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岩石力学题库

第一部分填空题

1、岩石力学定义

①岩石力学是研究岩石的力学性态的理论和应用的科学，是探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应的科学。识记（1分/空） ②岩石力学是研究岩石在荷载作用下的应力、变形、破坏规律以及工程稳定性等问题。识记（1分/空）

2、岩石力学研究内容

①岩石力学研究的主要领域可概括为基本原理、实验室和现场试验、实际应用。识记（1分/空）

3、岩石力学研究方法

①岩石力学研究方法主要有工程地质研究法、试验法、数学力学、分析法、综合分析法。理解（1分/空）

4、岩石的常用物理指标

①在工程上常用到的物理指标有：容量、比重、孔隙率、吸水率、膨胀性、崩解性等。识记（1分/空）

②岩石的容量γ是指岩石的单位体积（包括岩石孔隙体积）的重力，单位是3/m KN 与岩石密度ρ的关系为：8.9?=ργ。识记（1分/空）

③岩石的密度ρ是指岩石的单位体积的质量（包括孔隙体积）单位是3/m kg 与岩石容重γ的关系为：8.9?=ργ。识记（1分/空） ④岩石的比重就是岩石的干的重力除以岩石的实际体积，再与4。C 时水的容重相比。计算公式是：s w s

s W G νγ=。识记（1分/

空）

⑤孔隙率是指岩石试样中孔隙体积与岩石试样总体积的百分比，工程设计上所用的孔隙率常是利用w s d r G γη-

=1计算出来。识

记（1分/空）

⑥孔隙率是反映岩石的密度和岩石质量的重要参数。孔隙率愈大表示岩石中的空隙和细微裂隙愈多，岩石的抗压强度随之是降低。理解（1分/空）

⑦表示岩石吸水能力的物理指标有吸水率和饱和吸水率，两者的比值被称为饱水系数，它对于判别岩石的抗冻性具有重要意义。理解应用（1分/空）

⑧岩石的吸水能力大小，一般取决于岩石所含孔隙的多少以及孔隙和细裂隙的连通情况。岩石中包含的孔隙和细微裂隙愈多，连通情况愈好，则岩石吸入的水量就愈多。理解（1分/空） ⑨岩石的抗冻性就是岩石抵抗冻融破坏的性能，一般用抗冻系数和重力损失率两个物理指标来表示。识记（3分/空）

5、岩石的渗透性及水对岩石的性状影响

①岩石的渗透性是指在水压力的作用下，岩石的孔隙和裂隙透过水的能力。表示岩石渗透能力的物理指标是渗透系数k 。识记（1分/空）

②渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力，它的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。理解（1分/空） ③水对岩石性状的影响主要表现在岩石的抗冻性、膨胀性、崩解性、软化性。

④岩石的软化是指岩石与水相互作用时降低强度的性质，常用的物理指标为软化系数，即饱和抗压强度与抗压强度的比值。识记（1分/空）

⑤岩石的膨胀性是指岩石浸水后体积增大的性质。这种现象的发生必备条件是岩石中含有粘土矿物。表示岩石的膨胀性能的

物理指标是膨胀力和膨胀率。识记（1分/空）

⑥岩石的软化性是指岩石与水相互作用时降低强度的性质。岩石软化作用的机理是由于是水分子进入岩石分子间间隙而削弱分子间连结能力造成。理解识记（2分/空）

6、岩体结构

①岩体是指在一定地质条件下，会有诸如裂隙、书理、层理、断层等地质界面组成的现场岩石。识记（2分/空）

②岩石是由液相、固相、气相三相组成的天然矿物集合体。识记（1分/空）

③岩体结构包括结构面和结构体，从数量上表示裂隙的发育程度的常用指标有裂隙频率和裂隙度。识记（2分/空）

④岩体结构面按成因可分为原生结构面、构造结构面及次生结构面三种。识记（1分/空）

⑤裂隙频率（K）是指岩体内单位长度直线所穿过裂隙的条数。识记（2分/空）

⑥裂隙度有二向裂隙度和三向裂隙度之分。二向裂隙度是指岩体内一个平行于裂隙的截面口，裂隙的面积与整个岩石截面积比值，三向裂隙度是指某一组裂隙在岩体中所占总面积与总体积之比。识记（1分/空）

⑦岩体的力学性质不同于一般固体介质，它具有显著的不连续性、不均匀性和各向异性。理解（1分/空）

⑧描述岩体内裂隙发育程度的指标有：裂隙频率（K）、裂隙度其中裂隙度有二向裂隙度和三向裂隙度之分。识记（1分/空）

7、岩体工程分类

①米勒（M iller）和迪尔提出岩石分类方法考虑了单轴抗压强度和岩石的弹性模量二个力学指标，根据岩石的单轴干抗压强度把岩石化分为五级又根据模量比把岩石划分为H、M、L三级，两者相结合把每类岩石划分了十五个等级。识记（1分/空）

②RMR分类即比尼奥斯基岩体工程分类，考虑了岩块强度、地下水、节理间距、节理状态、RQD值等五项因素，进行评分。再根据节理裂隙的产状变化对RMR初值加以修正。识记（1分/空）

8、岩石的破坏

①岩石的破坏形式：脆性破坏、延性破坏、弱面剪切破坏。

②岩石的脆性破坏：岩石在达到破坏时，没有显著变形。

③岩石的延性破坏：岩石在达到破坏时，变形量很大，没有明显的破坏应力。

9、岩石力学强度的定义

①岩石的力学强度是工程设计中最重要的力学指标，分别是单轴抗压强度，抗拉强度、抗剪强度。

②同一岩石其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岩石的抗压强度就是岩石试件在单轴压力（无围压）作用下，抗压破坏的极限能力。它在数值上等于破坏时的最大压应力。

④岩石的抗拉强度就是岩石试件在单轴拉力作用下，抗拉破坏的极限能力，在数值上等破坏时的最大拉应力。

⑤影响岩石抗压强度的主要因素一般有：矿物成份、结晶程度和颗粒大小、胶结情况、生成条件、风化作用、密度、水的作用、试件形状和尺寸、加荷速度等。

⑥常用来测定岩石抗拉强度的试验方法有直接抗接试验，是在拉力机上进行；间接的巴西试验法（或称为劈裂法）是在压力机上进行。

⑦岩体的强度不仅与组成岩体的岩石的性质有关，而且与岩体内的结构面有关，此外，还与其所受的应力状态有关。

⑧岩石的抗剪强度就是指岩石抵抗剪切破坏（滑力）的能力，用凝聚力C和内摩擦角Φ来表示。

⑨常用来测定岩石抗剪强度的室内方法有：直接剪切试验、楔形剪切试验、三轴压缩试验。

⑩岩体的抗剪强度常用现场强度试验来测定，具体方法有：现场直接剪切试验，现场三轴压缩试验。

⑾在整理直剪试验资料时，作出试验破坏全过程曲线，该曲线上p τ，代表裂隙发展强度（或极限强度）、f τ代表峰值强度、o τ代表剩余强度。

○11岩石的剪切试验可分为抗剪断试验、抗剪试验(或称摩擦试验)以及抗切试验(在剪切面上不加法向荷载的情况下剪切)三种。

10、岩石的破坏准则

①已学过的岩石强度破坏准则有最大正应力、最大正应变，最大剪应力，八面体剪应力，莫尔理论及莫尔库仑准则，格里菲斯理论，修正的格里菲斯理论，伦特堡理论，经验准则等。 ②下面四个公式对应的破坏准则是：

