岩石力学绪论

《岩石力学》课程期终考查提纲

一、 名词解释：（每题2分，共20分）

1.吸水率 2.流变 3.蠕变 4.松弛 5.尺寸效应 6.变形压力 7.松动压力

8.围岩压力 9.初始应力场 10.二次应力场

二、 简答题：（每题2分，共20分）

1. 岩石与岩体的概念，二者主要区别与联系？

2. 岩体结构面的成因和类型？

3. 岩体结构类型及其特征？

4. 自重应力场与构造应力场的区别与联系？

5. 地应力测量分那两类，两类的主要区别在那里？

6. 正断层、逆断层、平移断层产生时，其σ1max与σ3min的方向？

7. 简述地下工程围岩体的破坏机理。

8. 什么是新奥法，简述其特点？

9. 岩石边坡稳定性分析主要有哪几种方法？基本原理是什么？

10.岩石边坡稳定的影响因素有哪些？边坡加固常有哪几种方法？

三、 分析计算题：（每题10分，共60分）

1. 已知岩石（样）重度γ=22.5KN/m3。相对密度Gs=2.80.天然含水率ω=8%。试计算该岩样的孔隙率n，干重度γd及饱和重度γsat？

2. 将一个岩石试样作单轴试验，当压应力达到100MPa时，即发生破坏，破坏面与大主应力平面夹角为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岩样内摩擦角。②在正应力为零的那个平面上的抗压强度。③破坏面上的正应力和剪应力。④预估单轴拉伸试验的抗拉强度。

3. 有一潮湿岩体节理水压力为零，点荷载强度指标为3MPa。节理间距为0.45m。岩石质量指标为0.55，试按表3-6制定与节理状态对应的岩体评分RMR值表。如果按最有利的条件开凿直径为5m的隧洞，试估算无支护条件下洞壁平均稳定时间（参考表3-9）？并评价岩体的物理力学性质参数？（参考表3-18）

4. 有一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，各组节理间距分别为20、30、40（cm）。试计算裂隙频率和结构大小，并判断该岩体属那种结构类型？（参考表1-1）

矿山岩石力学试卷及答案

一、名词解释（每小题5分，共30分）

1）岩石及特性：由矿物组成的构成地壳的主要物质。它可以是尺寸很小的矿物颗粒，如沙、土，也可以是相当大的岩快，可能含有不贯通（或微小）裂纹、空隙或胶结强度很高的层理，但不包含弱面，是完整岩快，无地应力但可以记忆原岩应力。（每写出一点给0.5分）

2）地应力与地压：存在于原岩中的天然应力，也称岩体初始应力、绝对应力或地应力；开挖引起原岩应力的重新分布，叫地压，也叫二次应力、矿压、岩压。（每概念给2.5分）

3）弹性后效与松弛：加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象称为弹性后效。当应变保持恒定时，应力随时间增长而逐渐减小的现象，称为松弛。（每概念给2.5分）

4）结构面：岩体中存在着的各种不同成因（特性）的地质界面，包括物质的分界面、不连续面，如节理、片理、断层、不整合面等（少一点扣1分，扣完为止）

5）围岩分区破裂化效应：在支承应力作用下，引起围岩发生交错呈带的离层破坏的现象。（每点1分，也可以画图表述）

6）离壁支护：木支架、钢支架、混凝土砌碹以及钢筋混凝土支架等与围岩部分点接触或部分面接触的支护形式，也叫普通支护。（后4点，每点1分；前面说出1点给0.5分。给满5分为止。）

二、填空题（每小题2分，共30分）

1）岩体地下工程维护的基本原则是合理利用和充分发挥岩体强度、改善围岩的应力条件、合理支护 、强调监测和信息反馈。

2）一次钻取3m深的钻孔，取得如下一组岩芯：30cm、2cm、10cm、15cm、5cm、2cm、1cm、25cm、20cm、40cm、30cm、5cm、2cm、3cm、10cm、2cm、10cm、15cm、5cm、2cm、1cm、25cm、20cm、20cm，该岩体的岩芯质量指标是

