岩石力学作业1
1.对于碎屑质沉积岩，简述岩石的强度与矿物颗粒、胶结类型与程度的关系。
矿物颗粒强度（如石英、长石、方解石等）；
胶结类型（胶结物）通常分为泥质胶结、钙质胶结、硅质胶结、铁质胶结...前三者是我们的常见类型，也是难区分的三种类型。
胶结类型（胶结程度）：在碎屑岩中，胶结物或填隙物的分布状况及其与碎屑颗粒的接触关系在地质上也称为胶结类型。
碎屑岩具有三种基本类型：
①基质胶结类型：颗粒彼此不直接接触，完全受胶结物包围，岩石强度基本取决于胶结物的性质。②接触胶结类型：只有颗粒接触处才有胶结物胶结，胶结一般不牢固，故岩石强度低，透水性较强。③孔隙胶结类型：胶结物完全或部分地充填于颗粒间的孔隙中，胶结一般较牢固，岩石强度和透水性主要视胶结物性质和其充填程度而定。
碎屑岩胶结类型
1 为胶结物质
2 为颗粒
3 为未充填之孔隙
2.碎屑质沉积岩具有非均质性与各向异性，简单分析其对岩石力学性质的影响。
导致力学上的非均质性和各向异性
3.对于砂岩，简述压力（围压）、液体介质对于其强度的影响。
围压越大，相应的强度也越大，液体介质存在导致岩石强度降低。
4.简单分析钻井工程中牙轮钻头与PDC钻头破岩时岩石的破坏形式。
牙轮钻头：冲击压力（动载）作用下，岩石在三向压缩状态发生剪切破坏，形成破碎坑；
PDC钻头：钻压作用下切削刃吃入岩石；扭矩作用下岩石发生剪切破坏。
岩石力学作业2
1、弹性变形、塑性变形与蠕变的定义；
（蠕变－载荷不变，变形速率（应变速率）变化－增大！）
2、蠕变的过程（典型蠕变阶段划分）；
初始蠕变（应变速率增大、时间段短）、稳定蠕变（应变速率不变，较长时间段）、加速蠕变（一定时间段后应变速率急剧增大）。
3、蠕变对于钻井工程的影响
（井径缩小的影响及其措施－钻柱遇阻、下套管遇阻；
安全施工时间段－加速蠕变前完成下套管、注水泥作业；
套管抗外挤载荷的确定－考虑上覆岩层压力为最大外挤载荷）。
岩石力学作业3
1、岩石的主要弹性常数？三轴应力试验方法？
（杨氏弹性模量、泊松比）；
（模拟地层应力环境、温度条件下的试验测试，获得地层条件下的岩石力学性质－强度特征、变形特征）
2、岩石力学：摩尔强度准则
材料在极限状态下，剪切面上的剪应力就达到了随法向应力和材料性质而定的极限值时，发生破坏。也就是说，当材料中一点可能滑动面上的剪应力超过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应力σ的函数。
三向压应力作用下，岩石出现剪切破坏，且仅与最大、最小主应力相关；最大最小主应力差值到达极限，摩尔园与强度曲线相切，出现破坏；强度曲线－滑动面的剪切强度［τ］是作用于该面上法向应力σ的函数。
3、岩石力学：库伦－摩尔强度准则
三向压应力作用下，岩石出现剪切破坏，且仅与最大、最小主应力相关；
岩石内任一点发生剪切破坏时，破坏面上的剪应力(τ)应等于或大于材料本身的固有强度(C)（也称之为凝聚力）和作用于该面上由法向应力σ引起的摩擦阻力(σtgφ)之和。
岩石力学作业4
1、地应力来源与计算：应用密度测井的垂直地应力计算中如何考虑地层压力的影响？水平地应力的来源与计算？出现最大、最小水平地应力的原因？
垂直地应力来源于上覆岩层压力，还受到地层压力的影响。
σ
V ＝P
OVERBURDEN
-αP
PORE
水平地应力：垂直地应力作用下岩体受到位移约束（不能产生水平方向变形），产生水平地应力分量，且与泊松比（表征岩石垂向、水平方向力学性质的各向异性）有关；还受到构造应力影响。水平地应力为两者的矢量和。
2、地应力测量方法：水力压裂试验测试方法及其结合典型测试曲线确定最小水平地应力、抗拉强度的方法？
水力压裂裂缝面垂直于最小主应力；
对于垂直裂缝面，破裂压力为水力压裂试压时的最高压力；已经压开地层形成人工裂缝后，停泵再次压开地层的压力为闭合压力，其等于最小水平地应力；
破裂压力＝闭合压力＋岩石抗拉强度
3、声发射（凯塞尔）实验测试与确定地应力的原理与方法？
岩石在历史地应力作用下产生了微裂隙，实验加载到岩石承受过的历史应力时，岩石会产生明显的声发射现象，该应力即为历史地应力。
通过定向取心、古地磁定向等，测试岩心水平面不同方向的凯塞尔应力点即可确定最大、最小水平地应力。
也可通过水平面与垂直方向凯塞尔实验测试确定三个地应力的大小。
4、声波测井资料确定计算确定地应力的原理与方法？
声波传播速度与岩石的弹性常数相关，可获得岩石的动态弹性常数（声波传播相当于动载作用条件）；
水力压裂中液压力相当于静载作用于岩石，所以通常要求做动静态参数转换，静态参数为压裂设计需要的参数。
岩石力学作业5
实际上许多油气井均未进行全波测井，仅有补偿声波测井资料（计算中测井曲线数据为 AC ）。
利用常规纵波时差求横波时差，可采用岩性相对均一的经验公式:
31
(1/)(1/) 1.5(1 1.15)
b b b p
s e t t ρρρ+??=- (1) 式中：ρb 为岩石密度（本作业计算中可视为体积密度，测井曲线数据为 DEN ）
而泥岩的体积密度随深度的增加而增加时, Δts / Δtp 根据泥(页)岩密度
值变化可以列出如下方程： min max min /0.8()/()s p sh sh sh sh t t B ρρρρ??=--- （2）
