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岩石力学复习提纲

岩石力学复习提纲
岩石力学复习提纲

1岩石:由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而形成的多种矿物颗粒的集合体。2岩体:地面或地下工程中范围较大的、由岩块和结构面组成的地质体。3岩石结构:岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。4岩石构造:岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间的排列方式及填充形式。5岩石的密度:单位体积岩石的质量。6块体密度:单位体积岩石(包括岩石孔隙体积)的质量。7颗粒密度:岩石固相物质的质量与其体积的比值。8容重:单位体积岩石的质量。9比重:岩石试件固体部分重量与固体部分体积之比再与4摄氏度水的容重之比。10孔隙性:岩石具有孔隙和裂隙的特性。11孔隙率:岩石试件中孔隙总体积与岩石试件总体积之比。12渗透性:地下水在水力坡度作用下,岩石能被水透过的性能。13渗透系数:地下水渗透速度与水力坡度(压力差)的比值。14软化性:岩石浸水饱和后强度降低的性质。15软化系数:岩石试件的饱和抗压强度和干抗压强度的比值。16岩石膨胀性:岩石浸水后体积发生膨胀的性质。17自由膨胀率:岩石试件在无任何约束的条件下浸水后所产生膨胀应变与试件原尺寸的比值。18侧向约束膨胀率:将具有侧向约束的试件浸入水中,使岩石试件仅产生轴向膨胀变形求得的膨胀率。19膨胀压力:岩石试件浸水后,使试件保持原有体积所施加的最大压力。20岩石吸水性:岩石在一定的实验条件下吸收水分的能力。21含水率:天然状态下岩石孔隙中水的质量与岩石固体质量之比。22吸水率:岩石试样在大气压力和温室条件下吸水的质量与试样固体质量的比值。23饱和吸水率:岩石试样在强制状态下的最大吸水量与试样固体质量的比值。24饱水系数:岩石吸水率与岩石饱和吸水率之比。25弹性模量:在单向压缩条件下,弹性变形范围为轴向应力与试件轴向应变之比。26变形模量:岩石在单轴压缩条件下,轴向应力与轴向总应变之比。27泊松比:在单向载荷作用下横向应变与轴向应变之比。28初始弹性模量:应力应变曲线坐标原点切线的斜率。29割线弹性模量:应力应变曲线原点与某一特定应力点之间的弦的斜率。30切线弹性模量:应力应变曲线直线段的切线斜率。31扩容:岩石在外力作用下,形变过程中发生的非弹性的体积增长。32尺寸效应:岩石试件的尺寸越大,则强度越低,尺寸越小,强度越高的现象。33常规三轴试验:岩石试件受轴压和围压作用,研究围压对岩石变形、强度或破坏的影响。34真三轴试验:在高压容器中试件借助两对互相垂直的活塞,对试件施加不等的侧向应力。35岩石三轴压缩强度:岩石在三轴压缩载荷作用下,试件破坏时所承受的最大轴向压应力。36流变性:介质在外力不变条件下,应力或应变随时间而变化的性质。37蠕变:介质在大小和方向均不改变的外力作用下,其变形随时间的变化而增大的现象。38松弛:介质的变形保持不变时,内部应力随时间变化而降低的现象。39弹性后效:多数岩石的大部分弹性变形在卸载后很快恢复,而小部分须经一段时间才能恢复的现象。40岩石长期强度:岩石的强度会随外载作用时间的延长而降低,把作用时间t→∞的强度称为岩石长期强度。41强度准则:表征岩石破坏条件的应力状态与岩石强度参数间的函数关系。42结构面密度:结构面发育的密集程度,常用线密度、间距等指标表示。43岩体完整性系数:岩石中纵波速度和同种岩体的的完整岩石中纵波速度之平方比。44混凝土:胶结材料、水、细骨料和粗骨料按适当比例配合的混合物,经过硬化后形成的一种人工石材。45细骨料:指颗粒粒径在0.15~5.0mm的天然砂石。46握裹力:水泥砂浆固结后,水泥砂浆对其所包裹的钢丝绳或钢绞线等芯材的一种约束力。47干式喷射:水泥、砂、石的干混合料经过搅拌,借助风压和管道输送至喷头,在喷头处与水混合后喷射到岩石表面。48喷锚支护:在井巷表面喷射混凝土或在井巷围岩中安装锚杆来支护巷道。

1.岩石颗粒间连接方式有哪几种?答:有结晶连接和胶结连接两种。2.何谓岩石的水理性?水对岩石力学性质有何影响?答:是指岩石在水溶液的作用下表现出的力学的、物理的、化学的作用性质。3.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?答:会发生塑性变形,弹性变形,粘性变形。塑性变形是指在物体受力后产生变形,在外力卸载后不能完全恢复原状的那部分变形,而流变性是指介质在外力不变的条件下,应力或应变随时间而变化的性质。岩石材料可分为脆性材料和延性材料。4.岩石在单轴压缩下典型的应力—应变曲线有哪几种类型?并用图加以说明。答:有上凹型,线性,直线、5.简述循环荷载条件下岩石的变形特征。答:在逐级循环加载条件下,卸载应力下的岩石材料的弹性有所增强,在加、卸荷过程中未改变岩石变形的基本习性。在反复循环加载条件下,卸荷后的再加荷曲线反复增加,卸荷次数的增加而逐渐变陡,回滞环的面积变小,岩石越来越接近弹性变形。残余变形次数增加,掩饰的总变形等于各次循环产生的变形之和,即累计变形。当循环应力特征值低于某一极限应力水平时,循环次数即使增多,延时也不会导致破坏。6.简述岩石在常规三轴压缩条件下的变形特征与强度特征。答:首先,破坏前岩石的应变随围压增大而增加,另外,随围压增大,岩石的塑性也不断增大,且由脆性逐渐转化为延性。而且不同岩石转化围压不同,一般来说,岩石越坚硬,转化压力越大,反之亦然。7.岩石的弹性模量与变形模量有何区别?答:岩石的弹性模量是指在单向压缩条件下,弹性变形范围为轴向应力与试件轴向应变之比。岩石的变形模量是指在单轴压缩条件下,轴向应力与轴向总应变之比。8.岩石有哪些强度指标?答:抗拉强度,抗压强度,抗剪强度。9. 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?答:直接拉伸法、劈裂法、点载荷法。根据弹性理论可知,受径向压缩作用的圆盘中,在纵向直径平面上作用着几乎等值的拉应力,圆盘试件在拉应力作用下,沿加载方向断裂。10.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?答:直剪试验、倾斜压摸剪切法和三轴试验。实验时采取4-6个试件,分别以不同的阿尔法角进行试验。每变动一次压摸的倾角α值,可得到该试件破坏时相应的一组α、T数值。根据所获得的不同α值条件下α、T值,便可在坐标系上划出反映岩石发生剪切破坏的轻度曲线。