0))()((22322222

1=---R R R σσσ（最大正应力理论） R 2)()()(223231221=-+-+-σσσσσσ（最大八面体剪应力理论）

[]{}[]{}[]{}0)()()(222132232122312=-+--+--+-R R R σσμσσσμσσσμσ（最大正应变理论）

()[]()[]()[]0221222232231=------R R R σσσσσσ （最大剪应力理论） ③下面四种破坏准则的计算公式是：

最大正应力理论：0))()((22322222

1=---R R R σσσ 最大正应变理论：

[]{}[]{}[]{}

0)()()(222132232122312=-+--+--+-R R R σσμσσσμσσσμσ

最大剪应力理论：()[]()[]()[]0221222232231=------R R R σσσσσσ 八面体剪应力理论：R 2)()()(223231221=-+-+-σσσσσσ ④莫尔理论的关系式是：)(στf =莫尔库仑准则的关系式是：?στtg c f += 。两者的关系是：莫尔库仑理论是莫尔理论在低应力状态下，莫尔包络线为直线的一种形式。

⑤岩石的性质不同莫尔包络线的形式不同。对于脆性材料莫尔包络线是摆线或双曲线形式。对于塑性材料莫尔包络线是抛物线形式。

⑥岩石的性质不同莫尔包络线的形式不同。对于脆性材料莫尔包络线是摆线或双曲线形式。对于塑性材料莫尔包络线是抛物线形式。

⑦格里菲斯理论把岩石看作为有细小裂隙的不均质材料，岩石之所以破坏是由于在裂隙边壁上拉应力集中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应力集中所致外，还可以是压应力集中引起裂隙沿裂隙长轴方向发生剪切破坏。

⑧格里菲斯理论把岩石看作有细小裂隙的不均质材料，这种理论适合于“判断”脆性材料的破坏。

⑨不能用于判断脆性岩石破坏的强度准则有：最大剪应力理论、八面体剪应力理论。

⑩不能用于判断塑性岩石破坏的强度准则有：最大正应力理论，最大正应变理论。

○

⒒已知岩块的内摩擦角和内聚力，则岩块的抗压强度：??sin 1cos 2-=c Rc ，理论上的抗拉强度：?

?sin 1cos 2+=c Rt 。

○⒓在公式??σσN c N 231+=中，?

N c 2代表岩石的单轴抗压强度。

11、岩体强度和结构面对岩体强度的影响

①均质岩石破坏面与主应力面总成一定的关系，当抗压破坏时，破裂面与最大主应力成245.?-

角，当拉断时，破裂面就是最大主应力面。

②试验发现，当结构面处于某种方位时（用倾角表示）在某些应力条件下，破坏不沿结构面发生，而是仍在岩石材料内发生。只有当o j 90<<β?的条件下，才可能沿结构面发生破坏，若围岩保持不变，当结构面倾角245j o ?β+

=的情况下，岩体最易沿结构而破坏。

③节理岩体地下洞室边墙在结构面倾角j ?β>情况下，边墙岩体有处于不稳定状态的可能。

④均质岩体内某点的应力状态满足??σσσσsin 23131<++-cctg 时，该点处于稳定状态。（同莫尔库仑准则）

12、岩石中水对强度的影响

①一般来说，某些岩石受水影响而性质变坏主要是由于胶结物的破坏所致。然而，在大多数情况中，对岩石强度最有影响的是孔隙和裂隙中的水压力。

②在三轴试验中随着孔隙水压力的减少同种材料从脆性性状，向延性性状进行变化。即孔隙水压力的作用是增加材料的脆性性质。

第二部分单选

1、岩石的常用物理指标。识记（2分/题）

①A.(V W

=γ √ ） B. (V W S

=γ )

C. (V W

m =γ ) D. (Vs W s

d =γ )

② a. w s V W G γ=(√ ) b. w

s V W W G γ-=

( ) c. w s

s V W G γ=( ) d. w

s s V W

G γ=( )

③ a.W S G γγη-=1（） b. W

S G γγ

η+=1（

） c. W S d

G γγη-=1（√ ） d. W

S d

G γγη+=1（

） ④ a.d e k w μγ123

=（ √ ） b. d e k w μγ63

=（） c. d e k w μγ122

=（） d. d e k w μγ62

=（）

⑤a.pA QL k w

γ=( √ ) b. LA Qp k w

γ=( ) c. PA QL k w γ=( ) d. LA QP

k w

γ=( )

2、岩体工程分类

⑥模量比是指：识记（2分/题）

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。（）

⑦岩石点荷载强度指数与单抗干抗压强度之间关系：应用（2分/题）

a.25倍的点荷载指数约等于单轴抗干抗压强度。（√）

b.点荷载指数约等于25倍的单轴抗干抗压强度。（）

c.5倍的点荷载指数约等于单轴抗干抗压强度 .()

d.点荷载指数约等于5倍的单轴抗干抗压强度.()

⑧节理裂隙产状变化对隧道稳定最有利的状态是下列那种情况。应用（2/题）

a 、节理走向垂直于隧道轴线，且顺倾向开挖。（）

b 、节理走向垂直于隧道轴线，且逆倾向开挖倾向。（√）

C 、节理走向平行于隧道轴线。（）

3、岩石的破坏形式：

①岩石内结晶晶格错位的结果，引起岩石的

a 、脆性破坏

b 、塑性破坏

c 、弱面剪切破坏 ②岩石中细微裂隙的发生和发展结果引起岩石的

a 、脆性破坏

b 、塑性破坏

c 、弱面剪切破坏

2、岩石的强度及其试验

③室内静荷载单轴抗压强度试验要求加荷速度：

a.0.5_0.8MPa/s

b. 0.5_1.0MPa/s

c. 0.3_0.5MPa/s

d. 0.3_0.8MPa/s

④a.DL P R t πmax 2= b. D

L P R t πmax 2= c. DL P R t πmax 6= d. D L P R t πmax 6= ⑤岩石的单轴抗压强度一般与单轴抗拉强度间成下列哪种关

系：

a.Rc=(1-4)Rt

b. Rc=(4-10)Rt

c. Rt=(1-4)Rc

d. Rt=(1-4)Rc

⑥在直剪试验中，施加一垂直荷载之后，逐渐施加水平荷载，直至试件发生剪切破坏，试件的体积最终会

a 、始终不变

b 、减小

c 、增大

⑦三轴压缩试验试件的破裂面与大主应力1σ之间夹角为： a.45o -φ／2 b. 45o ＋φ／2 c. 45o d. 90o

⑧同一种岩石其单轴抗压强度Rt ，单轴抗拉强度Rc ，抗剪强度τf 之间一般存在下列哪种关系

a 、Rt

b 、R

⑨岩石试件中有一结构面，试件在单轴压缩情况下，若沿结构面破坏，要求荷载与该结构面法线夹角应

a.0o 附近

b.30o 附近

c.60o 附近

d. 90o 附近

4、岩石的破坏准则

① a. ασσσσσ2cos 223131-++= b. ασσσσσ2cos 223131--+= c.ασσσσσ2sin 223

1-++= d. ασσσσσ2sin 223

1--+=

② 下面岩体的那种应力状态是稳定状态 a.?σσσσcctg 23131++-

σσσσcctg 23131++- >sin α c.