式中：ρsh ≤2.2g/cm 3时，B ＝2.5；≥2.65g/cm 3时，B ＝1.7；ρshmin 通常取值2.2 g/cm 3；ρshmax 通常取值2.65 g/cm 3。
动态弹性参数的计算：在实际生产中对于各种类型、各个层位的岩石,不可能都采用实验方法取得其静态弹性参数,通常是利用波的传播关系来计算其动态弹性参数。
在假定岩石为均质、各向同性的线弹性体的前提下，根据岩石的受力分析，结合牛顿运动定律及线性理论，即可导出纵横波速度与岩石弹性参数间的关系。
岩石的泊松比：
22
222222.522(p s s p p s s p o v v t t v v t t υ-?-?==-?-? （3）
岩石的体积弹性模量： 222222344
(
)()33s
p p s s p
t t K v v t t ρρ?-?=-=?? （4） 岩石的杨氏模量：
222222349()3s p s s s p
t t K v E K t t t ρρρ?-?==+??-? （5） 式中：v p 、v s 为纵横波速度，m/μs ；Δt p 、Δt s 为纵横波时差，μs / m ；ρ为地层体积密度，g/cm 3；υ为泊松比；E 单位为106MPa 。
计算附件中Z31井测井段（砂岩段）的上述参数。
要求：采用Excell 编程计算。
岩石力学作业5：
1、对于泥页岩地层，井壁失稳通常是指井径严重缩小（井眼缩径），进而出现井壁垮塌。主要影响因素有？ 坍塌压力（应力）对于井壁稳定的重要性在于？ （泥页岩地层岩石强度低，抗剪切强度很低；水基泥浆为常用泥浆体系，粘土水化膨胀－外来液体促使岩石强度进一步降低、局部压应力增大；井壁岩石在三向压应力作用下可能出现剪切破坏。
影响因素：水化膨胀是主因－粘土含量与成份、泥浆的抑制性；力学方面－泥浆密度、井内波动压力的影响等）
（坍塌应力是指水基泥浆钻井条件下，泥页岩地层保持井壁稳定所需要的最小泥浆液柱压力，通常用当量密度表示。坍塌应力的确定需要考虑井壁应力条件下岩
石的抗剪切强度，通常最大主应力为垂直地应力或最大水平地应力，井筒形成后对于非渗透的泥页岩地层，井壁岩石最小主应力为井筒液柱压力，从力学角度，为防止井壁岩石发生三向压缩状态下的剪切破坏，实际泥浆密度应大于坍塌应力的当量密度）。
岩石力学作业7
（1）水力压裂中，砂岩地层破裂压力与地应力、岩石强度的关系？
（考虑：最小水平地应力、岩石抗拉强度）
（2）对于砂岩地层，如前期出砂少或不出砂，开发后期由于地层压力降低，可能在低强度地层出砂的原因？
地层压力降低，相应的垂直地应力增大、水平地应力相应增大，垂直地应力产生的水平地应力分量与岩石的泊松比有关，构造应力对水平地应力贡献仍然为矢量叠加关系。
因此，地层压力降低会导致最大、最小主应力差增大，岩石可能出现三向压缩状态下的剪切破坏。
岩石力学作业6
（1）水力压裂中，砂岩地层破裂压力与地应力、岩石强度的关系？
（考虑：破裂压力、地应力、破坏形式、岩石强度）
地层中形成人工水力裂缝（岩石产生拉伸破坏）是在液压力达到地层破裂压力条件下产生的。
破裂压力即为开始产生人工裂缝所需要的最小井壁液压力。
一般来说破裂压力等于最小水平地应力与岩石抗拉强度之和。
闭合压力是指压开人工水力裂缝后，井筒液压力下降到一定值已经张开的裂缝开始闭合，即为闭合压力，对于深井储层垂直人工裂缝，等于最小水平地应力。
（2）对于砂岩地层，如前期出砂少或不出砂，开发后期由于地层压力降低，可能在低强度地层出砂的原因？
地层压力降低，相应的垂直地应力增大、水平地应力相应增大，垂直地应力产生的水平地应力分量与岩石的泊松比有关，由于地层压力下降导致的水平地应力增量小于垂直地应力增量，构造应力对水平地应力贡献仍然为矢量叠加关系。因此，地层压力降低会导致最大、最小主应力差增大，岩石可能出现三向压缩状态下的剪切破坏。
3、地层天然裂缝与地应力的关系
天然裂缝通常是指由于构造运动，在历史地应力作用作用下，地层岩石产生破坏形成的裂缝。一般可以分为：显裂缝，微裂缝，成岩缝，层理缝。形式上可以分为：垂直缝、高角度缝、低角度缝、水平缝。现今地应力与历史地应力相关，储层天然裂缝多为垂直缝和高角度缝。通常，天然裂缝面也通常垂直于最小水平地应力。
岩体力学复习题 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、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 6、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 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（）。 （A）0.55~0.35 （B）0.35~0.15 （C）>0.55 （D）0.75~0.55 4、在我国工程岩体分级标准中，岩体基本质量指标是由哪两个指标村确定的？（）。（A）RQD和节理密度（B）岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数（C）地下水和RQD （D）节理密度和地下水 5、我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正的？（）。 ①地应力大小；②地下水；③结构面方位；④结构面粗糙度。 （A）①，④（B）①，②（C）③（D）①，②，③ 6、某岩石、实测单轴饱和抗压强度RC=55MPa，完整性指数KV=0.8，野外鉴别为原层状结构，结构面结合良好，锤击清脆有轻微回弹，按工程岩体分级标准确定该岩石的基本质量等
