岩石力学考试题复习重点

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《岩石力学》复习资料要点

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《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)。

《岩石力学与工程》(科学)总复习题.doc

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《岩石力学与工程》(科学)总复习题.doc《岩石力学与工程》(科学)总复习题岩石力学总复习一、概念题1、岩体质量指标RQD。

答:将长度为10cm (含10cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比,称为岩石质量指标RQDo (P119)2、岩石的弹性模量和变形模量。

答:应力(6 )与应变(£)的比率被称为岩石的弹性模量。

岩石的变形模量为正应力5与总应变(£ e+ £ p)之比。

(P59)3、地应力及次生应力。

答:地应力是存在与地层中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力-(P129)经应力重分布形成的新的平衡应力,称为次生应力或诱发应力。

(P307)4、岩石的蠕变和松弛。

答:蠕变是当应力不变时,变形随时间增加而增长的现象。

松弛时当应变不变时,应力随时间增加而减小的现象。

(P198)5、地基承载力。

答:地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力。

(P402)6、弹性变形。

答:物体在受外力作用的瞬间即产生全部变形,而去除外力(卸载)后乂能立即恢复其原有形状和尺寸的性质称为弹性,产生的变形称为弹性变形。

(P52)7、等应力轴比。

答:等应力轴比就是使巷道周边应力均匀分布时的椭圆长短轴之比。

(P315)8、极限承载力。

答:地基处于极限平衡状态时,所能承受的荷载即为极限承载力。

(P402)9、塑性变形。

答:物体受力后产生变形,在外力去除(卸载)后变形不能完全恢复的性质称为塑性,不能恢复的那部分称为塑性变形,或称永久变形、残余变形。

(P52)10、岩石本构关系。

答:岩石本构关系是指岩石的应力或应力速率与其应变或应变速率的关系。

(P183)二、填空题1、根据结构面成因,分为原生结构面,构造结构面,次生结构面。

P822、同一岩石各种强度最大的是单轴抗压强度,中间是抗剪强度,最小的是单轴抗拉强度。

3、岩石的抗剪强度用了凝聚力c和内摩擦角中表示。

P2194、隧道轴线方向一般与最大主应力平行(一致),弹性应力状态下无关,轴对称图形无关。

岩体力学-复习资料资料

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三、简答题1.简述影响岩石单轴抗压强度的主要因素。

答:(1)承压板队单轴抗压强度的影响承压板的影响主要反映在以下几方面:①试件与承压板之间的摩擦力;②当承压板的刚度很大时,其接触面的应力分布很不均匀,呈山字型;当承压板的刚度较小,呈柔性钢板时,则岩石断面的应力分布为抛物线形。

这将影响整个试件的受力状态。

因此,应该尽可能采用与岩石刚度相接近的材料。

(1分)(2)岩石试件尺寸及形状对单轴抗压强度的影响①形状影响:方形试件的四个边角会产生很明显的应力集中现象,这将影响整个试件在受力后的应力分布状态。

且加工困难,不易达到有关加工精度的要求,因此尽量选用圆柱形试件。

②尺寸影响:研究表明,岩石试件直径在大于最大矿物颗粒直径的10倍以上,强度比较稳定,因此,一般取试件直径5cm 且直径大于最大矿物颗粒直径的10倍的岩石试件作为其标准尺寸。

③岩石试件的高径比:经反复研究,当h/d ≥(2-3)时强度已趋于稳定,因此国际上一般采用高径比为2:1的试件。

(2分)(3)加载速率的影响岩石的强度一般随加载速率的提高而提高,在很高的速率下,如冲击等试验求得的强度甚至可以达到数倍慢速率的结果。

我国一般将速率控制在0.5~1MPa/s之间,且按岩石的软硬不同可取不同的加载速率。

(1分)(4)环境对强度的影响①水的影响,含水量越多强度越低,对软岩表现得更为明显。

②试验一般是在常温下进行的,温度对强度的影响不大,但在加温下,可使矿物结晶水份发生变化,使强度降低(1分)1.写出3种基本岩石力学模型代表物理元件名称、变性特征、本构方程和应力应变图形。

