岩石力学与工程课后习题与思考解答
(完整版)岩石力学与工程典型题解
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(=-+=-+∆=γωεd v孔隙度：%3.45%10083.0183.0%1001=⨯+=⨯+=v v n εε 饱和度：%9483.0%2969.2=⨯==εωG 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Vωγ=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按比重定义：3547.069.247.1cm W V s s ==∆=水的容重：3/1cm g =ωγ343.0cm W V ==ωωωγ因而，3023.0)43.0547.0(1)(cm V V V V s a =+-=+-=ω345.0023.043.0cm V V V a V =+=+=ω至此，所有的各物理量均以求得，即可由定义得：83.0547.0543.0===s V V V V ε %3.45%1001453.0%100=⨯=⨯=V V n V3/47.1147.1cm g V V S r ===ω2.2大理岩的抗剪强度试验，当126,10n n MPa MPa σσ==时，1219.3,22n n MPa MPa ττ==。
重点蔡美峰《岩石力学与工程》答案
第一章【1】常见岩石的结构连结类型有那几种？答：岩石中结构连结的类型主要有两种：1.结晶连结：岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起，如岩浆岩、大部分变质岩以及部分沉积岩的结构连结。
2.胶结连结：指颗粒与颗粒之间通过胶结物质连结在一起的连结。
如沉积碎屑岩、部分粘土岩的结构连结。
【2】何谓岩石中的微结构面，主要指那些，各有什么特点？【3】表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？答：指由岩石固有的物理组成和结构特性所决定的比重、容重、孔隙率、水理性等基本属性。
【4】岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作解释。
答：试件在单轴压缩载荷作用破坏时，可产生三种破坏形式: (1)X状共轭斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。
(2)单斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。
(3)拉伸破坏，破坏面上的拉应力超过了该面的抗拉强度，导致岩石受拉伸破坏。
【6】什么是全应力-应变曲线？为什么普通材料实验机得不出全应力-应变曲线？答：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。
由于材料试验机的刚度小，在试件压缩时，其支柱上存在很大的变形和变形能，在试件快要破坏时，该变形能突然释放，加速试件破坏，从而得不出极限压力后的应力-应变关系曲线。
【7】如何根据全应力-应变曲线预测岩石的岩爆、蠕变和在反复加载、卸载作用下的破坏？答：(a)预测岩爆：左半部分OEC 代表达到峰值强度时,积累在岩石试件中的应变能，右边CED 代表试件从破坏到破坏整个过程所消耗的能量。
如果A>B,可能产生岩爆，如果A<B，则不会产生岩爆。
(b)预测蠕变破坏：如图1-24 。
当岩石应力小于H 点的应力值,岩石不会发生蠕变,当岩石应力大于H 点而小于I 点,岩石会发生蠕变,但蠕变为稳定蠕变,岩石不会破坏,当岩石应力大于I 点,则岩石会发生不稳定蠕变,岩石最终会破坏. (c)预测循环加载条件下岩石的破坏。
岩石力学课后思考题答案
岩石：是由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而形成的多种矿物颗粒的集合体，是组成地壳的基本物质。
岩体：是相对于岩块而言的，是指地面或地下工程中范围较大的、由岩块（结构体）和结构面组成的地质体。
岩石结构：是指岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。
岩石构造：是指岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间排列方式及充填形式。
岩石的密度：是指单位体积岩石的质量，单位为。
块体密度：是指单位体积岩石（包括岩石孔隙体积）的质量。
颗粒密度：是岩石固相物质的质量与其体积的比值。
孔隙性：把岩石所具有的孔隙和裂隙特性，统称为岩石的孔隙性。
孔隙率：岩石试件中孔隙体积与岩石试件体积之比渗透系数：岩石渗透系数是表征岩石透水性的重要指标，渗透系数 K 在数值上等于水力梯度为 1 时的渗流速度，单位为 cm/s 或 m/d。
软化系数：软化系数K为岩石试件的饱和抗压强度σ(MPa)与干抗压强度σc (MPa)的比值。
岩石的膨胀性：是指岩石浸水后发生体积膨胀的性质。
岩石的吸水性：岩石在一定的实验条件下吸收水分的能力，称为岩石的吸水性，其吸水量的大小取决于岩石孔隙体积的大小及其敞开或封闭的程度等。
扩容：是指岩石在外力作用下，形变过程中发生的非弹性的体积增长。
弹性模量：是指在单向压缩条件下，弹性变形范围内，轴向应力与试件轴向应变之比，即E =σε。
变形模量：是指岩石在单轴压缩条件下，轴向应力与轴向总应变（为弹性应变ε e 和塑性应变ε p 之和）之比。
泊松比：在单向载荷作用下，横向应变( ε x = ε y )与轴向应变( ε z )之比。
脆性度：通常把抗压强度与抗拉强度的比值称为脆性度， n =尺寸效应：岩石试件的尺寸越大，则强度越低，反之越高，这一现象称为尺寸效应。
