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岩石力学复习Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】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Rｃ7. 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。
《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）倍的井眼直径后停泵，并关闭液压系统，形成（37），当井壁形成裂缝后，围岩被进一步连续地劈开的压力称为（38）。
岩石力学复习资料岩石力学是研究岩石在地壳内的力学性能和岩石体受力行为的科学。
它是岩土工程学和地质科学等学科的基础，对于岩土工程设计和地质灾害研究具有重要意义。
本文将回顾岩石力学的基本概念、岩石的力学参数以及岩石的力学行为。
一、岩石力学基本概念1. 岩石力学的定义岩石力学是研究岩石在地壳内受力行为和力学性能的科学。
2. 岩石力学的分类岩石力学可以分为静力学和动力学两个方面，静力学研究岩石在静态力下的受力行为，动力学研究岩石在动态力下的受力行为。
3. 岩石力学的应用领域岩石力学广泛应用于岩土工程设计、地质工程、矿山工程、地震工程等领域。
二、岩石的力学参数1. 岩石的强度参数强度参数是描述岩石抵抗外力破坏的能力的物理参数，包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。
2. 岩石的变形参数变形参数是描述岩石受力后变形行为的物理参数，包括弹性模量、切变模量、泊松比等。
3. 岩石的破裂参数破裂参数是描述岩石破坏过程的物理参数，包括岩石的裂纹扩展速率、割裂强度等。
三、岩石的力学行为1. 岩石的离散性与连续性岩石具有离散性与连续性两个特点，离散性体现为岩石的裂缝和节理，连续性体现为岩石的均质性和各向同性。
2. 岩石的强度与变形特性岩石的强度和变形特性是岩石力学的核心内容，强度特性决定了岩石的抗破坏能力，变形特性描述了岩石在受力下的变形行为。
3. 岩石的破坏机理岩石的破坏机理是研究岩石力学行为的重要内容，常见的岩石破坏机理包括拉裂破坏、压碎破坏、剪切破坏等。
四、岩石力学实验岩石力学实验是研究岩石力学行为的重要手段，常用的岩石力学实验包括压缩试验、拉伸试验、剪切试验等。
五、岩石力学在工程中的应用1. 岩土工程设计岩石力学为岩土工程设计提供了可靠的理论依据和实验方法，通过岩石力学参数的测定和工程实例的分析，可以有效评估岩土体的稳定性和承载能力。
2. 地震工程岩石力学对地震工程的设计和评估具有重要作用，通过岩石的动力学特性和破坏机理的研究，可以预测地震对岩石体的影响，提高地震工程的抗震能力。
1 研究岩石力学的意义？（1）岩石力学来源于生产实践，与人类的生产活动紧密相关（2）岩石力学在国民经济建设中有广泛的应用（水利建设、民用建筑、采矿工程、核能工业、石油工程：井壁稳定性分析、水力压裂、出砂预测、地层可钻性预测钻头优选、定向射孔、套管损坏机理、地面沉降。
确定井壁失稳机理和安全泥浆密度窗口。
）（3）不重视岩石力学研究将造成工程事故2 井壁失稳的危害？引起井下复杂或事故（恶性卡钻、严重漏失—井喷），严重影响钻探速度，造成经济损失，影响测井、固井质量，对储层产生损害，影响勘探成功率。
3 岩石力学：岩石力学是研究岩石力学性能的理论和应用科学，是运用力学和物理学的原理研究岩石的力学和物理性质的一门科学。
4岩石：岩石是构成地壳的基本材料，是经过地质作用而天然形成的（一种或多种）矿物集合体，具有一定的强度。
5 岩石分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩6 岩石力学研究对象的特点？不连续性：岩石物理力学性质呈现不连续变化的性质。
