《岩石力学》课程复习资料
一、名词解释：
1.岩体
2.围岩
3.稳定蠕变
4.柔性支护
5.塑性破坏
6.稳定蠕变
7.剪胀 8.长期强度 9.脆性破坏 10.端部效应 11.构造应力 12.松脱地压13.非稳定蠕变 14.结构面充填度 15.变形地压 16.延性 17.蠕变 18.岩体结构19.真三轴试验 20.扩容 21.剪胀率
二、问答题：
1.解释锚杆支护的挤压加固作用，并指出其适用条件。
2.说明不连续面的起伏对不连续面抗剪强度的作用，写出无充填规则齿状不连续面的抗剪强度表达式。
3.解释锚杆支护的组合作用，并指出其适用条件。
4.什么是常规三轴压缩试验？试指出在常规三轴试验中，随围压增大，岩石的抗压强度和变形特征。
5.解释断层和水对露天矿边坡稳定性的作用。
6.说明岩石单轴压缩试验中产生端面效应的原因，如何消除端部效应对试验结果的影响？
7.岩石有哪些基本破坏方式？莫尔-库论理论和格里菲斯理论分别适用于哪种破坏方式？
8.对岩石进行三轴压缩试验，试问在不同的围压条件下，岩石的变形性质、弹性模量和强度可能发生的变化是
什么？
9.简述采用喷射混凝土对巷道进行支护的力学作用。
10.如何根据岩石的单轴压缩试验曲线确定岩石的三种弹模？岩石的三种弹模分别反映岩石的什么特征?
11.岩石在普通试验机上进行单轴压缩试验，试问有哪几种典型的应力应变曲线形式（要求画出相应的曲线）？
三、判断题：
1.图1所示为被一组节理切割的岩体所处的受力状态（应力圆）以及组成岩体的岩石的强度曲线（a）和节理
强度曲线（b），图中节理面法线与最大主应力之间的夹角为α。试判别图中表示的分析结果是否正确。[ ]
a.岩体沿节理剪切破坏( )
b. 岩体沿节理剪切破坏( )
图1
2.设计一条水平坑道断面如图2所示，其长轴与原岩应力分量p平行，短轴与原岩应力分量q平行。已知
1
/>
q
p。这样的坑道断面布置将使围岩处于较好的应力状态或是不好的应力状态。
[ ]
p
图2
3.岩石的基本破坏方式有( )和( )；莫尔理论适用于( )，格里菲斯理论适用于( )。 [ ]
A.松散破坏
B.压缩破坏
C.剪切破坏
D.压扭性破坏
E.错动张拉破坏
F.拉伸破坏
G.曲屈破坏
4.从全球范围来看，一般情况下，原岩应力的水平应力与垂直应力之比随岩层埋藏深度增大而（ （1） ），达到某个深度后趋于相等，说明浅部原岩应力以（ （2） ）为主。 [ ]
（1）：A.增大 B.减小 C.不变
（2）：A.地下水压力 B.自重应力 C.构造应力 D.热核辐射
5.挪威土工所巴顿（Barton ）的Q 法中，等式右边第一项可以表征( )，第二项表征( )，第三项表征( )。
[ ]
A.岩体抗剪强度
B.结构面抗剪强度
C.岩体抗拉强度
D.有效应力
E.结构面与隧道空间关系
F.结构体尺寸大小
G.岩体的完整性
H.结构面形态特征和蚀变程度
6.按照莫尔-库仑强度理论，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 [ ]
A.045
B.2450φ
+ C.2450φ
- D.2600φ
-
7.岩体中存在一组结构面，其岩石强度曲线、结构面强度曲线和岩体受力状态关系如图3所示，其破坏形式为
[ ]
A.穿切不连续面破坏
B.沿不连续面破坏
C.拉伸破坏 D 倾倒破坏。
图3
8.莫尔强度理论与格里菲斯强度理论的根本区别是前者假设岩石破坏是由( )引起的，而后者则认为岩石破坏是由( )引起的。 [ ]
A.岩石颗粒骨架破裂
B.拉伸破坏
C.岩石致密完整
D.剪切破坏
E.岩石中存在明显节理。
四、分析题：
1.两个处于同一水平且相互平行的直径为d 的隧道，假设其围岩处于弹性状态，请问：二者之间的距离应大于多少才可认为它们互不影响？如果两隧道中心相距
2.5d ，试分析（可定性）说明两隧道之间岩体的受力状态。
2.绘制围岩产生塑性变形破坏状态下巷道围岩内的应力分布示意图，根据应力分布图作围岩划区，并在图上标注名称。
