岩石力学练习题培训课件

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精品课程《岩石力学》ppt课件(全)

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具体而言,研究岩石在荷载作用下的应力、变形和破坏 规律以及工程稳定性等问题。
上述定义是把“岩石”看成固体力学中的一种材料,然而
岩石材料不同于一般的人工制造的固体材料,它是
一种典型的“连续介质”,具有复杂的地质构造和赋
存条件的天然地质体。
.
11
三、岩石力学理论的发展简史
1. 初始阶段(19世纪末~20世纪初)
.
8
(2)60年代初意大利Vajont大坝水库高边坡的崩溃 意大利Vajont拱坝,坝高262m,
于1959年建成,是当时世界上 最高的拱坝。1963年10月9日 夜,由于大坝上游山体突然滑 坡,约2.5亿立方的山体瞬时涌 入水库,涌浪摧毁上游及下游 一个小镇与邻近几个村庄,造 成约2500人死亡,整个灾害的 持续时间仅仅5分钟。
.
3
一、引言
1. 人类活动与岩石工程(Rock Engineering)
岩石圈是人类赖以生存的主要载体,人类的大部分活动都 是在岩石圈上进行的:
远古
约4700年前 公元1600年
19世纪
石器,穴居 金字塔(146.5m) 火药采矿 铁路隧道技术
20世纪 大型水电工程
岩基、边坡,地下 洞室,隧道工程等
普罗托吉雅柯诺夫提出的自然平衡拱学说,即普氏理论.
围岩开挖后自然塌落成抛物线拱形,作用在支架上的压力等于 冒落拱内岩石的重量,仅是上覆岩石重量的一部分.
太沙基(K.Terzahi)理论 围岩塌落成矩形,而不是抛物线型.
优点与缺点
上述理论在一定历史时期和一定条件下还是发挥了一定作用的, 但是围岩的塌落并不是形成围岩压力的惟一来源,也不是所有 的地下空间都存在塌落拱.围岩和支护之间并不完全是荷载和 结构的关系问题,在很多情况下围岩和支护形成一个共同承载 系统,而且维持岩石工程的稳定最根本的还是要发挥围岩的作 用.

岩石力学第2章岩石的基本物理力学性质PPT课件

岩石力学第2章岩石的基本物理力学性质PPT课件
格里菲斯强度理论
格里菲斯强度理论认为岩石的强度是由其内部微裂纹或弱面的能量释放率决定的。当这些 微裂纹或弱面受到外力作用时,它们会扩展并释放能量,当能量释放率达到一定值时,岩 石就会发生破裂。
岩石的破坏准则
最大应力准则
该准则认为当岩石受到的最大应力达到其单轴抗压强度时, 岩石就会发生破裂。该准则适用于脆性破坏和延性破坏。
表示岩石抵抗弹性变形的能力, 是衡量材料刚度的指标。
泊松比
表示岩石在单向受拉或受压时, 横向变形与纵向变形之比。
抗拉强度和抗压强度
抗拉强度
岩石在单向拉伸时所能承受的最大拉 应力。
抗压强度
岩石在单向压缩时所能承受的最大压 应力。
抗剪强度和摩擦角
抗剪强度
岩石在剪切力作用下所能承受的最大剪应力。
摩擦角
表示岩石在剪切力作用下,剪切面上的摩擦力与垂直剪切力之间的角度。
流变性质
蠕变
岩石在持续应力作用下发生的缓慢变形。
松弛
岩石在持续应变作用下,应力随时间逐渐减小的现象。
04
岩石的变形特性
弹性变形
02
01
03
弹性模量
表示岩石抵抗弹性变形的能力,是衡量岩石刚度的指 标。
泊松比
描述岩石横向变形的性质,与材料的弹性模量相关。
中区域形成并扩展导致的。
02
延性破坏
与脆性破坏不同,延性破坏是指岩石在受到外力作用时,会经历较大的
塑性变形,然后才发生破裂。这种破坏形式通常是由于岩石中的微裂纹
或弱面在应力作用下逐渐扩展和连接形成的。
03
疲劳破坏
疲劳破坏是指岩石在循环或反复加载过程中,由于应力水平的波动,导
致微裂纹的形成和扩展,最终导致岩石破裂。这种破坏形式通常发生在