11.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?答:三轴抗压强度>双轴抗压强度>单轴抗压强度>抗剪强度>抗弯强度>抗拉强度12.简述影响岩石单轴抗压强度的主要因素。答:1.试件几何形状、尺寸及加工精度。 2.断面条件 3. 加载速率4.温度。5. 层理结构。13.岩石典型蠕变可划分为几个阶段,图示并说明其变形特征?答:瞬时弹性变形阶段、蠕变开始阶段、蠕变第二阶段、蠕变第三阶段。14.岩石流变模型的基本元件有哪几种?各有何特征?答:弹性元件:用弹簧表示,也称为虎克体,用于模拟理想弹性体。其本构关系服从虎克定律。粘性原件:常用一个带孔的活塞和充满粘性液体的圆筒组成的缓冲活塞表示,也称牛顿体,用于模拟理想粘性体,应力与应变速率成正比。塑性原件:有摩擦片组成,也称圣维南体,用于模拟理想刚塑性体,即模拟屈服点以后的塑性变形。15.简述马克斯伟尔(Maxwell)模型的特点。答:该模型由弹性元件和粘性元件串联组成,用以说明粘弹性变形材料的蠕变。此类模型同时具有固体及粘性行流动性质,其变形速率随时间增长而趋于某一常数,即最终变形以等速无限发展。具有瞬时变形,等速蠕变和松弛特征,不具有弹性后效的性能。16.简述凯尔文(Kelvin)模型的特点。答:此类模型由弹性元件和粘性原件并联组成,具有弹性固体及粘性流体性能。具有稳定蠕变和弹性后效性质,而不具有应力松弛和瞬时变形性能。17.何谓岩石长期强度?其与岩石瞬时强度的关系如何?其研究实际意义是什么?答:岩石的强度是随外载荷作用时间的延长而降低,通常把作用时间t--∞的强度(最低值)S--∞称为岩石长期强度。岩石长期强度是一种极有意义的时间效应指标。当衡量永久性及使用期长的岩石工程的稳定性时不应以瞬时强度而应以长期强度作为岩石强度的计算指标。18.结构面的几何特征包括哪些?答:1.结构面的产状

2.结构面的间距

3.结构面的空间分布与延展性

4.结构面的粗

糙度 5.结构面的起伏度19.结构面的起伏形态有哪几种?

巴顿将结构面的粗糙度划分为几级?答:有平直的、波状的、锯齿状的、台阶状的和不规则状的。20.岩体中的结构体按其形状可分为哪几种类型?答:1.柱状结构体 2.锥形结构体 3.板状结构体21.根据岩体中结构面和结构体的成因、特征及其排列组合关系,岩体结构划分为哪几种类型?答:整体结构、块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构。22.在三维应力作用下含有一组不连续面的岩体可能发生哪些破坏方式?产生某种破坏方式取决于什么参数?答:剪切破坏:沿结构面的剪切破坏主要取决于结构面的强度,而穿切结构面的剪切破坏则取决于岩石的强度。23.影响岩体弹性波速度的因素有哪些?答:1.结构面的影响 2.岩性、地质年代、风化程度影响 3.岩体应力状态影响 4.

温度的影响24.简述RMR法。答:该方案由比尼卫斯基于1973年提出,包含:岩块强度、RQD值、节理间距、节理条件、地下水这5个参数。分类时,根据各类参数的实测资料,按照标准分别评分;然后将各类参数的评分值相加得岩体质量总分RMR值;

再按节理分类对其进行修正;最后,用修正后的RMR值将岩体分级。25.简述Q法。答:这种方法综合了RQD、节理组数、节理面蚀变程度、裂隙水及地应力的影响等6个方面的因素,用一个算式确定岩体综合质量指标Q,即:Q=RQD/Jn*Jr/Ja*Jw/SRFRQD——岩石质量指标Jn——节理指数Jr——节理粗糙度系数Ja——节理蚀变影响系数Jw——节理水折减系数SRF——应力折减系数26.初始应力、二次应力和应力场的概念是什么?答:二次应力指工程开挖时,会引起地应力发生变化,而距工程一定距离的原地应力保持不变,为区分起见,受工程开挖影响而形成的应力。而未受影响的应力称为初始应力。地应力是时间和空间的函数,可以用“场”的概念来描述。称之为应力场。27请阐述海姆假说和金尼克假说。答:海姆假说是假定地应力是一种静水应力状态,即地壳中任意一点的应力在各个方向上均相等,且等于单位面积上覆盖岩层的重量。金尼克假说是金尼克对海姆假说进行了修正,认为地壳中各点的垂直应力等于覆岩层的重量,而侧向应力是泊松效应的结果,其