3.结合大理岩单轴压缩应力应变曲线，分析压密、弹性和塑性变形阶段，并在曲线上标示出初始弹模量、弹性模量和变形模量的测定方法。
4.在进行水平巷道设计时，需要进行巷道走向和巷道断面布置等设计。某地质区域的原岩应力为：1σ和3σ均为水平方向，其方位分别为南北方向和东西方向，2σ沿铅垂方向，试从有利于水平巷道围岩稳定角度考虑，合理选取巷道走向和巷道断面形状及其布置。
5.试结合围岩与支架的共同作用原理图，分析围岩支护原理。
6.阐述合理的支护刚度和支护时间是巷道围岩安全经济的重要保障。
7.对软弱破碎岩体中的巷道围岩，如采用锚杆支护，试解释锚杆支护的力学作用，选取锚杆的长度和布置网度
的原则是什么？
8.为什么在一个原岩应力不是静水压力状态的岩层中，从围岩稳定性来看，圆形坑洞并不是理想形状的坑洞？
什么形状并满足什么条件才是理想的坑洞？
五、计算题：
1.对砂岩试件进行单轴压缩试验，测得其单轴抗压强度σc=75MPa；三轴压缩试验表明其强度曲线为直线，符
合莫尔-库论理论，其倾斜角为450。试确定承受σ3=10MPa的围压时，试件达到峰值强度时的轴向应力。
2.在某矿区的巷道埋深650m，其上覆岩层从上到下为①：泥灰岩，重度25kN/m3，埋深0~150m；②大理岩，重
度27kN/m3，埋深150~450m；③闪长岩，重度28kN/m3，埋深450m以下。已知闪长岩为均质、各向同性的线弹性体，其泊松比0.27。试求巷道所在深度岩层内的地应力（原岩应力）。
3.将岩样加工成直径50 mm、高100mm的试样，然后进行单轴压缩试验，当载荷达到500kN时，试件破坏，测
得破裂面与试件轴线夹角为300。假设岩石符合莫尔-库仑理论，试确定岩石的单轴抗压强度、内摩擦角、粘结力和单轴抗拉强度；如用该岩石进行三轴压缩试验，试计算围岩为10 MPa时，轴压达到多大时岩石发生破坏？
4.在地下1200m深处的各向同性岩层中开挖半径为2.5m的水平圆形巷道，已知该巷道上覆岩层的平均密度为
2.9×103kg/m3，巷道所在深度区域岩层的泊松比为0.32，原岩应力为自重应力，岩体的粘结力10MPa，内
摩擦角为450。试评价巷道围岩的稳定性；如围岩发生拉伸破坏，指出拉伸区位置；如围岩发生剪切破坏，指出剪切体的位置。
5.设有一圆形竖井，半径为3m，穿过岩层的平均容重为27kN/m3，岩层内无构造应力。
计算：（1）距地表500m深度、距井筒中心5m处的三维应力，已知该深度岩层的泊松比为0.3，岩层完整、均匀、各向同性；
（2）假设无支护，试验算距地表500m深度井筒围岩的稳定性，已知该深度岩层的内摩擦角为450、粘结力为20MPa。
参考答案
一、名词解释:
1.由结构面和结构体组成的地质体。
2.因工程开挖打破了原岩应力平衡状态而在其周围一定范围产生应力重新分布的岩体。
3.随时间的增长蠕变逐渐停止的蠕变性质。
4.刚度较小的支护，它允许围岩适当变形并最终使围岩处于稳定状态。
5.物体在产生塑性变形的条件发生的破坏，常表现为随变形的增大其应力也增大的变形硬化阶段的破坏。
6.随时间的增长蠕变逐渐停止的蠕变性质。
7.岩石剪切变形过程中，由于产生与剪切方向垂直的位移和空化而使岩石体积增大的现象。
8.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。
9.岩石在随应力增大变形减小过程产生的破坏；或岩石塑性变形很小条件下产生的破坏。
10.在单轴压缩条件下，由于上下垫板的刚度大于岩石试件的刚度，试件在压缩下的泊桑效应因试件端面与垫板间的摩擦而受到约束，因此在试件两端形成锥形压缩区，区内岩石处于三轴压缩状态。
11.由于地壳造山运动和造陆运动中积累或剩余的一种分布力
12.围岩岩体发生离层松脱之松脱体重量对支架产生的压力。
13.在恒定应力作用下物体变形随时间而增大并最终导致物体发生破坏的蠕变。
14.结构面中充填物厚度与结构面起伏差之比。
15.支护与围岩紧密接触共同变形过程中，围岩对支护的挤压力（作用力）。
