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岩石力学复习资料

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

15. 岩体剪切变形曲线类型。

①沿软弱面结构面剪切②沿粗糙结构面软弱岩体及强风化岩体剪切③剪断坚硬岩体时变形曲线

16. 影响岩体变形特性的主要因素。

主要包括组成岩体的岩性，结构面发育特征及荷载条件，试件尺寸，试件方法和温度

17. 构造应力的总规律是以水平应力为主，我国地质学家李四光是如何解释的？

因为地球自转角度的变化而产生地壳水平方向的运动时造成构造应力一水平应力为主的重要原因

18. 高地应力区开挖地下洞室，有可能会遇到什么困难？

①硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较多，成洞性差，基坑是有剥离现象，成形性一般尚好。

②软质岩：岩心时有饼化现象，开挖工程中洞壁岩体位移显著，持续时间长，成洞性差。基坑有隆起现象，成形性较差。

19. 岩爆产生的条件。

①地下工程开挖、洞室空间的形成是诱发岩爆的几何条件

②围岩应力重分布和集中将导致围岩积累大量弹性变形能，这是诱发岩爆的动力条件

③岩体承受极限应力产生初始破裂后剩余弹性变形能的集中释放量即决定岩爆的弹射程度

④岩爆通过何种方式出现，这取决于围岩的岩性、岩体结构特征、弹性变形能的积累和释放时间的长短

20. 地下工程深浅埋分类的理论有哪些？我国是如何界定的？

按不支护洞体是否能自稳区别，可稳定为深埋，不稳定为浅埋

开挖的扰动节围是否达到地标，可达为浅埋，达不到为深埋，我国分类采用前者

21. 当围岩为弹性、连续、均匀、各项同性和微笑变形，圆形洞室开挖，地应力侧压力系数K为1时，洞周应力集中系数K为多少？侧压力系数满足什么情况下，洞壁不会出现拉应力？

K=2；侧压力系数在大于1/3的时候洞壁不会出现拉应力

22.下图为弹塑性围岩应力图，请解释图中分区的含义。

绘出了从洞室周边沿径向方向上诸点应力的变化规律。可以看出，当围岩进入塑性状态，应力的最大值从洞室周边转移到弹、塑性区得交界处。随着往岩体内部延伸，围岩应力逐渐恢复到原岩应力状态。在塑性区内，由于塑性区的出现，切向应力从弹、塑性区得交界处向洞室周边逐渐降低。塑性区外围（2区）是应力高于初始应力的区域，它在围岩弹性区中应力高升部分（3区）合在一起称作围岩承载区；塑性区内圈（1区）应力低于初始应力的区域称作松动区。松动区内应力和强度都有明显下降，裂隙扩张增多，容积扩大，出现明显的塑性滑移。原岩应力区（4区）未受到开挖影响，岩体仍处于原岩应力状态。