不均匀性：指天然岩体的物理、力学性质随空间位置不同而异的特性。
各向异性：是指天然岩体的物理力学性质随空间方位不同而异的特性，具体表现在它的强度及变形特性等各方面。
渗透性：有压水可以透过岩石的孔隙、裂隙而流动，岩石能透过水的能力称为岩石的渗透性。
7 正断层：上盘相对下盘向下滑动。
逆断层：断层上盘相对下盘向上滑动。
8 节理：岩石中的裂隙或破裂面，沿着节理面两侧的岩块基本没有发生过相对位移或没有明显的相对位移9 岩石力学研究方法：科学试验和理论分析10 岩石的组构特征及对力学性质的影响？组成岩石的矿物：硅酸盐类矿物、粘土矿物、碳酸盐类矿物、氧化物类矿物。
组成岩石的矿物成分及其相对含量在一定程度上决定着岩石的力学性质。
含硬度大的粒状矿物愈多，岩石强度高－花岗岩、闪长岩、玄武岩。
含硬度小的片状矿物愈多，岩石强度愈低－粘土岩、泥岩。
CaCO3含量愈高，强度高。
泥质含量高的，力学性质差。
强度上：硅质>铁质>钙质>泥质。
地下方向复习材料绪论1.岩石，岩块，岩体的概念岩石：是构成地壳表层岩石圈的主体，是经历了漫长地质史的大自然产物，是天然矿物质晶体以及其它物质（如有机质等）集合体岩块：自然地质体的小块岩石称为岩块。
岩体：岩体是指在一定地质条件下，含有诸如节理、层理、劈理、裂隙、断层等不连续结构面的复杂地质体。
2.了解岩石力学的形成史3.岩石力学的定义，岩石力学学科的发展阶段岩石力学：岩石力学是研究岩石的力学性状（behavior）的一门理论和应用的科学，它是固体力学的一个分支，是探讨岩石对其周围物理环境中力场反应的学科。
发展阶段：1）阶段(19世纪末~20世纪初)2）经验理论阶段(20世纪初~20世纪30年代)3）经典理论阶段(20世纪30年代~20世纪60年代)4）现代发展阶段(20世纪60年代－现在)4.理解岩石力学研究内容，掌握力学研究方法岩石力学研究内容(1) 岩石、岩体的地质特征(2) 岩石的物理、水理与热力学性质(3) 岩石的基本力学性质(4) 结构面力学性质(5) 岩体力学性质(6) 原岩应力分布规律及其测量理论与方法(7) 工程岩体的稳定性(8) 岩石工程稳定性维护技术(9) 新技术、新方法和新理论在岩石力学中的应用(10) 工程岩体的模型、模拟试验及原位监测技术岩石力学的研究方法(1) 工程地质研究方法(2) 科学实验方法（科学实验是岩石力学发展的基础法（3）数学力学分析方法(4) 整体综合分析方法第一章岩石组构及其物理性质1.岩石分类：岩浆岩：壳深处的岩浆在地下或喷出地表后结晶、固化而形成的岩石。
沉积岩：地表物质或者岩石风化或溶解的产物，经过搬运、沉积并在不同固结作用下形成的岩石。
变质岩：原有的岩石受到高温或高压作用，重新结晶或结合形成的新矿物结合体。
2.理解岩石的本质特性非均质性：指岩石力学性质随空间位置不同而异的特性非连续性各向异性：指岩石力学性质随空间方位不同而异的特性3.岩石的物理性质1）质量性质：密度，容重密度：单位体积岩石的质量容重：单位体积的掩饰的重力2）孔隙性质：孔隙率，孔隙比孔隙率：岩石试件内空隙的体积占试件总体积的百分比孔隙比：岩石试件空隙内的体积与岩石试件固体矿物颗粒的体积之比3）水理性质：含水量，吸水率，饱水率，渗透性，软化性，膨胀性含水量：岩石孔隙中含水量(WW)与岩石烘干重量(Ws)比值的百分率吸水率：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烘干重量之比饱水率：指在高压（150个大气压）或真空条件下，岩石吸水的重量WＷ2与岩石干重量Ws 之比吸水率：干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下自由吸入水的重量与岩石烘干重量之比渗透性：有压水可以透过岩石的空隙，裂隙而流动，岩石能透过水的能力称为岩石的渗透性软化性：岩石浸水饱和后强度降低的性质膨胀性：岩石浸水后体积增大的性质4）抗冻性质：抗冻系数抗冻系数：岩样在+25C。