值应为γH乘以一个修正系数K=

μ

μ

-

1

试述地应力的成因。地

应力场的主要组成部分是什么?答:地应力的形成主要与地球的各种动力运动过程有关,其中包括:板块边界受压地幔热对流、地球内应力、地心引力、地球旋转、岩浆侵入和地壳非均与扩容等。另外,温度不均、水压梯度、地表剥蚀或其他物理化学变化等也可引起相应的应力场。地应力场的主要组成部分是构造应力场和重力应力场。岩体原始应力状态与哪些因素有关?答:地形地貌、岩体结构、岩石力学性质、水什么是侧压系数?海姆

假说和金尼克假说中的侧压系数分别为多大?答:K=

μ

μ

-

1

称为

侧压系数,当泊松比u=0.5时,k=1,此时金尼克假说等价于海姆假说。因此,海姆假说仅是当u=0.5时的一个特例。井巷维护原则有哪些?答:(1)根据用途和服务年限,确定设计标准,进行维护设计。(2)提高井巷围岩自身强度。(3)选择合理的井巷断面形状和尺寸。(4)选择合适的支护类型和支护时间。井巷支护的支架包括哪些?答:(1)金属支架。(2)混凝土支架(3)钢筋混凝土支架(4)石材支架(5)木材支架注浆加固作用机理是什么?答:(1)加大弱面上的摩擦力,提高围岩的内聚力和内摩擦角,从而提高围岩的整体稳定性。(2)浆液在裂隙中填充、加固后封闭裂隙,阻止水侵入岩体产生弱化作用,也阻止了围岩的进一步风化。(3)对破碎松散岩体,由于浆液在裂隙张的胶结作用,使破碎岩块重新胶结成整块,形成一个可以承受外载荷的注浆壳,使之与巷道支架共同承载,充分发挥围岩的自稳能力。锚索支护结构主要包括哪些?答:(1)锚头(2)杆体(3)架线环(4)止浆阀(5)孔口承压板(6)锚固块和锚塞喷射混凝土的适用条件是什么?答:在膨胀性岩体、未胶结的松散状岩体、有严重湿陷性的黄土层、有大面积淋水地段、能引起严重的腐蚀地段以及严寒地区的冻胀岩体中不宜采用喷射混凝土作为永久支护。在稳定性较差的岩体中使用喷射混凝土支护是,常在喷射混凝土中加配钢筋,或采用喷射锚支护。喷层和锚杆的力学作用什么?答:喷层的力学作用:(1)保护和加固围岩(2)改善围岩应力状态(3)提高围岩的自承能力。锚杆的力学作用主要包括锚杆的悬吊作用、组合作用、挤压加固作用。

《岩石力学》综合复习资料

《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

岩石力学复习资料

9.结构面的剪切变形、法向变形与结构面的哪些因素有关? 答:结构面的剪切变形、法向变形与岩石强度、结构面粗糙性和法向力有关。 10.结构面力学性质的尺寸效应体现在哪几个方面? 答:结构面试块长度增加,平均峰值摩擦角降低,试块面积增加,剪切应力呈现出减小趋势。此外,还体现在以下几个方面:(1)随着结构面尺寸的增大,达到峰值强度时的位移量增大;(2)试块尺寸增加,剪切破坏形式由脆性破坏向延伸破坏转化;(3)尺寸增加,峰值剪胀角减小,结构面粗糙度减小,尺寸效应也减小。 12.具有单结构面的岩体其强度如何确定? 答:具有单结构面的岩体强度为结构面强度与岩体强度二者 之间的最低值。结构面强度为: σ1 =σ3 + 2 ? (C j+σ3?tgφj ) (1 -tgφj ctgβ ) ? sin 2β 岩体强度为: σ=1 + sin φσ+ 2 ?C? cosφ 1 - sin φ 3 1 - sin φ1 18.岩体质量分类有和意义? 答:为了在工程设计与施工中能区分岩体质量的好坏和表现在稳定性上的差别,需要对岩体做出合理分类,作为选择工程结构参数、科学管理生产以及评价经济效益的依据之一,也是岩石力学与工程应用方面的基础性工作。

19.CSIR 分类法和Q 分类法各考虑的是岩体的哪些因素? 答: 岩体地质力学分类是由岩体强度、RQD 值、节理间距、单位长度的节理条数及地下水5种指标分别记分,然后累加各项指标的记分,得出该岩体的总分来评价该岩体的质量。CSIR=A+B+C+D+E+F A——岩体强度(最高15 分); B——RQD 值(最高分20 分); C——节理间距(最高分 20 分) D——单位长度的节理条 数(最高分30 分) E——地下水条件(最高分 15 分)。 F——节理方向修正分(最低- 60,见表2-17b) 巴顿岩体质量(Q)分类 由Barton 等人提出的分类方法: Q =RQ D ? J r ? J w