常规三轴试验：常规三轴试验的应力状态为σ 1 > σ 2 = σ 3 > 0 ，即岩石试件受轴压和围压作用，试验主要研究围压（σ 2 = σ 3 ）对岩石变形、强度或破坏的影响。
《岩石力学》习题库及问题详解
练习题一、名词解释：1、各向异性：岩石的全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的性质。
2、软化系数：饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。
3、初始碎胀系数：破碎后样自然堆积体积与原体积之比。
4、岩体裂隙度K：取样线上单位长度上的节理数。
5、本构方程：描述岩石应力与应变及其与应力速率、应变速率之间关系的方程（物理方程）。
6、平面应力问题：某一方向应力为0。
（受力体在几何上为等厚薄板，如薄板梁、砂轮等）1．平面应变问题：受力体呈等截面柱体，受力后仅两个方向有应变，此类问题在弹性力学中称为平面应变问题。
2．给定载荷：巷道围岩相对孤立，支架仅承受孤立围岩的载荷。
3．长时强度：作用时间为无限大时的强度（最低值）。
4．扩容现象：岩石破坏前，因微裂隙产生及内部小块体相对滑移，导致体积扩大的现象5．支承压力：回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。
1．平面应力问题：受力体呈等厚薄板状，所受应力为平面应力，在弹性力学中称为平面应力问题。
2．给定变形：围岩与母体岩层存在力学联系，支架承受围岩变形而产生的压力，这种工作方式称为给定变形。
3．准岩体强度：考虑裂隙发育程度，经过修正后的岩石强度称为准岩体强度。
4．剪胀现象：岩石受力破坏后，内部断裂岩块之间相互错动增加内部空间在宏观上表现体积增大现象。
5．滞环：岩石属滞弹性体，加卸载曲线围成的环状图形，其面积大小表示因内摩擦等原因消耗的能量。
1、岩石的视密度：单位体积岩石（包括空隙）的质量。
2、扩容现象：岩石破坏前，因微裂隙产生及内部小块体相对滑移，导致体积扩大的现象。
3、岩体切割度Xe：岩体被裂隙割裂分离的程度：4、弹性后效：停止加、卸载，应变需经一段时间达到应有值的现象。
5、粘弹性：岩石在发生的弹性变形具有滞后性，变形可缓慢恢复。
6、软岩（地质定义）：单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。
1.砂土液化：饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下，受到强烈振动而丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失效的作用或现象。
蔡美峰主编的《岩石力学与工程》课后答案
kh 9、 什么是全应力-应变曲线？为什么普通材料实验机得不出全应力-应变曲 . 线？
(a)预测岩爆：左半部分 OEC 代表达到峰值强度时,积累在岩石试件中的应变能，右边 CED 代表试件从破坏
答 到破坏整个过程所消耗的能量。如果 A>B,可能产生岩爆，如果 A<B， 则不会产生岩爆。
(b)预测蠕变破坏：如图 1-24 。当岩石应力小于 H 点的应力值,岩石不会发生蠕变,当岩石应力大于 H 点而
课屈服应力。该阶段中，微裂隙的发展出现了质的变化，破裂不断发展，直至试 件完全破坏。 （4）破裂后阶段(D点以后)： 轴压力达到试件的峰值强度后，试件内部结构遭到破坏，但试件基本保
持整体状。之后，裂隙快速发展，形成宏观断裂面，试件承载能力随变形增大 而迅速下降，但并不为零，说明破裂的岩石仍具有一定的承载力。 15.简述岩石在反复加载和卸载条件下的变形特征。 答： 对于线弹性岩石，反复加载和卸载时的应力应变路径完全相同，对于完全弹性岩石，反复加载和 卸载时的应力应变路径完全相同，但是应力应变关系是曲线。对弹性岩石，加载与卸载曲线不重 合，但反复加载和卸载时的应力应变路径总是服从此环路的规定。 非弹性体岩石：在弹性范围内服从弹性岩石的变形特征，当卸载点 P 超过屈服点时，卸载曲线与 加载曲线不重合，形成塑性滞回环。 等荷载循环加载、卸载时的应力应变曲线，如图 1-29 所示。塑性滞回环随着加载卸载次数的增加而变 窄，直至接近弹性变形，没有塑性变形为止。 不断增大荷载的循环加载、卸载时的应力应变曲线，如图 1-30 所示。在每次卸载后再加载，在荷载超 过上一次循环的最大荷载以后，变形曲线仍沿着原来的单调加载曲线上升(图 1-30 中的 OC 线)， 好像不曾受到循环加载的影响似的，这种现象成为岩石的变形记忆。
重大岩石力学第四版-许明土木工程岩石力学课程复复习重点课后习题以及解答
1.1解释岩石与岩体的概念，指出二者的主要区别与联系。
答：岩石是具有一定结构构造的矿物（含结晶和非结晶）的集合体。
岩体是只在地质历史过程中形成的，有岩石单元体（或称眼快）和结构面网络组成的，具有一定的结构并附存在一定的天然的应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
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远低于岩石强度。
1.2岩体的力学特征是什么？变形特征：有弹性；流变特征：蠕变；强度特征：由岩块岩石强度和结构强度共同表现。
结构完整，结构面不发育，岩石强度可替代岩体强度；岩体沿某一结构面产生整体华东，岩体强度受结构面强度控制。
1.3自然界中的岩石按地质成因分类可分为几大类，各有什么特点？答:按地质成因分类,自然界中岩石可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
岩浆岩按照岩浆冷凝成岩的地质环境不同又可分为深成岩、浅成岩和喷出岩。
其中深成岩常形成巨大的侵入体,有巨型岩体,大的如岩盘、岩基,其形成环境都处在高温高压之下,形成过程中由于岩浆有充分的分异作用,常常形成基性岩、超基性岩、中性岩及酸性、碱性岩等,其岩性较均一,变化较小,岩体结构呈典型的块状结构,结构多为六面体和八面体,岩体颗粒均匀,多为粗-中粒结构。
