第一章 概述习题
1、岩石力学的定义：
2、岩石力学研究内容
3、岩石力学的研究方法
第二章 岩石的物理性质习题
习题2-1 已知岩样的容重=24.5kN/m 3，比重，天然含水量(同土γ85.2=s G 力学概念)，试计算该岩样的孔隙率n ，干容重及饱和容重。
%80=ωd γm γ习题2-2 有一长2.0m 、截面积0.5m 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
，线膨胀系数)。
C g J c /85.0=C /1105.15-?=α习题2-3 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20cm 、30cm 和40cm ，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。
习题2-4
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7.5，如按最有利的条件
开凿直径5m 的隧洞，试估算无支护条件下的洞壁最长稳定时间。
第三章 岩石强度 习题
习题3-1
将一个岩石试件进行单轴试验，当压应力达到120MPa 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60°，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。
7)假若岩石的抗拉强度等于其抗压强度的10%，你如何改变莫尔包络线去代替
那种直线型的破坏包络线。
8)假若将一个直径为8cm 的圆柱形试件进行扭转试验，试预计一下要用多大的
扭矩才能使它破坏？
习题3-2 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10000N 时，岩片即发生开裂破坏，试计算试件的抗拉强度。
习题3-3 岩石试件的单轴抗压强度为130MPa ，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130MPa ，中间主应力
为260MPa ，试根据八面体剪应力理论的破坏准则推算这时的最大主应力；
1σ2)根据最大正应变理论的破坏准则，回答1)提出的问题。
习题3-4
上题中，设，，kPa ，垂直应力
50=β
35=j ?100=j c kPa 。在这岩体内开挖一个洞室，必须对边墙施加150kPa 的水平压力才
1000=y σ能使边墙稳定，试推算节理面上的孔隙水压力。
w p 第四章 岩体变形 习题
习题4-1 试求证(4-9)式和(4-10)式。
习题4-2
用直径为5cm 、高度为10cm 的圆柱形粘土岩试样进行单轴压缩
试验，已测得的轴向力和变形量如表4-7所示，试计算相应于弹性变形的E 和。μ
轴向力(N)
轴向压缩量(mm)
侧向膨胀量(mm)
轴向力
(N)
轴向压缩量(mm)
侧向膨胀量(mm)
000
00.0800.016
6000.03025000.14010000.05050000.22015000.07060000.26020000.09070000.3002500
0.1100.0187500
0.3300.05600.0400.009
00.1200.025
25000.11075000.3303000
0.130
90000.400
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行
高中资料试卷调整试验；通电检
40000.17010000
0.4400.0755000
0.220
0.037
0.160
0.035
习题4-3
在用地震波法动力测试中，已经测得纵波波速，横波
s m C p /4500=波速，设岩体的密度，试计算E 和。
s m C s /2500=3
/2700m kg =ρμ第五章
岩体天然应力与洞视为岩的应力分布
习题
习题5-1 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(见题5-1图)。今测得三个方向的应变为：，
1ε6
110
402-?=ε，，已知岩石的弹性模量E =4×104MPa ，泊松比6210334-?=ε6310298-?=ε=0.25。
μ
1)试求测点1处的大小主应变、以及它们的方位。
max εmin ε
2)试求大、小主应力、。
max σmin σ
3)试求该点处的纵向应力(即沿z 方向的法向应力)。
z σ4)今在与点1同一横断面上的测点2处测得切向应力=10.8MPa ，试求岩体
2,θσ的初始应力和。