《岩石力学》课件(完整版)-第三章岩石动力学基础

《岩石力学》课件(完整版)-第三章岩石动力学基础

能量吸收是指岩石在冲 击或振动载荷作用下吸 收能量的能力,与岩石 的破碎和变形有关。
疲劳是指岩石在循环载 荷作用下发生损伤和破 坏的现象,对地下工程 和边坡工程的稳定性有 重要影响。
03
岩石动力学的基本理论
弹性力学基础
01
弹性力学基本概念
弹性力学是研究弹性物体在外力作用下的应力、应变和位移的学科。它
理论分析方法。这些方法可用于求解各种复杂弹性力学问题。
塑性力学基础
塑性力学基本概念
塑性力学是研究塑性物体在外力作用下的应力、应变和位移的学科。塑性物体在达到屈服 点后会发生不可逆的变形,其应力-应变关系不再满足胡克定律。
塑性力学的基本方程
包括屈服准则、流动法则、增量理论和边界条件等。这些方程描述了塑性物体内部的应力 、应变和位移之间的关系,以及物体与周围介质之间的相互作用。
有限元法是一种将连续介质离 散化为有限个小的单元体,并 对每个单元体进行力学分析的 方法。
有限元法是一种将连续介质离 散化为有限个小的单元体,并 对每个单元体进行力学分析的 方法。
有限元法是一种将连续介质离 散化为有限个小的单元体,并 对每个单元体进行力学分析的 方法。
离散元法
离散元法是一种将连续介质离散化为一系列刚性或弹性 单元体的方法。
数据分析
对实验获取的大量数据进行处理和分 析,提取岩石的动力学特性,如阻尼 比、质量放大系数等。
结果解释
根据实验结果,解释岩石在动态载荷 作用下的破坏机制和演化过程,为工 程设计和安全评估提供依据。
实验研究的挑战与展望
挑战
岩石动力学实验技术难度大,需要克服实验条件苛刻、测量精度要求高等问题。 同时,岩石材料的非线性、各向异性等特性也给实验结果分析带来困难。

精品课程《岩石力学》PPT课件

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模拟分析:光弹应力分析、相似材料模型试验、离 心模型试验
(4) 整体综合分析方法
将实验、理论和工程监测以及经验相结合,利用信 息、系统科学理论进行计算机科学决策
七、岩石力学的应用范围
(1) 水利水电工程
坝基及坝肩稳定性、防渗加固理论和技术 有压和无压引水隧道设计、施工及加固理论技术 大跨度高边墙地下厂房的围岩稳定及加固技术 高速水流冲刷的岩石力学问题 水库诱发地震的预报问题 库岸稳定及加固方法
1956年4月,在美国的科罗拉多矿业学院举行的一次专业会议上, 开始使用“岩石力学”这一名词,并由该学院汇编了“岩石 力学论文集”。在论文集的序言中说:“它是与过去作为一 门学科而发展起来的土力学,有着相似的概念的一门学科, 对这种有关岩石的力学方面的学科,现取名为岩石力学”。
1957年在巴黎出版的塔洛布尔(J. Talobre)的专著“岩石力学”是 这方面较早的一本较系统的著作。其后,开始形成了不同的 岩石力学学派(如法国学派,偏重于从弹塑性理论方面来研 究;奥地利学派,偏重于地质构造方面来研究)。
(2) 采矿工程
露天采矿边坡设计及稳定加固技术 井下开采中巷道和采场围岩稳定性问题,特
别是软岩巷道和深部开采地压控制问题 矿柱稳定性及开采优化设计问题(采场结构、
开采顺序、开挖步骤等)设计问题 矿井突水预测、预报及预处理理论和技术 岩爆、煤与瓦斯突出及预处理理论和技术 采空区处理及地面沉降问题 岩石破碎问题
(5) 石油工程 岩石应力与渗透性及采油技术 钻探技术与井壁稳定性 岩石力学与地球物理勘探综合研究 石油、天然气运输与储存工程对环境的影响
(6) 海洋勘探与开发工程 (7) 核电站建设中核废料处理技术 (8) 地层热能资源开发技术问题 (9) 地震预报中的岩石力学问题 (10) 地下军事工程及防护问题