沉积岩是地面即成岩石在外力的作用下，经过风华，搬运，沉积固结等沉积而成。
其主要特征是1、层理构造显著。
2、沉积岩中常含古代生物遗迹，经过石化作用即形成化石，有的具有干裂、空隙、结核等。
变质岩岩性紧密，岩石重结晶明显；具有一定结构和构造，即为矿物颗粒定向排列2.1 名词解释：孔隙比、孔隙率、吸水率、渗透性、抗冻性、扩容、蠕变、松弛、弹性后效、长期强度、岩石的三向抗压强度孔隙比：孔隙比是土体中的孔隙体积与其固体颗粒体积之比空隙率：土体中空隙体积与土总体积之比，以百分率表示吸水率：是指岩石在大气压力和室温条件下吸水的质量与岩石固体颗粒质量之比的百分数之比-Wa渗透性：岩石在水压力作用下，岩石的空隙和裂隙通过水的能力。
岩石力学课后答案
岩石力学课后答案岩石力学课后答案一、1. 岩石力学是层次结构：宏观层次 - 大变形力学;中间层次- 岩体力学；微观层次- 表面结构力学。
2. 常见岩石力学模型有：假定断层耦合模型、弹性折叠模型、非线性岩石力学模型等。
3. 切断模型：未改变切断面形状的情况下，用非线性极限平衡条件来刻画断层的变形特征，这种模型被称为切断模型。
4. 孔穴模型：既考虑岩石的介电、介质特性，集中于对孔洞空间变形过程的建模，称为孔穴模型。
5. 微观模型：其基本构成单元是细胞、界面等，主要目的是定量计算晶粒变形和重塑过程，称为微观模型。
二、1. 破坏力学概念：断裂力学试验的主要目的是研究岩石的抗拉力、抗压力和极限破坏力学。
它是通过改变外界参数，如压力、应变、速度等，来研究岩石结构、组成、属性等的力学特性及状态的变化的一种物理力学方法。
2. 弹性模型：弹性力学模型假定岩石是一种弹性材料，利用弹性力学原理建模岩石材料的力学行为，准确描述岩石体分层、弹性变形等力学特性，是岩石力学最重要的模型。
3. 非线性模型：非线性模型是介于弹性模型和切断模型之间的模型，以考虑岩石在受作用力时所形成的弹性变形、局部断裂、局部失稳等非线性情况，计算弹性变形、局部断裂、完全断裂等极限状态的非线性模型。
非线性模型考虑了岩石分层结构，非线性特性和部分破坏程度，是岩石力学研究中常用的模型。
4. 弹性-完全破坏模型：弹性-完全破坏模型结合了弹性模型和切断模型。
它不仅考虑岩石的弹性变形，而且同时考虑到岩石的极限破坏,是当今岩石力学研究中最具有前瞻性的模型之一。
三、1. 高强度多孔岩石力学性质：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗冲击强度和极限破坏强度等。
2. 低强度多孔岩石力学性质：抗压强度、模量、泊松比、摩擦角和断裂流动阻尼系数等。
3. 多孔岩石的脆性破坏特征：岩石的脆性破坏特征主要表现为岩石结构的变形程度、孔穴的宏观力学特性、脆性极限错动和脆性颗粒的滑移等。
4. 多孔岩石力学地质产品：岩石力学可用于研究地质结构和构造演化、煤矿开采和油气勘探等方面，是地质工程中一个重要的应用领域。
岩石力学与工程蔡美峰课后习题答案重点总结
岩石力学与工程蔡美峰课后习题答案重点总结代表达到峰值强度时,积累在岩石试件中的应变能，右边CED 代表试件从破坏到破坏整个过程所消耗的能量。
如果A>B,可能产生岩爆，如果A<B，则不会产生岩爆。
(b)预测蠕变破坏：当岩石应力小于H 点的应力值，岩石不会发生蠕变,当岩石应力大于H 点而小于I 点，岩石会发生蠕变，但蠕变为稳定蠕变，岩石不会破坏，当岩石应力大于I 点，则岩石会发生不稳定蠕变，岩石最终会破坏。
(c)预测循环加载条件下岩石的破坏。
当岩石在低应力条件下,进行反复加载卸载,岩石破坏时的循环次数比高应力条件下进行反复加载卸载的循环次数要多。
当反复加载卸载曲线与全应力应变曲线相交，则岩石破坏。
在三轴压缩试验条件下，岩石的力学性质会发生哪些变化？(1)随着围压(σ2=σ3)的增大，岩石的抗压强度显著增加；(2)随着围压(σ2=σ3)的增大，岩石破坏时，岩石的变形显著增加；(3)随着围压(σ2=σ3)的增大，岩石的弹性极限显著增加；(4)随着围压(σ2=σ3)的增大，岩石的应力应变曲线形态发生明显的改变，岩石的性质发生了变化，由弹脆性---弹塑性---应变硬化。
抗压强度显著增加；什么是莫尔强度包络线？三轴抗压强度实验得出：对于同一种岩石的不同试件或不同实验条件（不同的围压时的最大轴向压力值）给出了几乎恒定的强度指标值（直线性强度曲线时为岩石的内聚力和内摩擦角）。
这一强度指标以莫尔强度包络线的形式给出。
如何根据试验结果绘制莫尔强度包络线？在不同围压条件下得出不同的抗压强度，因而可以做出不同的莫尔应力圆，这些莫尔应力圆的包络线就是莫尔强度包络线。
岩石的抗剪强度与剪切面所受正应力有什么关系？绘图简述岩石在单轴压缩条件下的变形特征。
在单轴压缩条件下，岩石的应力-应变曲线如图。
全应力-应变曲线可分为四个阶段：孔隙裂隙压密阶段(OA)：岩石试件中的孔隙裂隙被压密，形成早期的非线形变形，σ应变曲线近似为直线。
《岩石力学》习题汇总及答案
《岩⽯⼒学》习题汇总及答案练习题⼀、名词解释：1、各向异性：岩⽯的全部或部分物理、⼒学性质随⽅向不同⽽表现出差异的性质。
2、软化系数：饱⽔岩样抗压强度与⾃然风⼲岩样抗压强度的⽐值。
3、初始碎胀系数：破碎后样⾃然堆积体积与原体积之⽐。
4、岩体裂隙度K：取样线上单位长度上的节理数。
5、本构⽅程：描述岩⽯应⼒与应变及其与应⼒速率、应变速率之间关系的⽅程（物理⽅程）。
6、平⾯应⼒问题：某⼀⽅向应⼒为0。
（受⼒体在⼏何上为等厚薄板，如薄板梁、砂轮等）1．平⾯应变问题：受⼒体呈等截⾯柱体，受⼒后仅两个⽅向有应变，此类问题在弹性⼒学中称为平⾯应变问题。
2．给定载荷：巷道围岩相对孤⽴，⽀架仅承受孤⽴围岩的载荷。
3．长时强度：作⽤时间为⽆限⼤时的强度（最低值）。