16.物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载能力的性质。
17.材料在恒定应力作用下变形随时间而增大的性质。
18.岩体中结构面及结构体的形态及组合和排列特征。
19.三个主应力不相等（三轴向应力不相等）条件下的力学试验。
20.岩石剪切变形过程中，由于产生与剪切方向垂直的位移和空化而使岩石体积增大的现象。
21.不连续面剪切变形时，垂直位移与剪切位移之比，或剪胀角的正切。
二、问答题:
1.答：在碎裂结构岩体中，以一定方式布置的预应力锚杆群，各锚杆的预应力在锚杆两端产生一个锥形压缩区，并使其互相连接起来，两端锥形压缩区之间岩体受到挤压，形成一个挤压加固带，这个带内的岩体强度得以提高，整体性加强，好似一个承载拱，可以更加充分地发挥围岩的自承作用，如图1所示。
图1
2.答：不连续面起伏度对不连续抗剪强度具有重要影响，起伏度越大，则不连续面的抗剪强度越大；无充填规划齿状不连续面抗剪强度公式)(?+σ=τi tg 。
3.答：321σ=σ>σ条件下的岩石力学试验。围压增大，抗压强度增大，变形增大，其中，塑性和弹性变形特征因岩石不同而不同；破坏形式通常由脆性破坏转变为塑性破坏。
4.答：断层对边坡的切割往往是边坡破坏的主要控制因素，水则是导致边坡发生破坏的直接因素。断层与边坡切割关系决定了边坡的破坏形式如楔体破坏、不面破坏等，水减增大边坡的下滑力和减小断层的抗滑力，对边坡起到破坏作用。
5.答：纵向劈裂、斜面滑移；归结为拉伸破坏、剪切破坏。
6.答：为了消除端部效应对单轴抗压强度测定的影响，国际岩石力学学会推荐用高径比为2.5～3.0的试件做抗压试验。
7.答：剪切破坏、拉伸破坏；对应的强度理论分别为莫尔-库论理论和格里菲斯理论。
8.答：随围压增大，强度增大，塑性变形增大，总体变形增大，弹模增大，从脆性破坏转化为塑性破坏等。
9.答：（1）加固围岩：喷射混凝土或其中的水泥砂浆充填到裂隙中将裂隙和结构体重新粘结起来，起到了良
好的加固作用，提高了表面围岩的整体性和强度。
（2）改善围岩的应力状态：喷射混凝土与围岩紧密接触，给围岩表面提供了一个经向抗力，使表面围岩由二向应力状态变成三向应力状态，稳定性得到改善。
10.答：三种弹的确定方法如图3所示，计算公式如下：
图3
初始弹模反岩石初始状态的变形特征、压密性能和空隙性；切线弹模反映岩石的弹性性能；割线弹模反映岩石的总体变形能力。
11.答：六种，即：线弹性、弹塑性、塑弹性、塑弹塑Ⅰ、塑弹塑Ⅱ、弹塑蠕变。
三、判断题：
1.a(√) b(×)
2.√
3.C F C F
4.(1)B (2)C
5.F G D
6.C
7.A
8.D B
四、分析题：
1.答：大于5倍半径即
2.5d；当两隧道相距2.5时，两隧道之间的岩体处于两隧道开挖引起的应力重分布范
围之内，应用公式：
可进行定性和定量分析。
2.答：满足题意的围岩应力分布图及区域划分如图所示。
图
3.答：给出压密、弹性和塑性变形阶的曲线特征和岩石结构变化对应关系，作出图3示意初始弹模、弹性模量和变形模量的测定方法。
计算公式如下：
4.答：通过分析得出结论：巷道走向南北；椭圆形巷道，其长轴平行铅垂而短轴水平。
5.答：设坑道开挖后，周边发生瞬时弹性位移u a(R0=a)。将围岩位移特性曲线与支架特性曲线绘在一起（如下图），以便讨论围岩与支架的相互作用。
图:围岩与支护相互作用原理示意图
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？
