简述水对岩石强度的影响。（5分） 4、影响岩石应力-应变曲线主要因素有哪些？是如何影响的？（5分） 5、什么是岩体初始应力场？岩体内产生应力的原因有哪些？（5分）
20 ～20 学年第学期级专业试题 学号：姓名： ……………………………………密…………封……………线………………………………… 6、何谓喷锚支护，它与传统的老式支护有何区别？（5分） 二、作图题（5分） 什么是岩石的蠕变？试作图说明岩石流变三阶段的特点： 三、填空题: （0.5/空）(共20分) 1、岩石力学是研究岩石的，是探讨岩石对 。岩石力学研究的主要领域可概括为、、。 研究方法主要有、、、。 2、岩石的破坏形式：、、。 3、影响岩石抗压强度的主要因素一般有：、和、、 、、、、、等。 4、格里菲斯理论把岩石看作为有材料，岩石之所以破坏是由于在 引起细小裂隙的发生发展所致。修正的格里菲斯理论则认为岩石破坏除拉
20 ～20 学年 第 学期 级 专业 试题 应力集中所致外，还可以是 引起裂隙沿裂隙长轴方向发生 。 5、已知材料的弹性模量E 和泊松比μ，用它们来表示G: λ： 、 K: 。 6、在1=o k 的四周等压地应力场rH v h ==σσ作用下，围岩中的径向应力r σ都 岩体中的初始应力；切向应力θσ则 岩体中的初始应力，在洞壁上达最大值 。由理论上可以证明，开挖洞室的影响范围是 。 7、岩压力是由于洞室开挖后岩体 和 而形成的。由于岩体 而对支护或衬砌的压力，称为“变形压力”；将由于岩体 而而对支护或衬砌的压力，称为“松动压力”。 8、按压力拱理论分析，在可形成压力拱的洞室内，压力拱的高度是 ，洞室顶部的最大垂直压力在拱轴线上大小为 ，洞室任何其它点的垂直山岩压力等于 。 四、选择题：（2/题）（共10分） 1、岩石与岩体的关系是（ ）。 （A ）岩石就是岩体 （ ） （B ）岩体是由岩石和结构面组成的 （ ） （C ）岩体代表的范围大于岩石 （ ） （D ）岩石是岩体的主要组成部分 （ ） 2、a.)(42 y xy Rt Rt στ+= （ ） b. )(42 y xy Rc Rt στ+= （ ） c. )(42 x xy Rt Rt στ+= （ ） d. )(42 x xy Rc Rt στ+= （ ） 3、岩质边坡的圆弧滑动破坏，一般发生在（ ）。 （A ）不均匀岩体 （B ）薄层脆性岩体 （C ）厚层泥质岩体 （D ）多层异性岩体 4、计算岩基极限承载力的公式中，承载力系数 主要取决于下列哪一个指标？ （ ） （A ） （B ）C （C ） （D ）E 5、下列关于岩石初始应力的描述中，哪个是正确的？（ ）。 （A ）垂直应力一定大于水平应力； （B ）构造应力以水平应力为主；
岩石力学考试的题目复习重点
岩石力学考试重点题型分析 第一题：对下列的名词进行解释 1.岩体质量指标RQD 2.岩石的弹性模量和变形模量 3.地应力与次生应力 4.岩石的蠕变与松弛 5.地基承载力 6.弹性变形 7. 等应力轴比 8. 极限承载力 9. 塑性变形 10.岩石本构关系 第二题：填空题 1.根据结构面的成因，通常将其分为三种类型：原生结构面、构造结构面及次生结构面。 2.同一岩石各种强度中最大的是单轴抗压强度，中间的是抗剪强度，最小的是单轴抗拉强度。 3.岩石的抗剪强度用凝聚力C和内摩擦角Φ来表示 4.隧（巷）道轴线方向一般应与最大主应力平行（一致）。弹性应力状态下，轴对称圆形巷道围岩切向应力σr径向应力σθ的分布和角度无关，应力大小与弹性常数E、υ无关。 5.岩石的变形不仅表现为弹性和塑性，而且也具有流变性质，岩石的流变包括蠕变、松弛和弹性后效。 6.D-P准则是在C-M准则和塑性力学中的Mises准则基础上发展和推广而来的，应力第一不变量I1=＿＿。 7.边坡变形主要表现为松动和蠕动。 8.边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。