4．扩容现象：岩⽯破坏前，因微裂隙产⽣及内部⼩块体相对滑移，导致体积扩⼤的现象5．⽀承压⼒：回采空间周围煤岩体内应⼒增⾼区的切向应⼒。
1．平⾯应⼒问题：受⼒体呈等厚薄板状，所受应⼒为平⾯应⼒，在弹性⼒学中称为平⾯应⼒问题。
2．给定变形：围岩与母体岩层存在⼒学联系，⽀架承受围岩变形⽽产⽣的压⼒，这种⼯作⽅式称为给定变形。
3．准岩体强度：考虑裂隙发育程度，经过修正后的岩⽯强度称为准岩体强度。
4．剪胀现象：岩⽯受⼒破坏后，内部断裂岩块之间相互错动增加内部空间在宏观上表现体积增⼤现象。
5．滞环：岩⽯属滞弹性体，加卸载曲线围成的环状图形，其⾯积⼤⼩表⽰因内摩擦等原因消耗的能量。
1、岩⽯的视密度：单位体积岩⽯（包括空隙）的质量。
2、扩容现象：岩⽯破坏前，因微裂隙产⽣及内部⼩块体相对滑移，导致体积扩⼤的现象。
3、岩体切割度Xe：岩体被裂隙割裂分离的程度：4、弹性后效：停⽌加、卸载，应变需经⼀段时间达到应有值的现象。
5、粘弹性：岩⽯在发⽣的弹性变形具有滞后性，变形可缓慢恢复。
6、软岩（地质定义）：单轴抗压强度⼩于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩⽯。
1.砂⼟液化：饱⽔砂⼟在地震、动⼒荷载或其它物理作⽤下，受到强烈振动⽽丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失效的作⽤或现象。
《岩石力学》习题库及答案02解读
练习题1.1岩石与岩体的关系是（ B ）。
（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1.2大部分岩体属于（ D ）。
（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（ B ）。
（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2.2岩石的割线模量和切线模量计算时的应力水平为（ D ）。
（A） B、（C）（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（ B ）。
（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（ D ）。
（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（ D ）。
（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 ）。
（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（ B ）。
（A）抗压强度（B）抗拉强度（C）单轴抗拉强度（D）剪切强度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（ D ）。
（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10、岩石的吸水率是指（ B ）。
（A）岩石试件吸入水的重量和岩石天然重量之比（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 ）。
(完整版)《岩石力学》习题库及答案
练习题三、简答题：1、什么是全应力应变曲线？为什么普通材料试验机得不出全应力应变曲线？答：在单轴压缩下，记录岩石试件被压破坏前后变形过程的应力应变曲线。
普通材料实验机整体刚度相对较小，对试件施加载荷产生的反作用力将使实验机构件产生较大变形（弹性能储存），当岩石试件被压坏时，试件抗压能力急剧下降，致使实验机弹性变形迅速恢复（弹性能释放）摧毁岩石试件，而得不到岩石破坏后的应力应变曲线。
刚性实验机在施加载荷时，自身变形极小，储存的弹性能不足以摧毁岩石试件，因此可以得到岩石破坏后的应力应变曲线。
2、简述岩石在三轴压缩下的变形特征。
答：E、μ与单轴压缩基本相同；随围压增加——三向抗压强度增加；峰值变形增加；弹性极限增加；岩石由弹脆性向弹塑性、应变硬化转变。
3、按结构面成因，结构面通常分为几种类型？答：按成因分类有三种类型：①原生结构面——成岩阶段形成的结构面；②构造结构面——在构造运动作用下形成的结构面；③次生结构面——由于风化、人为因素影响形成的结构面。
4、在巷道围岩控制中，可采取哪些措施以改善围岩应力条件？答：选择合理的巷道断面参数（形状、尺寸），避免拉应力区产生（无拉力轴比）；巷道轴线方向与最大主应力方向一致；将巷道布置在减压区（沿空、跨采、卸压）。
5、地应力测量方法分哪两类？两类的主要区别在哪里？每类包括哪些主要测量技术？答：分为直接测量法和间接测量法。
直接测量法是用测量仪器直接测量和记录各种应力量。
间接测量法，不直接测量应力量，而是借助某些传感元件或某些介质，测量和记录岩体中某些与应力有关的物理量的变化，通过其与应力之间存在的对应关系求解应力。
直接测量法包括：扁千斤顶法、水压致裂法、刚性包体应力计法和声发射法等。
间接测量法包括：套孔应力解除法、局部应力解除法、松弛应变测量法、孔壁崩落测量法、地球物理探测法。
1．岩石的塑性和流变性有什么不同?答：塑性指岩石在高应力（超过屈服极限）作用时，产生不可恢复变形的性质。
岩石力学课后习题答案
岩石力学课后习题答案岩石力学课后习题答案岩石力学是研究岩石在外力作用下的变形和破坏规律的学科。
在学习岩石力学过程中，课后习题是巩固知识、检验理解的重要环节。
下面将给出一些常见的岩石力学课后习题的答案，希望能帮助读者更好地理解和掌握这门学科。
1. 什么是岩石的力学性质？列举几个常见的岩石力学性质。
答：岩石的力学性质是指岩石在外力作用下的变形和破坏特性。
常见的岩石力学性质包括弹性模量、抗压强度、抗拉强度、剪切强度等。
2. 什么是岩石的弹性模量？如何计算？答：岩石的弹性模量是指岩石在受力后恢复原状的能力。
