岩石力学复习资料
一．名词解释（15分）
1.结构：矿物颗粒的形状、大小和联结方式所决定的结构特征。
2.构造：各种不同结构的矿物集合体的各种分布和排列方式。
3.岩石颗粒间的联结分为结晶联结和胶结联结两类。
4.质量密度（ρ）和重力密度(γ)：
单位体积的岩石的质量称为岩石的质量密度。
单位体积的岩石的重力称为岩石的重力密度(重度)。
所谓单位体积就是包括孔隙体积在内的体积。
γ＝ W/V γ＝ρg(kN /m3)
5.岩石的相对密度：岩石的干重量除以岩石的实体积（不包括岩石中孔隙体积）所得的量与1个大气压下4度纯水的重度之比值。
Gs ——岩石的相对密度； Ws ——干燥岩石的重量(kN); Vs ——岩石固体体积(m3); —4度时水的重度（10kN/m3）。
6.孔隙率：岩石试件内孔隙的体积占试件总体积的百分比。
7.孔隙比：岩石试件内孔隙的体积与岩石试件内固体矿物颗粒的体积之比。
8.含水率：天然状态下岩石中水的重量ωW 与岩石烘干重量Ws 之比。
9.渗透性：在水压力作用下，岩石的孔隙和裂隙透过水的能力。
w s s s V W G γ=w γ%100⨯=V V n V n
n V V V V V e V V s V -=-==1%100⨯=s
W W ωωw
s d G n γγ-=1
10.膨胀性：岩石浸水后体积增大的性质。
11.崩解性：岩石与水相互作用时失去粘结性并变为完全丧失强度的松散物质的性质。
12.软弱性：岩石与水相互作用时强度降低的特性。
13.抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的性能。
14.岩石的强度：岩石抵抗破坏的能力。
岩石在荷载作用下，发生破坏时所承受的最大荷载应力就是岩石的强度。
15.岩石的单轴抗压（拉）强度：岩石在单轴压缩（拉伸）荷载作用下，所能承受的最大压（拉）应力。
16.岩石的抗剪强度：岩石抵抗剪切破坏的极限能力。
17.岩石的扩容: 岩石受外力作用后,发生非弹性的体积膨胀。
18.残余强度: 岩石完全破坏后所能承受的一个较小的应力值。
19.长期强度: 长期荷载作用下岩石的强度。
20.岩石的流变性：岩石应力应变关系随时间而变化的性质。
21.蠕变：当应力保持恒定时，应变随时间增长而增大的现象。
22.松弛: 当应变保持恒定时，应力随时间增长而逐渐减小的现象。
23.弹性后效: 当卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。
24.卸荷裂隙：岩体表面某一部分被剥蚀掉，引起重力和构造应力的释放或调整，使得岩体向自由空间膨胀而产生的平行于地表面的张裂隙。
25.RQD: 岩石质量指标，是指钻探时岩芯的复原率,或称岩芯采取率。
%10010(⨯>=（岩芯进尺总长度）
的岩芯断块累计长度）L cm Lp RQD 2
)(rp mp
v V V K =
26.完整性系数/龟裂系数：岩体与岩块的纵波速度之比的平方。
27.地应力/原岩应力：存在于岩体中未受扰动的自然应力。
28.围岩应力/二次应力/诱导应力：当工程开挖后，应力收到开挖扰动的影响而重新分布，重分布后形成的应力。
29.原岩：未经工程开挖而又不受开挖影响仍处于自然平衡状态的岩体。
30.围岩：受工程开挖影响应力发生重新分布的岩体。
二．简答题（25分）
1.岩石和岩体的定义与区别
(1)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。
(3)岩石与岩体的重要区别就是岩体包含若干不连续面。
由于不连续面的存在，岩体的强度远低于岩石强度。
2.典型蠕变曲线四个阶段
瞬时弹性变形阶段 （ ），初始蠕变阶段（ ），等速或稳定蠕变阶段（ ），加速蠕变阶段（ ）。
3.影响岩石单轴抗压强度实验结果的因素
加压板与试件之间的摩擦，试件的形状，尺寸，加载速率等。
4.弹性介质性质
2
)(rp mp v V V K =E 00σε=02
2
〈t d d ε022=t
d d ε022〉t d d ε
（1）具有瞬时变形性质；
（2）ε＝常数，则σ保持不变，故无应力松弛性质；
（3）σ＝常数，则ε也保持不变，故无蠕变性质；
（4）σ＝0（卸载），则ε＝0，无弹性后效。
可见，σ、ε与时间t无关。
5.工程岩体分类,论述它的分类依据
（1）岩石质量指标（RQD）分类，分类依据：钻探取芯的岩芯采取率；（2）RMR分类，分类依据：完整岩石强度，岩石质量指标，节理间距，节理条件，地下水条件。
6.结构面的定义及按成因分类
(1)结构面：岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小的面状地质界面。
(2)结构面按成因分类：
原生结构面：在成岩过程中所形成的结构面。
可分为岩浆结构面、沉积结构面和变质结构面。
构造结构面：岩体受地壳运动作用所形的结构面，如断层、节理等。
次生结构面：岩体在外营力作用下而形成的结构面，如风化裂隙，卸荷裂隙等。
7.工程岩体分类的参考影响因素
岩石质量、岩体完整性、结构面条件、岩体及结构面的风化程度、地下水的影响和地应力。
8.几种有代表性的工程岩体分类方法
1.普氏分类法2 .简易分类3.按岩体完整性系数Kv（龟裂系数）分类4.按岩芯质量指标（RQD）分类 5.岩体地质力学分类（CSIR分类）6.巴顿岩体质量（Q）分类7.岩体BQ分类
9.水压致裂法和应力解除法的基本原理
水压致裂法：对测试段钻孔用特制封隔器密封起来，然后对密封段加高压水直至孔壁岩石产生张裂隙。
根据裂隙的方向及泵压的大小分析确定原岩的应力状态。
应力解除法：地下某点的岩体处于三向压缩状态，如用人为的方法解除其应力，必然发生弹性恢复，测定其恢复的应变，利用弹性力学公式则可算出岩体初始应力。
10.格里菲斯的基本原理和适用条件
基本原理：假定材料中存在着许多随机分布的微小裂隙，材料在荷载作用下，裂隙尖端产生高度的应力集中。
当方向最有利的裂隙尖端附近的最大应力达到材料的特征值时，会导致裂隙不稳定扩展而是材料脆性破裂。
适用于材料的脆性破坏。
三.计算题（60分）
1.莫尔-库仑准则：
他们认为无论岩石处于何种应力状态，破坏均为剪切破坏。
当材料某一斜面上的剪应力达到或超过该破坏面上的粘结力和摩擦阻力之和，便会造成材料沿该斜面产生剪切滑移破坏。