岩石力学复习重点资料岩石力学复习重点第一章、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。
第二章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。
岩石力学复习重点1.1、岩体：岩体是指在一定的地质条件下，含有诸如裂隙、节理、层理、断层等不连续的结构面组成的现场岩石，它是一个复杂的地质体。
2.1、岩石的渗透性：在一定的水力梯度或压力作用下，有压水可以透过岩石的孔隙或裂隙流动。
岩石这种能透水的能力称为岩石渗透性。
2.2、结构体：结构体是不同产状和不同规模结构面相互切割而形成的、大小不一、形态各异的岩石块体。
2.3、结构面的类型：按成因可分为原生结构面、构造结构面、次生结构面。
2.4、岩层产状三要素：走向、倾向、倾角。
2.5、RQD概念：用来表示岩体良好度的一种方法。
根据修正的岩芯采取率来决定的。
2.6、RMR法评价岩体的方法：该分类系统由完整岩石强度、RQD值、节理间距、节理状态及地下水状况5类指标组成。
具体做法为：（1）根据各类指标的数值，逐次计分，求和得总分RMR值（P27页表2-10）；（2）根据节理、裂隙的产状变化对RMR的初值加以修正（P27页表2-11），以强调节理、裂隙对岩体稳定产生的不利影响。
3.1、脆性破坏、塑性（延性）破坏、弱面剪切破坏的基本概念；脆性破坏：岩石发生破坏时，无显著变形，声响明显，一般发生在单轴或低围压坚硬岩石（岩爆）。
塑形破坏：岩石发生破坏时，变形较大，有明显的“剪胀”效应，一般发生在较软弱岩石或高围压坚硬岩石。
沿软弱结构面（原生）剪切破坏：由于岩层中存在节理、裂隙、层理、软弱夹层等软弱结构面，岩层整体性受到破坏；在外荷载作用下，当结构面上的剪应力大于该面上的强度时，岩体发生沿弱面的剪切破坏。
3.2、影响岩石抗压强度的因素；矿物成分、结晶程度和颗粒大小、胶结情况、生成条件、风化作用、密度、水的作用、试件形状和尺寸、加载速率。
3.3、形态效应和尺寸效应的含义；因应力集中，通常圆柱形试件的强度高于棱柱形试件的强度。
对于棱柱形试件，截面边长越多，其强度越高，这种影响称为形态效应。
岩石试件的尺寸越大，其强度越低，这一现象称为尺寸效应。
1、岩石力学——研究岩石的力学性状和岩石对各种物理环境的立场产生效应的一门理论科学。
2、岩石——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聚集而成的自然体。
3、岩体——岩体是地质体，一定工程范围内的自然地质体，经过各种地质运动，内部含有构造与裂隙。
4、岩石结构——岩石矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、脉结类型。
5、岩石构造——岩石的组成部分在空间排列的情况。
6、渗透系数——表征岩石渗透性能的大小。
7、软化系数——岩石试件的饱和抗压强度与干抗压强度的比值。
8、弹性——在一定应力范围内，物体受外力作用产生全部变形，而去除外力后立即回复其原有的形状和尺寸大小的性质，称为弹性。
产生的变形称为弹性变形。
9、岩石的变形指标有弹性模量、变形模量、泊松比。
10、弹性模量——在单向压缩条件下，弹性变形范围为轴向应力与试件轴向应变之比。
11、变形模量——在单轴压缩条件下，轴向应力与轴向总应变之比。
12、泊松比——横向应变与轴向应变之比。
13、单轴抗压强度——岩石试件在无侧隙的条件下，受轴向压力作用至破坏时，单位横截面积上所承受的最大压应力。
14、抗拉强度——岩石在拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力。
15、抗剪强度——岩石在剪切载荷作用下抵抗剪切破坏的最大剪应力。
16、流变性——指介质在外力不变的条件下，应力或应变随时间变化的性质。
17、蠕变——介质在大小和方向均不改变的外力作用下，其变形随着时间的变化而增大的现象。