目录 1前言：.......................................... 错误!未定义书签。2利用自然伽马测井数据简单分析地层岩性............ 错误!未定义书签。2．1 估算地层泥质含量........................... 错误!未定义书签。2．2 估算地层biot系数.......................... 错误!未定义书签。3利用测井数据计算分析地层的弹性模量、泊松比。.... 错误!未定义书签。3．1纵、横声波速度.............................. 错误!未定义书签。3．2岩石的动态弹性参数确定...................... 错误!未定义书签。3．3岩石的动态弹性参数与静态弹性参数的转化...... 错误!未定义书签。4利用测井数据计算粘聚力、内摩擦角与地层抗拉强度的连续剖面错误!未定义书签。 4．1岩石单轴抗压强度的确定...................... 错误!未定义书签。4．2岩石粘聚力和内摩擦角的确定.................. 错误!未定义书签。5计算地层地应力.................................. 错误!未定义书签。6计算地层坍塌压力和破裂压力...................... 错误!未定义书签。6．1岩石破坏强度准则——摩尔库伦准则............ 错误!未定义书签。6．2井壁坍塌压力的计算.......................... 错误!未定义书签。6．3井壁破裂压力的计算.......................... 错误!未定义书签。6．4扩径原因分析................................ 错误!未定义书签。7地层出砂预测.................................... 错误!未定义书签。7．1利用B指数法预测地层是否出砂................ 错误!未定义书签。7．2组合模量法预测地层是否出砂.................. 错误!未定义书签。8计算结果及其分析................................ 错误!未定义书签。8．1利用自然伽马测井数据简单分析地层泥质含量.... 错误!未定义书签。8．2地层的动静态弹性模量、泊松比................ 错误!未定义书签。8．3地层岩石单轴抗拉强度、粘聚力、内摩擦角与地层抗拉强度的连续剖面................................................ 错误!未定义书签。8．4地层地应力.................................. 错误!未定义书签。8．5地层坍塌压力和破裂压力...................... 错误!未定义书签。8．6用B指数法预测地层出砂可能性................ 错误!未定义书签。9结论与总结...................................... 错误!未定义书签。参考文献.......................................... 错误!未定义书签。
《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 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 ）
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (多选题) 1: 初始地应力主要包括（）。 A: 自重应力 B: 构造应力 C: 自重应力和残余造应力 D: 残余应力 正确答案: (多选题) 2: 在我国工程岩体分级标准中，岩体基本质量指标是由（）指标村确定的？A: RQD和节理密度 B: 岩石单轴饱和抗压强度 C: 岩体的完整性指数 D: 节理密度和地下水 正确答案: (多选题) 3: 岩石蠕动变形的影响因素有哪些？（） A: 岩性及构造因素 B: 压力级因素 C: 围压的影响 D: 温度、湿度的影响 正确答案: (多选题) 4: 我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正的？（）。A: 地应力大小 B: 地下水 C: 结构面方位 D: 结构面粗糙度。 正确答案: (多选题) 5: 围岩表面位移可用（）测量。 A: 收敛计 B: 测杆 C: 测枪 D: 滑尺 正确答案: (多选题) 6: 维护岩石地下工程稳定的基本原则（）。 A: 把工程设计在岩石条件好的岩体中 B: 避免岩石强度的损坏 C: 充分发挥围岩的承载能力让围岩在脱落点以前充分释放弹性性能 D: 加固岩体 正确答案: (多选题) 7: 影响巷道围岩稳定的主要因素（）。 A: 围岩强度 B: 应力集中程度 C: 原始应力大小 D: 巷道支架的支撑力 正确答案: (多选题) 8: 压性断层主要指（）。