交通科学与工程学院 道路与铁道工程（082301） 博士研究生培养方案 一、适用学科 道路与铁道工程(081401) 二、培养目标 1．坚持党的基本路线，热爱祖国，遵纪守法，品行端正，诚实守信，身心健康，具有良好的科研道德和敬业精神。 2．适应科技进步和社会发展的需要，在本学科上掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识；熟练掌握一门外语；具有独立从事科学研究的能力；具有良好的综合素质。 3．在科学或专门技术上做出创造性的成果。 三、培养方向 1.道路与铁道工程的检测与加固； 2.土木工程结构分析与设计理论； 3.岩土本构理论及工程应用； 4.土木工程施工技术与材料； 5.工程结构仿真。 四、学制 学历博士研究生学制为3年。 博士研究生一般在入学后1年内完成课程学习，应在文献综述与开题报告前完成课程学分，应在博士论文答辩前完成全部学分和培养要求的有关环节。 鼓励博士研究生从入学开始就进行学位论文研究工作；文献综述与开题报告至申请学位论文答辩的时间间隔不得少于1年。 五、知识结构、课程设置与学分要求 1．知识结构要求 （1）基础理论与专业基础知识 高等工程数学与数学基础（数值分析、数理统计、矩阵理论、最优化理论与算法、数理方程、常微分方程、数学试验），专业基础知识（变分与有限元素法原理、高等混凝土结构、高等土力学、高等土木工程材料学、高等结构动力学、工程结构可靠度、工程塑性力学）。 （2）专业综合知识 混凝土结构非线性分析，高等钢结构，混凝土徐变力学，基础工程学，建设项目管理，高等岩石力学，建筑结构健康诊治，混凝土结构试验，岩土工程测试技术，建筑结构无损检测技术，土动力学，建筑结构有限元分析与应用，组合结构，城市地下工程，理论土力学与现代岩石测试技术，道路与铁道工程学科综合课。 （3）学科前沿与交叉学科知识 现代工程结构进展，材料科学进展，空间数据处理，科技信息检索与利用，科学
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》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
《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；
《岩石力学与工程》教学大纲 开课院系：土木与环境工程学院土木工程系 课程类别：学科基础 适用专业：土木工程 课内总学时：36 学分：4 实验学时：8 设计学时：0 上机学时：0 先修课程：材料力学、工程地质学 执笔：李长洪 一、课程教学目的 本课程系土木工程专业学科基础必修课程，主要任务是教授有关岩石的基本力学性质及其实验研究方法、岩体的质量评价及其分类理论方法、地应力及其测量理论和方法、岩石的流变理论和强度理论、岩石地下工程围岩压力与控制理论和方法、边坡工程岩体稳定性分析及滑坡防治方法。在学生掌握岩石力学基础理论知识、基本实验技能和基本研究方法的基础上，培养和激发学生创新意识和创新能力，使学生具有发现问题、分析问题和解决岩石工程实际问题的综合能力。为后续的隧道工程、边坡工程、地下工程、地铁工程、道路工程等专业课程的学习打下必要的基础。 二、课程教学基本要求 1．课程重点：
岩石的基本力学性质及其实验研究方法、岩体的质量评价及其分类理论方法、地应力及其测量理论和方法、岩石的流变理论和强度理论、地下工程围岩压力与控制理论和技术、边坡工程岩体稳定性分析。 2．课程难点： 岩石的流变理论和强度理论、岩体及结构面的力学性质、地下工程围岩压力与控制理论和技术、边坡工程岩体稳定性分析。 3．能力培养要求： 在学生掌握岩石力学基础理论知识、基本实验技能和基本研究方法的基础上，培养和激发学生创新意识和创新能力，使学生具有发现问题、分析问题和解决岩石工程实际问题的综合能力。为后续的隧道工程、地铁工程、道路边坡工程等专业课程的学习打下必要的基础。 三、课程教学内容与学时 课程总学时：36学时；理论讲授：25学时；总复习1学时；考试2学时；实验教学：8学时 绪论（2学时） 0.1课程性质和任务 0.2课程教学基本要求 0.3岩石力学发展的历史概貌 0.4岩石力学的定义 0.5岩石力学研究的主要问题 0.6岩石力学面临的发展机遇 1．岩石的力学性质（5学时）
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