18、松弛——介质的变形保持不变时，内部应力随时间变化而降低的现象。
19、弹性后效——对介质加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。
20、结构面——指岩体中存在着各种不同成因和不同特性的地质界面，包括物质的分界面、不连续面。
21、准岩体强度——由完整岩石试件的强度和完整性系数K确定。
22、完整性系数——弹性波在岩体中传播纵波速度的平方与在岩石中传播纵波速度的平方之比。
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 = σ 3 +2 ⋅ (C j + σ3 ⋅ tg φ j )(1 - tg φ j ctg β ） ⋅ sin 2β岩体强度为：σ =1 + sin φ σ +2 ⋅C ⋅ cos φ 1 - sin φ3 1 - sin φ118。
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＋FA-—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＝RQD⋅J r⋅Jw J n J a SRF考虑因素： RQD——岩石质量指标；J n——节理组数；J r——节理粗糙系数；J a-—节理蚀变系数； J w——节理水折减系数;SRF——应力折减系数。
《岩石力学》全书复习资料第一章绪论1、岩石力学定义:岩石力学是研究岩石的力学性质的一门理论与应用科学；它是力学的一个分支；它探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应。
2、岩石力学研究的目的：科学、合理、安全地维护井巷的稳定性，降低维护成本，减少支护事故。
3、岩石力学的发展历史与概况：（1）初始阶段（19世纪末—20世纪初）1912年，海姆（A.Hmeim ）提出了静水压力理论：金尼克（A.H.ΠHHHHK ）的侧压理论：朗金（W.J.M.Rankine ）的侧压理论：（2）经验理论阶段（ 20世纪初—20世纪30年代）普罗托吉雅克诺夫—普氏理论：顶板围岩冒落的自然平衡拱理论；太沙基：塌落拱理论。
4、地下工程的特点：（1）岩石在组构和力学性质上与其他材料不同，如岩石具有节理和塑性段的扩容（剪胀）现象等；（2）地下工程是先受力（原岩应力），后挖洞（开巷）；（3）深埋巷道属于无限域问题，影响圈内自重可以忽略；（4）大部分较长巷道可作为平面应变问题处理；（5）围岩与支护相互作用，共同决定着围岩的变形及支护所受的荷载与位移；（6）地下工程结构容许超负荷时具有可缩性；（7）地下工程结构在一定条件下出现围岩抗力；（8）几何不稳定结构在地下可以是稳定的； 5、影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素矿物：地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物；结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及相互结合的情况；构造：组成成分的空间分布及其相互间排列关系；第二章岩石力学的地质学基础 1、岩石硬度通常采用摩氏硬度，选十种矿物为标准，最软是一度，最硬十度。
这十种矿物由软到硬依次为：l-滑石； 2-石膏；3-方解石；Hγ1νλν=-H λγH λγ4-萤石；5-磷灰石；6-正长石；7-石英；8-黄玉；9-刚玉；10-金刚石；2、解理：是指矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，裂开的光滑平面称为解理面。
3、岩石的工程特性4、影响岩石的工程性质的因素包括矿物成分、结构、构造、水、风化等因素。
《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；②进行室内外的物理力学性质试验、模型试验或原型试验，作为建立岩石力学的概念、模型和分析理论的基础。