答:(1)弹性介质模型弹性变形通常用一个具有一定刚度的弹簧来表示。

如图所示,它将表现岩石的应力——应变在卸载时可恢复且呈线性关系的特性。

表达式:εσE = (1分)(2)塑性介质模型利用一个滑块在平面上滑动来表征岩石的塑性变形。

当作用在滑块上的外力超出屈服应力时,滑块将产生滑动。

滑动量即为塑性变形量。

《岩石力学》综合复习资料

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《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》复习题贵大

《岩石力学》复习题贵大

一、解释或说明1、岩石:是指矿物、岩屑按一定规律聚集起来的集合体。

2、岩石的蠕变:岩石应力保持不变应变随时间增长而增加的现象。

3、岩石的饱水率4、岩体结构面: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5、岩石质量指标(RQD)6、岩石的松弛:岩石应变保持不变应力随时间增加而减小的现象。

7、岩体的初始应力::存在于地层中未受工程扰动的天然应力为原岩应力。

包括岩体自重应力,岩体构造应力,水压力和温度压力等,主要由自重应力和构造应力组成8、岩石的吸水率9、山岩压力二、简答题1、岩石的破坏有哪几种形式及其特点?2、简述影响岩石抗压强度的主要因素。

3、简述格里菲斯强度理论的基本观点?:基本观点格里菲斯理论认为固体材料在结构构造上并非绝对均匀与连续,其内部包含有大量的微裂纹和微孔洞,在即使平均应力幅值不大的外力作用下,材料微裂纹或微孔洞边缘上的应力集中导致边缘局部区域很大的拉应力,当拉应力达到或超过其抗拉强度时,微裂纹扩展,一系列的微裂纹发生,扩展,汇聚最终导致宏观破裂。

格里菲斯只适用于脆性岩石的拉破坏情况4、对于潜在的小规模岩坡滑动,常常采用哪些方法来进行岩坡加固?5、何谓岩石地基的极限承载力?在计算岩基的极限承载力时,必需满足哪两个条件?6、工程上需要测定岩石的抗剪强度主要有哪几种?测定抗剪强度的方法有哪些?7、某岩石单轴压缩试验所得的应力-应变全过程曲线如下图所示,试分析该曲线的各变形阶段及其变形机理。

8、简述工程岩体分类的目的与原则。

三、计算题1、将一个岩石试件进行单轴试验,当压应力达到100MPa 时即发生破坏,破坏面与最大主应力作用面的夹角(即破坏所在面与水平面的仰角)为45°,假定岩石抗剪强度遵循库仑莫尔破坏准则,试计算:⑴岩石内摩擦角ϕ和凝聚力c 。

⑵在上述试验中与最大主应力作用面成25°夹角的那个平面上的抗剪强度)30(f τ。

岩石力学复习要点

岩石力学复习要点

1、岩石力学:固体力学的一个新分支,用以研究岩石材料的力学性能和岩石工程的特殊设计方法。

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。

岩体:岩体是指一定工程范围内的自然地质体,由岩块和各种不连续面组成的。

岩体具有如下三大特征:(1)它的边界是根据工程情况确定的。

(2)岩体经历了漫长的自然地质作用过程,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)至今还受到地应力,以及水、温度等因素的影响。

结构面:结构面是指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,即强度低、易变形的面或带,即弱面。

结构体:结构体是指由结构面在岩体中切割而成的几何体。

2、岩石的密度:岩石的比重就是岩石的干重量除以岩石的实体积(不包括岩石中孔隙体积),所得的量与一个标准大气压下4℃纯水容重的比值,又称相对密度。

重度:岩石在天然状态下岩石单位体积的重量。

干重度:岩石在105℃~110℃烘至恒重后,测定的岩石单位体积的重量。

饱和重度:岩石在吸水饱和状态下测定的重度。

碎胀系数:岩石的碎胀系数Kp是指岩石破碎后的体积与破碎前实体积的比。

残余碎胀系数:破碎岩石压实后体积与岩石破碎前体积V之比,用Kp’表示。

(取决于岩石性质、载荷大小、载荷作用时间、含水状况等)孔隙度率:岩石的孔隙率是指岩石中孔隙体积Vv(孔洞和裂隙之和)占岩石总体积V的百分比。

孔隙比:岩石的孔隙比是指岩石中孔隙的总体积Vv与固体(颗粒)实体积Vs之比。

吸水率:岩石的吸水率(自然吸水率的简称)指干燥后的岩石(样品)在一个大气压力和室温条件下,浸入水中定时间(48hr)吸入水分的质量与其干质量百分比。

饱水率:岩石的饱和吸水率(简称饱水率)又称强制吸水率,是指干燥后的岩样在强制状态下吸入水分的质量与其固体矿物质量的百分比。

膨胀性:岩石浸水后体积增大或体积不变时相应地引起应力增大的性能。

岩石力学复习资料(123题)