《高等岩石力学》课件

《高等岩石力学》课件
用于模拟岩石在三轴压力下的力学行为,包括应力应变关系、破裂模式等。
岩石声波测试仪
用于测量岩石的声波速度,评估岩石的完整性、孔隙 度和弹性参数。
岩石CT扫描仪
通过X射线扫描岩石,获取岩石内部的结构和孔隙分 布信息。
岩石力学实验方法
直接拉伸试验
测量岩石在拉伸载荷下 的应力-应变关系,了解 岩石的抗拉强度和变形 特性。
《高等岩石力学》ppt课件
目 录
• 岩石力学基础 • 岩石力学性质 • 岩石力学实验 • 岩石工程稳定性分析 • 岩石工程防护与加固 • 高等岩石力学应用案例
01
岩石力学基础
岩石力学定义
总结词:基本概念
详细描述:岩石力学是一门研究岩石在各种外力作用下的变形、破裂、破坏和流 动等行为的科学。它涉及到岩石的物理性质、力学行为和地质环境等多个方面。
单轴压缩试验
测量岩石在单轴压缩下 的应力-应变关系,了解 岩石的抗压强度和变形 特性。
三轴压缩试验
模拟岩石在实际地质环 境中的受力状态,测量 岩石在三轴压力下的应 力-应变关系。
岩石力学实验结果分析
强度分析
根据实验结果,分析岩石的抗压、抗拉和抗剪 强度,评估岩石的稳定性。
变形特性分析
分析岩石的应力-应变曲线,了解岩石的弹性、 塑性 Nhomakorabea破裂特性。
地下水监测
通过监测地下水的变化情况,评估地下水对岩体的影响和破坏程 度。
06
高等岩石力学应用案 例
岩石工程设计案例
总结词 详细描述 详细描述 详细描述
通过实际案例分析,展示高等岩石力学在岩石工程设计中的应 用。
介绍某大型水电站岩石高边坡设计,如何运用高等岩石力学的 理论和方法,对边坡稳定性进行评估,并设计出合理的支护结

《岩石力学》课件完整版

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Vs
(Gd
1
)2

Edd
(1d)1(2d)
,G
Ed
1 d
代入
上两式,得:
Vp [(1 Ed(d1)1 (d2)d)]1 2
Vs
[ Ed
(1d
1
]2 )
若已知 ,Vp,Vs ,侧可根据上两式推出求动弹性模量
和动泊松比 E d ,即: d
Ed Vs2(3Vp24Vs2)/(Vp2Vs2) d 12(Vp22Vs2)/(Vp2Vs2)
从图中可以看出:
1.随着有效孔隙率的增 加,纵波波速则急剧下 降
图3-10表示了纵波波 速与吸水率之间的关 系。
从图中可以看出:
2.随着吸水率的 增加,纵波波速 急剧的下降
四、岩体波速与各向异性性质有关
岩体因成岩条件、结构面和地应力等 原因而具有各向异性,因而弹性波在岩体 中的传播、岩体动弹性模量等也具有各向 异性。表3-6看出:
单向压 缩
环向压 缩
均匀压 缩
2.压应力愈大波速愈大
从图中可以看出,随着压力的增大,纵波 的波速亦随之增大。纵波增加的波速,在 开始阶段较快,然后逐渐变小,最后可能 不增加。
3.对于层面发育的沉积岩石,当垂直于层 面加载时,在低应力阶段波速急速随应力 增长而增加,
当波速超过平行层面方向的波以后,增 长变慢。
注:若 V s 分辨不清,则可用 ,Vp, (一般可用
静泊松比代替)求 E d ,则
Vp
/Vs
[2(1)]12 12
• 若 =0.25时,
• 经过各方面试验验证, 之间。
V p / Vs =1.73
V p / Vs 一般在1.6~1.7
三、岩体பைடு நூலகம்性波速得测定