?σσσσcctg 23131++- =sin α ③ a.

?σσσσcctg 23131-+- =sin α b. ?σσσσcctg 23131++- =sin α c. ?σσσσcctg 23131+++ =sin α d. ?

σσσσcctg 23131-++ =sin α ④a.)(42y xy Rt Rt στ+= b. )(42y xy Rc Rt στ+=

c. )(42x xy Rt Rt στ+=

d. )(42x xy Rc Rt στ+=

④ a.??sin 1cos 2-=

c Rc b. ??sin 1cos 2+=c Rc c. ??cos 1sin 2-=c Rc d. ?

?cos 1sin 2+=c Rc ⑥a. ??cos 1sin 2-=

c Rt b. ??sin 1cos 2+=c Rt c. ??cos 1sin 2+=

c Rt d. ?

?sin 1cos 2-=c Rt 第三部分判断

1、岩石的物理性质

①岩石是由液相、固相、气相三相组成的天然矿物集合体。（√）

②岩体是指在一定地质条件下，会有诸如裂隙、书理、层理、断层等地质界面组成的现场岩石。（√）

③岩石的软化性是指岩石与水相互作用时降低强度的性质。岩石软化作用的机理是由于是水分子进入岩石分子间间隙而削弱分子间连结能力造成。（√）

④岩石的孔隙愈高，表明空隙和细裂隙愈多，岩石的强度随之降低。（√）

⑤岩石的饱水系数越高，其越冻性能越好。（*）

⑥岩石的比重取决于组成岩石的矿物比重，大部分比重介于

2.50至 2.80之间，一般情况下的酸性岩石的比重要比基性超基性岩石的比重高。（*）

2、岩体工程分类

⑦岩石质量指标ROD值即为岩芯采取率。（*）

⑧RMR分类法考虑了岩石强度、节理间距、节理状态及地下水状态和RQD值等综合因素对岩体质量进行评判。（*）

3、岩石的破坏特征

①岩体在荷载作用下能承受的最大压应力值叫做单轴抗压强度（）

②岩石的脆性破坏是由于岩石中裂隙的发生和发展的结果所致（）

③岩石的脆性破坏是指岩石在荷载作用下，没有显著的变形便突然破坏（）

④岩石在破坏之前的变形很大，且没有明显的破坏荷载，这种岩石材料具有脆性特征（）

⑤岩石的塑性破坏是由于岩石内结晶品格错位的结果所致（）

4、岩石的强度

①岩石的抗压强度可由单轴压缩试验和三轴压缩试验获得（）

②一般情况下，岩块在三向应力状态下抵抗破坏的能力要比单向受力条件下要高。（）

③一般而言，结晶岩石比非结晶岩的强度高，粗粒结晶的岩石比细粒结晶的岩石强度高。（）

④对沉积岩来说，胶结情况和胶结物的物质组成对强度的影响很大，一般而言，钙质胶结比泥质胶结和硅胶结的岩石强度要偏低（）

⑤把岩块的各种强度值进行对比，一般是抗压强度>抗剪强度>抗拉强度（）

⑥一般情况下，岩体的强度可由岩块强度来代表。（）

5、岩石的破坏准则

①最大正应力理论是用来判断塑性岩石破坏的理论。（）

②最大正应变理论是用来判断脆性岩石破坏的理论。（）

③最大剪应力理论是用来判断塑性岩石破坏的理论。（）

④最大剪应力理论是用来判断脆性岩石破坏的理论。（）

⑤格里菲里理论把材料看作非均质的含有许多细微裂隙的介质，其认为岩石之所以破坏是由于在孔隙周边压应力集中引起。

⑥根据莫尔理论可推测岩石的剪切峰值强度只要应力组合适合可以无限增大（）

⑦根据莫尔一库伦准则可证明均质岩石的破坏面法线与大应力方向间夹角为（）

6、岩石中水对强度的影响结构面特性对强度的影响，结构面特征对强度的影响。

①岩石中孔隙压力的作用是可以冲加岩石材料的塑性性质。（）

②岩石中孔隙水压力的作用是可以冲加岩石材料的脆性性质。（）

③岩体受空间应力的作用，表示垂直应力，表示水至应力，当岩体内结构面的倾角满足，的条件时，才可能沿结构面发生破坏。（）

④在低应力状态下，结构面的粗糙程度对结构面的抗剪强度有影响。即结构面粗糙度超高，抗剪强度越大。（）

⑤在剪切破坏过程中，试件体积的变化是逐渐减小。（）

⑥岩体中存在一组相互平等结构面、垂直结构面和平行结构面作抗压单轴试验时，在其它条件不多的情况下两者所对应的峰值强度大小相差很大。（）

⑦岩体的强度不仅与组成岩体的岩石性质有关，而且与岩体内的结构面有关，此外，还与其所受的应力状态及地下水有关。（）

第四部分简答题

1、岩石力学的定义

岩石力学它是研究岩石的力学性态的理论和应用的科学，是探讨岩石对其周围物理环境中力场反应的学科，具体而言，研究岩石荷载作用下的应力、变形和破坏规律以及工程稳定性等问题。

2、岩石力学研究内容

岩石力学的主要领域：

a、基本原理，包括岩石的破坏、断裂、蠕变以及岩石内应力、应变理论等的研究。

b、实验室试验和现场（原位）试验，包括各种静力和动力方法，以测定岩块和岩体在静力和动力荷载下的性状以及岩体内的初始应力。

C、实际应用方面，包括地表岩石地基，地表挖掘，地下洞室、光面破碎、岩爆等问题的研究。

3、岩石力学的研究方法

岩体力学研究中必须采用以下几种研究方法：

a、工程地质研究法。

b、试验法（现场、室内）

c、数学力学分析法

d、综合分析法

4、岩石的物理性质

①岩石是由几相组成：由固相、液相、气相三相组成。（2分）

②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？

岩石的常用物理指标有：容量、比重、孔隙率、吸水率、膨胀性、崩解性。

与岩石抗压强度存在一定关系的物理指标有：容量、比重、孔隙率、吸水率，一般是容量、比重越大，岩石抗压强度越高，孔隙率或吸水率越大，岩石的抗压强度越低。

5、岩石结构

① 何为结构面？结构面按成因分为几类？研究结构面特性时应从注意那些特征？

结构面是指岩体中的各种地质界面，它包括物质分异面和不连续面，诸如层面和断层面。

结构面按成因分为：原生结构面（层理、不整合面、层面、软算夹层等）、构造结构面（断层、节理裂隙）、次生结构面。研究结构面时应注意其规模，物质组成及结合状态、连续性、密集程度等。

②详细说明比尼奥斯基岩体工程分类方法的原理，考虑因素及优缺点。（15分）

RMR 岩体工程分类方法是——考虑诸各因素综合分析后对岩体的工程性质和性能作出质量判定。它首先考虑了组成岩体的岩石材料的抗压强度，岩石的RQD 值、节理间距、节理状态以及地下水的状况，其次根据节理、裂隙产状变化对以上判断所得结论进行修正。这种分类方法考虑因素全面，但我们知道，在实际工程中，岩体稳定性与地应力场的具体分布有密关系，而这种分类方法中却未加考虑。