23. 请绘出水平和45 o节理分别在拉伸和压缩应力作用下节理裂隙扩展的方向。

24. 在弹性力学深埋圆形洞室解析解中侧压力系数K由0增长到1，在0°和90°位置，围岩应力的变化规律是什么？请给予解释。

25. 用自己的语言和图示解释围岩位移及支护特征曲线。P147

名词解释：

1. 蠕变：在应力为恒定的情况下岩石变形随时间发展的现象；

2. 松弛：在应变保持恒定的情况下岩石的应力随时间二减少的现象；

3. 弹性后效：在卸载过程中弹性应变滞后于应力的现象。

4. 节理岩体:成组出现的、有规律的裂隙称为节理，其相应的岩体称为节理岩体

判断：

1. 岩石颗粒间联结分为结晶联结和胶结联结两类，一般而言，胶结（结晶）联结岩石比结晶（胶结）联结岩石强度高。×

2. 岩石颗粒间联结分为结晶联结和胶结联结两类，岩浆岩是胶结（结晶）联结。×

3. 岩石重度大小，在一定程度上反映出岩石力学性质的优劣，通常岩石重度愈大，其力学性质愈差（好）×

4. 岩石的重度在一定程度上与其埋深有关，一般而言，靠近地表岩石重度大（小），深层岩石重度小（大）。×

5. 岩石相对密度是岩石干重量除以岩石体积（实体积）所的量与1个大气压下4℃纯水重度比值。×

5. 岩石的相对密度取决于组成岩石的矿物相对密度，岩石中重矿物含量越多其相对密度越大。√

6. 岩石空隙率越大，岩石中的孔隙和裂隙就越多，岩石的力学性能越差。√

7.岩石的吸水率的大小取决于岩石中孔隙数量（多少）和细微裂隙数量的多少（的连通情况）。×

8. 一般而言，岩石孔隙愈大愈多孔隙和细微裂隙连通情况愈好，岩石的力学性能愈差。√

9. 岩石的饱水率是指（岩样在强制状态下）岩石吸入水的重量与岩石（烘干）重量的比值百分率。×

10. 饱水率反映岩石中裂隙和孔隙的发育情况，对岩石的抗冻性有较大影响。√

11. 饱水系数越大（小），岩石的抗冻性越好。×

12. 饱水系数小于91%，岩石可免遭冻胀破坏。）√

13. 饱水系数是指岩石吸水率与饱水率比值的百分率。√

14. 岩石单轴抗压强度就是岩石试件在压力（单轴压缩荷载）作用下所能承受的最大压应力。

15. 岩石试验加载速率越快，其抗压强度试验结果越大。√

16. 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（塑性）特征×

17. 岩石的塑性破坏是由于岩石内细颗粒滑移所致√

18. 岩石的抗压强度可由单轴压缩试验和三轴压缩试验获得√

19. 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。√

20. 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（低）。×

21. 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√

22. 在剪切破坏过程中，试件体积的变化是逐渐减小（增大）。×

23. 扩容是由岩石试件内细微裂隙的形成和扩张所致，这种裂隙的长轴与最大主应力的方向是平行的。√

24. 孔隙水压力会增加岩石材料的脆性性质。√

25. 试验结果表明，对于较坚硬的结构面，剪切刚度一般是常数。√

26. 试验结果表明，对于松软结构面，剪切刚度随法向应力的大小改变。√

27. 结构面强度与试件尺寸成反比。√

28. 当法向应力增大时，结构面尺寸效应将随之减小。√

29. 随着结构面尺寸的增大，达到峰值强度的位移量增大；√

30.随着结构面尺寸的增加，剪切破坏形式由脆性破坏向延性破坏转化。√

31. 结构面尺寸加大，峰值剪胀角减小。√

32.随结构面粗糙度减小，尺寸效应也减小。√

33. 随着结构面尺寸的增大，达到峰值强度的位移量减小（增大）；错

34. 岩体是由各种形状的岩块和结构面组成的地质体。√

35. 岩体中存在一组相互平行的结构面，垂直结构面和平行结构面，分别作抗压单轴试验时，

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。√

36. 一般情况下，岩体的强度可（不可）由岩块强度来代表。错

37. 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。√

38. 结构面方位对岩体变形的影响随着结构面组数的增加而降低。√

39. 结构面的密度对岩体变形的影响随着密度的增加而减少（增加）。×

40．岩体的渗透系数是随应力增加而增加（减小）的。×

41. 反复加卸载会使岩体的渗透系数降低，但是在三四个循环后，渗透系数基本稳定。√

42. 反复加卸载次数越多，岩体的渗透系数越低（高）。×

43. 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。√

44. 在剪切破坏过程中，试件体积的变化是逐渐减小（增大）。×

45. 地慢热对流引起的应力场（不）是一种局部应力场。×

46. 地心引力引起的应力场是地应力的主要组成部分。√

47. 岩体中的自重应力和构造应力是初始应力场的主体。√

48. 岩体中的自重应力和构造应力都是随着埋深呈（非）线性增加的。×

49. 最大水平主应力和最小水平主应力的值一般相差很大，显示出很强的方向性。√ 选择题

1. 岩石相对密度s G 为:（C ） A) w s s Vr W G = B ）w s Vr W G = C ）w

s s s r V W G = D ）w s s r V W G = 2. 岩石的孔隙比是指：（A ）

A ）岩石孔隙体积与固体体积的比值；

B ）岩石孔隙体积与岩石体积比值；

C ）岩石孔隙和裂隙体积与岩石体积比值；

D ）岩石孔隙和裂隙体积与岩石固体体积的比值。

3. 岩石的饱水率sa w 为：（D ）

A ）岩石吸入水的重量与岩石干重量比值的百分率；

B ）岩石在强制状态下吸入水的重量与岩石重量比值的百分率；

C ）岩石吸入水的重量与岩石重量的比值百分率；

D ）岩石在强制状态下吸入水的重量与岩石干重量比值的百分率。

4. 饱水系数是指：（A ）

A) 饱水系数是指岩石吸水率与饱水率比值的百分率。

B) 饱水系数是指岩石含水率与饱水率比值的百分率。

C) 饱水系数是指岩石含水率与吸水率比值的百分率。

D) 饱水系数是指岩石饱水率与吸水率比值的百分率。

5. 饱水系数为（B ），岩石可免遭冻胀：

A) 大于91% B ）小于91% C ）大于81% D ）小于81%

6. 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 ）

（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

1. 在岩石单向抗压强度试验中，岩石试件高与直径的比值h/d 和试件端面与承压板之间的磨擦力在下列哪种组合下，最容易使试件呈现锥形破裂。（B ）

（A ）h/d 较大，磨擦力很小（B ）h/d 较小，磨擦力很大

（C）h/d的值和磨擦力的值都较大（D）h/d的值和磨擦力的值都较小

2. 岩石试件在压力作用下剪切破坏面与大主应力方向的夹角为:（A）

（A）45o-φ／2 （B） 45o＋φ／2 （C） 45o （D）90o

3. 岩石的抗剪强度指标为（D）

A) 粘聚力 B）内摩擦角 C）剪切膨胀角 D）粘聚力和内摩擦角

4. 巴西劈裂试验测得的是：（A）

A）岩石抗拉强度 B）岩石的抗剪强度 C）岩石的抗压强度 D）岩石的三轴抗压强度5．同一种岩石其单轴抗压强度R c，单轴抗拉强度R t，抗剪强度τf之间一般存在下列哪种关系：（C）