岩石力学复习资料(123题)

1.已知岩样的容重为γ,天然含水量为0w ,比重为s G ,40C 时水的容重为w γ,则该岩样的饱和容重m γ为( A ) A.()()w s s G w G γγ++−011 B.()()w s s G w G γγ+++011 C.()()γγ++−s s w G w G 011 D.()()w s s G w G γγ+−−0112.岩石中细微裂隙的发生和发展结果引起岩石的( A )A .脆性破坏 B.塑性破坏 C.弱面剪切破坏 D.拉伸破坏3.同一种岩石其单轴抗压强度为c R ,单轴抗拉强度t R ,抗剪强度f τ之间一般关系为( C )A.f c t R R τ<<B.f t c R R τ<<C.c f t R R <<τD.t f c R R <<τ4.岩石的蠕变是指( D )A.应力不变时,应变也不变;B.应力变化时,应变不变化;C.应力变化时,应变呈线性随之变化;D.应力不变时应变随时间而增长5.模量比是指(A )A .岩石的单轴抗压强度和它的弹性模量之比B.岩石的弹性模量和它的单轴抗压强度之比C .岩体的单轴抗压强度和它的弹性模量之比D .岩体的弹性模量和它的单轴抗压强度之比6.对于均质岩体而言,下面岩体的那种应力状态是稳定状态(A )A.ϕϕσσσσsin 23131<++−cctg B.ϕϕσσσσsin 23131>++−cctg C.ϕϕσσσσsin 23131=++−cctg D.ϕϕσσσσsin 23131≤++−cctg7.用RMR 法对岩体进行分类时,需要首先确定RMR 的初始值,依据是(D )A .完整岩石的声波速度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况B.完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与不支护自稳时间C.完整岩石的弹性模量、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况D.完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况8.下面关于岩石变形特性描述正确的是(B )A.弹性就是加载与卸载曲线完全重合,且近似为直线B.在单轴实验中表现为脆性的岩石试样在三轴实验中塑性增强C.加载速率对应力-应变曲线没有影响D.岩基的不均匀沉降是由于组成岩基的不同岩石材料含水量不同导致的9.下面关于岩石水理性质描述正确的是(B)A.饱水系数越大,抗冻性能越好B.冻融系数是岩石试件经反复冻融后干抗压强度与冻融前干抗压强度之比C.抗冻系数为25%,重力损失率为75%,则该岩石的抗冻性能良好D.岩石的崩解性是指岩石与水相互作用时体积发生膨胀的性质10.弹塑性理论芬纳公式推导过程中应用到的条件有:(A)A应力平衡条件和塑性平衡条件B仅应力平衡条件C仅塑性平衡条件D以上都不对11.下面对于喷锚支护设计原则,叙述不正确的是:(D)A对于整体围岩,一般不支护,对于大跨度洞室或高边墙洞室,需要喷锚支护。

最新岩石力学考试题复习重点

最新岩石力学考试题复习重点

岩石力学考试重点题型分析第一题:对下列的名词进行解释1.岩体质量指标RQD2.岩石的弹性模量和变形模量3.地应力与次生应力4.岩石的蠕变与松弛5.地基承载力6.弹性变形7. 等应力轴比8. 极限承载力9. 塑性变形10.岩石本构关系第二题:填空题1.根据结构面的成因,通常将其分为三种类型:原生结构面、构造结构面及次生结构面。