90 %。

3）围岩的支承压力分为 应力降低区 、 应力升高区 、 应力不变区 这三个区。其中以应力峰值点为界限，又将支承压力分为 弹性区 、极限平衡区。

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第一章 绪 论

第一节岩体力学与工程实践

岩体力学(rockmass mechanics)是力学的一个分支学科，是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学，是一门应用型基础学科。

岩体力学的研究对象是各类岩体，而服务对象则涉及到许多领域和学科。如水利水电工程、采矿工程、道路交通工程、国防工程、海洋工程、重要工厂(如核电站、大型发电厂及大型钢铁厂等)以及地震地质学、地球物理学和构造地质学等地学学科都应用到岩体力学的理论和方法。但不同的领域和学科对岩体力学的要求和研究重点是不同的。概括起来，可分为三个方面：①为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学，重点是研究工程活动引起的岩体重分布应力以及在这种应力场作用下工程岩体(如边坡岩体、地基岩体和地下洞室围岩等)的变形和稳定性。②为掘进、钻井及爆破工程服务的岩体力学，主要是研究岩石的切割和破碎理论以及岩体动力学特性。③为构造地质学、找矿及地震预报等服务的岩体力学，重点是探索地壳深部岩体的变形与断裂机理，为此需研究高温高压下岩石的变形与破坏规律以及与时间效应有关的流变特征。以上三方面的研究虽各有侧重点，但对岩石及岩体基本物理力学性质的研究却是共同的。本书主要是以各类建筑工程和采矿工程为服务对象编写的，因此，也可称为工程岩体力学。

在岩体表面或其内部进行任何工程活动，都必须符合安全、经济和正常运营的原则。以露天采矿边坡坡角选择为例，坡角选择过陡，会使边坡不稳定，无法正常采矿作业，坡角选择过缓，又会加大其剥采量，增加其采矿成本。然而，要使岩体工程既安全稳定又经济合理，必须通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。其中，准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性，进而从岩体力学观点出发，选择相对优良的工程场址，防止重大事故，为合理的工程设计提供岩体力学依据，是工程岩体力学研究的根本目的和任务。

《岩石力学》考试大纲

一、考试的总体要求 《岩石力学》考试要求测试考生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等内容。测试考生对于岩石力学相关的基本概念、基础知识的掌握情况和运用能力。考核考生的专业技术基本素质和综合分析能力，以利选拔具有发展潜力的优秀学生攻读硕士学位，为国家的经济建设培养具有良好专业基础、具有较强分析与解决实际问题能力的高层次、应用型、复合型专业人才。

二、考试的内容

1.岩石的物理力学性质

1.1 绪论：课程的性质、任务和内容

1.2 岩石的物理性质

1.3 岩石的变形特征

1.4 岩石的强度及其实验测定方法

2.岩石的流变性质与强度理论

2.1 岩石的流变性质及其本构方程

2.2 岩石的破坏准则与强度理论；

3.岩体的力学性质及其分类

3.1 岩体结构面特征及其分类

3.2 岩体结构面的力学特征及效应 3.3 岩体的变形特征和强度

3.4 岩体的分类方法及其分类

4.地应力

4.1 地应力及其成因

4.2 应力解除法测量原理和步骤

4.3 水压致裂法测量原理和步骤

5.岩石地下工程

5.1 次生应力及其计算 5.2 松动区应力特点；弹性区次生应力；塑性区次生应力；隧

（巷）道围岩位移 5.3 洞室与竖井围岩压力理论与支护原理

5.4 新奥法（NATM）的实质、要点

6.岩石边坡工程

6.1 边坡应力分布规律及其变形破坏特征

6.2 极限平衡分析法原理及稳定性分析与计算

6.3 滑坡防治措施与新技术

三、考试题型及比例

填空、选择、简答、分析与计算。

四、考试形式及时间

考试形式为闭卷笔试，试卷总分值为150分，考试时间为三小

时。

五、主要参考教材

《岩石力学与工程》（第二版），蔡美峰主编，科学出版社，

2015.

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