水利水电工程专业材料之二 水利水电工程专业(专起本)教学计划 中央电大理工部 (2002年5月7日)
水利水电工程专业(专起本)教学计划 (2002年5月7日) 一、培养目标及规格 本专业培养社会主义建设需要的，德、智、体全面发展的，获得工程师基本训练的高级工程技术人才。毕业生能从事本专业工程结构的设计、施工和管理，具有初步的应用研究和开发能力。 在政治思想道德方面：热爱祖国，拥护党的基本路线，具有全心全意为人民服务的精神；遵纪守法，具有良好的社会公德和职业道德。 在业务知识和能力方面： 1．深入掌握本专业所必须的基本理论、基本知识和基本技能； 2．具有一般水利水电工程结构设计和施工的综合管理能力，以及试验研究能力； 3．获得科学研究、技术开发的初步训练； 4．具有较强的自主学习能力，以及在水利水电工程领域获得前沿知识的能力； 5．具有一定的外语水平，能够阅读本专业外文资料； 6．具有计算机应用的基本能力。 在身体素质方面：身体健康、能精力充沛地工作。 二、课程设置与教学管理 (－) 教学计划中设必修课、限选课、选修课和集中实践环节。必修课由中央电大统一开设，执行统一教学大纲、统一教材、统一考试、统一评分标准。 (二) 限选课由中央电大统一课程名称，执行统一的教学大纲，提供教材和教学服务。 (三) 选修课建议在本教学计划中选择，中央电大尽可能提供服务。 (四) 试点单位必须按要求组织完成课程的实验、大作业，凡未完成或不及格者，不能取得该门课程的学分。 (五) 集中实践性环节由中央电大制定统一的教学大纲，由试点单位组织实施，不得免考。本专业学生必须参加的实践性环节有：课程设计、生产实习、毕业设计(论文)。中央电大将对实践性教学环节进行必要的检查，以确保教学质量。 (六) 本专业安排毕业设计(论文)10周，目的在于培养学生综合运用所学理论知识和技能解决实际问题的能力。题目和方式可以多样化，选题要符合教学要求，并尽量选择与实际任务相联系的题目。中央电大将对毕业设计(论文)答辩情况和毕业设计说明书进行抽查。 三、修业年限与毕业 实行学分制，学生注册后8年内取得的学分均为有效。
1．构成岩石的主要造岩矿物有正长石、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。 2．为什么说基性岩和超基性岩最容易风化？答：基性岩石和超基性岩石主要由易风化的橄榄石、辉石及基性斜长石组成。所以基性岩石和超基性岩石非常容易风化。 3、常见岩石的结构连结类型有那几种？ 1.结晶连结：岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起，如岩浆岩、大部分变质岩以及部分沉积岩的结构连结。 2.胶结连结：指颗粒与颗粒之间通过胶结物质连结在一起的连结。如沉积碎屑岩、部分粘土岩的结构连结。 4．何谓岩石中的微结构面，主要指那些，各有什么特点？ 答：岩石中的微结构面（或缺陷）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。矿物的解理面：是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。晶粒边界：矿物晶体内部各粒子都是由各种离子键、原子键、分子键等相连结。由于矿物晶粒表面电价不平衡而使矿物表面具有一定的结合力，但这种结合力一般比起矿物内部的键连结力要小，因此，晶粒边界就相对软弱。微裂隙：是指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，也称显微裂隙。粒间空隙：多在成岩过程中形成，如结晶岩中晶粒之间的小空隙，碎屑岩中由于胶结物未完全充填而留下的空隙。粒间空隙对岩石的透水性和压缩性有较大的影响。晶格缺陷：有由于晶体外原子入侵结果产生的化学上的缺陷，也有由于化学比例或原子重排列的毛病所产生的物理上的缺陷。它与岩石的塑性变形有关。 5．自然界中的岩石按地质成因分类，可分为几大类，各大类有何特点？答：根据地质学的岩石成因分类可把岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。岩浆岩特点： 1）深成岩：常形成较大的入侵体。颗粒均匀，多为粗-中粒状结构，致密坚硬，孔隙很小，力学强度高，透水性较弱，抗水性较强。2）浅成岩：成分与深成岩相似，但产状和结构都不相同，多为岩床、岩墙和岩脉。均匀性差，与其他岩种相比，它的性能较好。3）喷出岩：结构较复杂，岩性不均一，连续性较差，透水性较强，软弱结构面比较发育。沉积岩特点：1）火山碎屑岩：具有岩浆和普通沉积岩的双重特性和过渡关系，各类火山岩的 性质差别很大。2）胶结碎屑岩：是沉积物经过胶结、成岩固结硬化的岩石。 其性质取决于胶结物的成分、胶结形式和碎屑物成分和特点。3）粘土岩：包括页岩和泥岩。其性质较差。4）化学岩和生物岩：碳酸盐类岩石，以石灰石分布最广。结构致密、坚硬、强度较高。