地质工程领域 攻读硕士学位研究生培养方案 一、培养目标 本工程领域包括矿产普查与勘探、地球探测与信息技术、地质工程、矿物学、岩石学、矿床学等几个主要二级学科。主要内容涉及到石油、天然气、煤田及其它金属与非金属矿床勘探、地质评价，地质设计与部署、勘探技术与设计、资源定量评价与决策管理等各个方面，体现理论与实际结合，以实际应用为主的特点。地质工程硕士专业学位是与地质工程领域任职资格相联系的专业性学位，侧重于地质工程应用，主要是为工矿企业和工程建设部门，特别是为国有大中型企业培养应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。 培养要求： 1、工程硕土专业学位获得者应较好地掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论：拥护党的基本路线和方针、政策：热爱祖国，遵纪守法，具有良好的职业道德和企业精神，积极为我国经济建设和社会发展服务。 2、工程硕士专业学位获得者应掌握所从事的地质工程领域的坚实基础理论和宽广的专业知识；掌握解决地质工程问题的先进技术方法和现代技术手段：具有创新意识和独立担负工程技术或工程管理工作的能力。 3、掌握一门外国语。 入学要求： 1、招收对象主要为取得学士学位后，从事3年或3年以上工程实践工作，经所在单位推荐的优秀在职人员。 2、报考人员须参加攻读工程硕士专业学位的入学考试。考试科目为外语、数学和专业综合考试。专业综合考试的重点是考核考生解决工程实际问题的能力。 二、学习年限 攻读工程硕士专业学位研究生的学习年限一般为2-4年，学习年限最长不超过5年。课程学习和学位论文的时间各占一半。 硕士生应在规定学习期限内完成培养计划要求的课程学习和学位论文工作。若提前完成培养计划，经院系学位委员会审查，学校批准，可进行论文答辩毕业，通过者获得工程硕士学位。 三、研究方向 根据新的形势和要求，结合本学科专业当前发展的方向，地质工程学科设置下列5个研究方向。 1．矿产普查与勘探 2．地球探测与信息技术 3．石油与天然气工程 四、课程设置 1、工程硕士专业学位的课程应针对工程特点和企业需求按工程领域设置。教学内容应具有宽广性和综合性，反映当代工程科学技术发展前沿。其中外语课程的要求是比较熟练地阅读本领域的外文资料；数学课程的要求是掌握解决工程实际问题的数学方法；专业课程应强调本领域的新技术、新方法和新工艺的学习与实践。
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
三、地质资源与地质工程 （0817） 一、培养目标 为适应我国国民经济发展和社会主义建设的需要，培养德、智、体全面发展的地质资源与地质工程学科高层次专门技术人才，本学科培养的博士研究生应达到以下要求： 1、热爱祖国，遵纪守法，道德品质好，愿为社会主义现代化建设服务。 2、在地质资源与地质工程学科领域内掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识；在所从事的研究方向上做出创造性成果。 3、具有独立从事科学研究工作能力；具有实事求是，科学严谨的治学态度和工作作风。 4、能够熟练地阅读本专业的外文资料，并具有一定的写作能力、听说能力。 5、积极参加体育锻炼，身体健康。 二、基本能力和素质要求 1、能够较为熟练地检索、阅读本专业的中、外文资料，并能较为清楚地分析、评价和利用本专业和相关专业的中外文资料，在从事某项研究时不遗漏重要文献。 2、具有高尚品格和人文综合素养，掌握地质资源与地震工程学科坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，通晓学科发展前沿和国际化准则，具有科学探索精神、科技创新意识、创新能力和团队组织能力，能够独立地、创造性地从事科学研究。 3、熟悉和掌握学术规范，了解相关的研究方法，掌握科研论文的写作规范，不把自己的研究结果与他人的发现、观点、数据、材料相混淆，尊重他人成果，实事求是地表达自己的研究成果。 三、培养方式与方法 1、结合博士研究生的特点进行政治思想教育和党的方针政策教育，进行爱国主义、革命传统和道德的教育，进行社会主义与法制教育。 2、博士生应通过课程学习加深理论基础，扩大专业面。 3、在指导上采取以指导教师为主、导师负责和专业教研室或研究所集体培养相结合的方法。也可和其他高校、研究单位或工厂企业联合培养，并聘请具有高级职称的人员参加指导。