（A）R t

6. 在缺乏试验资料时，一般取岩石抗拉强度为抗压强度的（B）

（A）1/2~1/5 （B）1/10~1/50 （C）2~5倍（D）10~50倍

7. 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。（A）

A）增大（B）减小（C）不变（D）无法判断

8. 按照库仑—莫尔强度理论，若岩石强度曲线是一条直线，则岩石破坏时破裂面与最大主应力作用方向的夹角为。（B）

(A)0o附近（B）30o附近（C）60o附近（D）90o附近

9. 按照格理菲斯强度理论，脆性岩体破坏主要原因是。（A）

（A）受拉破坏（B）受压破坏（C）弯曲破坏（D）剪切破坏

10. 格里菲斯准则认为岩石的破坏是由于。（A）

（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

11. 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

12. 按照库仑—莫尔强度理论，岩石的破坏是由于。（D）

（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

1. 岩石的弹性极限一般在峰值强度的（ A ）处。

A）2/3 B）1/3 C) 3/5 D) 2/5

2. 在剪切破坏过程中，试件体积的变化是：（A）

A）增大 B) 减小 C）不变 D）无法判断

3. 扩容就是试件体积（A）

A）增大的现象 B）减小的现象 C）不变 D）无法判断

1. 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

2. 断层属于哪一种类型的结构面？（B ）

（A）原生结构面（B）构造结构面（C）次生结构面

3. 卸荷作用下而形成的结构面属于哪一种类型的结构面? ( C )

（A）原生结构面（B）构造结构面（C）次生结构面

1. 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？（ D ）。

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

2.我国工程岩体分级标准中，岩石的坚硬程度指标为：（ B ）

A）单轴抗压强度 B)饱和单轴抗压强度 C）抗压强度 D）抗剪强度

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. 地下水位以下测定岩体的渗透系数的方法有：（ B）

A）压水法 B）抽水法 C）注水法 D）排水法

1. 初始地应力主要包括（ C ）。

（A）自重应力（B）构造应力（C）自重应力和构造应力（D）残余应力

2. 初始地应力是指（ A ）。

（A）未受开挖影响的原始地应力（B）未支护时的围岩应力

（C）开挖后岩体中的应力（D）支护完成后围岩中的应力

3. 构造应力的作用方向为（ B ）。

A、铅垂方向

B、近水平方向

C、断层的走向方向

D、倾斜方向

5. 下列关于岩石初始应力的描述中，哪个是正确的？（ B ）。

（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

6. 测定岩体的初始应力时，最普遍采用的方法是（ B ）

（A）应力恢复（B）应力解除法（C）弹性波法（D）模拟试验

7. 岩爆的防治措施有：（C）

○1围岩加固○2改善围岩应力条件○3改变围岩性质○4施工安全措施

A）○1○2 B）○1○2○3 C）○1○2○3○4 D）○4

1. 公路隧道把围岩分为几级：C

A）四级 B）五级 C）六级 D）七级

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？

《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》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；

(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？

煤系地层常见岩石力学参数

常见岩层力学参数

11 细砂岩2800 28.85 16.04 12.02 0.20 3.47 43 4.96 5-2煤1410 2.12 1.73 0.82 0.30 0.18 20 0.2 细砂岩2597 27.00 15.28 11.2 0.21 3.1 42 3.48 5-1煤1410 2.12 1.73 0.82 0.30 0.18 20 0.2 细砂岩2586 33.40 18.02 14.02 0.19 3.8 43 5.13 砂质泥岩2520 7.88 4.9 3.2 0.23 1.18 35 1.8 泥岩2567 6.90 4.3 2.8 0.23 0.7 30 1.68 4-1煤1460 2.43 2.12 0.93 0.31 0.5 24 0.35 泥岩2463 6.39 3.94 2.6 0.23 0.68 30 0.98 底板岩层2463 6.39 3.94 2.6 0.23 0.68 30 0.98 砂岩2650 4.35 2.9 1.74 0.25 9.5 41 4.21 7煤1400 1.49 2.08 0.54 0.38 1.2 20 0.64 砂质泥岩2550 3.45 2.61 1.35 0.28 7.6 30 3.0 砂岩2690 5.61 3.35 2.3 0.22 10.7 41 4.96 9煤1400 1.49 2.08 0.54 0.38 1.2 20 0.64 砂岩2650 4.76 3.05 1.92 0.24 10.2 40 4.8 砂质泥岩2600 3.84 2.91 1.5 0.28 7.8 32 3.65 石灰岩2800 10.69 5.57 4.53 0.18 11.4 38 6.7 砂质泥岩2600 3.84 2.91 1.5 0.28 7.8 32 3.65 石灰岩2800 10.69 5.57 4.53 0.18 11.4 38 6.7

岩石力学复习资料共20页

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。

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？

(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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