岩石力学-全部课件

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12
1.4 岩石力学发展简况
国际方面: ●岩石力学形成背景 ●两大著名工程灾害 ●两个里程碑事件
●萨茨堡学派
1.绪论
国内方面: ●发展的四个阶段及其主要标志
13
1.4 岩石力学发展简况
一般认为,岩石力学作为一门
1.绪论ห้องสมุดไป่ตู้
岩石力学形成背景
独立的学科存在, 大概在 上世纪50年代。
岩石力学是在这样的背景
就岩石工程而言,整体综合分析方法又必须以不确定性分
析方法为指导。
●因为在岩石工程问题中,存在着多方面的不确定性因素,只有采用
不确定性研究方法,才能摆脱传统的确定性分析方法的影响,使研 究和分析结果更符合实际,更可靠和实用。 ●现代非线性科学理论、信息科学理论、系统科学理论、模糊数学、 人工智能、灰色理论和计算机科学技术的发展为不确定性分析方法 奠定了必要的技术基础。
3
坏。
1.1 岩石力学的定义和特点 岩石力学的特点
1.绪论
岩石力学是一门应用性和实践性很强的应用基础学科。
●其任务是为解决岩石工程疑难问题提供理论指导和
实用方法。 ●岩石工程复杂程度的增加不断提出新问题,推动岩石 力学发展。
岩石力学是一门多学科交叉的边缘学科。 ●研究对象的复杂性,导致其涉及的理论领域相当广泛。 ●主要涉及的学科:固体力学、流体力学、计算数学、 结构力学、弹塑性理论、工程地质和地球物理学等。
(在边坡稳定性 分析中常用)
▲块体力学
▲反演分析法等
11
1.3 岩石力学的研究方法
1.绪论
整体综合分析方法
就整个工程进行多种方法并以系统工程为基础的综合分析。
●由于岩石力学与岩石工程研究中每一环节都是多因素的,且信息量

岩石的物理力学性质下岩石力学课件PPT

岩石的物理力学性质下岩石力学课件PPT

dilatancy)

1 2 3
Mar , 2007
17
第2章 岩石的物理力学性质
Mar , 2007
18
第2章 岩石的物理力学性质
5. 岩石的各向异性 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现象
称为岩石的各向异性。
z
zx
ij =
x xy xz yx y yz
zx zy z
xy y yz
Mar , 2007
x
ij =
x xy xz yx y yz
zx zy z
19
第2章 岩石的物理力学性质
• 极端各向异性体的应力-应变关系
在物体内的任一点沿任何两个不同方向的弹性性质都互不相同,任何一个应力分量都会引起六个 应变分量。三向应力状态下,弹性矩阵为对称矩阵,36个弹性常数只有21个是独立的。
5
第2章 岩石的物理力学性质
弹性模量(modulus of elasticity):加载曲线直线段的斜率,加载曲线直线段大致与卸载曲线的割线相平 行。
E
变形模量(modulus of deformatieon):取决于总的变形量,即弹性变形与塑性变形之和,它是正应力与总
的正应变之比,它相应于割线OP的斜率。
由开尔文模型与马克斯威尔模型串联而组成,蠕变曲线上开始有瞬时变形,然后剪应变以指数递减的速率增长,最后趋于不变速率增长。
各向同性体的弹性参数中只有2个是独立的,即弹性模量 和泊松比 。
混凝土圆柱体三向
受压试验时,轴向
应力—应变曲线
Mar , 2007
Faculty of Civil Engineering, Chongqing University

岩石力学-全部课件

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22
1.5 岩石和岩体的基本概念
1.绪论
岩石和岩体是岩石力学的直接研究对象,因此学习和研究岩石
力学,首先要建立岩石(或岩块)和岩体的基本概念。
几个基本概念
●岩石(Rock):矿物、岩屑的集合体。 ●结构面(Structural
Plane): 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界面或带。 ●岩块(Rock block 或 Rock):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。 ●岩体(Rockmass):指地质历史过程中形成的,由岩块和结构面网络组 成的,具有一定的结构并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。 ●岩体结构(Rockmass Structure):指岩体中结构面与结构体的排列组合 关系。其包括两个基本要素,即结构面和结构体。
沉积岩
1.绪论
沉积岩是由母岩(岩浆岩、变质岩或早已形成的沉积岩)在地表
经风化剥蚀而产生的物质,通过搬运、沉积和固结作用而形成的 岩石。
●颗粒包括各种不同形状和大小的岩屑及不同矿物。 ●胶结物常见的有钙质、硅质、铁质、泥质等。
沉积岩由颗粒和胶结物组成,各有不同的成分。
沉积岩的物理力学性质不仅与颗粒有关,还与胶结物有很大
23
1.5.1岩石和岩体
1.绪论 岩石
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。
岩石可由单种矿物组成。 ●如:纯洁的大理石由方解石组成。 多数的岩石则是由两种以上的矿物组成。 ●如:花岗岩主要由石英、长石、云母三种矿物组成。 按照成因,岩石可分为三大类:岩浆岩、沉积岩和
14
1.4 岩石力学发展简况