岩石力学复习

一、名词解释 1、各向异性:岩石的全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的性质。 2、软化系数:饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。 3、初始碎胀系数:破碎后样自然堆积体积与原体积之比。 4、岩体裂隙度K:取样线上单位长度上的节理数。 5、本构方程:描述岩石应力与应变及其与应力速率、应变速率之间关系的方程(物理方程)。 6、平面应力问题:某一方向应力为0。(受力体在几何上为等厚薄板,如薄板梁、砂轮等) 7、平面应变问题:受力体呈等截面柱体,受力后仅两个方向有应变,此类问题在弹性力学中称为平面应变问题。 8、给定载荷:巷道围岩相对孤立,支架仅承受孤立围岩的载荷。 9、长时强度:作用时间为无限大时的强度(最低值)。 10、扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象 11、支承压力:回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。 12、平面应力问题:受力体呈等厚薄板状,所受应力为平面应力,在弹性力学中称为平面应力问题。 13、给定变形:围岩与母体岩层存在力学联系,支架承受围岩变形而产生的压力,这种工作方式称为给定变形。 14、准岩体强度:考虑裂隙发育程度,经过修正后的岩石强度称为准岩体强度。 15、剪胀现象:岩石受力破坏后,内部断裂岩块之间相互错动增加内部空间在宏观上表现体积增大现象。 16、滞环:岩石属滞弹性体,加卸载曲线围成的环状图形,其面积大小表示因内摩擦等原因消耗的能量。 17、岩石的视密度:单位体积岩石(包括空隙)的质量。 18、扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象。 19、岩体切割度Xe:岩体被裂隙割裂分离的程度: 20、弹性后效:停止加、卸载,应变需经一段时间达到应有值的现象。 21、粘弹性:岩石在发生的弹性变形具有滞后性,变形可缓慢恢复。 22、软岩(地质定义):单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。 23、砂土液化:饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度,使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或现象。 24、混合溶蚀效应:不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀能力有所增强的效应。 25、卓越周期:地震波在地层中传播时,经过各种不同性质的界面时,由于多次反射、折射,将出现不同周期的地震波,而土体对于不同的地震波有选择放大的作用,某种岩土体总是对某种周期的波选择放大得突出、明显,这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的卓越周期。 26、工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。 27、工程地质条件:与工程建筑有关的地质要素的综合,包括:地形地貌、岩土类型及其工程性质、地质结构、水文地质、物理地质现象和天然建筑材料六个方面。 28、滑坡:斜坡岩土体在重力等因素作用下,依附滑动面(带)产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。 29、振动液化:饱水砂、粉砂土在振动力的作用下,抗剪强度丧失的现象。 30、混合溶蚀效应:不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀性有所增强,这种增强的溶蚀效应叫做混合溶蚀效应。 31、基本烈度:指在今后一定时间(一般按100年考虑)和一定地区范围内一般场地条件下

《岩石力学》复习资料

《岩石力学》复习资料 1.1简述岩石与岩体的区别与联系。 答:岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体,力学性质可在实验室测得;岩体是指由背诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面切割的岩块组成的集合体,力学性质一般在野外现场进行测定,因此更接近岩体的实际情况,反映岩体的实际强度。 1.2岩体的力学特征是什么? 答:(1)不连续性:岩体受结构面的隔断,多为不连续介质,但岩块本身可作为连续介质看待; (2)各向异性:结构面有优先排列位向的趋势,随着受力岩体的结构趋向不同力学性质也各异; (3)不均匀性:结构面的方向、分布、密度及岩块的大小、形状和镶嵌状况等在各部位都很不一致,造成岩体的不均匀性; (4)岩块单元的可移动性:岩体的变形破坏往往取决于组成岩体的岩石块单元体的移动,这与岩石块本身的变形破坏共同组成岩体的变形破坏; (5)力学性质受赋存条件的影响:在一定的地质环境中,岩体赋存有不同于自重应力场的地应力场、水、气、温度以及地质历史遗留的形迹等。 1.3岩石可分为哪三大类?它们各自的基本特点是什么? 答:(1)岩浆岩:由岩浆冷凝形成的岩石,强度高、均匀性好; (2)沉积岩:由母岩在地表经风化剥蚀后产生,后经搬运、沉积和结硬成岩作用而形成的岩石,具有层理构造,强度不稳定,且具有各向异性; (3)变质岩:由岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受高温、高压及化学活动性流体的影响发生变质而形成的岩石。力学性质与变质作用的程度、性质以及原岩性质有关。 1.4简述岩体力学的研究任务与研究内容。 研究任务:①建模与参数辨别;②确定试验方法、仪器与信息处理;③现场测试;④实际应用; 研究内容:①岩石与岩体的物理力学性质(岩石的物质组成和结构特征,岩石的物理、水理性质,岩块在不同应力状态作用下的变形和强度特征,结构面的变性特征和强度参数的确定等);②岩石和岩体的本构关系(岩块的本构关系,岩体结构面分类和典型结构面本构关系,岩体的本构关系);③工程岩体的应力、变形和强度理论(岩体初始应力测量及分布规律,岩体中应力、应变和位移计算,岩体破坏机理、强度理论和工程稳定性维护与评价):④岩石(岩块)室内

(整理)岩石力学2复习题

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?

《岩石力学》复习资料

《岩石力学》复习资料 1.1 简述岩石与岩体的区别与联系。 答:岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体,力学性质可在实验室测得;岩体是指由背诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面切割的岩块组成的集合体,力学性质一般在野外现场进行测定,因此更接近岩体的实际情况,反映岩体的实际强度。 1.2 岩体的力学特征是什么? 答:(1)不连续性:岩体受结构面的隔断,多为不连续介质,但岩块本身可作为连续介质看待; (2)各向异性:结构面有优先排列位向的趋势,随着受力岩体的结构趋向不同力学性质也各异; (3)不均匀性:结构面的方向、分布、密度及岩块的大小、形状和镶嵌状况等在各部位都很不一致,造成岩体的不均匀性; (4)岩块单元的可移动性:岩体的变形破坏往往取决于组成岩体的岩石块单元体的移动,这与岩石块本身的变形破坏共同组成岩体的变形破坏; (5)力学性质受赋存条件的影响:在一定的地质环境中,岩体赋存有不同于自重应力场的地应力场、水、气、温度以及地质历史遗留的形迹等。 1.3 岩石可分为哪三大类?它们各自的基本特点是什么? 答:(1)岩浆岩:由岩浆冷凝形成的岩石,强度高、均匀性好; (2)沉积岩:由母岩在地表经风化剥蚀后产生,后经搬运、沉积