v p h p 习题5-2 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：
MPa ，=2MPa ，试求开挖后洞壁A 、B 、C 三点的应力。
4.1=v p h p 习题5-3 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。
习题5-4 今在的均质石灰岩体地表下100m 深度处开挖一个圆形洞室，
10=K 已知岩体的物理力学性指标为：kN/m 3，C =0.3MPa ，=36°试问洞壁是否
25=γ?稳定？
习题5-5
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：=25.6kN/m 3，抗压强度=100MPa ，抗拉强度
γc R =10MPa ，泊松比=0.5，，试求洞群的安全系数。
t R μ10=K 第六章 山岩压力与围岩稳定 习题
习题6-1
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，容重=25kN/m 3，侧压力
33=?γ系数。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
7.00=K 的总的侧向山岩压力。
习题6-2 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 习题6-3 设有一直墙拱顶地下洞室，围岩中有一组结构面，其倾角=46°。
β结构面的强度指标为=0，=40°。结构面上的孔隙水压力=200kPa 。已知
j c j ?w p 洞室侧壁垂直应力为=1MPa ，洞顶的水平应力=500kPa ，问侧壁和洞顶是否
y σx σ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？
习题6-4
在岩石中开挖一圆形洞室，其半径，用喷混凝土层支护。
m r 50=混凝土抗压强度为24MPa ，已知=0.4MPa ，求喷层厚度。
i p 第七章有压隧洞围岩的应力与稳定性 习题
习题7-1
有压隧洞的最大内水压力=2.8MPa ，隧洞(内)半径为2.3m ，用厚
p 度为0.4m 的混凝土衬砌。已知混凝土的弹性模量=1.8×104MPa ，泊松比
1E 。岩石的弹性模量=1.1×104MPa ，泊松比=0.367。试求：
333.01=μ2E 2μ
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。
习题7-2 有压隧洞的最大内水压力=2.5MPa ，隧洞直径为4m ，用厚度
p 为0.4m 的混凝土衬砌，已知混凝土的弹性模量=1.5×104MPa ，泊松比=0.3，
E '1μ岩石弹性抗力系数(注意：即半径为1m 时的k )=5000MPa/m ，试求离隧洞中心5m
0k 处的附加应力。
习题7-3 在上题中，怎样求衬砌内任何一点的应力。假设围岩的径向裂隙很
发育，试求衬砌内中间厚度处(即=2.2m 处)的应力。
r 习题7-4
设坚硬岩石中有压隧洞的内水压力=3000kPa ，洞半径=3.5m ，
p a 试用叶格尔建议的方法求最小覆盖层厚度。
习题7-5 在上题中，若岩石为有裂缝的，试用叶格尔方法求最小覆盖层厚度。
第八章岩基应力与稳定性分析 习题
习题8-1
设岩基上条形基础受倾斜荷载，其倾斜角，基础的埋置深
18=δ度为3m ，基础宽度b =8m 。岩基岩体的物理力学性指标是：
=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。
γ?习题8-2
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=25kN/m 3，孔隙率n =10%。坝基内有一倾向上游的软弱结构
d γ面BC ，该面与水平面成15°角。结构面的强度指标为：凝聚力=200kPa ，内摩
j c 擦角=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
j ?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？
第九章 岩坡稳定性分析 习题
习题9-1
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，结构面倾角。岩体的性质指标为：
35=α
20=β=25kN/m 3，=0，=25°。试问当裂隙内的水深达何值时，岩坡处于极限
γj c j ?w Z 平衡状态？
习题9-2
已知均质岩坡的，c =300kPa ，=25kN/m 3，问当岩坡高度
30=?γ为200m 时，坡角应当采用多少度？