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（）。
力学专业学术型硕士研究生培养方案 一、培养目标 培养德、智、体全面发展的，能适应21世纪我国社会主义现代化建设需要的高级复合型专业人才。为实现这一目标，要求攻读硕士学位研究生做到： 1．认真学习和掌握马克思列宁主义、毛泽东思想和邓小平理论，拥护中国共产党的领导，拥护社会主义制度，热爱祖国，具有良好的道德品质，尊纪守法，积极为社会主义现代化建设服务。 2．在本学科领域内掌握坚实的基础理论、系统的专门知识和必要的实验技能；掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业文献资料和撰写论文摘要；具有从事科学研究、教学工作或独立担负专门技术工作的能力。 3．掌握1门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有论文写作能力和进行国际学术交流的能力；具有较强地运用网络信息信息技术的能力。 4．具有较高的科学素养和健康的身心。 二、研究方向 （1）矿山岩石力学与地下工程 主要研究岩土力学的基础理论和工程技术中的应用。对围岩工程需现场监测与实验室近似模拟实验相结合，也包括计算机数值分析等研究，为工程施工及优化设计提供依据。1）在地下硬岩矿物开采、岩体地下结构稳定及参数研究方面，提出基于强度折减安全系数与稳定性预测的远程监测预报及治理技术。2）系统研究加卸荷条件下岩体的力学特性、变形及破坏
机理。3）基于卸荷试验应力-应变曲线，建立岩爆失稳问题的折迭突变模型，提出应力差强度比岩爆判据。 （2）矿山充填力学与地压控制 主要研究矿山充填理论、应用技术与地压控制方法。研究内容包括：（1）工业废渣充填胶凝材料；（2）充填料浆管道输送理论与技术；（3）充填体与围岩共同作用理论；（4）大范围多水平开采的围岩稳定理论与控制技术；（5）地压稳定检测预报技术与实验研究。 3）岩土力学与海洋岩土工程 本方向既研究岩土力学基本理论与岩土材料力学特性，也研究具有海洋背景的岩土工程问题。开展的主要研究工作有：1）岩土塑性力学与土体本构模型：广义塑性力学的完善与应用；数字图像相关方法与土工试验结合，实现砂土虚拟数值试验，揭示砂土变形微观机理；颗粒物质力学与模拟土体本构特性的超塑性理论结合，土体变形细观机理与宏观本构特性描述的深入研究；海洋土力学与土体本构模型。2）海洋岩土工程：以海底石油与可燃冰的开采为背景，开展海洋能源土力学特性、海底滑坡的触发机理及其稳定性分析的研究；以海岸和近海工程为背景，开展港口、海底隧道、海洋平台等静动态力学性能分析与流固耦合数值仿真。3）岩土力学数值方法：开展大型有限元软件（如ABAQUS、ANASYS、FLAC2D/2D等）与离散元软件（如PFC2D/3D等）的应用与二次开发研究。 （4）复杂系统的动力学与控制 复杂系统的动力学与控制是目前应用力学领域十分活跃的研究方向。本学科方向注重一般力学的理论基础、工程应用和交叉学科的发展，主要以含有摩擦、接触、碰撞等非光滑因素的复杂系统作为研究对象，该系统