计算公式为弹性模量= 应力 / 应变。
其中，应力指的是岩石受到的外力作用，应变指的是岩石在受力下发生的形变。
3. 什么是岩石的抗压强度？如何计算？答：岩石的抗压强度是指岩石在受到垂直于其表面的压力作用下的抵抗能力。
计算公式为抗压强度 = 最大承压力 / 岩石的截面积。
4. 什么是岩石的抗拉强度？如何计算？答：岩石的抗拉强度是指岩石在受到拉力作用下的抵抗能力。
计算公式为抗拉强度 = 最大拉力 / 岩石的截面积。
5. 什么是岩石的剪切强度？如何计算？答：岩石的剪切强度是指岩石在受到剪切力作用下的抵抗能力。
计算公式为剪切强度 = 最大剪切力 / 岩石的截面积。
6. 什么是岩石的破坏模式？答：岩石的破坏模式是指岩石在受到外力作用下发生的变形和破裂形式。
常见的岩石破坏模式包括拉伸破坏、压缩破坏、剪切破坏等。
7. 什么是岩石的岩性？答：岩石的岩性是指岩石的成分、结构和纹理特征。
不同的岩石岩性具有不同的力学性质，因此在岩石力学中，岩性是一个重要的考虑因素。
8. 什么是岩石的强度参数？答：岩石的强度参数是指描述岩石抵抗外力作用的物理量。
常见的岩石强度参数包括抗压强度、抗拉强度、剪切强度等。
9. 什么是岩石的变形特性？答：岩石的变形特性是指岩石在受力作用下发生的形变规律。
常见的岩石变形特性包括弹性变形、塑性变形、蠕变等。
岩石力学部分思考题答案
答：岩石是地壳地基本物质，它是由矿物活岩屑在地质作用下按规律凝聚而成地自然地质体；岩体是指一定工程范围内字让地质体，他经历了漫长地自然历史过程，经受了各种地质作用并在地应力地长期作用下在其内部保留了各种永久变形和各种各样地地质构造形迹；区别就是岩体包含若干不连续断面，因此岩体地强度远低于岩石地强度，因而对于设置在岩体上或岩体中各种工程所关心地岩体稳定问题来说起决定作用地是岩体强度而不是岩石强度.自然界中岩石按地质成因分为几类各有什么特点？答：可分为三大类，岩浆岩是由岩浆冷凝而形成地岩石.绝大部分地岩浆岩室友结晶矿物所组成有很小部分由非结晶矿物组成；、沉积岩是由母岩在地表经风化剥蚀而产生地物质通过搬运沉积和固结作用而形成地岩石，沉积岩由颗粒和胶结物组成各有不同成分；、变质岩是由岩浆岩沉积岩甚至变质岩在地壳中受到高压及滑雪活动性流体地影响下发生变质而形成地岩石，它在矿物成分和结构构造上具有变质过程中所产生地特征也常常原有岩石地某些特征.个人收集整理勿做商业用途名词解释：、孔隙比：孔隙地体积与固体体积地比值.、孔隙率：岩石试样中孔隙地体积与岩石试样总体积地百分比称为孔隙率.、吸水率：干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水地重量与岩石地干重量之比地百分率.、渗透性：在水压力地作用下，岩石地孔隙和缝隙透过水地能力.、抗冻性：岩石抵抗冻融破坏性能.、扩容：随着应力地增加体积应变偏离线弹性材料地直线愈来愈大在接近破裂是偏离程度是如此之大使得岩石在压缩阶段地体积超过其原来地体积产生负地体积应变.个人收集整理勿做商业用途、蠕变：在应变为恒定地情况下岩石变形随时间而发生地现象.、松弛、应力保持在恒定情况下岩石应力随时间而减小地现象.、弹性后效：在卸载过程中弹性应变滞后于应力地现象.、长期强度：岩石地强度是随外荷载作用时间地延续而降低通常把作用时间→∞地强度→∞地强度∞称为岩石长期强度.个人收集整理勿做商业用途、岩石强度地主要试验因素有哪些?答：岩石结构、风化程度、水、温度、围压大小、各向异性等都影响岩石地强度.什么是岩石地全应力应变曲线？什么是刚性实验机？为什么普通材料试验机不能得出岩石地全应力应变曲线？个人收集整理勿做商业用途答：在刚性压力机上进行单轴压力试验可以获得完整地岩石应力应变全过程曲线，其一般可分为各阶段压密阶段、弹性工作阶段、非弹性阶段和破坏阶段；符合压力机刚度大于试件刚度地压力试验机称为刚性试验机；压力机本身地变形很大试件破坏时会积蓄很大能量并忽然释放，从而引起试验系统地集聚变形试件碎片猛烈飞溅使应力应变曲线终止.个人收集整理勿做商业用途简述结构面地特征？答充填胶结特征：）结构面之间无充填它们处于闭合状态岩块之间结合较为紧密.）结构面之间有充填充填物地粒度成分对结构面地强度也有影响粗颗粒含量高力学性能愈好细颗粒多力学性能愈差.形态特征结构面在三围空间地展布地几何属性称为结构面地形态是地质应力作用下发生变形和破坏遗留下来地产物分为平直型、波浪型、锯齿型.、结构面地空间分布大体指结构面地产状及变化、结构面地延展性、结构面地密集程度、结构面地空间关系等.个人收集整理勿做商业用途为什么结构面地力学性质具有尺寸效应？其尺寸效应体现在哪几方面？答：用不同尺寸地结构面进行试验结果表明：当结构面地试块长度从-6cm增加到-40cm时平均峰值摩擦角降低约度随着试块地面积地增加平均峰值剪应力呈减小地趋势；尺寸效应主要体现在)随着结构面地尺寸增大达到峰值位移增大；）随着尺寸地增大，剪切破坏地形式由脆性破坏向延性破坏转化；）尺寸加大峰值剪胀角减小；）结构面地粗糙度减小尺寸效应也减小.个人收集整理勿做商业用途简述工程岩体分类地目地？答：概括地反映各类岩体地质量好坏，预测可能出现地岩体力学问题，为工程设计支护衬砌建筑选型和施工方法选择等提供参数和数据.个人收集整理勿做商业用途在分类法中个考虑了岩体哪些因素？答：岩块强度、值、节理间距、节理条件及地下水.岩体强度地确定方法主要有那些？答：实验确定法：确定掩饰地实验是指在现场原位切割较大尺寸试件进行单轴压缩，三轴压缩和抗剪强度实验；经验估算法：（）准岩体强度这种方法是指是用某种简单地实验指标来修正岩块强度地估算值.（）经验方程σσ（σ).个人收集整理勿做商业用途岩石与岩体地变形有什么异同？答:岩石地变形是指岩石在物理因素作用下形状和大小地变化；岩体变形是评价工程岩体稳定性地重要指标也是岩体设计地基本准则之一.个人收集整理勿做商业用途在岩体变形试验中，承压板法钻孔变形法和狭缝法各有什么优缺点？