2.同一岩石各种强度中最大的是单轴抗压强度,中间的是抗剪强度,最小的是单轴抗拉强度。

3.岩石的抗剪强度用凝聚力C和内摩擦角Φ来表示4.隧(巷)道轴线方向一般应与最大主应力平行(一致)。

弹性应力状态下,轴对称圆形巷道围岩切向应力σr径向应力σθ的分布和角度无关,应力大小与弹性常数E、υ无关。

5.岩石的变形不仅表现为弹性和塑性,而且也具有流变性质,岩石的流变包括蠕变、松弛和弹性后效。

6.D-P准则是在C-M准则和塑性力学中的Mises准则基础上发展和推广而来的,应力第一不变量I1=__。

7.边坡变形主要表现为松动和蠕动。

8.边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。

9.岩坡的失稳情况,按其破坏方式主要分为崩塌和滑坡两种。

10.地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力,一般分为极限承载力和容许承载力。

11.路基一般分为路堤和路堑两种,高于天然地面的填方路基称为路堤;低于天然地面的挖方路基称为路堑。

第三题:简述题1.岩石力学的研究内容及研究方法。

2.地下水对岩体的物理作用体现在哪些方面?3. 简述地应力分布的基本规律。

4.喷砼的支护特点。

5.边坡稳定性的影响因素。

6.岩石的强度指标主要有哪些?各指标是如何定义的?7.地应力对岩体力学性质的影响体现在哪些方面?8.边坡平面破坏计算法的假定条件。

第四题:论述题1.结合下图,说明重力坝坝基深层滑动稳定性计算中:①不按块体极限状态计算的等K 法;②按块体极限状态计算的等K 法的计算思路(块体中各种作用力可以用符号代表)(图见书上424页图8-14a )(第四题)2. 推导平面问题的平衡微分方程0=+∂+∂X yx x τσ0=+∂+∂Y xy y τσ(图见书上181页图4-2)3. 根据莫尔—库仑强度理论,推证岩石单轴抗压强度σc 与单轴抗拉强度σt 满足下式:φφσσsin 1sin 1+-= c t第五题:计算题:1. 已知岩样的容重γ=22.5kN/m 3,比重80.2=s G ,天然含水量%80=ω,试计算该岩样的孔隙率n ,干容重d γ及饱和容重m γ。

岩石力学复习

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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。

岩石力学复习重点

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岩石力学复习重点1. 、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。

2. 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0C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。

岩体力学考试重点(经典)

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第二章 岩石的基本物理力学性质1、全应力—应变曲线(岩石试件在(刚性试验机)单轴压缩载荷作用下产生变形的全过程)(1)OA 阶段,通常被称为孔隙裂隙压密阶段。

其特征是应力—应变曲线呈上凹型,在此阶段岩石试件中原有的张开型结构面和微裂隙逐渐闭合,横向膨胀较小,试件体积随载荷的增大而减小。

本阶段对节理裂隙丰富的岩石表现较为明显,对坚硬少裂隙的岩石不明显。

(2)AC 阶段,通常称此阶段为弹性变形阶段。

其中AB 阶段为线弹性变形阶段;BC 为非线性变形阶段。

BC 阶段中出现了微裂隙的破裂,因此也称为破裂稳定发展阶段。

(3)CD 阶段,非稳定破裂发展阶段或称累积性破坏阶段。

C 点是岩石从弹性变为塑性的转折点,称为屈服点,其相应的应力称为屈服应力(屈服极限),数值约为峰值应力的三分之二左右。

进入此阶段后,微破裂的发展出现了质的变化,它们不断聚合形成了宏观裂隙,直至岩石试件完全破坏。

此时,试件由体积压缩转为扩容,轴向应变和体积应变速率迅速增大。

当达到D 点时,岩石已经破坏,此时的强度称为峰值强度。

(4)DE 阶段称为破坏后阶段。

当载荷达到D 点后,岩石试件内部结构已遭到破坏,但试件基本保持整体形状。

进入本阶段后,宏观裂隙快速发展,并且相互交叉联合形成宏观断裂面,岩块的变形主要表现为沿宏观断裂面的块体滑移,试件的承载能力迅速下降,但不会到零,岩石仍具有一定的承载能力。

应该指出,对于坚硬的岩石来说,这一塑性阶段很短,有的几乎不存在,它所表现的是脆性破坏的特征。

所谓脆性是指应力超出了屈服应力却并不表现出明显的塑性变形的特性,而因此达到破坏,即为脆性破坏。

2、单轴压缩条件下的岩石变形特征:①岩石的变形特性通常可以从试验时所记录下来的应力—应变曲线中获得;②岩石的应力—应变曲线反映了各种不同应力水平下所对应的应变(变形)规律;③岩石试件在(刚性试验机)单轴压缩载荷作用下产生变形的全过程,可全应力-应变曲线来表示。