第五部分计算题

1 已知岩样的容重γ=22.5kN/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 ，干容重d γ及饱和容重m γ。

2 有一长 3.0m 、截面积0.6m 2的大理岩柱体，求在环境温度骤然下降40℃条件下，岩柱散失的热量及因温差引起的变形大小？(已知大理岩石比热C g J c ο/85.0=，线膨胀系数C ο/1105.15-?=α)。

3 在由中粒花岗岩构成的工程岩体中，有三组原生节理互成直角相交，各组节理的间距分别为10cm 、30cm 和50cm ，试计算裂隙频率和结构体的大小，并判断该岩体属于哪种结构类型。

4 据现场观测，中粒花岗岩体中节理均呈微张开(宽度小于1mm)，节理面有轻度风化，但保持潮湿状态，又实测点荷载指数为 3.5，如按最有利的条件开凿直径15m 的隧洞，试估算无支护条件下的洞壁最长稳定时间。

5 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。

3)在上述试验中与最大主应力平面成30°夹角的那个平面上的抗剪强度。

4)破坏面上的正应力和剪应力。

5)预计一下单轴拉伸试验中的抗拉强度。

6)岩石在垂直荷载等于零的直接剪切试验中发生破坏，试画出这时的莫尔圆。

6 将直径为5cm 的岩心切成厚度为2.5cm 的薄岩片，然后进行劈裂试验，当荷载达到5000N 时，岩片即发生开裂破坏，试计算试件的抗拉强度。

7 岩石试件的单轴抗压强度为120MPa ，泊松比25.0=μ。

1)岩石试件在三轴试验中破坏，破坏时的最小主应力为

90MPa ，中间主应力为160MPa ，试根据八面体剪应力理论的破坏准则及最大正应变理论的破坏准则推算这时的最大主应力1σ；

8 设岩体内有一组节理，其倾角为ο55=β，节理面上的凝聚力为120=j c kPa ，内摩擦角为ο30=j ?，孔隙水压力w p ，边墙岩体内大主应力为垂直方向1000=y σkPa ，在这岩体内开挖一个洞室，必须对边墙施加140kPa 的水平压力才能使边墙稳定，试推算节理面上的孔隙水压力w p 。

9 在用地震波法动力测试中，已经测得纵波波速s m C p /4500=，横波波速s m C s /2500=，设岩体的密度3/2700m kg =ρ，试计算E 和μ。

10 在圆形试验洞的洞壁上的测点1处进行应力测量(用应力解除法)，应变花按等边三角形布置，见题5-1图中黑粗线，其中有一应变元件布置成与z 轴平行量测1ε(见题5-1图)。今测得三个方向的应变为：6110402-?=ε，6210334-?=ε，6310298-?=ε，已知岩石的弹性模量E =4×104MPa ，泊松比μ=0.25。

1)试求测点1处的大小主应变m ax ε、m in ε以及它们的方位。

2)试求大、小主应力m ax σ、min σ。

3)试求该点处的纵向应力z σ(即沿z 方向的法向应力)。

4)今在与点1同一横断面上的测点2处测得切向应力2,θσ=10.8MPa ，试求岩体的初始应力v p 和h p 。

11 今在10=K 的均质石灰岩体地表下100m 深度处开挖一个圆形洞室，已知岩体的物理力学性指标为：25=γkN/m 3，C =0.3MPa ，?=36°试问洞壁是否稳定？

12 设有一排宽度为15m 、高度h =7.5m 的圆角矩形洞室。它们的间距(中心到中心)为25m 。这排洞室在均质、各向同性的砂岩

中的300m 深度处。岩体的物理力学性指标为：γ=25.6kN/m 3，抗压强度c R =100MPa ，抗拉强度t R =10MPa ，泊松比μ=0.5，10=K ，试求洞群的安全系数。

13 在地下50m 深度处开挖一地下洞室，其断面尺寸为5m ×5m 。岩石性质指标为：凝聚力c =200kPa ，内摩擦角ο33=?，容重γ=25kN/m 3，侧压力系数7.00=K 。已知侧壁岩石不稳，试用太沙基公式计算洞顶垂直山岩压力及侧墙的总的侧向山岩压力。

14 某圆形隧洞直径8m ，围岩裂隙很发育，且裂隙中有泥质填充。隧洞埋深为120m ，围岩的力学指标为：c =400kPa ，?=40°，考虑到隧洞衬砌周围的回填不够密，凝聚力和内摩擦角均有相应的降低。

1)试求塑性松动圈子的厚度(取c 0=0.25c )；

2)试求松动压力a p 。

15 某地拟开挖大跨度的圆形隧洞，需事先确定开挖后洞壁的应力值。为此在附近相同高程的试验洞内作了岩体应力测量工作，测得天然应力为：4.1=v p MPa ，h p =2MPa ，试求开挖后洞壁A 、B 、C 三点的应力。

16 在上题中，将洞室改为宽高比B/h =0.5的椭圆洞室，试计算相应点A 、B 的应力；其次改为B/h =2的椭圆洞室，计算相应点A 、B 的应力，试讨论三种情况中哪一种最有利，哪一种最不利。

17 设有一直墙拱顶地下洞室，围岩中有一组结构面，其倾角β=46°。结构面的强度指标为j c =0，j ?=40°。结构面上的孔隙水压力w p =200kPa 。已知洞室侧壁垂直应力为y σ=1MPa ，洞顶的水平应力x σ=500kPa ，问侧壁和洞顶是否稳定，若不稳定，则进行支护，洞壁支护和洞顶支护上的压力各为多少？

18 在岩石中开挖一圆形洞室，其半径m r 50=，用喷混凝土层支护。混凝土抗压强度为24MPa ，已知i p =0.4MPa ，求喷层厚度。

19 有压隧洞的最大内水压力p =2.8MPa ，隧洞(内)半径为2.3m ，用厚度为0.4m 的混凝土衬砌。已知混凝土的弹性模量1E =1.8×104MPa ，泊松比333.01=μ。岩石的弹性模量2E =1.1×104MPa ，泊松比2μ=0.367。试求：

1)离中心2.5m 处的衬砌内的应力；

2)离中心3.5m 处的围岩附加应力。

20 设岩基上条形基础受倾斜荷载，其倾斜角ο18=δ，基础的埋置深度为3m ，基础宽度b =8m 。岩基岩体的物理力学性指标是：γ=25kN/m 3，c =3MPa ，?=31°，试求岩基的极限承载力，并绘出其相应的滑动面。

21 某混凝土坝重90000kN(以单位宽度即1m 计)，建在岩基上。岩基为粉砂岩，干容重d γ=25kN/m 3，孔隙率n =10%。坝基内有一倾向上游的软弱结构面BC ，该面与水平面成15°角。结构面的强度指标为：凝聚力j c =200kPa ，内摩擦角j ?=20°。建坝后由于某原因在坝踵岩体内产生一条铅直张裂隙，与软弱结构面BC 相交，张裂隙的深度为25m ，设BC 内的水压力按线性规律减少。问库内水位上升高度H 达到何值时，坝体和地基开始沿BC 面滑动？