岩石力学ppt课件

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浅成岩中细晶质和隐晶质结构的岩石透水性小、抗风化性能较深成岩强,但斑状结构岩石 的透水性和力学强度变化较大,特别是脉岩类,岩体小。
喷出岩常具有气孔构造、流纹构造和原生裂隙,透水性较大。此外,喷出岩多呈岩流状产 出,岩体厚度小,岩相变化大,对地基的均一性和整体稳定性影响较大。
4
第二章 岩石的物理性质及工程分类
所以:
x y xy z yz
xz zx yx zy
中,实际上独立的应力分量只有6个。
11
第4章 岩石的本构关系和强度准则
应力平衡微分方程
根据微分单元体x方向平衡,∑Fx=0,则
12
第4章 岩石的本构关系和强度准则
4.2 应变及应变状态分析 应变的概念 由于载荷作用或者温度变化等外界因素等影响,物体内各点在空间的位置将发 生变化,即产生位移。
岩石力学基础 复习指导
课程主要内容
31
岩石的结构和组织
2
岩石的物理性质及工程分类
3
岩石的力学性质
4
本构关系和强度准则
35
岩石的蠕变
6
地应力测量及计算
37
测井解释及井壁稳定
1
第1章 岩石的结构和组织特点
▪ 岩石的结构和分类 ▪ 岩石的微观结构 ▪ 岩石的宏观结构
成岩旋回图
2
第二章 岩石的物理性质及工程分类
2)沉积岩的性质 碎屑岩的工程地质性质一般较好,但其胶结物的成分和胶结类型影响显著。此外,碎
屑的成分、粒度、级配对工程性质也有一定的影响。 粘土岩和页岩的性质相近,抗压强度和抗剪强度低,受力后变形量大,浸水后易软化
和泥化。若含蒙脱石成分,还具有较大的膨胀性。这两种岩石对水工建筑物地基和建筑场 地边坡的稳定都极为不利,但其透水性小,可作为隔水层和防渗层。

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பைடு நூலகம்
1.3 岩石力学的研究方法
1.绪论
由于岩石力学是一门边缘交叉学科,研究的内容
广泛,对象复杂,这就决定了岩石力学研究方法 的多样性。
根据所采用的研究手段或所依据的基础理论所属
学科领域的不同,岩石力学的研究方法大概可 归纳为以下四种:
●工程地质研究方法;
●科学实验方法; ●数学力学分析方法; ●整体综合分析方法。
下诞生的:
●二战后,各国急于医治战争
创伤,大力发展经济建设; ●水电、矿山等能源、资源的 开发,导致工程规模越来越大; ●工程条件却越来越差,经常 发生滑坡、顶板冒落等严重 事故; ●迫使人们研究失事原因,开始 从岩石力学着手探索。 ●特别是两起震惊世界的特大工 程灾害, 给人们敲响了警钟, 从而催化了岩石力学的萌芽。

同时,第一次开展了水 压法测定隧洞围岩抗力 系数的大型现场试验和 抗剪强度现场试验。
19
1.4 岩石力学发展简况
1.绪论
起步阶段
(1958年~70年代初)
1958年10月成立三峡岩基专题研究组。
此期间我国开始具体建立机构和结合工程开发室内和
现场试验。
该阶段试验做得不少,但如何结合工程实际,认识还
12
1.4 岩石力学发展简况
国际方面: ●岩石力学形成背景 ●两大著名工程灾害 ●两个里程碑事件
●萨茨堡学派
1.绪论
国内方面: ●发展的四个阶段及其主要标志
13
1.4 岩石力学发展简况
一般认为,岩石力学作为一门
1.绪论
岩石力学形成背景
独立的学科存在, 大概在 上世纪50年代。
岩石力学是在这样的背景
绪论数值分析方法有限差分法有限差分法不确定性和系统分析法随机分析随机分析极限平衡法在边坡稳定性在边坡稳定性分析中常用数学力学分析方法11有限元法边界元法无界元法流形元法不连续变形分析法块体力学反演分析法等可靠度分析灵敏度分析趋势分析时间序列分析灰色系统理论等整体综合分析方法?就整个工程进行多种方法并以系统工程为基础的综合分析