习题9-3 上题中如果已知坡角为50度，问极限的坡高是多少？
习题9-4 设岩坡的坡高50m ，坡角，坡内有一结构面穿过，其倾角
55=α，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
35=β为=26kN/m 3，=60kPa ，，求水深对边坡安全系数的影响。
γi c
30=j ?w Z s F
《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
一、绪论 一、解释下例名词术语 岩体力学：研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的科学。. 二、简答题 1．从工程的观点看，岩体力学的研究内容有哪几个方面？ 答：从工程观点出发，大致可归纳如下几方面的内容： 1）岩体的地质特征及其工程分类。 2）岩体基本力学性质。 3）岩体力学的试验和测试技术。 4）岩体中的天然应力状态。 5）模型模拟试验和原型观测。 6）边坡岩体、岩基以及地下洞室围岩的变形和稳定性。 7）岩体工程性质的改善与加固。 2．岩体力学通常采用的研究方法有哪些？ 1）工程地质研究法。目的是研究岩块和岩体的地质与结构性，为岩体力学的进一步研究提供地质模型和地质资料。 2）试验法。其目的主要是为岩体变形和稳定性分析提供必要的物理力学参数。 3）数学力学分析法。通过建立岩体模型和利用适当的分析方法，预测岩体在各种力场作用下变形与稳定性。 4）综合分析法。这是岩体力学研究中极其重要的工作方法。由于岩体力学中每一环节都是多因素的，且信息量大，因此，必须采用多种方法考虑各种因素进行综合分析和综合评价才能得出符合实际的正确结论，综合分析是现阶段最常用的方法。 二、岩块和岩体的地质基础 一、解释下例名词术语 1、岩块：岩块是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。有些学者把岩块称为结构体、岩石材料及完整岩石等。 2、波速比k v：波速比是国标提出的用来评价岩的风化程度的指标之一，即风化岩块和新鲜岩块的纵波速度之比。 3、风化系数k f：风化系数是国标提出的用来评价岩的风化程度的指标之一，即风化岩块和新鲜岩块饱和单轴抗压强度之比。 4、结构面：其是指地质历史发展过程中，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面或带。它包括物质分异面和不连续面，如层面、不整合、节理面、断层、片理面等，国内外一些文献中又称为不连续面或节理。 5、节理密度：反映结构发育的密集程度，常用线密度表示，即单位长度内节理条数。 6、节理连续性：节理的连续性反映结构面贯通程度，常用线连续性系数表示，即单位长度内贯通部分的长度。 7、节理粗糙度系数JRC：表示结构面起伏和粗糙程度的指标，通常用纵刻面仪测出剖面轮廓线与标准曲线对比来获得。 8、节理壁抗压强度JCS：用施密特锤法（或回弹仪）测得的用来衡量节理壁抗压能力的指标。 9、节理张开度：指节理面两壁间的垂直距离。 10、岩体：岩体是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，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。 11、结构体：岩体中被结构面切割围限的岩石块体。 12、岩体结构：岩体中结构面与结构体的排列组合特征。
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：
根据下面对某边坡内片麻岩岩块强度、岩体结构面的特征及赋存环境的描述，分别利用RMR及Q分类法对岩体进行分级，并估算岩体变形模量、经验抗剪强度参数。然后，利用Hoek-Brown估算法求岩体强度参数，绘制岩体Hoek-Brown强度包络线。（在EXCEL表中完成所有的计算和制图） 表岩体描述表 作业二 利用2组岩石三轴压缩实验数据，求两组岩石泊松比μ、在不同围 σ 3压条件下的弹性模量E，岩石抗剪强度参数C、φ，绘制 σ-E关系 3 图，绘制摩尔应力曲线和强度包络线。（在EXCEL表和CAD中完成所有的计算和制图）
采石边坡1潜在崩塌体稳定性分析 气象条件 采石场属亚热带季风气候区，雨量充沛，全年降雨量年平均雨量为1530.2mm，降水多集中在5、6、7、8月份，占全年总降水量的70%，最大年降雨量达2350mm。 在降雨集中的季节，雨水大量入渗，岩质斜坡中部、后缘的拉张裂隙和陡倾张节理充水，裂隙两侧的岩土体将承受静水压力。 地形地貌 矿点处地形陡峻，自然坡形可分为多段，594.0m山峰以下为陡坡，平均坡度约50°，594.0m山峰以上坡度稍缓，坡角约40°，局部谷地内为陡坡。 采石边坡岩性及结构特征 采石边坡内地层为C3的灰白色、灰色微晶-细晶灰岩夹白云岩，巨厚层状，岩质坚硬。岩层倾向NW50°，倾角约24°。