答：法钻孔变形法优点：（）对岩体扰动小；；可以在地下水位以下和相当深地部位进行；试验方向基本不受限制而且试验压力可以达到很大；在一次试验中可以同时测量几个方向地变形，便于研究岩体地各向异性.主要缺点：试验涉及地岩体体积小代表性受到局限.狭缝法:缺点是可靠性差.个人收集整理勿做商业用途岩体地变形曲线可分为几类？各类变形曲线有何特点？答：可分为类法向变形曲线和剪切变形曲线；法向变形曲线直线型可分为直线型、上凹型、上凸型和复合型，剪切变形曲线.个人收集整理勿做商业用途在一次岩体地震波试验中，测得压缩波与剪切波地波速分别为，假定掩体地重度为，是计算,µ.个人收集整理勿做商业用途解：ρµ()( )ρ（µ）什么是岩体地构造应力？构造应力怎样产生地？土中有无构造应力？答：在地壳中长期存在着一种促使构造运动发生和发展地内在力量这就是构造应力；构造应力与地球地各种运动过程有关另外温度不均、水压梯度、地表剥蚀活其他物理化学变化等也可引起相应地应力场，土中无构造应力主要是自重应力.个人收集整理勿做商业用途什么是测压系数？测压系数是否大于？从测压系数地大小如何说明岩体所处地应力状态？答;侧压力系数为某点水平应力与该点垂直应力地比值；侧压力系数通常小于；由于侧压力系数通常小于因此在岩体自重应力场中垂直应力σ和水平应力σ，σ都是主应力σ约为σ地只有岩石处于塑性状态时侧压缩系数值才增大.当µ等于时侧压缩系数等于他表示侧向水平应力与垂直应力相等.个人收集整理勿做商业用途某花岗岩埋深，其上覆盖底层地平均重度为,花岗岩处于弹性状态，泊松比µ，该花岗岩在自重应力地作用下地初始垂直应力和水平应力分别为多少?个人收集整理勿做商业用途解：σ** σµµ（）（*）* 个人收集整理勿做商业用途简述水压致裂法地基本测量原理和主要优缺点.答：特点;设备简单、操作方便、测量直观、测量代表性大、适应性强；主要缺点为主应力方向测定不准.原理：简述套孔应力解除法地基本测量原理和主要测试步骤.答;现在测点钻进一定深度地超前小孔，在此小孔中埋设钻孔传感器再通过钻取一段同心地管状岩芯而使应力接触，根据应变及岩石弹性常数即可求地应力状态；主要步骤：、套钻大孔、取岩心并将孔底磨平、套钻小孔、取小孔岩芯、粘贴元件量测初读数、应力解除、取岩芯、测出终度数.个人收集整理勿做商业用途。
岩石力学与工程课后习题与思考解答
第一章岩石物理力学性质3.常见岩石的结构连接类型有哪几种？各有什么特点？答：岩石中结构连接的类型主要有两种，分别是结晶连接和胶结连接。
结晶连接指矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起。
这类连接使晶体颗粒之间紧密接触，故岩石强度一般较大，抗风化能力强；胶结连接指岩石矿物颗粒与颗粒之间通过胶结物连接在一起，这种连接的岩石，其强度主要取决于胶结物及胶结类型。
7.岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作出解释。
答：岩石在单轴压缩载荷作用下，破坏形式包含三种：X状共轭面剪切破坏、单斜面剪切破坏和拉9.答：力-10.答：（若A＜（2；（4）从C（3并不断向破坏段应力-应变曲线靠近，在循环荷载加载到一定程度，岩石将发生疲劳破坏，通过全应力-应变图可看出，高应力状态下加载循环荷载，岩石在较短时间内发生破坏，在低应力状态下加载循环荷载则需要较长时间才发生破坏。
11.在三轴压缩试验条件下，岩石的力学性质会发生哪些变化？答：三轴压缩试验条件下，岩石的抗压强度显着增大；岩石的变形显着增大；岩石的弹性极限显着增大；岩石的应力-应变曲线形态发生明显变化，表明岩石由弹性向弹塑性变化。
14.简述岩石在单轴压缩条件下的变形特征。
答：单轴压缩条件下岩石变形特征分四个阶段：（1）空隙裂隙压密阶段（0A段）：试件中原有张开结构面或微裂隙逐渐闭合，岩石被压密，试件（2）弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段（AC段）：岩石发生弹性形变，随着载荷加大岩石发生轴向压缩，横向膨胀，总体积缩小。
（3）非稳定破裂发展阶段（CD段）：微破裂发生质的变化，破裂不断发展直至试件完全破坏，体积由压缩转为扩容，轴向应变和体积应变速率迅速增大。
（4）破裂后阶段（D点以后）：岩块承载力达到峰值强度后，内部结构遭到破坏，试件保持整体状，随着继续施压，裂隙快速发展，出现宏观断裂面，此后表现为宏观断裂面的块体滑移。
第三章地应力及其测量3.简述地壳浅部地应力分布的基本规例。
答：（2（3（4（5（6（74.答：水力致、局部应5.θ=0为Ps=σ2，利用上述公式，在测算出岩石抗拉强度T后，就能计算出原岩应力σ1和σ2。
岩石力学与工程蔡美峰课后习题答案重点总结
岩石力学与工程蔡美峰课后习题答案重点总结代表达到峰值强度时，积累在岩石试件中的应变能，右边CED 代表试件从破坏到破坏整个过程所消耗的能量。
如果A>B,可能产生岩爆，如果A〈B,则不会产生岩爆。
（b）预测蠕变破坏：当岩石应力小于II点的应力值，岩石不会发生蠕变，当岩石应力大于II 点而小于I点，岩石会发生蠕变，但蠕变为稳定蠕变，岩石不会破坏，当岩石应力大于I点，则岩石会发生不稳定蠕变，岩石最终会破坏。
（c）预测循环加载条件下岩石的破坏。
当岩石在低应力条件下，进行反复加载卸载，岩石破坏时的循环次数比高应力条件下进行反复加载卸载的循环次数要多。
当反复加载卸载曲线与全应力应变曲线相交，则岩石破坏。
在三轴压缩试验条件下，岩石的力学性质会发生哪些变化？（1）随着围压（。
2二。
3）的增大，岩石的抗压强度显著增加；（2）随着围压（o2二。
3）的增大，岩石破坏时，岩石的变形显著增加；（3）随着围压（。
2二。
3）的增大，岩石的弹性极限显著增加；（4）随着围压（□2=03）的增大，岩石的应力应变曲线形态发生明显的改变，岩石的性质发生了变化，由弹脆性一-弹塑性-一应变硬化。