22 有压隧洞的最大内水压力p =2.5MPa ，隧洞直径为4m ，用厚度为0.4m 的混凝土衬砌，已知混凝土的弹性模量E '=1.5×104MPa ，泊松比1μ=0.3，岩石弹性抗力系数0k (注意：即半径为1m 时的k )=5000MPa/m ，试求离隧洞中心5m 处的附加应力。

23 设坚硬岩石中有压隧洞的内水压力p =3000kPa ，洞半径a =3.5m ，试用叶格尔建议的方法求最小覆盖层厚度。

24 有一岩坡如题9-1图所示，坡高H =100m ，坡顶垂直张裂隙深40m ，坡角ο35=α，结构面倾角ο20=β。岩体的性质指标为：γ=25kN/m 3，j c =0，j ?=25°。试问当裂隙内的水深w Z 达何值时，岩坡处于极限平衡状态？

25 已知均质岩坡的ο30=?，c =300kPa ，γ=25kN/m 3，问当岩坡高度为200m 时，坡角应当采用多少度？如果已知坡角为50度，问极限的坡高是多少？

26 设岩坡的坡高50m ，坡角ο55=α，坡内有一结构面穿过，其倾角ο35=β，在边坡坡顶面线10m 处有一条张裂隙，其深度为Z=18m 。岩石性质指标为γ=26kN/m 3，i c =60kPa ，ο30=j ?，求水深w Z 对边坡安全系数s F 的影响。

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

岩石力学题第二章习题

、习题1、B 2、 D 1.2大部分岩体属于（）。（A ）均质连续材料（B）非均质材料（C）非连续材料（D）非均质、非连接、各向异性材料 2.1岩石的弹性模量一般指（）。（A）弹性变形曲线的斜率（B）割线模量（C）切线模量|（ D）割线模量、切线模量及平均模量中的任一种（A）- B =、（ C）一（ D）'- 2.3由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度，所以岩石属于（）。（A ）脆性材料（B ）延性材料（C）坚硬材料 | （ D）脆性材料，但围压较大时，会呈现延性特征 2.4剪胀（或扩容）表示（）。（A）岩石体积不断减少的现象（B）裂隙逐渐闭合的一种现象（C）裂隙逐渐涨开的一种现象| （ D）岩石的体积随压应力的增大逐渐增大的现象 2.5剪胀（或扩容）发生的原因是由于（）。（A）岩石内部裂隙闭合引起的（B）压应力过大引起的（C）岩石的强度大小引起的（D）岩石内部裂隙逐渐张开的贯通引起的 2.6岩石的抗压强度随着围岩的增大（）。（A）而增大（ B）而减小（C）保持不变（D）会发生突变 2.7劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的（）。（A ）抗压强度（B）抗拉强度（C）单轴抗拉强度（D ）剪切强度 2.8格里菲斯准则认为岩石的破坏是由于（）。（A）拉应力引起的拉裂破坏］（B）压应力引起的剪切破坏（C）压应力引起的拉裂破坏（D）剪应力引起的剪切破坏 2.9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）它不是针对岩石材料的破坏准则（B）它认为材料的破坏是由于拉应力所致（C）它没有考虑岩石的非均质特征（D）它没有考虑岩石中的大量身长裂隙及其相互作用 2.10岩石的吸水率是指（）。（B）岩石试件吸入水的重量和岩石干重量之比（C）岩石试件吸入水的重量和岩石饱和重量之比（D）岩石试件天然重量和岩石饱和重量之比 2.11已知某岩石饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为0.72，则该岩石（）。（A）软化性强，工程地质性质不良―| （B ）软化性强，工程地质性质较好（C）软化性弱，工程地质性质较好（D）软化性弱，工程地质性质不良 2.12当岩石处于三向应力状态且比较大的时候，一般应将岩石考虑为（）。（A ）弹性体（B）塑性体（C）弹塑性体（D）完全弹性体 2.13在岩石抗压强度试验中，若1.1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

高等岩石力学试题答案1

1. 简述岩石的强度特性和强度理论，并就岩石的强度理论进行简要评述。答：岩石作为一种天然工程材料的时候，它具有不均匀性、各向异性、不连续等特点，并且受水力学作用显著。在地表部分，岩石的破坏为脆性破坏，随着赋存深度的增加，其破坏向延性发展。岩石强度理论是判断岩石试样或岩石工程在什么应力、应变条件下破坏。当然岩石的破坏与诸多因素有关，如温度、应变率、湿度、应变梯度等。但目前岩石强度理论大多只考虑应力的影响，其他因素影响研究并不深入，故未予考虑。 (1). 剪切强度准则 a. Coulomb-Navier 准则 Coulomb-Navier 准则认为岩石的破坏属于在正应力作用下的剪切破坏，它不仅与该剪切面上剪应力有关，而且与该面上的正应力有关。岩石并不沿着最大剪切应力作用面产生破坏，而是沿其剪切应力和正应力最不利组合的某一面产生破裂。即： ?στtan +=C 式中?为岩石材料的内摩擦角，σ为正应力，C 为岩石粘聚力。 b. Mohr 破坏准则根据实验证明：在低围压下最大主应力和最小主应力关系接近于线性关系。但随着围压的增大，与关系明显呈现非线性。为了体现这一特点，莫尔准则在压剪和三轴破坏实验的基础上确定破坏准则方程，即： ()στf = 此方程可以具体简化为斜直线、双曲线、抛物线、摆线以及双斜直线等各种曲线形式，具体视实验结果而定。虽然从形式上看，库仑准则和莫尔准则区别只是在于后者把直线推广到曲线，但莫尔准则把包络线扩大或延伸至拉应力区。 c. 双剪的强度准则 Mohr 强度准则是典型的单剪强度准则，没有考虑第二主应力的作用。我国学者俞茂宏从正交八面体的三个主应力出发，提出了双剪强度理论和适用于岩土介质的广义双剪强度理论，并得到了双剪统一强度理论： () 3211t b b σσσασ=+--α ασσσ++≤1312 ()t b b σασσσ=-++31211 αασσσ++≥1312 式中α和b 为两个材料常数，是岩石单轴抗拉强度。在主应力空间里，上式代表一个以静水应力轴为中心轴具有不等边十二边形截面的锥体表面。 (2). 屈服强度准则 a. Tresca 屈服准则

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

《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 ）

高等岩石力学答案

3、简述锚杆支护作用原理及不同种类锚杆的适用条件。答：岩层和土体的锚因是一种把锚杆埋入地层进行预加应力的技术。锚杆插入预先钻凿的孔眼并固定于其底端，固定后，通常对其施加预应力。锚杆外露于地面的一端用锚头固定，一种情况是锚头直接附着在结构上，以满足结构的稳定。另一种情况是通过梁板、格构或其他部件将锚头施加的应力传递于更为宽广的岩土体表面。岩土锚固的基本原理就是依靠锚杆周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面自身的稳定。岩土锚固的主要功能是： (1)提供作用于结构物上以承受外荷的抗力，其方问朝着锚杆与岩土体相接触的点。 (2)使被锚固地层产生压应力，或对被通过的地层起加筋作用(非顶应力锚杆)。