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 中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 岩石力学(专科) 一、名词解释： 1.岩体 2.围岩 3.稳定蠕变 4.柔性支护 5.塑性破坏 6.稳定蠕变 7.剪胀 8.长期强度 9.脆性破坏 10.端部效应 11.构造应力 12.松脱地压 13.非稳定蠕变 14.结构面充填度 15.变形地压 16.延性 17.蠕变 18.岩体结构 19.真三轴试验 20.扩容 21.剪胀率 二、问答题： 1.解释锚杆支护的挤压加固作用，并指出其适用条件。 2.说明不连续面的起伏对不连续面抗剪强度的作用，写出无充填规则齿状不连续面的抗剪强度表达式。 3.解释锚杆支护的组合作用，并指出其适用条件。 4.什么是常规三轴压缩试验？试指出在常规三轴试验中，随围压增大，岩石的抗压强度和变形特征。 5.解释断层和水对露天矿边坡稳定性的作用。 6.说明岩石单轴压缩试验中产生端面效应的原因，如何消除端部效应对试验结果的影响？ 7.岩石有哪些基本破坏方式？莫尔-库论理论和格里菲斯理论分别适用于哪种破坏方式？ 8.对岩石进行三轴压缩试验，试问在不同的围压条件下，岩石的变形性质、弹性模量和强度可能发生的变化是什么？ 9.简述采用喷射混凝土对巷道进行支护的力学作用。 10.如何根据岩石的单轴压缩试验曲线确定岩石的三种弹模？岩石的三种弹模分别反映岩石的什么特征? 11.岩石在普通试验机上进行单轴压缩试验，试问有哪几种典型的应力应变曲线形式（要求画出相应的曲线）？ 三、判断题： 1.图1所示为被一组节理切割的岩体所处的受力状态（应力圆）以及组成岩体的岩石的强度曲线（a ）和节理强度曲线（b ），图中节理面法线与最大主应力之间的夹角为α。试判别图中表示的分析结果是否正确。 [ ] a.岩体沿节理剪切破坏( ) b. 岩体沿节理剪切破坏( ) 图1 2.设计一条水平坑道断面如图2所示，其长轴与原岩应力分量p 平行，短轴与原岩应力分量q 平行。已知1/>q p 。这样的坑道断面布置将使围岩处于较好的应力状态或是不好的应力状态。 [ ] 岩石力学复习重点 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？ 内蒙古科技大学岩石力学总复习 (适用于由蔡美峰主编的岩石力学与工程) 1、岩石力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。 2、岩石力学的研究方法：工程地质研究方法、科学实验方法、数学力学分析方法、整体综合分析方法。（工科数整） 3、岩石的吸水性指标：吸水率、饱水率、饱水系数。 4、岩石的软化性：是指岩石在饱水状态下其强度相对于干燥状态下降低的性能。 5、岩石在各种荷载作用下达到破坏时所能承受的最大应力称为岩石的强度。 6、试件在单轴压缩荷载作用下破坏时，在测件中可产生四种破坏形式（岩石破坏有几种形式）： （1）X状共轭斜面剪切破坏； （2）单斜面剪切破坏； （3）拉伸破坏； （4）塑性流动变形。 7、岩石变形有弹性变形、塑性变形和粘性变形三种。 8、岩石的横向应变与纵向应变的比值称为泊松比。 9、影响岩石力学性质的因素很多，如水、温度、风化程度、加荷速率、围压的大小、各向异性等，对岩石的力学性质都有影响。 10、岩石中的水的赋存形式：一种称之为结合水或束缚水，一种为重 力水或称为自由水，它们对岩石力学性质的影响，主要体现在：连接作用、润滑作用、水楔（xie)作用、孔隙压力作用、溶蚀及潜蚀作用等。 11、不同成因、不同特性的地质界面统称为结构面。 12、软弱结构面-Ⅰ级岩体结构；坚硬结构面-Ⅱ级岩体结构。 13、结构面是具有一定方向、延展较大而厚度较小的二维面状地质界面。 14、根据结构面的形成原因，其可分为：原生结构面、构造结构面及次生结构面。 15、原生结构面包括所有在成岩阶段所形成的结构面。根据岩石成因的不同，可分为沉积结构面、火成结构面及变质结构面三类。 16、地下水对岩体的物理作用：润滑作用、软化和泥化作用、结合水的强化作用。 17、影响岩体分类的因素： ①岩石的质量； ②岩石的完整性； ③结构面条件； ④岩体及结构面的风化程度； ⑤地下水的影响； ⑥地应力。 18、工程岩体分类方法： ①普氏分类法； 《岩石力学》课程复习资料 一、名词解释： 1.岩体 2.围岩 3.稳定蠕变 4.柔性支护 5.塑性破坏 6.