抗压强度显著增加；什么是莫尔强度包络线？三轴抗压强度实验得出：对于同一种岩石的不同试件或不同实验条件（不同的围压时的最大轴向压力值）给出了几乎恒定的强度指标值（直线性强度曲线时为岩石的内聚力和内摩擦角）。
这一强度指标以莫尔强度包络线的形式给出。
如何根据试验结果绘制莫尔强度包络线？在不同围压条件下得出不同的抗压强度，因而可以做出不同的莫尔应力圆，这些莫尔应力圆的包络线就是莫尔强度包络线。
岩石的抗剪强度与剪切面所受正应力有什么关系？绘图简述岩石在单轴压缩条件下的变形特征。
在单轴压缩条件下，岩石的应力-应变曲线如图。
全应力-应变曲线可分为四个阶段：孔隙裂隙压密阶段(0A)：岩石试件中的孔隙裂隙被压密，形成早期的非线形变形，o应变曲线近似为直线。
其中AB段为弹性变形阶段，BC段为微破裂稳定发展阶段。
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第一章岩石物理力学性质1. 构成岩石的主要造岩矿物有哪些？答：岩石中主要造岩矿物有：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、磁铁矿等。
2. 为什么说基性岩和超基性岩最容易风化？答：基性和超基性岩石主要是由易风化的橄榄石、辉石及斜长石组成，所以非常容易风化。
3. 常见岩石的结构连接类型有哪几种？各有什么特点？答：岩石中结构连接的类型主要有两种，分别是结晶连接和胶结连接。
结晶连接指矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起。
这类连接使晶体颗粒之间紧密接触，故岩石强度一般较大，抗风化能力强；胶结连接指岩石矿物颗粒与颗粒之间通过胶结物连接在一起，这种连接的岩石，其强度主要取决于胶结物及胶结类型。
4. 何谓岩石中的微结构面，主要指哪些，各有什么特点？答：岩石中的微结构面（或称缺陷）是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合之间微小的若面及空隙。
包括矿物的解理、晶格缺陷、晶粒边界、粒间空隙、微裂隙等。
矿物解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶防线分裂成光滑平面，解理面往往平行于矿物晶体面网间距较大的面网。
晶粒边界：由于矿物晶粒表面电价不平衡而引起矿物表面的结合力，该结合力源小于矿物晶粒内部分子、原子、离子键之间的作用力，因此相对较弱，从而造成矿物晶粒边界相对软弱。
微裂隙：指发育于矿物颗粒内部及颗粒之间的多呈闭合状态的破裂痕迹线。
具有方向性。
粒间空隙：多在成岩过程中形成晶粒之间、胶结物之间微小的空隙。
5. 自然界中的岩石按地质成因分类，可以分为几大类，各大类有何特点？答：按地质成因分类，自然界中岩石可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
岩浆岩按照岩浆冷凝成岩的地质环境不同又可分为深成岩、浅成岩和喷出岩。
其中深成岩常形成巨大的侵入体，有巨型岩体，大的如岩盘、岩基，其形成环境都处在高温高压之下，形成过程中由于岩浆有充分的分异作用，常常形成基性岩、超基性岩、中性岩及酸性、碱性岩等，其岩性较均一，变化较小，岩体结构呈典型的块状结构，结构多为六面体和八面体，岩体颗粒均匀，多为粗-中粒结构，致密坚硬，空隙少，力学强度高，透水性弱，抗水性强；浅成岩成分与相应的深成岩相似，其产状多为岩床、岩墙、岩脉等小侵入体，岩体均一性差，岩体结构常呈镶嵌式结构，岩石常呈斑状结构和均粒-中细粒结构，细粒岩石强度比深成岩高，抗风化能力强，斑状结构则差一些；喷出岩有喷发及溢流之别，其结构比较复杂，岩性不一，各向异性显著，岩体连续性差，透水性强，软弱结构面发育。
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，具层理构造，岩性一般具有明显的各向异性，按形成条件和结构特点，沉积岩可分为：火山碎屑岩、胶结碎屑岩、粘土岩、化学岩和生物化学岩等。
变质岩是在已有岩石的基础上，经过变质混合作用形成的。
因其形成的温度、压强等变质因素复杂，其力学性质差别很大，不能一概而论。
6. 表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？答：见下表所示：抗冻性C f i25'C的温度区间内，反复降温、冻结、升温、溶解，C f=( Qocf)/罰00%其岩样抗压强度下降值与冻融前抗压强度比值)7. 岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作出解释。
答：岩石在单轴压缩载荷作用下，破坏形式包含三种：X状共轭面剪切破坏、单斜面剪切破坏和拉伸破坏。
前两类破坏形式主要是因为轴向主应力因起破坏面的剪应力超过岩石最大剪应力而导致的破坏；后一类破坏主要是因为轴向主应力引起破坏面横向拉应力超过岩石最大拉应力而导致的破坏。
8. 劈裂法实验时，岩石承受对称压缩，为什么在破坏面上出现拉应力？绘制试件受力图说明实验的基本原理。
答：试件受力图如下：压缩从图上看出：在圆盘边缘x、y向都表现出压应力，随着位置向圆盘中心移动，X向压应力变小并出现拉应力，并逐渐均匀化，在Y向上，随着位置向圆盘中央靠近，压应力逐渐减小并均匀化，但始终是处于压的状态，又因为岩石抗拉强度低，故圆盘试件在中央沿直径发生劈裂破坏。
9. 什么是全应力-应变曲线，为什么普通材料试验机得不出全应力-应变曲线？答：能全面反映岩石受压破坏过程中的应力、应变特征，特别是岩石破坏后的强度与力学性质变化规律的应力应变曲线就叫全应力-应变曲线。
普通试验机只能得出半程应力-应变曲线不能得出全应力-应变曲线的原因是由于试验机的刚性不足，在岩石压缩过程中，试件受压,试验机框架受拉，随着岩样不断被压缩，试验机发生的弹性变形以应变能形式存于机器中，当施加压力超过岩石抗压强度，试件破坏，此时，试验机迅速回弹，被存于试验机中的应变能瞬间释放到岩石试件中，引起岩石的激烈破坏和崩解，因而造成无法获得岩石在超过峰值破坏强度后受压的应力应变曲线。