3、三轴压缩条件下的岩石变形特征A 、 时岩石变形特征①岩石的强度随围压( )的增加,岩石的屈服应力随之提高;②总体来说,岩石的弹性模量变化不大,有随围压增大而增大的趋势;③随着围压的增加,峰值应力所对应的应变值23σσ=23σσ=有所增大,其变形特征表现出低围压的脆性向高围压的塑性转换的规律。

岩石力学-复习要点

岩石力学-复习要点

岩⽯⼒学-复习要点岩⽯⼒学期中考试题-答案⼀、单项选择题(5x4’’)1、按照格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要原因是(A )(A )受拉破坏(B )受压破坏(C )弯曲破坏(D )剪切破坏2、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⾯的夹⾓为(B )。

(A )45°(B )2/45?+o (C )2/45?-o (D )60°3、我国⼯程岩体分级标准中岩⽯的坚硬程序确定是按照(A )(A )岩⽯的单轴饱和抗压强度(B )岩⽯的抗拉强度(C )岩⽯的变形模量(D )岩⽯的粘结⼒4、沉积岩中的沉积间断⾯属于哪⼀种类型的结构⾯(A )(A )原⽣结构⾯(B )构造结构⾯(C )次⽣结构⾯5、在我国⼯程岩体分级标准中,岩体基本质量指标是由哪两个指标确定的(B )(A )RQD 和节理密度(B )岩⽯单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数(C )地下⽔和RQD (D )节理密度和地下⽔⼆、填空题(10x4’’)1、岩⽯的变形特性常⽤弹性模量E 和泊松⽐µ两个常数来表⽰。