变质岩特点：是在已有岩石的基础之上，经过变质混合作用后形成的。在形成过程中由于其形成的温度和压力的不同而具有不同的性质，形成了变质岩特有的片理、剥理和片麻结构等。据有明显的不均匀性和各向异性。变质岩特点1）接触变质岩：侵入体周围形成岩体。岩 体透水性强，抗风化能力降低。 2）动力变质岩：构造作用形成的断裂带及附近受到影响的岩石。它的胶结不好，裂隙、孔隙发育，强度低，透水性强。3）区域变质岩：这种变质岩的分布范围广，岩石厚度大，变质程度均一。一般块状岩石性质较好，层状片状岩石性质较差。 6．表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？ 答：指由岩石固有的物理组成和结构特性所决定的比重、容重、孔隙率、水理性等基本属性。 7、岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作出解释。 答：试件在单轴压缩载荷作用破坏时，在试件中可产生三种破坏形式: (1)X状共轭斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。 (2)单斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。 (3)拉伸破坏，破坏面
石油工程岩石力学PPT整理之简答题 （3*10=30分） 1.岩石力学的发展历史分为哪几个阶段？请简述一下每个阶段的特点。 答：按其发展进程可划分四个阶段： （1）初始阶段（19世纪末-20世纪初） 这是岩石力学的萌芽时期，产生了初步理论，以解决岩体开挖的力学计算问题。 （2）经验理论阶段（20世纪初-20世纪30年代）该阶段出现了根据生产经验提出的地压理论，并开始用材料力学和结构力学的方法分析地下工程的支护问题。（3）经典理论阶段（20世纪30年代-20世纪60年代）这是岩石力学学科形成的重要阶段，弹性力学和塑性力学被引入到岩石力学，确立了一些经典计算公式，形成围岩和支护共同作用的理论。 岩石力学发展到该阶段已经成为一门独立的学科。 在经典理论发展阶段，形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。 （4）现代发展阶段（20世纪60年代-现在） 此阶段是岩石力学理论和实践的新进展阶段，其主要特点是，用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题，把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息
技术等方面的最新成果引入到岩石力学。而电子计算机的广泛应用为流变学、断裂力学、非连续介质力学、数值方法、灰色理论、人工智能、非线性理论等在岩石力学与工程中的应用也提供了可能。 2.简述岩石力学的研究内容。 答：(1)岩石的变形特征;(2)岩体的变形与强度;(3)岩石的强度理论;(4)地应力的测量方法;(5)岩体力学的工程应用. 3.请简述岩石的蠕变及其机理。 答：岩石的蠕变：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。 岩石蠕变机理：化学键理论、破裂理论、摩擦理论、晶体缺陷理论 4.岩石蠕变可分为哪几个阶段？ 答：(1)瞬时变形（2)初始蠕变或阻尼蠕变(3)稳态蠕变或等速蠕变(4)加速蠕变。 5.为精确描述岩石复杂的蠕变规律，许多学者定义了一些基本变形单元，这些基本单元有哪些？ 答：这些基本单元有弹性元件（弹簧）、粘性元件（阻尼器）和塑形元件（摩擦块）。 6.岩石力学的性质有哪些？请简明阐述一下。 答：根据岩石的应力-应变-时间关系，可将力学性质划分为弹性、塑性、黏性。（弹性是指在一定的应力范围内，物体
《岩体力学》作业参考答案 作业一 一、解释下列概念: 1.刚性试验机：岩石峰值后试验回弹释放能量小于岩石稳定破坏所需能量的试验机。或试验机刚 度大于岩石刚度的试验机。 2.原岩应力：天然状态下或未开挖及开挖影响之外的岩体中存在的应力。 3.蠕变：在恒定应力作用下，岩石的应变随时间而增大的性质。 4.脆性破坏：在应力随应变而下降过程中即应变软化过程中的破坏。 5.长期强度：当恒定应力小于某一应力值，岩石将发生稳定蠕变，而大于该应力值时，岩石将发 生非稳定蠕变，该应力值即为长期强度。或岩石能保持长期稳定的最大恒定应力值。 二、多项选择题： 1.DB 2.BC 3.DB 4.EBAC 三、问答题： 1.答：图如下： 全应力应变曲线模量测定 峰值前峰值后 说明：塑性滞环、外轮廓线、表观模量等之间的异同。 2.答：两隧道周边相距6~10m即可认为其开挖不相互影响； 图形注意弹性状态下应力的叠加原理即在该平面上，应力应是二者之和。 四、分析题： 1.答：给出详细理由和分析过程。 第一种情况，锚杆支护，悬挂作用；