采取岩石样10件，在室内试验完成了天然和饱和条件下容重和单轴抗压强度试验、饱和抗拉强度试验，成果见表1。 采石边坡分区 根据工程地质岩组、岩石的完整程度等，将该采石边坡分为10个区（图2-1），各区内岩体特征和地质环境问题现状描述如下： 120(m) 80 90 100 110 120 10 20 30 40 50 60 70 100 110 120 130 140 分区界线 图2-1 采矿点地质环境现状分布图 1、Ⅰ区：卸荷破碎带 分布在二级平台以上开采掌子面的北侧，受构造节理、爆破和卸荷的综合影响，岩体破碎、裂隙十分发育。卸荷松动带厚度约1.5m ，表面分布有松动危岩体，危岩体块径0.5-1.0m 。该区主要矿山地质环境问题为危岩体和潜在不稳定斜坡。 2、Ⅱ区：块状-整块结构完整岩分布区 分布在二级平台以上的开采掌子面，北侧为表层卸荷带，南侧边界为泥质充填的溶隙。区内分布2~3组节理，其中，掌子面上部节理相对密集，普遍被3组节理切割成块状岩体；掌子面下部节理相对较少，仅见2组节理，呈整块结构。 开采掌子面由节理面构成，该节理面倾向118°，倾角约78°，与坡面相比，略呈反倾。 除组成坡面的节理外，其他主要节理的产状为： ① 倾向358°，倾角78°，节理间距100-200cm ，节理平直。 ② 倾向240°，倾角26°，节理间距80-120cm ，节理平直。
岩石力学试卷（闭卷） 一、填空题（每空1分，共20分） 1、沉积岩按结构可分为（）、（），其中，可作为油气水在地下的良好储层的是（），不能储存流体，但是可作为油气藏的良好盖层的是（）。 2、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（）、（）、 （）。 3、在水力压裂的加压过程中，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（） 时，井眼发生破裂。此时的压力称为（）。当裂缝扩展到（）倍的井眼直径后停泵，并关闭液压系统，形成（），当井壁形成裂缝后，围岩被进一步连续地劈开的压力称为（）。如果围岩渗透性很好，停泵后裂缝内的压力将逐渐衰减到（）。 4、通常情况下，岩石的峰值应力及弹性模量随着应变率降低而（），而破坏前应变则随着应变率降低而（）。 5、一般可将蠕变变形分成三个阶段：第一蠕变阶段或称（）；第二蠕变阶段或称（）；第三蠕 变阶段或称（）。但蠕变并一定都出现这三个阶段。 6、如果将岩石作为弹性体看待，表征其变形性质的基本指标是()和()。 二、选择题（每题2分，共10分） 1、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、该准则不是针对岩石材料的破坏准则 B、该准则没有考虑岩石的非均质的特性 C、该准则忽略了岩石中裂隙的相互影响 2、在地下，岩石所受到的应力一般为（）。 A、拉应力 B、压应力 C、剪应力 3、一般情况下，岩石的抗拉强度（）抗压强度。 A、等于 B、小于 C、大于 4、地层坍塌压力越高，井壁越（）。 A、稳定 B、不稳定 C、无关 5、初始地应力主要包括（） A、自重应力和残余应力 B、构造应力和残余应力 C、自重应力和构造应力
、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
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
绪论典型题解 1.1岩石和岩体的概念有何不同？ 答：所谓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；所谓岩体是在一定的地质条件下，含有诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面的复杂地质体。岩石就是指岩块，在一般情况下，不含有地质结构面。 1.2在力学性质上，岩体具有什么特征？ 答：岩体具有不连续性、各向异性、不均匀性、岩石块单元体的可移动性、赋存地质因子这五条特征。 ------------------------------------------------------------------- 岩石和岩体的基本物理力学性质 典型题解 2.1某岩石试件，测得容重3/9.1cm kg =γ，比重△＝2.69，含水量%29=d ω，试求该岩样的孔隙比v ε，孔隙度n ，饱和度r S 和干容重d γ。 解：孔隙比：83.019 .1) 29.01(69.21) 1(=-+= -+?