《岩石力学》(完整版)PPT课件

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1.平行层面纵波波速大于垂直层面波速
平行层面波速/垂直岩层波速=各向异性系数C C=1.08-2.28;多数:C=1.67 相当一部分:c=1.10
.
43
表3-6
.
44
•交通方面 :北京道路面积4.4m2/人;东京11.3m2/ 人;伦敦21.3m2/人。
.
4
1.3 岩体力学的研究方法
研究方法:实验、理论分析与工程应用相结合
实验 理论
室内
岩块(拉、压、剪…) 模拟 收敛(表面位移)
野外 位移 应力
应变 绝对位移、相对位移(内部)
压力 连介
非连介
有限元
数值方法 离散元
VP0.3 51.88
.
34
.
35
二、岩体波速与岩体中裂隙或夹层的关系
弹性波在岩体中传播时,遇到裂隙,则视
充填物而异。若裂隙中充填物为空气,则弹 性波不能通过,而是绕过裂隙断点传播。在 裂隙充水的情况下,声能有5%可以通过, 若充填物为其他液体或固体物质,则弹性波 可部分或完全通过。弹性波跨越裂隙宽度的 能力与弹性波的频率和振幅有关.
.
29
.
30
根据实验结果整理的岩体动弹性模量见表(3-2)
.
31
动弹性模量与静弹性模量的比值
• 一般来说,岩体越坚硬越完整,则差 值越小,否则,差值就越大。
• 根据对比资料的统计,动弹性模量比 静弹性模量高百分之几至几十倍,如 图3-4所示。
• 从动弹性模量的数字来看,多集中 在 1 51305 0130MP之a间。
.
12
(二)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,大多渗透性可用达 西(Darcy)定律描述:

岩石力学考前练习题及答案课件.doc

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1. 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?按照成因分为:岩浆岩,沉积岩,变质岩。

各自特点:岩浆岩通常具有较高的力学强度和均质性。

沉积岩具有层理构造,沿不同的方向表现出不同的力学性能。

变质岩的物理力学性质不仅与原岩的性质有关,而且与变质作用的性质和变质程度有关。

2. 岩石的结构和构造有何区别?岩石颗粒间的联结有哪几种?答:结构是针对构成岩石的微细粒子部分而言的,而岩石的构造是指较大的部分,构造比结构使用更广泛。

联结有结晶联结和胶结联结。

3. 岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么?a 重力密度(重度):岩石单位体积(包括岩石中的孔隙体积)的重量。

r = W/Vb 质量密度:岩石单位体积(包括岩石中的孔隙体积)的质量。

c 相对密度:岩石的干重量除以岩石的实体积(不包括岩石中的孔隙体积)所得的量与1 个大气压下 4 C 时的纯水的重度的比值。

Gs = Ws/VsRwd 孔隙率:岩石试样中孔隙体积与岩石试样总体积的百分比。

n = Vv/Ve 孔隙比:孔隙的体积Vv与固体的体积Vs的比值。

e = Vv/Vs e = n/1-nf 天然含水率:天然状态下岩石中水的重量Ww与岩石烘干重量Ws比值的百分率。

g 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Ww与岩石干重量Ws之比的百分率h 饱水率:岩样在强制状态下,岩样的最大吸入水的重量与岩样的烘干重量的比值的百分率。

I 饱水系数:岩石吸水率与饱水率比值的百分率。

J 渗透性:在水压力作用下,岩石的空隙和裂缝透过水的能力。

k 膨胀性:岩石浸水后体积增大的性质。

l 崩解性:岩石与水相互作用时失去黏结性并变成完全丧失强度的松散物质的性能。

m 软化性:岩石与水相互作用时强度降低的特性。

o 抗冻性:岩石抵抗冻融破坏的性能。

4. 岩石破坏有哪些形式?对各种破坏的原因作出解释。

答:脆性破坏:由于应力条件下岩石中裂隙的产生和发展的结果。

塑性破坏:是在塑性流动状态下发生的,这是由于组成物质颗粒间相互滑移所致。

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岩石力学练习题(填空,选择,判断)一、填空题1.表征岩石抗剪性能的基本指数是()和()。