(3)加固并增加地层强度，也相应地改善了地层的其他力学性能。 (4)当锚杆通过被锚固结构时．能使结构本身产生预应力。 (5)通过锚杆，使结构与岩石连锁在一起，形成一种共同工作的复合结构，使岩石能更有效地承受拉力和剪力。锚杆的这些功能是互相补允的。对某一特定的工程而台，也并非每一个功能都发挥作用。若采用非预应力锚杆，则在岩土体中主要起简单的加筋作用，而且只有当岩土体表层松动变位时，才会发挥其作用。这种锚固方式的效果远不及预应力锚杆。效果最好与应用最广的锚固技术是通过锚固力能使结构与岩层连锁在一起的方法。根据静力分析，可以容易地选择锚固力的大小、方向及其荷载中心。由这些力组成的整个力系作用在结构上，从而能最经济有效地保持结构的稳定。采用这种应用方式的锚固使结构能抵抗转动倾倒、沿底脚的切向位移、沿下卧层临界面上的剪切破坏及由上举力所产生的竖向位移。岩土的锚杆类型： (1)预应力与非预应力锚杆对无初始变形的锚杆，要使其发挥全部承载能力则要求锚杆头有较大的位移。为了减少这种位移直至到达结构物所能容许的程度，一般是通过将早期张拉的锚杆固定在结构物、地面厚板或其他构件上，以对锚杆施加预应力，同时也在结构物和地层中产生应力，这就是预应力锚杆。预应力锚杆除能控制结构物的位移外，还有其它有点： 1安装后能及时提供支护抗力，使岩体处于三轴应力状态。 2控制地层与结构物变形的能力强。 3按一定密度布臵锚杆，施加预应力后能在地层内形成压缩区，有利于地层稳定。 4预加应力后，能明显提高潜在滑移面或岩石软弱结构面的抗剪强度。 5张拉工序能检验锚杆的承载力，质量易保证。 6施工工艺比较复杂。 (2)拉力型与压力型锚杆显而易见，锚杆受荷后，杆体总是处于受拉状态的。拉力型与压力型锚杆的主要区别是在锚杆受荷后其固定段内的灌浆体分别处于受拉或受压状态。拉力型锚杆的荷载是依赖其固定段杆体与灌浆体接触的界面上的剪应力(粕结应力)由顶端(固定段与自由段交界处)向底端传递的。锚杆工作时，固定段的灌浆体易出现张拉裂缝．防腐件能差。

岩石力学考试答案

14. 确定岩石抗剪强度的方法：①直接剪切试验②楔形剪切试验③三轴压缩试验开尔文模型广义马克斯威尔模型广义开尔文模型柏格斯模型 1. 压力拱理论稳定条件：沿着拱的切线方向仅作用着压力，适用条件：能够形成压力拱，即洞室上方有足够的厚度且有相当稳定的岩体。 No.1岩石力学考题（地质工程、岩土工程）A 卷答案 3、试述主要岩石破坏准则(要求列举4个以上)列出相应的表达式及其各自的适用情况。（7分）最大正应力理论0))()((2 23222221=---R R R σσσ 单向式脆性岩不在某些二进制赂应力状态受检情况。最大正应变： []{}[]{}[]{} 0)()()(22 21322 3122 2 321=-+--+--+-R R R σσμσσσμσσσμσ 脆性材料 [][][] 塑性材料八面体剪应力理论最大剪应力理论?? ? ??-+-+-=-----2 32232221223122322221)()()(0)()()-(σσσσσσσσσσσσR R R 莫尔库仑理论：?στtg c f += Mpa 10<σ 岩石中大部分材料 ?? σσσσsin 2313 1=++-ctg 莫尔理论 )(στf f =剪切破坏只与1σ、3σ有关，与2σ无关。包络线：脆性材料、双曲线或摆线；塑性材料，抛物线。格里菲思，适用于脆性材料(拉应力集中)

)(42 y xy Rt Rt στ+= 0331>+σσ )(8)(312 31σσσσ+=-Rt 破裂角：arc 21 = β) (23131σσσσ+-as 0331<+σσ Rt -=3σ 0=β 伦特堡塑性材料修正格里菲斯脆性材料修正格里菲斯脆性材料，由于孔隙边缘压应力集中引起压剪破坏。五、计算题：（45分） 1、将直径为3cm 的岩心切成厚度为0.7cm 的薄岩片，然后进行劈裂试验，当荷载达到1kN 时，岩片即发生开裂破坏，试计算试件的抗拉强度。（4分）解： Dl P R t πmax 2= 2、已知某岩体的容重γ=26KN/m 3 、抗剪强度c=0.017MPa ，φ=30。。如果基于这种岩体设计以其坡高系数H ’=1.6，试求该边坡的极限高度H 。（4分） )245(290?γ+=o tg c H （2分） 90/ H H H = (2分) 2、设某花岗岩埋深一公里，其上复盖地层的平均容重为，花岗岩处于弹性状态，泊松比。该花岗岩在自重作用下的初始垂直应力和水平应力分别为多大？（8分） 3、解答（1）垂直应力计算（2）水平应力计算

岩石力学考试题复习重点

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 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

高等岩石力学试题答案(2012)

1..简述岩石的强度特性和强度理论，并就岩石的强度理论进行简要评述。答：岩石作为一种天然工程材料的时候，它具有不均匀性、各向异性、不连续等特点，并且受水力学作用显著。在地表部分，岩石的破坏为脆性破坏，随着赋存深度的增加，其破坏向延性发展。岩石强度理论是判断岩石试样或岩石工程在什么应力、应变条件下破坏。当然岩石的破坏与诸多因素有关，如温度、应变率、湿度、应变梯度等。但目前岩石强度理论大多只考虑应力的影响，其他因素影响研究并不深入，故未予考虑。 (1). 剪切强度准则 a.Coulomb-Navier准则 Coulomb-Navier准则认为岩石的破坏属于在正应力作用下的剪切破坏，它不仅与该剪切面上剪应力有关，而且与该面上的正应力有关。岩石并不沿着最大剪切应力作用面产生破坏，而是沿其剪切应力和正应力最不利组合的某一面产生破裂。即：? τtan σ =C +

式中?为岩石材料的内摩擦角，σ为正应力，C为岩石粘聚力。 b. Mohr破坏准则根据实验证明：在低围压下最大主应力和最小主应力关系接近于线性关系。但随着围压的增大，与关系明显呈现非线性。为了体现这一特点，莫尔准则在压剪和三轴破坏实验的基础上确定破坏准则方程，即：()σ τf = 此方程可以具体简化为斜直线、双曲线、抛物线、摆线以及双斜直线等各种曲线形式，具体视实验结果而定。虽然从形式上看，库仑准则和莫尔准则区别只是在于后者把直线推广到曲线，但莫尔准则把包络线扩大或延伸至拉应力区。 c. 双剪的强度准则 Mohr强度准则是典型的单剪强度准则，没有考虑第二主应力的作用。我国学者俞茂宏从正交八面体的三个主应力出发，提出了双剪强度理论和适用于岩土介质的广义双剪强度理论，并得到了双剪统一强度理论：