第二种情况：锚网喷射混凝土支护，挤压加固作用，挂网和混凝土表面支护作用和封闭作用。 2.答：给出详细理由和分析过程。 比=3.5:1 3.答：给出详细理由和分析过程。 柔性、挤压加固、承载拱、发挥围岩自支承能力、及时、封闭； 断面收敛监测、断面5测点布置。 五、计算题： 1.解：（1）单轴抗压强度σc =P/A ； （2）内摩擦角β=45-φ/2； （3）利用莫尔库仑理论 φφσφφσsin 1cos 2sin 1sin 131-+-+=c 计算（3a ）单轴抗拉强度、（3b ）三轴抗压强度。 2.解：已知原岩应力： 垂直方向34=σz MPa 、水平方向35=σx MPa 和20=σy MPa 。 而自重应力：z z ?=γσ自 z y x 自自自σμμσσ-==1 因岩体均质各向同性，所以自重应力方向与原岩应力平行，可直接相加减得到。 最后需要说明构造运动方向。 作业二 一、名词解释： 1.卸载后一部分弹性变形滞后一段时间恢复的力学性质 2.结构面和结构体的组合和排队列特征 3.应力应变随时间而变化的性质 4.由剪切滑移使岩块沿剪切面垂直方向变形而使岩体体积增大的性质 5.由于开挖而使开挖面附件一定范围的岩体内的应力产生重新分布，这种产生应力重新分布的岩体即为围岩 σ1
特色工程教育下的塑性力学课程教学改革与思考 随着我国对能源需求的日益增长，把以矿业工程为主的特色 教育体系构建成融矿业主体学科专业，力学、岩土、材料等相关 学科专业为一体的“大采矿”专业是大势所趋。我校作为一所矿业院校，围绕构建“大采矿”教学创新平台，结合我国采矿业的 现状开展了一系列课程体系优化和改革的尝试，取得了较好的效果。然而，“大采矿”专业工程应用中的许多问题均需具备一定的力学基础，因此基础力学教育在构建“大采矿”特色工程教育体系中显得非常重要[1-3] 。 塑性力学作为基础力学的后续课程，是我校采矿工程、工程力学、岩土工程等专业高年级本科生的重要课程。然而，由于塑性力学课程本身具有抽象性、复杂性的特点，要求学习者具有一定的力学和数学基础，且在初学时比较枯燥，与学生们普遍感兴趣的实际工程应用相去甚远。因此，学生对于塑性力学课程的重要性认识不足，学习的主动性不强。同时，教学环节中如何使学生既能理解复杂的基础理论，又能认识行业特色工程中的实际问题，仍有待思考和完善。因此，有必要以“厚基础、宽口径、善学习、重创新、强实践、高素质”的原则制订和优化人才培养方案，结合学校矿业特色和优势学科，开展基础力学课程建设和教育方法的研究[4 ，5] 。 笔者以学校构建“大采矿”专业的教学改革和课程建设为 契机，结合学校矿业优势学科平台建设及多年的塑性力学课程教学实践经验，开展了“大采矿”专业相关学科中塑性力学课程建设和教育方法改革的尝试，对具有矿业特色的基础力学课程教学方法改革进行了思考，并从课程体系、选择和完善教材、改革教学内容、改革教学方法、改革教学手段等方面进行了探讨。 1理清教学体系、合理选取教材是基础 我校“大采矿”相关学科中采矿工程和工程力学等专业为高年级本科生开设了塑性力学课程，而在此之前，学生已学习了部分基础力学课程，如材料力学、弹性力学等课程，这一课程体系的设立延续了基础
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
2.17 不同受力条件下岩石流变具有哪些特性？ 答：（1）恒应力长期作用下岩石的流变体现为蠕变，蠕变指岩石材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。蠕变可分为三个阶段：第一阶段：蠕变速率（Δε/Δt ）随时间而呈下降趋势。第二阶段：蠕变速率不变，即（Δε/Δt ）为常数，这一段是直线。第三阶段：蠕变速率随时间而上升，随后试样断裂。 （2）在应变一定的情况下，岩石的流变体现为松弛，松弛分为立即松弛——变形保持恒定后，应力立即消失到零；完全松弛——变形保持恒定后，应力逐渐消失，直到应力为零；不完全松弛——变形保持恒定后，应力逐渐消失，但最终不能完全消失，而趋于某一值。 （3）岩石强度随外荷载作用时间的延长而降低的特性称作岩石的长期强度，岩石长期强度也是岩石流变特性的体现。 2.18 简要叙述常见的几种岩石流变模型及其特点。 答：（1）马克斯威尔（Maxwell）模型。这种模型是由弹性单元和黏性单元串联而成，当骤然施加应力并保持为常量时，变形以常速率不断发展。 （2）开尔文（Kelvin）模型。它是由弹性单元和黏性单元并联而成，当骤然施加应力时，应变速率随着时间逐渐递减，在t增长到一定值时剪应变就趋于零。 （3）广义马克斯威尔模型。该模型由开尔文模型与黏性单元串联而成，剪应力开始以指数速率增长，逐渐趋近于常速率。 （4）广义开尔文模型。该模型由开尔文模型与弹性单元串联而成，开始产生瞬时应变，随后剪应变以指数递减速率增长，最终应变速率趋于零，应变不再增长。 （5）柏格斯（Burgers）模型。这种模型由开尔文模型与马克斯威尔模型串联而成，蠕变曲线开始有瞬时变形，随后剪应变以指数递减速率增长，最后趋于以不变的速率增长。 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？ 答：岩石的长期强度指岩石强度随外荷载作用时间的延长而降低的性能，即作
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。