稳定蠕变 7.剪胀 8.长期强度 9.脆性破坏 10.端部效应 11.构造应力 12.松脱地压13.非稳定蠕变 14.结构面充填度 15.变形地压 16.延性 17.蠕变 18.岩体结构19.真三轴试验 20.扩容 21.剪胀率 二、问答题： 1.解释锚杆支护的挤压加固作用，并指出其适用条件。 2.说明不连续面的起伏对不连续面抗剪强度的作用，写出无充填规则齿状不连续面的抗剪强度表达式。 3.解释锚杆支护的组合作用，并指出其适用条件。 4.什么是常规三轴压缩试验？试指出在常规三轴试验中，随围压增大，岩石的抗压强度和变形特征。 5.解释断层和水对露天矿边坡稳定性的作用。 6.说明岩石单轴压缩试验中产生端面效应的原因，如何消除端部效应对试验结果的影响？ 7.岩石有哪些基本破坏方式？莫尔-库论理论和格里菲斯理论分别适用于哪种破坏方式？ 8.对岩石进行三轴压缩试验，试问在不同的围压条件下，岩石的变形性质、弹性模量和强度可能发生的变化是 什么？ 9.简述采用喷射混凝土对巷道进行支护的力学作用。 10.如何根据岩石的单轴压缩试验曲线确定岩石的三种弹模？岩石的三种弹模分别反映岩石的什么特征? 11.岩石在普通试验机上进行单轴压缩试验，试问有哪几种典型的应力应变曲线形式（要求画出相应的曲线）？ 三、判断题： 1.图1所示为被一组节理切割的岩体所处的受力状态（应力圆）以及组成岩体的岩石的强度曲线（a）和节理 强度曲线（b），图中节理面法线与最大主应力之间的夹角为α。试判别图中表示的分析结果是否正确。[ ] a.岩体沿节理剪切破坏( ) b. 岩体沿节理剪切破坏( ) 图1 2.设计一条水平坑道断面如图2所示，其长轴与原岩应力分量p平行，短轴与原岩应力分量q平行。已知 1 /> q p。这样的坑道断面布置将使围岩处于较好的应力状态或是不好的应力状态。 [ ] p 图2 3.岩石的基本破坏方式有( )和( )；莫尔理论适用于( )，格里菲斯理论适用于( )。 [ ] 岩土工程专业学术型硕士研究生培养方案 1、专业基本情况 所属学院：土木与水利工程学院学科、专业代码：岩土工程、081401 获得时间：1984年 2、学科、专业简介（400字以内） 本学科主要研究建筑物的地基基础、地下结构和构筑物的工程特性及其在设计、建造、运行中出现的工程问题和相关环境工程问题。是土木工程、水利工程、交通工程等涉及工程建设学科的重要基础学科，在国家建设领域中发挥了极其重要的基础以及支柱作用。本学科主要开展土的工程性质、基础结构、地基及基础、地基处理、工程环境、支挡结构和地下结构、土体与结构物相互作用等方面的分析、计算、数值模拟、测试和技术开发、设计应用等方面的研究。 岩土工程学科是集科研、设计、施工与工程管理为一体的具有很强实践性的一门学科，主要涉及建筑、交通、水利、矿山、国防与人防工程、铁道及地下工程等基础设施建设的领域。随着现代科技的发展，岩土工程领域已取得了长足的进步，并在这些方面获得了一些重大的突破。 3、培养目标 （1）具有开拓进取、严谨求实的科研作风，具备扎实的岩土力学与工程概念和基础知识，掌握较为坚实的基础理论和系统的专业知识。具有从事本科学研究工作、教学工作和独立担负本专业领域内专门技术工作的能力，并具有成为本学科设计理论及工程建设方面的高级技术人才的潜力。在所从事的研究方向的范围内了解本学科的科学技术发展现状和趋势；能运用一门外国语，熟练地阅读专业文献资料和撰写论文摘要。 （2）具有良好的科学素养、一定的国际视野、团队合作精神、外语能力、及具有解决岩土及地下工程领域中实际工程技术问题的能力。 4、主要研究方向 （1）岩土力学特性及其应用 （2）地基基础与结构相互作用 （3）边坡与深基坑工程 （4）地下结构工程 （5）环境岩土工程 5、学制及学分 硕士研究生学制2.5年；最长不超过4年。课程规定总学分为28-32学分，学位课程学分为16-18学分。岩石力学复习题及参考答案
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