和结硬成岩作用而形成的岩石,具有层理构造,强度不稳定,且具有各向异性; (3)变质岩:由岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受高温、高压及化学活动性流体的影响发生变质而形成的岩石。力学性质与变质作用的程度、性质以及原岩性质有关。 1.4 简述岩体力学的研究任务与研究内容。 研究任务:①建模与参数辨别;②确定试验方法、仪器与信息处理;③现场测试;④实际应用; 研究内容:①岩石与岩体的物理力学性质(岩石的物质组成和结构特征,岩石的物理、水理性质,岩块在不同应力状态作用下的变形和强度特征,结构面的变性特征和强度参数的确定等);②岩石和岩体的本构关系(岩块的本构关系,岩体结构面分类和典型结构面本构关系,岩体的本构关系);③工程岩体的应力、变形和强度理论(岩体初始应力测量及分布规律,岩体中应力、应变和位移计算,岩体破坏机理、强度理论和工程稳定性维护与评价):④岩石(岩块)室内实验(室内实验是岩石力学研究的基本手段);⑤岩体测试和工程稳定监测(岩体原位力学实验原理和方法,岩体结构面分布规律的统计测试,岩体的应力、应变、位移检测方法及测试数据的分析利用,工程稳定准则和安全预测理论与方法)。 1.5 岩体力学的研究方法有哪些? 研究方法是采用科学实验、理论分析与工程紧密结合的方法。 ①对现场的地质条件和工程环境进行调查分析,掌握工程岩体的组构规律和地质环境;

最新常见岩石力学参数

几种常见岩石力学参数汇总 2010年9月2日 参考资料:《构造地质学》,谢仁海、渠天祥、钱光谟编,2007年第2版,P25-P37。 1.泊松比的变化范围: 2.弹性模量的变化范围:

3.常温常压下强度极限: 4.内摩擦角和内聚力的变化范围: 一、课程名称:中国戏曲介绍课时:2个学时 二、背景分析:戏曲是中国文化的瑰宝,同学们对中国戏曲 还不够了解,不能经常接触戏曲。 三、教学内容:中国戏曲 四、教学目标:初步了解中国戏曲的相关知识,并学会哼唱具有代表性的戏曲,简要说出

他们的起源 五、教学过程: 【引入课程】1、先介绍董永和七仙女的故事,然后放[天仙配],为讲戏曲作铺垫,将同学们带入戏曲的氛围中 【初步了解】1、介绍戏曲相关知识中国戏曲主要是由民间歌舞、说唱和滑稽戏三种不同艺术形式综合而成。它起源于原始歌舞,是一种历史悠久的综合舞台艺术样式。经过汉、唐到宋、金才形成比较完整的戏曲艺术,它由文学、音乐、舞蹈、美术、武术、杂技以及表演艺术综合而成,约有三百六十多个种类。它的特点是将众多艺术形式以一种标准聚合在一起,在共同具有的性质中体现其各自的个性。[1]中国的戏曲与希腊悲剧和喜剧、印度梵剧并称为世界三大古老的戏剧文化,经过长期的发展演变,逐步形成了以“京剧、越剧、黄梅戏、评剧、豫剧”五大戏曲剧种为核心的中华戏曲百花苑。[2-5]中国戏曲剧种种类繁多,据不完全统计,中国各民族地区地戏曲剧种约有三百六十多种,传统剧目数以万计。其它比较著名的戏曲种类有:昆曲、粤剧、淮剧、川剧、秦腔、晋剧、汉剧、河北梆子、河南坠子、湘剧、黄梅戏、湖南花鼓戏等。放[刘海砍樵] 2、戏曲行当 生、旦、净、丑各个行当都有各自的形象内涵和一套不同的程式和规制;每个都行当具有鲜明的造型表现力和形式美。 3、艺术特色 综合性、虚拟性、程式性,是中国戏曲的主要艺术特征。这些特征,凝聚着中国传统文化的美学思想精髓,构成了独特的戏剧观,使中国戏曲在世界戏曲文化的大舞台上闪耀着它的独特的艺术光辉。 4、唱腔 第一种是抒情性唱腔,其特点为速度较缓慢,曲调婉转曲折,字疏腔繁,抒情性强。它宜于表现人物深沉而细腻的内心感情。许多剧种的慢板、大慢板、原板、中板均厉于这-类。放[女驸马] 第二种是叙事性唱腔,其特点为速度中等,曲调较平直简朴,字密腔简,朗诵性强。它常用于交代情节和叙述人物的心情。许多剧种的二六、流水等均属于这一类。放[花木兰] 第三种是戏剧性唱腔,其特点为曲调的进行起伏较大,节奏与速度变化较为强烈,唱词的安排可疏可密。它常用于感情变化强烈和戏剧矛盾冲突激化的场合。各戏剧中的散板、摇板等板式曲调都属于这一类。 5、国五大戏曲剧种