矿大岩石力学历年试卷

中国矿业大学2010～2011学年第 2 学期《矿山岩体力学》试卷（A）卷答案考试时间：120 分钟考试方式：闭卷一、名词解释（20分，每题2分） 1、岩体：是由岩块和各种各样的结构面共同组成的综合体。 2、体力：分布在物体整个体积内部各个质点上的力，又称为质量力。 3、结构面：在岩体中存在着各种不同的地质界面，这种地质界面称为结构面。 4、岩石的孔隙度：是岩石中各种孔洞、裂隙体积的总和与岩石总体积之比，常用百分数表示，故也称为孔隙率。 5、岩石的软化系数：是指水饱和岩石试件的单向抗压强度与干燥岩石试件单向抗压强度之比。 6、岩石强度：岩石在各种荷载作用下破坏时所能承受的最大应力。 7、破坏准则：用以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，是在极限状态下的“应力—应力”关系。 8、岩石的弹性：指卸载后岩石变形能完全恢复的性质。 9、岩石的流变性：指岩石在长期静载荷作用下应力应变随时间加长而变化的性质。 10、地应力：指存在于地层中的未受工程扰动的天然应力。也称原岩应力、初始应力。二、单项选择题（30分，每题2分） 1、下列那个不是矿山岩体力学的特点（B ） A）工程支护多为临时结构物 B）只关心岩石在弹性阶段的力学性质 C）工作面不断移动 D）煤岩经常受瓦斯气体作用与影响 2、围压对岩石极限强度（峰值强度）有较大影响，随着围压的增加，岩石的三轴极限强度将（B ）A）减小B）增大C）不变D）不一定增大 3、在岩石的室内单轴压缩试验中，对同一岩石试样所进行的试验中，如其余的条件均相同，则下列试样强度最高的是（ A ） A）圆柱形试件B）六角菱柱形试件 C）四角菱柱形试件D）三角菱柱形试件 4、岩石的破坏形式不取决于下列哪个（C ） A）岩石的性质与结构面性质

高等岩石力学练习题详解

岩体力学习题 1、何谓岩体力学? 谈谈你对岩体力学的认识和看法。 1)岩体力学是力学的一个分支学科，是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学，是一门应用型基础学科。 2)认识和看法：对于岩体力学的认识看法，主要还是体现在其形成发展的过程以及研究对象内容所囊括的重要意义。岩体力学的形成和发展，是与岩体工程建设的发展和岩体工程事故分不开的。岩块物理力学性质的试验，地下洞室受天然水平应力作用的研究，可以追溯到19世纪的下半叶。20世纪初出现了岩块三轴试验，1920年，瑞士联合铁路公司采用水压洞室法，在阿尔卑斯山区的阿姆斯特格隧道中，进行原位岩体力学试验，首次证明岩体具有弹性变形性质。1950～1960年，岩体力学扩大了应用范围，从地下洞室围岩稳定性研究扩展到岩质边坡和地基岩体稳定性研究等。1957年，法国的J.塔洛布尔著《岩石力学》，从岩体概念出发，较全面系统地介绍了岩体力学的理论和试验研究方法及其在水电工程上的应用。至50年代末期，岩体力学形成了一门独立的学科。60年代以来，岩体力学的发展进入了一个新的历史时期，研究内容和应用范围不断扩大，对不连续面力学效应和岩体性能进行了研究，取得了成果和发展；有限元法、边界元法、离散元法先后被引入，岩体中天然应力量测的加强与其分布规律不断被揭示。岩体力学的理论基础直接来源于弹塑性力学，同时也包含了理论力学、材料力学等方面的知识，只是研究对象细化到了岩土体这一材料上，故而其研究的重要意义在于：大量岩体工程的开展必须要保证其既安全稳定又经济合理，所以要通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。其中，准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性，进而从岩体力学观点出发，选择相对优良的工程场址，防止重大事故，为合理的工程设计提供岩体力学依据，是工程岩体力学研究的根本目的和任务。岩体力学的发展是和人类工程实践分不开的。起初，由于岩体工程数量少，规模也小，人们多凭经验来解决工程中遇到的岩体力学问题。因此，岩体力学的形成和发展要比土力学晚得多。随着生产力水平及工程建筑事业的迅速发展，提出了大量的岩体力学问题。诸如高坝坝基岩体及拱坝拱座岩体的变形和稳定性；大型露天采坑边坡、库岸边坡及船闸、溢洪道等边坡的稳定性；地下洞室围岩变形及地表塌陷；高层建筑、重型厂房和核电站等地基岩体的变形和稳定性；以及岩体性质的改善与加固技术等等。对这些问题能否做出正确的分析和评价，将会对工程建设和生产的安全性与经济性产生显著的影响，甚至带来严重的后果。 2、何谓岩块、岩体? 试比较岩块与岩体,岩体与土有何异同点? 1）岩块：指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体。 2）岩体：指在地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的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，是岩体力学研究的对象。 3）岩块与岩体：岩块是构成岩体的最小岩石单元体，岩体包含岩块；岩体与土：土不具有刚性的联结，物理状态多变，力学强度低等，因而也不具有岩体的结构面。 3、何谓岩体分类? RMR 分类和Q 分类各自用哪些指标表示? 怎样求得? 1）岩体分类：在工程地质分组的基础上，通过对岩体的的一些简单和容易实测的指标，将工程地质条件与岩体参数联系起来，并借鉴已建的工程设计、施工和处理等方面成功与失败的经验教训，对岩体进行归类的一种方法。