9.岩坡的失稳情况，按其破坏方式主要分为崩塌和滑坡两种。 10.地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力，一般分为极限承载力和容许承载力。 11.路基一般分为路堤和路堑两种，高于天然地面的填方路基称为路堤；低于天然地面的挖方路基称为路堑。 第三题：简述题 1.岩石力学的研究内容及研究方法。 2.地下水对岩体的物理作用体现在哪些方面？ 3. 简述地应力分布的基本规律。 4.喷砼的支护特点。 5.边坡稳定性的影响因素。 6．岩石的强度指标主要有哪些？各指标是如何定义的？ 7.地应力对岩体力学性质的影响体现在哪些方面？ 8.边坡平面破坏计算法的假定条件。 第四题：论述题 1.结合下图，说明重力坝坝基深层滑动稳定性计算中：①不按块体极限状态计算的等K 法；②按块体极限状态计算的等K 法的计算思路（块体中各种作用力可以用符号代表）（图见书上424页图8-14a ）（第四题） 2. 推导平面问题的平衡微分方程 （图见书上181页图4-2） 3. 根据莫尔—库仑强度理论，推证岩石单轴抗压强度σc 与单轴抗拉强度σt 满足下式： φ φσσsin 1sin 1+-= c t 第五题：计算题： 1. 已知岩样的容重γ=2 2.5kN/m 3，比重80.2=s G ，天然含水量%80=ω，试计算该岩样的孔隙率n ，0=+??+??X y x yx x τσ0 =+??+??Y x y xy y τσ
2011岩石力学考试试题(含答案)
1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（）。 （A ）岩体中含有大量的不连续面 （B ）岩体中含有水 （C ）岩体为非均质材料 （D ）岩石的弹性模量比岩体的大 2、岩体的尺寸效应是指（）。 （A ）岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系 （B ）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象 （C ）岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象 （D ）岩体的强度比岩石的小 3 、影响岩体质量的主要因素为（）。 （A）岩石类型、埋深 （B）岩石类型、含水量、温度 （C）岩体的完整性和岩石的强度 （D）岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深 4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照（）。 （A）岩石的饱和单轴抗压强度 （B）岩石的抗拉强度 （C）岩石的变形模量 （D）岩石的粘结力 5、下列形态的结构体中，哪一种具有较好的稳定性？（） （A）锥形（B）菱形（C）楔形（D）方形 1、A 2、C 3、C 4、A 5、D 6、A 7、C 8、B 9、A 10、D 6、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面？（） （A）原生结构面（B）构造结构面 （C）次生结构面 7、岩体的变形和破坏主要发生在（） （A）劈理面（B）解理面（C）结构 （D）晶面 8、同一形式的结构体，其稳定性由大到小排列次序正确的是（） （A）柱状>板状>块状 （B）块状>板状>柱状 （C）块状>柱状>板状 （D）板状>块状>柱状 9、不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为（） （A）聚合型结构体>方形结构体>菱形结构体>锥形结构体 （B）锥形结构体>菱形结构体>方形结构体>聚合型结构体 （C）聚合型结构体>菱形结构体>文形结构体>锥形结构体 （D）聚合型结构体>方形结构体>锥形结构体>菱形结构体 10、岩体结构体是指由不同产状的结构面组合围限起来，将岩体分割成相对的完整坚硬的
岩石力学知识点