岩石力学课后思考题

岩石:是由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而形成的多种矿物颗粒的集合体,是组成地壳的基本物质。 岩体:是相对于岩块而言的,是指地面或地下工程中范围较大的、由岩块(结构体)和结构面组成的地质体。 岩石结构:是指岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。岩石构造:是指岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间排列方式及充填形式。 岩石的密度:是指单位体积岩石的质量,单位为kg/ 3 m。 块体密度:是指单位体积岩石(包括岩石孔隙体积)的质量。 颗粒密度:是岩石固相物质的质量与其体积的比值。 孔隙性:把岩石所具有的孔隙和裂隙特性,统称为岩石的孔隙性。 孔隙率:岩石试件中孔隙体积与岩石试件体积之比 渗透系数:岩石渗透系数是表征岩石透水性的重要指标,渗透系数K 在数值上等于水力梯度为 1 时的渗流速度,单位为cm/s 或m/d。 软化系数:软化系数K R 为岩石试件的饱和抗压强度σ cw (MPa)与干抗压强度σ c (MPa)的比值。 岩石的膨胀性:是指岩石浸水后发生体积膨胀的性质。 岩石的吸水性:岩石在一定的实验条件下吸收水分的能力,称为岩石的吸水性,其吸水量的大小取决于岩石孔隙体积的大小及其敞开或封闭的程度等。 扩容:是指岩石在外力作用下,形变过程中发生的非弹性的体积增长。 弹性模量:是指在单向压缩条件下,弹性变形范围内,轴向应力与试件轴向应变之比,即E =σ ε 。 变形模量:是指岩石在单轴压缩条件下,轴向应力与轴向总应变(为弹性应变ε e 和塑性应变ε p 之和)之比。 泊松比:在单向载荷作用下,横向应变( ε x = ε y )与轴向应变( ε z )之比。 脆性度:通常把抗压强度与抗拉强度的比值称为脆性度,n = c t δ δ 尺寸效应:岩石试件的尺 寸越大,则强度越低,反之越高,这一现象称为尺寸效应。 常规三轴试验:常规三轴试验的应力状态为σ 1 > σ 2 = σ 3 > 0 ,即岩石试件受轴压和围压作用,试验主要研究围压(σ 2 = σ 3 )对岩石变形、强度或破坏的影响。 真三轴试验:真三轴试验的应力状态为σ 1 > σ 2 > σ 3 > 0 ,即岩石试件在三个彼此正交方向上受到不相等的压力,试验的主要目的是研究中间主应力(σ 2 )的影响。 岩石三轴压缩强度:是指岩石在三轴压缩荷载作用下,试件破坏时所承受的最大轴向压应力。流变性:是指介质在外力不变条件下,应力或应变随时间而变化的性质。 蠕变:是指介质随在大小和方向均不改变的外力作用下,介质的变形随时间的变化而增大的现象。 松弛:是指介质的变形(应变)保持不变时,内部应力随时间变化而降低的现象。 弹性后效:是指对介质加载或卸载时,弹性应变滞后于应力的现象。其是一种延迟发生的弹性变形和弹性恢复,外力卸除后最终不留下永久变形。 岩石长期强度:岩石的强度是随外载作用时间的延长而降低,通常把作用时间t → ∞ 的强度(最低值)S ∞ 称为岩石长期强度。 强度准则:它表征岩石破坏条件的应力状态与岩石强度参数间的函数关系,一般可以用破坏条件下(极限应力状态)的应力间关系σ 1 = f (σ 2 , σ 3 ) 或τ = f (σ ) 来表示。通过强度准则判断岩石在什么样应力、应变条件下破坏。 岩石结构与岩石构造有何区别?并举例加以说明。岩石结构是指岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。岩石颗粒间连接方式分为结晶连接和胶结连接两类。岩石构造是指岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间排列方式及充填形式。如层理、片理、流面等。 岩石颗粒间连接方式有哪几种?岩石颗粒间连接方式分为结晶连接和胶结连接两类。

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第一章 1 岩石的造岩矿物有哪些?P13 答:有正长石,斜长石,石英,黑云母,白云母,角闪石,辉石,橄榄石,方解石,白云石, 高岭石,赤铁矿等 2岩石的结构连接类型有结晶连接,胶结连接。P15 3何谓岩石的微结构面?主要是指那些?P13 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。包括矿物解理,晶格缺陷,晶粒边界,粒间空隙,微裂隙等。 4 岩石按地质成因分类,分三类,有岩浆岩,沉积岩,变质岩。P17 岩浆岩:岩浆不断向地壳压力低的地方移动,以致冲破地壳深部的岩层,沿着地缝上升,上升到一定的高度,温度、压力都发生降低,当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时,迫使岩浆停留,凝成岩浆岩。 水成岩:也叫沉积岩,是由风化剥蚀作用或火山作用形成的物质,在原地或被外力搬运,在适当的条件下沉积下来,经胶结和成岩作用而形成的,其矿物成分主要是粘土矿物,碳酸盐和残余的石英长石等,句层理结构,岩性一般哟明显的各项异性,按形成条件及结构特点,沉积岩分为:火山碎屑岩,粘土岩,化学岩和生物化学岩 变质岩:是在已有岩石的基础上,经过变质混合作用后形成的,温度和压力的不同,生成比不同的变质岩。 5岩石物理性质的主要指标及其表达方式是什么?P24-29

有容重,比重,孔隙率,含水率吸水率,渗透系数,抗冻系数。 重点是:比重、容重、吸水率、透水性的公式看看。 岩石在一定的条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性,含水率=岩石中水的质量与岩石烘干质量的比值。 岩石的透水性是岩石能被水透过的的性能。可用渗透系数来衡量。 P30 岩石在反复冻融后强度降低的主要原因是:一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、缩不均匀二导致岩石的结构破坏;二当温度降到O°C一下时,岩石空隙中的水讲结冰,其体积增大约9%,会产生很大的膨胀压力,使岩石结构发生改变,直至破坏。 6 岩石的的强度及岩石单轴压缩破坏有几种形式?P31 岩石在各种载荷的作用下达到破坏的时所能承受的最大压力称为岩石的强度。 有三种,X状共轭斜面剪切破坏;但斜面剪切破坏;拉伸破坏。P33 7 什么是全应力应变曲线?P48 曲线不仅包括应力应变达到峰值时的曲线,还包括岩石超过峰值强度破坏后的变形特征。要用刚性试验机才能获得。 8 什么是摩尔包络线?如何根据实验绘制摩尔包络线? 试件破坏时的应力摩尔圆,沿着很多的摩尔圆绘制包裹的曲线,也就是摩尔强度曲线,有直线型,有抛物线型的,包络线与Y轴的截距称为岩石的粘结力,与X轴的夹角称为岩石的内摩擦角。 有两种方式得到摩尔包络线:一对五六个岩石试件做三轴压缩实验,每次的围压不等,由小到大,得出每次试件破坏时的应力摩尔圆,有时也用单

岩石力学复习提纲

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?