岩石力学复习要点

1、岩石力学:固体力学的一个新分支,用以研究岩石材料的力学性能和岩石工程的特殊设计方法。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。岩体：岩体是指一定工程范围内的自然地质体,由岩块和各种不连续面组成的。岩体具有如下三大特征: (1)它的边界是根据工程情况确定的。 (2)岩体经历了漫长的自然地质作用过程,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。 (3)至今还受到地应力,以及水、温度等因素的影响。结构面：结构面是指在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度,厚度相对较小的地质界面或带,即强度低、易变形的面或带,即弱面。结构体：结构体是指由结构面在岩体中切割而成的几何体。 2、岩石的密度：岩石的比重就是岩石的干重量除以岩石的实体积(不包括岩石中孔隙体积),所得的量与一个标准大气压下4℃纯水容重的比值,又称相对密度。重度：岩石在天然状态下岩石单位体积的重量。干重度：岩石在105℃~110℃烘至恒重后，测定的岩石单位体积的重量。饱和重度：岩石在吸水饱和状态下测定的重度。碎胀系数：岩石的碎胀系数Kp是指岩石破碎后的体积与破碎前实体积的比。残余碎胀系数：破碎岩石压实后体积与岩石破碎前体积V之比，用Kp’表示。（取决于岩石性质、载荷大小、载荷作用时间、含水状况等）孔隙度率：岩石的孔隙率是指岩石中孔隙体积Vv(孔洞和裂隙之和)占岩石总体积V的百分比。孔隙比：岩石的孔隙比是指岩石中孔隙的总体积Vv与固体(颗粒)实体积Vs之比。吸水率：岩石的吸水率(自然吸水率的简称)指干燥后的岩石(样品)在一个大气压力和室温条件下,浸入水中定时间(48hr)吸入水分的质量与其干质量百分比。饱水率：岩石的饱和吸水率(简称饱水率)又称强制吸水率,是指干燥后的岩样在强制状态下吸入水分的质量与其固体矿物质量的百分比。膨胀性：岩石浸水后体积增大或体积不变时相应地引起应力增大的性能。侧向约束膨胀率：处于径向约束的岩石试件，浸水膨胀后测得的轴向变形率。饱和系数：岩石的饱和系数指岩石吸水率和饱和吸水率之比。渗透系数：岩石的透水性是指水在一定压力作用下通过岩石的性能,岩石的透水性指标为渗透系数。K＝v/I＝Q/IA 软化性：岩石浸水后强度降低的性能。软化系数：是岩石单轴饱和状态下的抗压强度与烘干状态的单轴抗压强度的比值。崩解性：岩石浸水后发生的解体现象。耐崩解指数：即指岩样在遭受干燥和湿润两个标准循环后,残留固体质量与试验前固体质量百分比。 3、岩石主要有哪些类型？脆性岩石和塑性岩石弹性模量：弹模分为切线模量和割线模量，切线模量是指岩石应力应变关系为S 型时,该曲线上直线段的切线斜率。割线模量是指应力应变关系为S 曲线时,该曲线原点到某一特殊应力点连线的斜率。泊松比：是指岩石试件在单轴压缩条件下横向(径向)应变εd和轴向应变εz的比值,又称为横向变形系数。体积应变：是指岩石在压缩时,体积的缩小量与原体积的比值。弹模获取的常用方法：巴西劈裂法 4、脆性岩石是指在外力作用下,岩石在破坏前变形很小(总变形小于3%),破坏面明显的岩石。塑性岩石,通常是指在外力作用下,岩石在破坏前变形明显(总变形大于5%),而破裂面不明显的岩石,即延性。刚性压力机是指试验机的刚度Km比岩石刚度Kr大。全应力应变曲线是岩石应力应变全过程曲线的简称,是指在刚性压力机上获得的应力应变曲线,即包括峰前区和峰后区两部分。典型全应力应变曲线由哪些阶段组成？ ①孔隙裂隙压密阶段OA②弹性变形阶段AB③微裂纹扩展阶段BD④破坏阶段为什么说普通力学试验机不能获得应力应变全过程曲线？普通材料实验机整体刚度相对较小，对试件施加载荷产生的反作用力将使实验机构件产生较大变形（弹性能储存），当岩石试件被压坏时，试件抗压能力急剧下降，致使实验机弹性变形迅速恢复（弹性能释放）摧毁岩石试件，而得

岩石力学试题及答案

岩石力学一、单项选择题(每小题1分，共10分) 1、绝大多数得岩浆岩是由下列组成（） A、结晶矿物 B、非结晶矿物 C、母岩 D、岩石块体 2、下列说法正确的是（） A、等围三轴试验得实用性弱 B、地下工程是三围的，所以做三轴力学实验很重要 C、岩体强度不是岩体工程设计的重要参数 D、节理结构面不是影响岩体强度得重要因素 3、关于围岩得说法错误的是（） A、围岩愈好洞室逾稳定 B、围岩压力大小与洞室跨度成反比 C、围岩逾差压力值相应就大 D、围岩压力大小与洞室跨度成正比 4、下面关于平面滑动得一般条件错误的是（） A、滑动面的走向必须与坡面平行或接近平行 B、滑动面得倾角必须大于坡面倾角 C、滑动面的倾角必须大于该平面的摩擦角 D、岩体中必须存在对于滑动阻力很小的分离面 5、岩浆岩体产生的裂隙一般是张开的，从冷却表面向深处一般为数米到多少米？（） A、10-20m B、5-10m C、10-15m D、20-25m 6、岩体力学性质的改变对边坡稳定性的影响错误的（） A、坡体岩体风化越深，稳定坡脚越小 B、风化作用使坡体强度减小，坡体稳定性大大降低 C、坡体岩体风化越深，稳定坡脚越大 D、坡体岩体风化越深，斜坡稳定性越差 7、对片麻岩渗透系数与应力关系得试验表明当应力变化范围为5MPa时，岩体渗透系数相差---倍。（） A、20 B、70 C、100 D、50 8、世界上测定原岩应力最深测点已达（） A、2000m B、3000m C、4000m D、5000m 9、对于山岭地下工程，一般埋深超过多少米基本上都可以划分为深埋地下工程（） A、10 B、50 C、30 D、40 10、地下开挖体得变形和破坏，除于岩体内得初始应力状态和洞形有关外，主要取决。（） A、围岩的岩性 B、围岩的结构 C、围岩的岩性及结构 D、围岩的大小

(完整版)岩石力学题第二章习题

一、习题1 、B 2 、D 1.1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 1.2大部分岩体属于（）。（A）均质连续材料（B）非均质材料（C）非连续材料（D）非均质、非连接、各向异性材料 2.1岩石的弹性模量一般指（）。（A）弹性变形曲线的斜率（B）割线模量（C）切线模量（D）割线模量、切线模量及平均模量中的任一种 2.2岩石的割线模量和切线模量计算时的应力水平为（）。（A）B、（C）（D） 2.3由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度，所以岩石属于（）。（A）脆性材料（C）坚硬材料（D）脆性材料，但围压较大时，会呈现延性特征 2.4剪胀（或扩容）表示（）。（A）岩石体积不断减少的现象（C）裂隙逐渐涨开的一种现象（D）岩石的体积随压应力的增大逐渐增大的现象2.5剪胀（或扩容）发生的原因是由于（）。（A）岩石内部裂隙闭合引起的（B （C）岩石的强度大小引起的（D）岩石内部裂隙逐渐张开的贯通引起的）。（A）而增大（B）而减小（C）保持不变（D）会发生突变 2.7劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的（）。（A）抗压强度（B）抗拉强度（C）单轴抗拉强度（D）剪切强度）。（A）拉应力引起的拉裂破坏（B）压应力引起的剪切破坏（C）压应力引起的拉裂破坏（D）剪应力引起的剪切破坏 2.9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）它不是针对岩石材料的破坏准则（B）它认为材料的破坏是由于拉应力所致（C （D）它没有考虑岩石中的大量身长裂隙及其相互作用 2.10岩石的吸水率是指（）。（A （B）岩石试件吸入水的重量和岩石干重量之比（C）岩石试件吸入水的重量和岩石饱和重量之比（D）岩石试件天然重量和岩石饱和重量之比 0.72，则该岩石（）。（A）软化性强，工程地质性质不良（B）软化性强，工程地质性质较好（C）软化性弱，工程地质性质较好（D）软化性弱，工程地质性质不良 2.12当岩石处于三向应力状态且比较大的时候，一般应将岩石考虑为（）。（A）弹性体（B）塑性体（C）弹塑性体（D）完全弹性体 2.13在岩石抗压强度试验中，若加荷速率增大，则岩石的抗压强度（）。

岩石力学测验考试测验考试含答案修订稿

岩石力学测验考试测验考试含答案 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

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（）。（A）RQD （B）节理间距（C）节理密度（D）岩体完整性指数或岩体体积节理数 3、在我国工程岩体分级标准中，较完整岩体表示岩体的完整性指数为（）。

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