10. 如何根据全应力-应变曲线预测岩石的岩爆、流变和反复加、卸载作用下的破坏?答：(1)如下图示全应力应变曲线：左半部A 的面积代表，达到峰值强度时，积累在试件内部的应变能，右半部 B 代表试件从破裂到破坏所消耗的能量。
若 A >B ,说明岩石破坏后尚余一部分能量，这部分能量突然释 放就会产生岩爆，若 A VB ,则说明应变能在破坏过程中全部消耗掉，因而不会产生岩爆。
(2 )在试件加载到一定程度，保持一定应力水平不变，试件将发生蠕变，蠕变发生到一定 程度，即应变达到某一值，蠕变就停止，全应力 -应变曲线预测蠕变可由下应变 -应力曲线预测蠕变破坏图示意：图中，全应力-应变曲线及蠕变终止轨迹线由大量实验所得， (1 )当应力在H 点以下时，保持应力不变，试件不会发生蠕变；(2)当应力在H 至G 点见时，保持应力不变，试件发生蠕变，最终发展到蠕变终止轨迹线，停止蠕变，试件不破坏，如 EF ; ( 3)当应力在 G 点以上时，保持应力值不变，试件发生蠕变，蠕变应变最终达到破坏段应力应变曲线破坏段，试 件发生破坏，如 AB,CD (4)从C 点开始发生蠕变则到 D 点发生破坏，若从 A 点发生蠕变， 则到B 点发生破坏，前者，蠕变时间较后者长。
(3)全应力-应变曲线预测循环加载下岩石的破坏：由于岩石的非完全弹性（或非线弹性） ，在循环荷载作用下，在应力应变图中表现出若干的滞回环，并不断向破坏段应力 -应变曲线靠近，在循环荷载加载到一定程度，岩石将发生疲 劳破坏，通过全应力-应变图可看出，高应力状态下加载循环荷载，岩石在较短时间内发生 破坏，在低应力状态下加载循环荷载则需要较长时间才发生破坏。
11. 在三轴压缩试验条件下，岩石的力学性质会发生哪些变化？答：三轴压缩试验条件下，岩石的抗压强度显著增大；岩石的变形显著增大；岩石的弹性极限显著增大；岩石的应力-应变曲线形态发生明显变化，表明岩石由弹性向弹塑性变化。
12. 什么是莫尔强度包络线？如何根据实验结果绘制莫尔强度包络线？答：莫尔强度理论认为材料在单向压缩、拉伸、纯剪切时所得到的在各种应力状态下的极限应力圆具有一条公共包络线，这条包络线与每个极限应力圆相切，能够反映材料内部各点受外荷载作用时材料破坏的性质，这条包络线就叫做莫尔包络线。
对岩石试件的三轴压缩试验，可以通过对同种岩石试件在不同围压条件下（围压值从小到大），绘制莫尔圆，连接各莫尔圆的公切线，形成平滑曲线就能绘制出该岩石试件的莫尔包络线。
从工程应用的角度来看，可以在单向拉伸与压缩两种应力状态下，以通过试验结果得到的两个极限应力圆为依据，以这两个圆的公切线作为近似而取直线的公共包络线。
13. 岩石的抗剪强度与剪切面所受正应力有什么关系？试绘图加以说明？答：如图角模压剪试验受力示意图：上图说明，剪切面上可分解为沿剪切面的剪应力T=Psina/A和垂直于剪切面的正应力N=Pcosa/A,上图示试验表明，剪切面得正应力越大，试件被剪切破坏前的剪应力也越大，因为剪切破坏前一定要克服摩擦力f和剪切面得粘结力（内聚力）c,又f=卩叫故T=y N+,及正应力越大，摩擦力越大，岩石发生剪切破坏所需的剪应力也越大，说明抗剪强度越强。
14. 简述岩石在单轴压缩条件下的变形特征。
答：单轴压缩条件下岩石变形特征分四个阶段：（1）空隙裂隙压密阶段（0A段）：试件中原有张开结构面或微裂隙逐渐闭合，岩石被压密，试件横向膨胀较小，体积随载荷增大而减小。
（2）弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段（AC段）：岩石发生弹性形变，随着载荷加大岩石发生轴向压缩，横向膨胀，总体积缩小。
（3）非稳定破裂发展阶段（CD段）：微破裂发生质的变化，破裂不断发展直至试件完全破坏，体积由压缩转为扩容，轴向应变和体积应变速率迅速增大。
（4）破裂后阶段（D点以后）：岩块承载力达到峰值强度后，内部结构遭到破坏，试件保持整体状，随着继续施压，裂隙快速发展，出现宏观断裂面，此后表现为宏观断裂面的块体滑（rl 时，循环次数则形成上述曲线，随移。
15. 简述岩石在反复加载和卸载条件下的变形特性。
答：（1 ）线弹性或完全弹性岩石：在反复加载和卸载条件下，因其应力-应变曲线路径重合或形成闭合回路，多次循环加 -卸载，其应力-应变图形不变，因为变形在弹性范围内。
（2 ）弹塑性岩石等荷循环加、卸载荷：如果卸载点未超过屈服点，其受力处于弹性状态与 （1）同论；若卸载点超过屈服点，在加载过程中发生塑性形变，每次加、卸载都形成滞回环，这些滞回环随着加、 卸次数增加而愈来愈窄， 并且彼此越来越近， 岩石愈来愈接近弹性 变形，一直到某次变形没有塑性变形为止，当循环应力峰值小于临界应力及时很多也不会导致试件破坏，而超临界应力岩 cl 石将在某次循环中发生破坏。
(T(T 1H'0 ----------------------（3）弹塑性岩石不断加大循环加、卸载荷:多次反复加、卸载，每次施加的最大载荷比上一次循环的最大荷载大, 循环次数增多，塑性滞回环面积扩大， 卸载曲线斜率增加表明卸载应力下的岩石材料弹性有 所增强，此外，每次卸载再加载，形成变形记忆曲线，塑性变形随着循环荷载不断加大而增 大，当循环加、卸载到一定程度时，试件发生破坏。
16.线弹性体、完全弹性体、弹性体三者的应力 -应变关系有什么区别?答：如下应力-应变曲线弹塑性材料弹性体：应力-应变图成直线形式，满足关系式（T =E&（弹性模量）；完全弹性体：应力-应变曲线为曲线，加载卸载曲线重合，满足关系式T =f（£ ）；弹性体：加、卸载应力-应变曲线形成闭合的滞回环，卸载曲线与加载曲线不重合，此类材料称为弹性体材料；弹塑性体：加、卸载应力-应变曲线不重合，且不形成闭合的滞回环，此类材料称弹塑性材料，如上图示，其中0M段位可恢复的弹性形变，MN段称不可恢复的塑性形变。