O Overgrinding 过磨oxide：氧化物open or closed circuit 开路或闭路 over-size material 粗粒物料 oxygen-rich waters：富氧水 Ores of economic value 有价矿石[物] optical and radioactive properties 光学和放射性 oxidising more readily 更易于氧化 one or two size-reduction stages 一、二个粒度减少段 P Pinched Sluices and Cones 尖缩溜槽和螺旋选矿机Pinched sluices 尖缩溜槽 postulate 假定，提出….学说 prior heat treatment 预先热处理 parallel section 平行带 preconcentrate 预选 poor recovery 回收率很低 Pivot 装枢轴于platinum：铂金 processed 加工 physical methods of separation 物理分选法 paramagnetic minerals 顺磁性矿物 particle：矿粒 processing units：选矿单元 potential energy of atoms 原子的势能 probability 服从概率法则 projections 突出部分 periphery 边缘，外围 Q quarry：采石场, 石矿 R repeated random impacts 重复随机冲击 rod mills 棒磨机 recirculate 循环，再循环Rugged 粗糙的，强壮的reactive metals：活性金属reduction ratios：破碎比relaxing the strain energy 释放应变能 rods, balls, or pebbles：钢棒，钢球或砾石 Reservoirs：矿仓ride over ：骑在[筛孔]上refractory bricks 耐火砖run-of-mine ore : 原矿rupture of the bond 化学键断裂 residual valuable heavy minerals 残留有价重矿物 Reichert cone Reichert 圆锥选矿机 S Stoppages：停止次数 strata 层[stratum的复数] stratifies 分层Shaking Tables 摇床side-wall effect 侧壁效应specification sands 规格沙Spirals 螺旋选矿机secondary crushing：二次破碎Slippery 滑溜的seabed deposits：海底矿subsequent to：在….后spasmodic：抽搐的，阵发的scalping screens 格筛
C、滑动面的倾角必须大于该平面的摩擦角岩石力学 D、岩体中必须存在对于滑动阻力很小的分离面) 一、单项选择题(每小题1分，共10分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？（））1、绝大多数得岩浆岩是由下列组成（ A、10-20m B、5-10m C、10-15m D、20-25m 、岩石块体D、母岩A、结晶矿物B、非结晶矿物C ）（6、岩体力学性质的改变对边坡稳定性的影响错误的2、下列说法正确的是（）A、坡体岩体风化越深，稳定坡脚越小、等围三轴试验得实用性弱A B、风化作用使坡体强度减小，坡体稳定性大大降低B、地下工程是三围的，所以做三轴力学实验很重要C、坡体岩体风化越深，稳定坡脚越大C、岩体强度不是岩体工程设计的重要参数D、坡体岩体风化越深，斜坡稳定性越差D、节理结构面不是影响岩体强度得重要因素 ---时，岩体渗透系数相差、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5MPa7 3）、关于围岩得说法错误的是（）倍。（、围岩愈好洞室逾稳定A50 （8、、D70C、100A、20B、、围岩压力大小与洞室跨度成反比B） 世界上测定原岩应力最深测点已达C、围岩逾差压力值相应就大5000m D、、4000m B、2000m、3000m CA D、围岩压力大小与洞室跨度成正比）、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（9 （）、下面关于平面滑动得一般条件错误的是440 D、C、30、10A、B50 A、滑动面的走向必须与坡面平行或接近平行）（除于岩体内得初始应力状态和洞形有关外，10、地下开挖体得变形和破坏，主要取决。、滑动面得倾角必须大于坡面倾角B 、围岩的大小D围岩的岩性及结构、C、围岩的结构 B、围岩的岩性A D、工程模拟法 4、水力特性主要与岩体结构面有关得因素（） A下面各小题的五个备选答案中有2－5个正确答案，错选、或漏选，该题无分，、组数二、多项选择题(每小题1分，共10分) B、方向 、岩体变形试验按施加荷载作用方向分为：（）1C、粗糙起伏度 A、承压板法D、张开度及胶结充填特征 B、狭缝法5、水压致裂的特点（） 、挖试洞C 、设备简单A 、环形试验D 、设备复杂B 2、影响岩体变形特性得主要特性）（C、操作方便和测值直观A、岩体的岩性D、适应性强B、试件尺寸．滑坡的滑动形式有6（）C、温度A、平面滑动、岩体的重量D 、楔形滑动B（、地下工程围岩压力的确定方法：3）C、垂直滑动、A、间接推算法D、旋转滑动B观预测法（、边坡按成因可分为）7 C、直接测量法、土质边坡D、人工边坡C、谷坡B、天然的山坡A．