= γ ωεd v 孔隙度：%3.45%10083 .0183 .0%1001=?+=?+= v v n εε 饱和度：%9483 .0% 2969.2=?= =ε ω G S r 干容重：)/(47.183 .0169 .213cm g d =+=+?= εγ 上述指标，也可利用三相图进行计算，若从以知条件V ω γ= 入手，则可先假 设V=1，然后推算出三相重量及体积，按各物理指标的定义，即可将各指标求得： 设31cm V =，则按容重定义：g V W 9.1=?=γ 按含水量定义：s s d W V W 29.0==γωω 按三相图： W W W s =+ω 即 ： 9.129.0=+s s W W 故： g W s 47.129 .19 .1== g W W W s 43.047.19.1=-=-=ω
《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 ）
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
重庆大学二零零七年博士生(秋季)入学考试试题 科目代码：248 （共 1 页）
重庆大学博士生入学考试试题答案
则将破裂表述为侵入破裂，当检查图(a)情况中的破裂面时，它们中的一些部分有剪切破裂的状态。而其他一些部分显然是拉伸破裂。岩石破裂中，注意力还将集中于重要的扩容现象，它发生于岩石试件的单轴和三轴受压期间．通常，在三轴试验中，围压是由流体通过一个刚度可忽略不计的不渗透膜来施加的，在这样的试验中，试件的径间膨胀和扩容显然不会由于围压的增加而被局部或均匀地阻挡；如果试件被更多的岩石包围，象实际情形中听发生的那样，那就将是这种情况，不管围岩是否破坏，预料它所提供的阻力会有增加最小主应力值的效应，因此趋于阻止破坏和集中破裂于有限的体积内。 三. 论述影响岩石力学性质的主要因素 回答要点： 论述影响岩石力学性质的因素很多，如水、温度、风化程度、加荷速度、围压的大小、各向异性等等，对岩石的力学性质都有影响。现分述如下： 1、 水对岩石力学性质的影响。主要表现在连接作用、润滑作用、水楔作用、孔隙压力作用、溶蚀及 潜蚀作用； 2、 温度对岩石力学性质的影响。随着温度的增高，岩石的延性加大，屈服点降低，强度也降低； 3、 加荷速度对岩石力学性质的影响。随着加荷速度的降低，岩石的延性加大，屈服点降低，强度也 降低； 4、 围压对岩石力学性质的影响。随着温度的增高，岩石的延性加大，屈服点降低，强度也降低； 5、 风化对岩石力学性质的影响。产生新的裂隙、矿物成分发生变化、结构和构造发生变化。 四. 试述岩石的水理性 答：岩石遇水作用后，会引起某些物理、化学和力学等性质的改变，水对岩石的这种作用特性称为岩石的水理性。岩石的水理性包括吸水性、抗冻性和软化系数三方面，现分述如下： 所谓吸水性是指岩石吸收水分的性能，可以采用吸水率、饱水率和饱水系数来表示，即： 吸 水 率： %10011?= d W W V 饱 水 率： %10022?= d W W V 饱水系数： 2 1V V K s = 其中，W 1为岩石在标准大气压下吸入水的重量，W 2为岩石150个大气压或真空条件下吸入水的重量，W d 为岩石的干重量。 所谓抗冻性就是指岩石抵抗冻融破坏的性能，它是评价岩石抗风化稳定性的一个重要指标，可以采用
《岩石力学》练习题九 双击自动滚屏学院：环境工程学院课程名称：岩石力学命题人： 专业班级：学号：学生层次：第页共页 一、解释下列术语（18分，每小题3分） 1.岩石的峰值强度 2.隧道围岩应力 3.岩体结构 4.剪切破坏 5.岩石的渗透性 6. 蠕变 二、问答题（47分） 1.简述新奥法法支护的设计原理和施工方法。（8分） 2.在静水压力状态下，围岩应力的分布有何特征？（10分） 3.简述岩石力学中常用的莫尔――库仑强度理论和格里菲斯强度理论的基本假设与 适用条件？（12分） 4.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？（10分） 5.解释岩石与岩体的概念，指出二者的主要区别和相互关系？（7分） 三、计算题（35分） 1. 已知某岩体的抗剪强度指标为粘结力c=2Mpa、内摩擦角υ＝30°，它的抗拉强度σt＝－1Mpa。已测出该岩体中某点的最大主应力σ1＝12MPa，最小主应力σ3＝3Mpa。试分别用莫尔――库仑强度理论和格里菲斯强度理论判断该点的岩石是否破坏。（20分） 2. 当测得一种岩石的单轴抗压强度为8Mpa。在常规三轴试验中，当围压加到4Mpa 时测得的抗压强度为16.4Mpa。求这种岩石的粘结力c和内摩擦角υ的值。（15分） 《岩石力学》练习题八 双击自动滚屏学院：环境工程学院课程名称：岩石力学命题人： 专业班级：学号：学生层次：第页共页 一、解释下列术语（18分，每小题3分） 1.残余强度 2.岩体原始应力 3.岩体结构 4.塑性破坏 5.岩石的渗透性 6. 岩石 的RQD质量指标