2.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()。

3.岩石在单轴压力作用下,随加荷、卸荷次数的增加,变形总量逐次(),变形增量逐次()。

4.所谓洞室围岩一般是指洞室周围()倍半径范围内的岩体。

5.边坡岩体中,滑移体的边界条件包括()、()和()三种类型。

6.垂直于岩石层面加压时,其抗压强度(),弹性模量();顺层面加压时的抗压强度(),弹性模量()。

7.莫尔强度理论认为:岩石的破坏仅与()应力和()应力有关,而与()应力无关。

8.岩石在复杂应力状态下发生剪切破坏时,破坏面的法线与最大主应力之间的夹角总是等于()的;而破坏面又总是与中间主应力()。

9.不论何种天然应力条件下,边坡形成后,在边坡表面岩体中的最大主应力的作用方向与边坡面(),最小主应力作用方向与边坡面()。

10.主要的岩体工程分类有()、()、()、()等。

11.水对边坡岩体的影响表现在()、()和()。

12.天然应力场的主要成分有()、()和()。

13.地质结构面对岩体力学性质的影响表现在()和()。

14.结构面在法向应力作用下,产生()变形,其变形性质用指标()表征。

15.岩石抗拉强度的试验室方法有()和()。

16.地质结构面按力学条件可分为()和()。

17.岩体结构类型可分为()、()、( )、()和()。

18.岩体的强度处在()强度与()强度之间。

19.结构面的线连续性系数是在()至()变化的。

20.水对岩石力学性质的影响表现在()、()和()。

21.格里菲斯强度理论认为材料破坏的原因是()。

22.八面体强度理论认为材料破坏的原因是()。

23.有一对共轭剪性结构面,其中一组走向为N30E,而另一组为N30W,则岩体中最大主应力方向为()。

如果服从库仑-纳维尔判据,则岩体的内摩擦角为()。

24.软弱夹层的基本特点有()、()、( )、()和()。

25.岩体中逆断层形成时,最大主应力方向为(),最小主应力方向为()。

26.原生结构面据其成因中划分为()、()、()。

27.表征岩块变形特性的指标有()和()。

28.根据库仑强度理论,最大主应力与破裂面的夹角为()。

29.据岩体力学的观点看,岩体的破坏类型有()和()。

30.岩体中的结构面据其地质成因分为()、()和()。

31.岩体中一点的水平天然应力与铅直天然应力之比称为()。

32.岩体中正断层形成时的应力状态是:最在主应力方向为(),最小主应力方向为()。

33.均质各向同性的连续岩体中的圆形洞室洞壁上一点的剪应力为()。

34.洞室围岩压力的基本类型有()、()、()和()。

35.边坡形成后,边坡表面岩体中的最大主应力作用方向与边坡面(),最小主应力作用方向与边坡面()。

36.岩体是由()和()两个最基本的要素组成的。

37.根据边坡岩体面形态、数目、组合特征把岩体边坡的破坏类型划分为()、()、()和()。

二、选择题38.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39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40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41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42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43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44岩石的吸水率是指()。

(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45已知某岩石饱水状态与干燥状态的单轴抗压强度比为0.78,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46在岩石抗压强度试验中,若加荷速率增大,则岩石的抗压强度()。

(A)增大(B)减小(C)不变(D)无法判断47按照库仑—莫尔强度理论,若岩石强度曲线是一条直线,则岩石破坏时破裂面与最大主应力作用方向的夹角为()。

(A)45° (B)45(D)60° 2248按照格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要原因是()。

(A)受拉破坏(B)受压破坏(C)弯曲破坏(D)剪切破坏49在缺乏试验资料时,一般取岩石抗拉强度为抗压强度的()(A)1/2~1/5 (B)1/10~1/12 (C)2~5倍(D)10~50倍50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51影响岩体质量的主要因素为()。

(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52沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面?()(A)原生结构面(B)构造结构面(C)次生结构面53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()(A)结构面的性质(B)结构体型式(C)岩石建造的组合(D)三者都应考虑54初始地应力主要包括()。