岩石力学大作业题目：体积压裂中水泥环界面微裂缝的产生和扩展 学生姓名： 学号： 专业班级： 2017年 6月27日
体积压裂中水泥环界面微裂缝的产生和扩展 摘要：页岩气井需要进行水力压裂等措施，对水泥环产生力学冲击，超过水泥环的力学性能极限，会导致井筒密封完整性失效，形成气窜通道，产生环空带压。水泥环界面脱离产生微环隙是井筒密封失效的常见形式，本文通过建立套管-水泥环-地层组合体力学模型，研究水力压裂施工作业中套管内压连续变化导致微环隙产生的机理；建立体积压裂过程中高压压裂液促使界面裂缝扩展的理论模型，分析各个参数对扩展长度的影响规律。 关键词：体积压裂微裂缝裂缝扩展 0 引言 固井作业中在套管和地层间注入水泥浆形成水泥环，主要是为了将环形空间进行有效的封隔，防止地层流体在环形空间内发生层间窜流，保证井筒完整性；同时水泥环还会有效的保护和支撑内部套管，改善套管的受力状态，减小地层的地应力对内外套管的挤压，延长套管寿命。页岩气井需要进行水力压裂等措施，对水泥环产生力学冲击，容易超过水泥环的力学性能极限，是导致井筒密封完整性失效的重要原因之一。 水泥环界面脱离产生微环隙是井筒密封失效的常见形式，微环隙的产生对水泥环密封完整性破坏性较大，会形成沿纵向连通的气窜通道，或将两段本不连通的水泥环失效区域串联起来，使得水泥环密封完整性失效更严重。压裂过程中的井筒内压力连续变化和射孔完井都是微环隙产生的典型原因，其中压裂过程中的井筒内压力会发生连续变化，由于水泥环与套管及围岩的弹塑性质不同导致在套管内压卸载后出现了径向位移差，使水泥环的两个胶结界面界面脱离，进而会产生微环隙；射孔完井中，射孔弹引爆带来的高温、高速聚能射流将会产生的巨大冲击压力对井筒完整性造成局部损伤，将会产生界面微环隙和水泥环本体裂缝。体积压裂时注入的高压压裂液将会进入界面微环隙中，促使裂缝扩展，导致封固完整性进一步恶化。 本文通过建立套管-水泥环-地层组合体力学模型，研究水力压裂施工作业中套管内压连续变化导致微环隙产生的机理；建立体积压裂过程中高压压裂液促使界面裂缝扩展的理论模型，分析各个参数对扩展长度的影响规律。
14春学期《岩石力学》在线作业3 单选题多选题 一、单选题（共15 道试题，共75 分。） 1. 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 -----------------选择：B 2. 岩石是构成岩体的基本组成单元，在以岩体为研究对象时，可以看成是（）。 A. 非均匀的 B. 各向同性 C. 均匀的 D. 有缺陷的 -----------------选择：C 3. 构造应力的作用方向为（）。 A. 铅垂方向 B. 近水平方向 C. 断层的走向方向 D. 倾斜方向 -----------------选择：B 4. 岩体中如果存在孔隙水压力，则孔隙水压力作用是将（）材料的脆性性质。 A. 减小 B. 增加 C. 不改变 D. 不一定改变 -----------------选择：B 5. 在平面应变问题中下列那个是正确的（） A. σz=0 B. τxy=0 C. εx≠0 D. τzy=0 -----------------选择：A 6. 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 -----------------选择：B 7. 按照格理菲斯强度理论，脆性岩体破坏主要原因是（）。
B. 受压破坏 C. 弯曲破坏 D. 剪切破坏 -----------------选择：A 8. 比较岩石抗压强度、抗剪强度和抗拉强度的大小为( )。 A. 抗压强度<抗剪强度<抗拉强度 B. 抗压强度>抗拉强度>抗剪强度 C. 抗压强度>抗剪强度>抗拉强度 D. -----------------选择：C 9. 弹性后效是指加载卸载时，（）滞后于应力的现象。 A. 位移 B. 弹性变形 C. 载荷 D. 应变 -----------------选择：B 10. 测定岩体的初始应力时，最普遍采用的方法是（） A. 应力恢复 B. 应力解除法 C. 弹性波法 D. 模拟试验 -----------------选择：B 11. 某岩石试件相对密度ds=2.60，孔隙比e=0.05，则该岩石的干密度ρd为（） A. 2.45 B. 2.46 C. 2.47 D. 2.48 -----------------选择：D 12. 下列造岩矿物抗风化稳定性最好的是（） A. 长石 B. 石英 C. 角闪石 D. 黄铁矿 -----------------选择：B 13. 在平面应力问题中下列那个是正确的（） A. σz=0 B. τxy=0 C. εx=0 D. τzy=0 -----------------选择：A 14. 下列那个不是岩石变形特性通常使用的指标（）。 A. 孔隙率 B. 泊松比
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。