二、问答题（47分） 1.用应力解除法测岩体应力的基本原理是什么？（8分） 2.简述新奥法法支护的设计原理和施工方法。（10分） 3.简述岩石力学中常用的莫尔――库仑强度理论和格里菲斯强度理论的基本假设与 适用条件？（12分） 4.在实验室用岩块制成的岩石试件测出的岩石强度及变形参数一般不能直接用于工 程设计，为什么？（10分） 5.解释岩石与岩体的概念，指出二者的主要区别和相互关系？（7分） 三、计算题（35分） 1. 在岩石常规三轴试验中，已知侧压力σ3分别为5.1MPa、20.4MPa、0Mpa时，对应的破坏轴向压力分别是179.9MPa、329MPa、161Mpa，近似取包络线为直线，求岩石的c和υ值。（15分） 2. 已知某岩体的抗剪强度指标为粘结力c=2Mpa、内摩擦角υ＝30°，它的抗拉强度σt＝－1Mpa。已测出该岩体中某点的最大主应力σ1＝12MPa，最小主应力σ3＝3Mpa。试分别用莫尔――库仑强度理论和格里菲斯强度理论判断该点的岩石是否破坏。（20分） 《岩石力学》练习题七 双击自动滚屏学院：环境工程学院课程名称：岩石力学命题人： 专业班级：学号：学生层次：第页共页 一、解释下列术语（18分，每小题3分） 1.岩体结构 2.冲击地压 3.长期强度 4.岩石的RQD质量指标 5.岩石的渗透性 6.莫尔强度理论 二、问答题（47分） 1.解释岩石与岩体的概念，指出二者的主要区别和相互关系？（8分） 2.岩体中的天然应力是哪些因素引起的？（10分） 3.简述岩石力学中常用的莫尔――库仑强度理论和格里菲斯强度理论的基本假设与 适用条件？（12分） 4.简述新奥法法支护的设计原理和施工方法。（10分）
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。
某均质岩体的纵波波速是，横波波速是，岩石容重，求岩体的动弹性模量，动泊松比和动剪切模量。 解：弹性理论证明，在无限介质中作三维传播时，其弹性参数间的关系式如下： 动泊松比 动弹性模量 动剪切模量G，按公式 计算题（普氏理论，次生应力） 1抗拉强度的公式是什么巴西法p41. St=2P/πD·t=D·t P-劈裂载荷D、t-试件直径、厚度 2将岩石试件单轴压缩压应力达到120MPa时，即破坏，破坏面与最大主应力方向夹角60 度，根据摩尔库伦准则计算1岩石内摩擦角2正应力为零时的抗剪强度（就是求C） α=45°+ψ；τ=C+fσ=C+σtanψ增加公式Sc=2Ccosψ/（1 - sinψ） 3计算原岩自重应力的海姆假说和金尼克假说的内容和各自的公式p85 海姆假说：铅垂应力为上覆掩体的重量，历经漫长的地质年代后，由于材料的蠕变性及地下水平方向的约束条件，导致水平应力最终与铅垂应力相均衡。 公式：σ1=σ2=σ3=ρgz=γz 金尼克假说：铅垂应力仍是自重应力σz=γz，而水平方向上，均质岩体相邻微元体相互受到弹性约束，且机会均等，故由虎克定律应有εx=[σx-ν(σy+σz)]/E=0 εy=[σy-ν(σx+σz)]/E=0，得到自重力的水平分量为σx=σy=νγz/（1-ν） 例题求在自重作用下地壳中的应力状态：如果花岗岩，泊松比，则一公里深度以下的应力是多少
解：因为地壳厚度比地球半径小的多。在局部地区可以把地表看作一个半平面，在水平方向为，深度也无限。现考 虑地面下深度Z 处的一个微小单元体。它受到在它上边岩、土体重量的压力。在单位面积上，这个重量是 ， 其中， 是它上面物体的体积，是物理单位体积的重量，因此： 如果单元体四周是空的，它将向四周膨胀，当由于单元体四周也都在自重作用下，相互作用的影响使单元体不能向四周扩张。即 ； 解之，则得： 对于花岗岩，，一公里深度以下的应力为： 由此可见，深度每增加一公里，垂直压力增加 ，而横向压力约为纵向压力的三分之一。 绪论典型题解 岩石和岩体的概念有何不同 答：所谓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；所谓岩体是在一定的地质条件下，含有诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面的复杂地质体。岩石就是指岩块，在一般情况下，不含有地质结构面。 在力学性质上，岩体具有什么特征 答：岩体具有不连续性、各向异性、不均匀性、岩石块单元体的可移动性、赋存地质因子这五条特征。 ------------------------------------------------------------------- 岩石和岩体的基本物理力学性质典型题解 某岩石试件，测得容重3 /9.1cm kg =γ，比重△＝，含水量%29=d ω，试求该岩样的孔隙比v ε，孔隙度n ，饱和度 r S 和干容重d γ。 解：孔隙比：83.019 .1) 29.01(69.21) 1(=-+= -+?= γ ωεd v 孔隙度：%3.45%10083 .0183 .0%1001=?+=?+= v v n εε 饱和度：%9483 .0% 2969.2=?= =ε ω G S r 干容重：)/(47.183 .0169 .213cm g d =+=+?= εγ