岩石力学参数测试

3.2 侏罗系煤岩层物理力学性质测试 3.2.1试验仪器及原理 本试验采用电子万能压力试验机(图3.24)对侏罗系、石炭系岩石试样进行抗压强度、抗拉强度以及抗剪强度的测定。 (a) 电子万能压力试验机 (b) 单轴抗压强度测试 (c) 抗拉强度测试 (d) 抗剪强度测试 图3.24 岩石力学电子万能压力试验机及试验过程 (1) 岩石抗压强度测定: 单轴抗压强度的测定:将采集的岩块试件放在压力试验机上,按规定的加载速度(0.1mm/min)加载至试件破坏。根据试件破坏时,施加的最大荷载P ,试件横断面A 便可计算出岩石的单轴抗压强度S 0,见式(3.1)。 S 0= P A (3.1) 一般表面单轴抗压强度测定值的分散性比较大,因此,为获得可靠的平均单轴抗压强度值,每组试件的数目至少为3块。 (2) 岩石抗拉强度的测定: 做岩石抗拉试验时,将试件做成圆盘形放在压力机上进行压裂试验,试件受集中荷载的作用,见式(3.2)。

S t = 2P DT π (3.2) 式中:S t ——岩石抗拉强度 MPa ; P ——岩石试件断裂时的最大荷载,KN ; D ——岩石试件直径; T ——岩石试件厚度。 为使抗拉强度值较准确,每种岩石试件数目至少3块。 (3) 岩石抗剪强度测定: 将岩石试件放在两个钢制的倾斜压模之间,然后把夹有试件的压模放在压力实验机上加压。当施加荷载达到某一值时,试件沿预定的剪切面剪断,见式(3.3)。 sin cos n T P A A N P A A τασα? = =? ??? ==?? (3.3) 式中:P ——试件发生剪切破坏时的最大荷载; T ——施加在破坏面上的剪切力; N ——作用在破坏面上的正压力; A ——剪切破坏面的面积; τ——作用在破坏面上的剪应力; n σ——作用在破坏面上的正应力; α——破坏面上的角度。 每组取3块试件,变换不同的破坏角,根据所得的数值,便可在στ-坐标系上画出反映岩石发生剪切破坏的强度曲线。并可求出反映岩石力学性质的另外两个参数:粘聚力c 及内摩察角?。 3.2.2 标准岩样加工 根据需要和所在矿的条件,在晋华宫矿12#煤层2105巷顶板钻取岩样,钻孔长度约22m ,在。根据各段岩心长度统计结果,晋华宫矿顶板岩层的RQD 值为72.4%,围岩质量一般。 岩心取出后,随即贴上标签,用透明保鲜袋包好以防风化,之后装箱,托运到实验室,经切割、打磨、干燥制成标准的岩石试样,岩样制作过程见图3.25。

岩石力学复习重点

岩石力学复习重点 1.、绪论 1.岩石材料的特殊性:岩石材料不同于一般的人工制造的固体材料,岩石经历了漫长的地质构造作用,内部产生了很大的压应力,具有各种规模的不连续面和孔洞,而且还可能含有液相和气相,岩石远不是均匀的、各向同性的弹性连续体。 2.岩石与岩体的区别: (1)岩石:是组成地壳的基本物质,他是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。 (2)岩体:是指一定工程范围内的自然地质体,他经历了漫长的自然历史过程,经受了各种地质作用,并在地应力的长期作用下,在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹如不整合褶皱断层层理节理劈理等不连续面。 重要区别就是岩体包含若干不连续面。起决定作用的是岩体强度,而不是岩石强度。 3.岩体结构的两个基本要素:结构面和结构体。 结构面即岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小的面状地质界面,包括物质的分界面与不连续面。 被结构面分割而形成的岩块,四周均被结构面所包围,这种由不同产状的结构面组合切割而形成的单元体称为结构体。 2.岩石的物理力学性质 1.名词解释: 孔隙比:孔隙的体积(Vv)与岩石固体的体积的比值。 孔隙率:是指岩石试样中孔隙体积与岩石总体积的百分比。 吸水率:干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量与岩石干重量之比的百分率。其大小取决于岩石中孔隙数量多少盒细微裂隙的连通情况。 膨胀性:是指岩石浸水后体积增大的性质。 崩解性:岩石与水相互作用时失去粘结力,完全丧失强度时的松散物质的性质。扩容:岩石在压缩载荷作用下,当外力继续增加时,岩石试件的体积不是减小,而是大幅度增加的现象。 蠕变:应力恒定,变形随时间发展。 松弛:应变恒定,应力随时间减少。 弹性后效:在卸载过程中弹性应变滞后于应力的现象。 长期强度:当岩石承受超过某一临界应力时,其蠕变向不稳定蠕变发展,当小于该临界值时,其蠕变向稳定蠕变发展,称该临界值为岩石的长期强度。 2.岩石反复冻融后强度下降的原因: 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。 3.影响岩石强度的主要实验因素有哪些?