③按地质和工程环境的特点分别采用弹性理论、塑性理论、流变理论以及断裂、损伤等力学理论进行计算分析。
2.1 名词解释（1）岩石的质量指标（RQD ）：大于10cm 的岩心之和与钻孔总长度的比率。
（2）孔隙比：孔隙的体积与固体的体积之比，c v V V e =； （3）孔隙率：孔隙的体积与试件总体积之比，VV n v =； （4）吸水率：岩石吸入水的质量与固体质量之比，%100⨯-=cd d γγγω； （5）风化指标：包括软化系数（表示抗风化能力的指标，是试件干燥单轴抗压强度与饱和单轴抗压强度的比值，cdcc R R =η，越小表示岩石受水的影响越大）和岩石耐崩解系数（试件实验前的质量与试验后残余质量的比值，sr c m m l =2）； （6）膨胀指标：包括自由膨胀系数（岩石在无任何条件下，浸水后产生的膨胀变形尺寸与原尺寸的比值，包括轴向自由膨胀率%100⨯∆=h h V h 和径向自由膨胀率%100⨯∆=dd V d ），岩石的侧向约束膨胀率（将具有侧向约束的试件浸入水中，使试件仅产生轴向变形而求得的膨胀率%1001⨯∆=hh V hp ）以及膨胀压力（岩石浸水后，使试件保持原有体积所需施加的最大压力）；（7）渗透性：在一定的水压作用下，水穿透岩石的能力。
反映了岩石中裂隙向相互连通的程度，用达西定律描述：x x A dxdh KQ =，其中dx dh 表示水头变化率。
2.2 简述岩石的孔隙比与孔隙率的联系。
答：孔隙比（e ）是指孔隙的体积与固体的体积之比，孔隙率（n ）是指孔隙的体积与试件总体积之比，其关系为：nn e -=1。
3.1 简述岩柱劈裂破坏机理。
答：岩柱受压时，轴向趋于缩短，横向趋于扩张，是张拉破坏。
当试件两端面无摩擦力时，若试件受到轴向压缩，试件横向自由扩张，其中的张拉应力使试件产生平行于轴线的垂直裂缝，呈柱状劈裂破坏。
3.2 刚性试验机的工作原理是什么？答：刚性试验机（K m ≧K s ），由于试验机释放能ΔEm 小于ΔEs ，需要继续加载才能使试件产生新的位移，因此，保持峰值强度后的试验平稳进行，并记录下岩石峰值强度后的应力-应变曲线，即刚性试验机的工作原理。
3.3 什么是环箍效应？列举在单轴压缩中克服它的措施。
试件受压时，由于轴向趋于缩短，横向趋于扩张，而试件和压板间的摩擦约束作用则阻止其扩张，在试件端面部分形成了一个箍的作用，这一作用随着远离承压板而逐渐减弱，即环箍效应。
措施：在试件与压板间插入刚度与试件匹配、断面尺寸与试件相同的垫块；润滑试件端部；加长试件。
3.4 简述抗剪试验及裂隙法试验的试验要点。
【抗剪试验】试验要点：如图，将按一定的精度要求加工好的立方体（5×5×5cm ）岩石试件，放入钢制楔形角模内；再将夹有试件的角模放在试验机上缓慢加压至破坏，并记录下极限荷载P 。
试验关键技术：保持角模整体平衡、稳定，防止偏心荷载，使试件按预定的剪切面剪断；在加载过程中，角模会产生水平位移，为减少角模与试验机压板之间的摩擦力，在两者之间放滾柱板；角模的倾角α（试件剪断面方向角），不能太小也不能太大，一般在30°~70°。
【裂隙法试验】 实验要点：如图，用一个实心圆柱形试件，使它承受径向压缩荷载至破坏，再利用弹性理论推算出岩石的抗拉强度。
钢丝直径为5mm ，作用为将试验机压板荷载转化为线性荷载传递给试件。
试件尺寸为直径d =50mm ，长度t =25mm 。
此时，试件的单轴抗拉强度dtP t πσ2=。
实验关键：严格对中，为防止试件承受偏心荷载，要求钢丝垫条平行于试件轴线，上、下两钢丝的连线为试件的直径，保证破裂面通过试件的直径。
3.5 简述摩尔-库伦曲线的制作方法。
答：摩尔曲线制作方法：①在σ-τ平面上，做一组不同应力状态下（包括单轴抗拉和单向抗压）的极限应力圆；②找出各应力圆上的破坏点；③用光滑曲线连接个破坏点，这条光滑曲线就是极限莫尔应力圆的包络线，即莫尔准则曲线。