岩石的结构：岩石中矿物颗粒相互之间的关系，包括颗粒大小，形状，排列结构连接特点及岩石中的微结构面。 岩石：由一种或几种矿物按一定的方式结合而成的天然集合体。 岩石的结构联结类型：结晶联结、胶结联结 碎屑岩胶结类型：基质胶结、接触胶结、孔隙胶结。 结晶联结：岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起。 胶结联结：颗粒与颗粒之间通过胶结物在一起的联结。 微结构面：是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。 解理面：矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。 微裂缝：发育于矿物颗粒内部及颗粒之间的多呈闭合状态的破裂迹线。 层理：在垂直方向上岩石成分变化情况。 片理：岩石沿平行的平面分裂为薄片的能力。 颗粒密度：岩石固体相部分的质量与其体积之比。 块状密度：岩石单位体积内的质量。 吸水率：岩石试件在大气压条件下自由吸入水的质量与岩样干质量之比。 岩石的膨胀性:岩石浸水后体积增大的性质。 岩石的软化性:岩石浸水饱和后强度降低的性质。 岩石的崩解性：岩石与水相互作用时失去粘结性并变成完全丧失强度的松散物质的性质。体胀系数：温度上升1°所引起的体积增量与其初始体积之比。 线胀系数：温度上升1°所引起的长度增量与其初始长度之比。 岩石的非均质性：岩石的物理力学性质随空间而变化的一种行为 饱和吸水率：岩石在高压或真空条件下吸入水的质量与岩样干质量之比 抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的能力 水理性质：岩石在水溶液作用下表现的物理性质 粒度组成：构成砂岩的各种粒组含量，通常以百分数表示 岩石的热导率：度量岩石传热导能力的参数 圆度：碎屑颗粒表面的光滑程度 岩石的变形特征：岩石试件在各种载荷作用下的变形规律，其中包括岩石的弹性变形，塑性变形，粘度流动和破坏规律反映力学属性 岩石强度：岩石试件在载荷作用下开始破坏时的最大应力以及应力与破坏之间的关系 单轴压缩强度：在单轴压缩载荷作用下所承受的最大压应力 岩石的抗压强度：岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限值 岩石的抗剪强度：岩石抵抗剪切滑动的能力 三轴抗压强度：岩石在三向压缩载荷作用下，达到破坏时所承受的最大应力 岩石的变形：岩石在任何物理作用因素作用下形状和大小的变化 岩石本构关系：岩石应力或应力速度与其应变速率的关系 岩石的流变性：是指岩石的应力或应变随时间的变化关系 岩石的蠕变：在应力不变的情况下岩石变形随时间增长而增长的现象 古地应力：泛指燕山运动以前的地应力，有时也特指某一地质时期以前的地应力 原地应力：工程施工开始前存在于岩体中的应力 现今地应力：目前存在或正在变化的地应力 重力应力：指由于上覆岩层的重力引起的地应力分量，特别指由于上覆岩层的重力所产生的应力 扰动应力：是指由于地表或地下加载或解载及开挖等，引起原地应力发生改变所产生的应力
岩石力学试卷
岩石力学试卷 Section A Term Explaination术语解释 1.brittle of rock 岩石的脆性 2.shear strength of rock 岩石的剪切强度 3.in-situ stress 原地应力 4.fracture pressure破裂压力 5.Yoang’s modulus 杨氏模量 6.principal stress主应力 Section B Brief Description简要描述 1.Describe the effective stress principle描述有效应力原理 2.Describe the influence of confining pressure on the deformation and strength characters of rock mechanics描述围压对岩石变形和强度特征的影响 3.Briefly describe the shear strength criterion of Coulomb-Vavier简要介绍Coulomb-Vavier抗剪强度准则4.Describe Brazilian test steps and how to obtain the tensile strength of rock with it 描述巴西实验的步骤,以及如何用它获得岩石抗拉强度 Section C calculations计算题 1.In order to study the strength feature of an sandstone ,we select two samples to do the uniaxial compressive strength