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

岩石力学复习复习过程

精品文档 一、名词解释 1、岩石:岩石是组成地壳的基本物质,它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。 2、岩体:岩体是指一定工程范围内的自然地质体,它经历了漫长的自然历史过程,经受了各种地质作用,并在地应力的长期作用下,在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹,例如不整合、褶皱、断层、层理、节理、劈理等不连续面。 3、岩石与岩体的重要区别就是岩体包含若干不连续面。 4、扩容:随着应力的增加,这种偏离的程度也愈来愈大,在接近破裂时,偏离程度是如此之大,使得岩石在压缩阶段的体积超过其原来的体积,产生负的压缩体积应变,称之为扩容。 5、剪胀:在剪应力作用下,模型上半部沿凸台斜面滑动,除有切向运动外,还产生向上的移动。这种剪切过程中产生的法向移动分量称之为剪胀。 6、围岩:隧道周围一定范围内,对洞身的稳定性有影响的岩土体。 7、围岩应力:指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。 8、崩塌:指块状岩体与岩坡分离,向前翻滚而下。 9、滑坡:指岩体在重力作用下,沿坡内软弱结构面产生的整体滑动。 10、岩石的渗透性:指在水压力作用下,岩石的孔隙和裂隙透过水的能力。 11、岩石的软化性:指岩石在与水相互作用时强度降低的特性。 12、平面应力:只在平面内有应力,与该面垂直方向的应力可忽略,例如薄板拉压问题。 13、平面应变:只在平面内有应变,与该面垂直方向的应变可忽略,例如水坝侧向水压问题。 14、蠕变:指在应力为恒定的情况下岩石变形随时间发展的现象。 二、 1、反复加载与卸载条件下岩石的变形特性 (1)卸载应力水平一定时,每次循环中的塑性应变量逐渐减小,加、卸载循环次数足够多后,塑性应变增量将趋于零。 (2)加卸载循环次数足够多时,卸载曲线与其后一次再加载曲线之间所形成的带回环的面积将愈来愈小,且愈靠拢而愈趋于平行。 (3)如果多次反复加载、卸载循环,每次施加的最大载荷比前一次循环的最大载荷为大,随着循环次数的增加,塑性滞回环的面积也有所扩大,卸载曲线的斜率也逐次略有增加。2、马克斯威尔模型——用弹性单元和黏性单元串联而成 开尔文模型——由弹性单元和黏性单元并联而成。 3、结构面按照地质成因的不同,可划分为原生结构面、构造结构面、次生结构面三类。 4、结构面的延展性可用切割度Xe来表示 结构面的线密度K:指同一组结构面沿着法线方向单位长度上结构面的数目。 5、结构面的力学性质主要包括变形性质(法向变形、剪切变形)与强度性质(抗压强度、抗剪强度)。 6、Kn称为法向变形刚度,反映结构面产生单位法向变形的法向应力梯度。它不仅取决于岩石本身的力学性质,更主要取决于粗糙结构面接触点数、接触面积和结构面两侧微凸体相互啮合程度。Kno是结构面的初始刚度。 7、岩石质量指标(RQD)分类 岩体地质力学分类(CSIR分类)压强度>剪强度>拉强度 8、地应力:存在于岩体中未受扰动的自然应力或称为原岩应力。 9、地基破坏主要有三种破坏模式:冲切破坏、折断破坏和弯曲破坏。 10、坚硬岩基滑动破坏往往受到岩体中的节理、裂隙、断层破坏带以及软弱结构面的空间方位及其相互间的组合形态控制。 精品文档

岩石力学复习题

概念 岩石力学:是研究岩石的力学性状和岩石对各种物理环境的力场产生效应的一门理论科学。 岩石:是组成地壳的基本物质,它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而成的自然体。 岩体:由结构面和结构体组成的地质体。 结构面:指岩体中存在着的各种不同成因和不同特性的地质界面。 岩石结构:岩石矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、脉结类型等。 软化系数指岩石试样在饱水状态下的抗压强度σcw 与在干燥状态下的抗压强度σc 之比 弹性模量E;单向受压时,弹性变形范围内正应力与轴向应变之比 变形模量:单向压缩时,轴向应力与轴向总应变的比值 泊松比:岩石在单轴压缩条件下横向应变与纵向应变之比 抗压强度岩石试件在单轴受压条件下出现破坏时,试件单位面积上所能承受的最大压应力 抗拉强度:岩石试件在单轴拉伸条件下出现破坏时,试件单位面积上所能承受的最大拉应力 抗剪强度:岩石试件在剪切荷载作用下,抵抗剪切滑动破坏的能力。 流变性:指在外力不变的条件下,岩石应力或应变随时间而变化的性质。 蠕变:当应力保持恒定时,应变随时间延长而增大。 准岩体强度:由完整岩石试件的强度和岩石完整性系数K 确定。 完整性系数(龟裂系数)——根据弹性波在岩体和该岩石试件中的传播速度比。 普氏系数:f=σC/10 原岩应力:原岩中天然赋存的应力称为原岩应力,又称为初始应力、天然应力或地应力 自重应力:地壳上部各种岩体由于受到地心引力的作用而产生的应力。它是由岩体自重引起的 构造应力:由地质构造作用产生的应力称为构造应力. 侧压系数:某点水平应力与垂直应力的比值. 狭义地压 :因围岩位移和冒落破坏而作用在支架上的压力 广义地压:将巷道无支护条件下原岩对围岩的压力 地压现象:围岩发生变形、出现裂隙、断裂冒落和支架破坏的现象 次生应力(二次应力)岩体开挖扰动了原岩的自然平衡状态,使一定范围内的原岩应力发生变化,变化后的应力称为次生应力或二次应力。 变形地压 :岩体受支架约束而产生的对支架的压力 散体地压:如果假设支架,冒落下的岩体会以重力的方式作用在支架上。此时支架所承受的压力。 崩落角:指地表裂缝区的最边缘至井下采空区下部边界线的连线与水平面所成的夹角。 移动角:地表位移边界线至采空区下部边界线的连线与水平面所成的夹角。 问题 1. 岩石与岩体的区别。 岩石是矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体。岩体,是指一定工程范围内的自然地质体,它经历了漫长的自然历史过程,经受了各种地质作用,并在 %钻孔总长度 以上岩芯累计长度10010?≥=cm RQD

(完整版)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 )岩体中含有大量的不连续 ( 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单无块体,其结构类型的划分取决于() (A)结构面的性质(B)结构体型式 (C)岩石建造的组合(D)三者都应考虑 1、A 2、C 3、C 4、A 5、D 6、A 7、C 8、 B 9、A 10、D 选择题 1、在我国工程岩体分级标准中,软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为()。(A)15~30MPa (B)<5MPa (C)5~15MPa (D)<2MPa 2、我国工程岩体分级标准中岩体完整性确定是依据()。

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

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