库伦曲线的制作方法：作一系列不同倾角α的压剪试验，并由式（1）计算出不同倾角的破坏面上的正应力σ和剪应力τ；再在σ-τ平面描点作出强度准则曲线，或用数理统计方法确定其方程。
通常由抗剪试验得出的强度曲线是一条弧形曲线，一般把它简化为直线，即得到式（2）所示的强度准则。
）（αασsin cos f A P+=（1））（αατcos sin f A P-=c +=ϕστtan （2）3.6 影响岩石强度的主要因素有哪些？答：（1）承压板的影响：①试件端面的摩擦力约束了试件端面附近的横向变形；②承压板与试件的刚度不匹配造成两者变形的不协调。
（2）试件尺寸及形状的影响：①形状：圆形不易引起应力集中并且容易加工；②尺寸：试件的强度随尺寸的增加而减小；③高径比：高径比越大试件抗压强度越低。
（3）加载速率的影响：岩石的单轴抗压强度随加载速度增大而增大。
（4）环境影响：①含水量：含水量越大强度越低，且岩石越软影响越明显；②温度：常温下温度的影响不明显，超过180℃，温度越高强度越小，380℃左右时强度急剧下降。
（5）层理结构的影响：岩块的抗压强度因受力方向不同而有差异，层理显著的沉积岩差异更明显。
3.7 简述单向压缩下的岩石全过程应力应变曲线的特征。
答：岩石应力－应变全过程曲线只有在刚性试验中才能做出，如图所示，典型岩石应力－应变全过程曲线一般可以分为5个阶段来描述其性质：①OA阶段，通常被称为压密阶段。
其特征是应力－应变曲线呈上凹型，即应变随应力的增大而减小，形成这一特性的主要原因是：存在于岩石内部的微裂隙在外力作用下发生闭合所致。
②AB阶段，弹性变形阶段。
这一阶段的应力－应变曲线基本呈直线。
③BC阶段，塑性变形阶段。
当应力值超出屈服应力之后，随着应力的增大曲线呈下凹状，明显的表现出应变增大（软化）的现象。
进入了塑性阶段，岩石将产生不可逆的塑性变形。
同时ε1，ε3应变速率将同时增大但最小主应变的应变速率ε3的增大表现得更明显。
④CD阶段，为应变软化阶段。
虽然此时已超出了峰值应力，但岩石仍具有一定的承载能力，而这一承载力将随着应变的增大而逐渐减小，表现出明显的软化现象。
⑤D点以后为摩擦阶段。
它仅表现了岩石产生宏观的断裂面之后，断裂面的摩擦所具有的抵抗外力的能力。
3.8 试说明岩石流变三阶段的特点。
答：岩石的蠕变是指在恒定的压力作用下应变随时间的增长而增长的特性；岩石的蠕变特性可分为三阶段来描述：①初始蠕变阶段（AB段）,在此阶段存在瞬时弹性阶段和弹性后效等特性。
②稳定蠕变阶段（BC段），在此阶段存在瞬时弹性变形，弹性后效和粘性流动（永久变形）③加速蠕变阶段（C点以后），又称破坏蠕变阶段或非稳定蠕变阶段，一般过了C点以后岩石破坏（失稳）不可避免。
3.9 蠕变力学模型（两元件）的结构关系推导过程。
答：（1）马克斯韦尔模型（M体）马克斯韦尔模型是由虎克体（弹簧）和牛顿体（阻尼器）串联组成。
M=H-N。
蠕变曲线松弛曲线弹性后效和粘性流动静力平衡条件：21σσσ==变形协调条件：21εεε+=本构关系：ησσε+=∙E蠕变方程：tEησσε+=0松弛方程：）（）（tEe tEησσση-==-expexp粘性流动：constt==1ησε流变特征瞬变蠕变松弛弹性后效粘性流动M体有有有无有（2）开尔文模型（K体）开尔文模型是由弹簧和阻尼器并联组成。
K=H|N。
蠕变曲线松弛曲线弹性后效和粘性流动静力平衡条件：21σσσ+=变形协调条件：21εεε==本构方程：∙+=εηεσE松弛方程：const =σ蠕变方程：⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=t E E ησεexp 10 弹性后效：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=11e x p t t E ηεε 流变特征瞬变 蠕变 松弛 弹性后效 粘性流动K 体无 有 无 有 无（3）宾厄姆模型（B 体）宾厄姆模型是由滑块（圣维南体St V ）和阻尼器并联组成。
B=N|St V 。