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
《岩体力学》试卷 一、选择题（每题2分×10=20分） 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 2.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（ ）。 （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 3.某岩石试件相对密度d s =2.60，孔隙比e=0.05，则该岩石的干密度γc 为（ ）。 （A ）2.45 （B ）2.46 （C ）2.47 （D ）2.48 4.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 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 6.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 7.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 8.某岩性边坡破坏形式，已知滑面AB 上的C=20kPa ，重度 ，岩体内摩擦角 ，当滑面上楔体滑动时，滑动体后部张裂缝CE 的深度为（ ） 。 （A ）2.77m （B ）3.42m （C ）2.56m （D ）3.13m 9.岩体的变形和破坏主要发生在（ ） （A ）劈理面 （B ）解理面 （C ）结构面 （D ）晶面 10.在工程实践中，洞室围岩稳定性主要取决于（ ）。 （A ）岩石强度 （B ）岩体强度 （C ）结构体强度 （D ）结构面强度 二、名词解释（4分×5=20分） 1.岩体 2.抗滑桩 3.岩石的流变性 4.岩体的初始应力 5.围岩 三、简答题（8分+6分+10分=24分） 1.预应力锚杆（索）的结构一般由哪几部分组成，各部分的作用是什么？ 2.根据所学过的知识，请你说说弹性波波速探测主要用于哪些方面？ 3.在工程实际中，边坡破坏一般有哪几种基本类型？在哪些情况下会发生这些破坏？ 3/25m kN =γO 30=?
《岩石力学》模拟题（补） 一.名词解释 1.冲击地压（岩爆）：是坚硬围岩中积累了很大的弹性变形能，并以突然爆发的形式释放出的压力。 2.边坡安全系数：沿着最危险破坏面作用的最大抗滑力（或力矩）与下滑力（或力矩）的比值。即：F = 抗滑力/下滑力 3.“让压”支护：就是允许井巷在一定范围内变形，使围岩内部储存的弹性能释放，从而减少支架的支护抗力。 4.蠕变：岩石在受力大小和方向不变的条件下，其变形随时间的变化而增加的现象。 5.全应力应变曲线： 反映岩石在受压后的应力应变关系，包括岩石破坏后的应力应变关系曲线。 6.应力集中系数：K = 开挖巷道后围岩的应力/开挖巷道前围岩的应力= 次生应力/原岩应 7.松弛：是指介质的变形（应变）保持不变，内部应力随时间变化而降低的现象。 8.准岩体抗压强度：用室内岩石的抗压强度与岩体的龟裂系数之积为岩体的准岩体抗压强度。 9.边坡稳定性系数：稳定系数F （安全系数）的定义为沿着最危险破坏面作用的最大抗滑力（或力矩）与下滑力（或力矩）的比值。即：F = 抗滑力/下滑力 10.岩石质量指标（RQD ）：RQD= %1001010 钻孔长度 ）岩芯累积长度以上（含cm cm 11.全应力-应变曲线：全应力应变曲线：能显示岩石在受压破坏过程中的应力、变形特性，特别是破坏后的强度与力学性质的变化规律。 12.岩石的完整性系数：反映岩石节理裂隙发育的指标，用声波在岩体中的传播速度与岩石块中的传播速度之比的平方表示。 二.问答题 1. 岩石的流变模型的基本元件有哪几种？分别写出其本构关系。 答：流变模型有三个基本元件： 弹性元件、塑性元件和粘性元件 （1） 弹性元件：是一种理想的弹性体，其应力应变关系为：
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。 [ ]