岩石力学复习资料(终审稿)
岩石力学复习资料 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
1.岩石在反复冻融后其强度降低的主要原因是什么? ①构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同，当温度变化时由于矿物的涨缩不均而导致岩石结构的破坏②当温度减低到0℃以下时岩石孔隙中的水将结冰，其体积增大约9%，会产生很大的膨胀压力，使岩石的结构发生改变，直至破坏 2. 岩石试件在单轴压力作用下常见的破坏形式有哪些？ ①单轴压力作用下时间的劈裂②单斜面剪切破坏③多个共轭斜面剪切破坏 3.影响单轴抗压强度的因素有哪些？ 端部效应，试件的形状和尺寸，加载速率 4. 巴西劈裂试验测得的是岩石的哪个强度指标为什么 岩石抗拉强度。根据弹性力学公式，沿竖直直径长沙几乎均匀的水平方向拉力，在试样的水平方向直径平面内，产生最大的压应力。可以看出，圆柱体试样的压应力只有拉应力的3倍，但岩石的抗压强度往往是抗拉强度的10倍，这表明岩石试样在这样条件下总是受拉破坏而不是受压破坏。因此我们可以用劈裂法来确定岩石的抗拉强度。 5. 库伦准则的适用条件。 ①库伦准则是建立在试验基础上的破坏数据②库伦准则和莫尔准则都是以剪切破坏做为其物理机理，但岩石试验证明岩石破坏存在大量的微破裂，这些微破裂是张拉破坏而不是剪切破坏③莫尔库伦准则适用于低围压的情况 6. 岩石单轴压缩状态下的应力-应变曲线一般可分为那四个阶段？ ①在OA区段内，曲线稍微向上弯曲，属于压密阶段，这期间岩石中初始的微裂隙受压闭合②在AB区段内，接近直线，近似于线弹性工作阶段③BC区段
内，曲线向下弯曲，属于非弹性阶段，主要是再平行于荷载方向开始逐渐生成新的微裂隙以及裂隙的不稳定④下降段CD为破坏阶段，C点的纵坐标就是单轴抗压强度Rｃ 7. 岩石全程应力-应变曲线的作用是什么？ 岩爆的预测，蠕变的预测，疲劳破坏 8. 蠕变分为哪几个阶段？ 初始蠕变段，等速蠕变段，加速蠕变段 9. 为何岩石的蠕变曲线很难测得？ 10. 在一定法向应力作用下，结构面在剪切作用下产生的切向变形形式有哪两种？ ①对非充填粗糙结构面，随剪切变形的发生，剪切应力相对上升较快，当达到剪应力峰值后，结构面抗剪能力出现较大的下降，并产生不规则的峰后变形或滞滑现象 ②对于平坦的结构面，初始阶段的剪切变形曲线呈下凹型，随剪切变形的持续发展，剪切应力逐渐升高但没有明显的峰值出现，最终达到恒定值。 11. 影响结构面力学性质的因素。 ①尺寸效应②前期变形历史③后期填充性质 12. 影响结构面剪切强度的因素。 ①法向应力②粗糙度③结构面抗压强度 13. 岩体强度的决定因素。 节理，裂隙，岩块和结构面强度 14. 结构面方位对岩体强度的影响。P65 在某些应力条件下，破坏不沿结构面发生，只有当结构面的倾角A满足内摩擦角 20～20学年第学期级专业试题 学号：姓名： ……………………………………密…………封……………线………………………………… 一二三四五六七八九总分 一、简答题：（30分） 1、岩石的常用物理指标有哪些？它们与岩石的强度之间大致有什么关系？（5分） 2、现场测定岩体变形指标的试验方法有哪些？（5分） 3、简述水对岩石强度的影响。（5分） 4、影响岩石应力-应变曲线主要因素有哪些？是如何影响的？（5分） 5、什么是岩体初始应力场？岩体内产生应力的原因有哪些？（5分） 第1页共6 页 20～20学年第学期级专业试题 学号：姓名： ……………………………………密…………封……………线………………………………… 6、何谓喷锚支护，它与传统的老式支护有何区别？（5分） 二、作图题（5分） 什么是岩石的蠕变？试作图说明岩石流变三阶段的特点： 三、填空题: （0.5/空）(共20分) 1、岩石力学是研究岩石的，是探讨岩石对 。岩石力学研究的主要领域可概括为、、。研究方法主要有、、、。 2、岩石的破坏形式：、、。 3、影响岩石抗压强度的主要因素一般有：、和、、 、、、、、等。 4、格里菲斯理论把岩石看作为有材料，岩石之所以破坏是由于在 引起细小裂隙的发生发展所致。