(A)自重应力(B)构造应力(C)自重应力和构造应力(D)残余应力(C)45三、判断题1.石英砂岩的强度随石英颗粒的含量增加而增大。

()2.相邻两条结构面的垂直距离就是结构面的密度。

()3.一般情况下,岩体的强度可以用岩块的强度来代替。

()4.从岩体本身性质来分析,可以用连续介质理论来解决岩体力学问题。

()5.岩石的泊松比是指单向压缩条件下,侧向应变与侧向应力之比。

()6.结构面的密度不随方向而变化。

()7.边坡岩体坡面一点的最大主应力是垂直于坡面,而最小主应力则平等于坡面,且都不为零。

()8.单位体积内岩石的质量定义为岩石的颗粒密度。

()9.天然铅直应力是随深度增加而增大的。

()10.一般情况下,岩块的三轴压缩强度比抗压强度大。

()11.岩块在单轴受压条件下,能承受的最大主应力叫岩块的强度。

()12.在普通试验机上测出的应力-应变关系,就是岩石的应力-应变全过程曲线。

()13.岩块的弹性模量可以用作用于它上面的应力与位移之比来表示。

()14.坡度影响边坡应力轨迹形式。

()15.岩体作为力学介质研究时,其与钢、混凝土等人工力学介质的根本区别在于岩体中有天然应力、多裂隙交切及是三相介质。

()16.岩体中地下水的水压力效应,使岩体中结构面抗剪强度增大。

()17.可能滑动面上可供利用力与抗滑力之比值定义为稳定性系数。

()18.研究的岩体实际上是已经受过破裂和变形的地质体。

()19.天然中铅直应力一般随深度增加而增大。

()20.在普通试验机上测出的应力与应变的关系,就是岩石应力-应变全过程曲线。

()21.饱水岩样的单轴抗压强度与干抗压强度之比定义为岩石的软化系数。

()22.岩体的强度就是岩块的强度。

()23.从岩体本身性质分析,可用连续介质力学理论解决岩体力学问题。

()24.在荷载作用下,结构面抵抗破坏的最大能力叫做剪切强度。

()25.一般情况下岩块的抗压强度随加荷速度的增大而增大。

()26.三向受压条件下,岩石破坏前的应变比单向受压要大。

()27.饱水岩体的单轴抗压强度与干抗压强度之比定义为岩石的软化系数。

()28.在荷载作用下,结构面抵抗破坏的最在能力叫剪切强度。

()29.一般来说,岩块的单轴抗压强度随加荷速度的增在而减小。

()30.地下洞室洞壁支护的目的是不让洞壁围岩向洞内产生位移。

()模拟试题一一、名词解释(每词2分,共20分)1、结构面2、蠕变3、饱和吸水率4、强度判据5、围岩6、剪切刚度7、天然应力8、RQD值9、围岩抗力系数10、岩石软化性二、填空(每空1分,共30分)1、结构面发育的密集程度通常用()和()表示,结构面形态通常考虑结构面侧壁的()和()两个方面。

2、表征岩石抗剪强度的基本指标是()和()。

3、垂直层面加压时,岩体的抗压强度比平行层面加压时(),而变形模量则比平行层面加压时()。

4、有一对共轭剪节理,其中一组走向为N300E,另一组走向为N300W,问形成该剪节理的最大主应力σ1的方向为();假定岩石强度服从莫尔直线型强度理论,则该岩体的内摩擦角Φ为()。

5、测定岩石抗拉强度的方法有()和()。

6、RMR分类依据的分类指标为()、()、()、()和()。

7、从力学的观点出发,岩石的脆性破坏有()和()两种。

8、天然应力为静水压力状态时,洞壁上一点的剪应力为(),径向应力为(),重分布应力中的()为最大主应力,()为最小主应力。

9、岩体天然应力的测量方法主要有()、()和()。

10、按边坡岩体中滑动面形态、数目及组合关系,把边坡岩体破坏类型划分为()、()、()和()四种。

三、问答(共30分)1、试述地下洞室弹性围岩重分布应力的基本特点。

(10分)2、试述粗糙起伏无充填结构面的剪切强度特征(要求图加简要文字说明)。

(10分)3、试述岩体中水平天然应力的基本特点。

(10分)四、计算(共30分)1、某岩块的剪切强度参数为:C=50MPa,Φ=600,设岩石强度服从莫尔直线型强度理论。

如用该岩石试件做三轴试验,当围压σ3和轴压σ1分别加到50MPa和700MPa后,保持轴压不变,逐渐卸除围压σ3,问围压卸到多少时,岩石试件破坏?(15分)2、在某岩体中开挖一直径为6m的水平圆形洞室,埋深为400m,已知洞室围岩的剪切强度参数为:C=9MPa,Φ=400,岩体的平均密度ρ=2.7g/cm3,设岩体天然应力比值系数λ=1,试评价该洞室开挖后的稳定性。

(15分)模拟试题二一、名词解释(每词2分,共20分)1、岩体2、单轴抗压强度3、吸水率4、强度判据5、围岩6、剪切刚度7、重分布应力8、RQD值9、围岩抗力系数10、变形模量二、填空(每空1分,共30分)1.按边坡岩体中滑动面形态、数目及组合关系,把边坡岩体破坏类型划分为()、()、()和()四种。

2.结构面发育的密集程度通常用()和()表示,结构面的形态通常考虑结构面侧壁的()和()两个方面。

3.表征岩石变形性质的基本指标是()和()。

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