修正的格里菲斯理论则认为岩石破坏除拉 第2页共6 页20～20学年第学期级专业试题 应力集中所致外，还可以是引起裂隙沿裂隙长轴方向发生 。 5、已知材料的弹性模量E 和泊松比μ，用它们来表示G:λ：、 K:。 6、在1=o k 的四周等压地应力场rH v h ==σσ作用下，围岩中的径向应力r σ都岩体中的初始应力；切向应力θσ则岩体中的初始应力，在洞壁上达最大值。由理论上可以证明，开挖洞室的影响范围是。 7、岩压力是由于洞室开挖后岩体和而形成的。由于岩体而对支护或衬砌的压力，称为“变形压力”；将由于岩体而而对支护或衬砌的压力，称为“松动压力”。 8、按压力拱理论分析，在可形成压力拱的洞室内，压力拱的高度是 ，洞室顶部的最大垂直压力在拱轴线上大小为，洞室任何其它点的垂直山岩压力等于。 四、选择题：（2/题）（共10分） 1、岩石与岩体的关系是（ ）。 （A ）岩石就是岩体 （ ）（B ）岩体是由岩石和结构面组成的 （ ） （C ）岩体代表的范围大于岩石 （ ） （D ）岩石是岩体的主要组成部分 （ ） 2、a.)(42 y xy Rt Rt στ+=（ ） b.)(42 y xy Rc Rt στ+=（ ） c.)(42 x xy Rt Rt στ+= （ ） d.)(42 x xy Rc Rt στ+= （ ） 3、岩质边坡的圆弧滑动破坏，一般发生在（ ）。 （A ）不均匀岩体 （B ）薄层脆性岩体 （C ）厚层泥质岩体 （D ）多层异性岩体 4、计算岩基极限承载力的公式中，承载力系数主要取决于下列哪一个指标？ （ ） （A ） （B ）C （C ） （D ）E 5、下列关于岩石初始应力的描述中，哪个是正确的？（ ）。 （A ）垂直应力一定大于水平应力； （B ）构造应力以水平应力为主； （C ）自重应力以压应力为主 ； （D ）自重应力和构造应力分布范围基本一致； 第 3页 共 6 页 20～20学年 第学期 级专业 试题 学号： 姓名： ……………………………………密…………封……………线………………………………… 五、计算题：（35分） 中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 岩石力学(专科) 一、名词解释： 1.岩体 2.围岩 3.稳定蠕变 4.柔性支护 5.塑性破坏 6.稳定蠕变 7.剪胀8.长期强度 9.脆性破坏10.端部效应 11.构造应力12.松脱地压 13.非稳定蠕变14.结构面充填度 15.变形地压16.延性 17.蠕变18.岩体结构 19.真三轴试验20.扩容 21.剪胀率 二、问答题： 1.解释锚杆支护的挤压加固作用，并指出其适用条件。 2.说明不连续面的起伏对不连续面抗剪强度的作用，写出无充填规则齿状不连续面的抗剪强度表达式。 3.解释锚杆支护的组合作用，并指出其适用条件。 4.什么是常规三轴压缩试验？试指出在常规三轴试验中，随围压增大，岩石的抗压强度和变形特征。 5.解释断层和水对露天矿边坡稳定性的作用。 6.说明岩石单轴压缩试验中产生端面效应的原因，如何消除端部效应对试验结果的影响？ 7.岩石有哪些基本破坏方式？莫尔-库论理论和格里菲斯理论分别适用于哪种破坏方式？ 8.对岩石进行三轴压缩试验，试问在不同的围压条件下，岩石的变形性质、弹性模量和强度可能发生的变化是什么？ 9.简述采用喷射混凝土对巷道进行支护的力学作用。 10.如何根据岩石的单轴压缩试验曲线确定岩石的三种弹模？岩石的三种弹模分别反映岩石的什么特征? 11.岩石在普通试验机上进行单轴压缩试验，试问有哪几种典型的应力应变曲线形式（要求画出相应的曲线）？ 三、判断题： 1.图1所示为被一组节理切割的岩体所处的受力状态（应力圆）以及组成岩体的岩石的强度曲线（a ）和节理强度曲线（b ），图中节理面法线与最大主应力之间的夹角为α。试判别图中表示的分析结果是否正确。 [ ] a.岩体沿节理剪切破坏( ) b. 岩体沿节理剪切破坏( ) 图1 2.设计一条水平坑道断面如图2所示，其长轴与原岩应力分量p 平行，短轴与原岩应力分量q 平行。已知1/>q p 。这样的坑道断面布置将使围岩处于较好的应力状态或是不好的应力状态。 [ ]岩石力学试卷二及答案
岩石力学复习题及参考答案