2、岩⽯的物理性质指标有容重、⽐重、孔隙率、吸⽔率、膨胀性、崩解性。

3、岩⽯的容重愈⼤,其性质愈好。

4、岩⽯的⽔理性质包括渗透性、膨胀性、崩解性、软化性。

5、岩⽯的软化性⾼低⼀般⽤软化系数表⽰,其定义为岩⽯受⽔饱和状态下的抗压强度与⼲燥状态下的抗压强度的⽐值。

6、结构⾯产状三要素⾛向、倾向、倾⾓。

7、岩⽯质量指标RQD 是采⽤修正的岩⼼采取率。

8、RMR 岩体分类考虑了完整岩⽯的强度、RQD 、节理间距、节理状态、地下⽔状况等五项要素。

9、岩⽯破坏表现出脆性破坏、延性破坏、弱⾯剪切破坏等三种形式。

10、岩体的强度决定于岩块和结构⾯的强度。

三、问答题(4x5’’)1、结构⾯的定义答:具有⼀定的延伸⽅向,长度、厚度相对较⼩的地质界⾯。

2、结构⾯的密集程度的双重含义答:⼀是结构⾯的组数,即不同产状和性质、不同规模的结构⾯数⽬;另⼀是单位⾯积(体积或长度)内结构⾯的数量。

岩石力学复习资料

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岩石力学复习资料文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-1.岩石在反复冻融后其强度降低(d e)主要原因是什么①构成岩石(de)各种矿物(de)膨胀系数不同,当温度变化时由于矿物(de)涨缩不均而导致岩石结构(de)破坏②当温度减低到0℃以下时岩石孔隙中(de)水将结冰,其体积增大约9%,会产生很大(de)膨胀压力,使岩石(de)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(de)破坏形式有哪些①单轴压力作用下时间(de)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(de)因素有哪些端部效应,试件(de)形状和尺寸,加载速率4. 巴西劈裂试验测得(de)是岩石(de)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(de)水平方向拉力,在试样(de)水平方向直径平面内,产生最大(de)压应力.可以看出,圆柱体试样(de)压应力只有拉应力(de)3倍,但岩石(de)抗压强度往往是抗拉强度(de)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(de)抗拉强度.5. 库伦准则(de)适用条件.①库伦准则是建立在试验基础上(de)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(de)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(de)情况6. 岩石单轴压缩状态下(de)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(de)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(de)微裂隙以及裂隙(de)不稳定④下降段CD为破坏阶段,C点(de)纵坐标就是单轴抗压强度Rc7. 岩石全程应力-应变曲线(de)作用是什么岩爆(de)预测,蠕变(de)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(de)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(de)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(de)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(de)下降,并产生不规则(de)峰后变形或滞滑现象②对于平坦(de)结构面,初始阶段(de)剪切变形曲线呈下凹型,随剪切变形(de)持续发展,剪切应力逐渐升高但没有明显(de)峰值出现,最终达到恒定值.11. 影响结构面力学性质(de)因素.①尺寸效应②前期变形历史③后期填充性质12. 影响结构面剪切强度(de)因素.①法向应力②粗糙度③结构面抗压强度13. 岩体强度(de)决定因素.节理,裂隙,岩块和结构面强度14. 结构面方位对岩体强度(de)影响.P65在某些应力条件下,破坏不沿结构面发生,只有当结构面(de)倾角A满足内摩擦角<A<90°(de)条件时,才可能沿着结构面发生破坏.当A不满足上述条件时,破坏沿着岩石材料内部发生.15. 岩体剪切变形曲线类型.①沿软弱面结构面剪切②沿粗糙结构面软弱岩体及强风化岩体剪切③剪断坚硬岩体时变形曲线16. 影响岩体变形特性(de)主要因素.主要包括组成岩体(de)岩性,结构面发育特征及荷载条件,试件尺寸,试件方法和温度17. 构造应力(de)总规律是以水平应力为主,我国地质学家李四光是如何解释(de)因为地球自转角度(de)变化而产生地壳水平方向(de)运动时造成构造应力一水平应力为主(de)重要原因18. 高地应力区开挖地下洞室,有可能会遇到什么困难①硬质岩:开挖过程中可能出现岩爆,洞壁岩体有剥离和掉块现象,新生裂缝较多,成洞性差,基坑是有剥离现象,成形性一般尚好.②软质岩:岩心时有饼化现象,开挖工程中洞壁岩体位移显着,持续时间长,成洞性差.基坑有隆起现象,成形性较差.19. 岩爆产生(de)条件.①地下工程开挖、洞室空间(de)形成是诱发岩爆(de)几何条件②围岩应力重分布和集中将导致围岩积累大量弹性变形能,这是诱发岩爆(de)动力条件③岩体承受极限应力产生初始破裂后剩余弹性变形能(de)集中释放量即决定岩爆(de)弹射程度④岩爆通过何种方式出现,这取决于围岩(de)岩性、岩体结构特征、弹性变形能(de)积累和释放时间(de)长短20. 地下工程深浅埋分类(de)理论有哪些我国是如何界定(de)按不支护洞体是否能自稳区别,可稳定为深埋,不稳定为浅埋开挖(de)扰动节围是否达到地标,可达为浅埋,达不到为深埋,我国分类采用前者21. 当围岩为弹性、连续、均匀、各项同性和微笑变形,圆形洞室开挖,地应力侧压力系数K为1时,洞周应力集中系数K为多少侧压力系数满足什么情况下,洞壁不会出现拉应力K=2;侧压力系数在大于1/3(de)时候洞壁不会出现拉应力22.下图为弹塑性围岩应力图,请解释图中分区(de)含义.绘出了从洞室周边沿径向方向上诸点应力(de)变化规律.可以看出,当围岩进入塑性状态, 应力(de)最大值从洞室周边转移到弹、塑性区得交界处.随着往岩体内部延伸,围岩应力逐渐恢复到原岩应力状态.在塑性区内,由于塑性区(de)出现,切向应力从弹、塑性区得交界处向洞室周边逐渐降低.塑性区外围(2区)是应力高于初始应力(de)区域,它在围岩弹性区中应力高升部分(3区)合在一起称作围岩承载区;塑性区内圈(1区)应力低于初始应力(de)区域称作松动区.松动区内应力和强度都有明显下降,裂隙扩张增多,容积扩大,出现明显(de)塑性滑移.原岩应力区(4区)未受到开挖影响,岩体仍处于原岩应力状态.23. 请绘出水平和45 o节理分别在拉伸和压缩应力作用下节理裂隙扩展(de)方向.24. 在弹性力学深埋圆形洞室解析解中侧压力系数K由0增长到1,在0°和90°位置,围岩应力(de)变化规律是什么请给予解释.25. 用自己(de)语言和图示解释围岩位移及支护特征曲线.P147名词解释:1. 蠕变:在应力为恒定(de)情况下岩石变形随时间发展(de)现象;2. 松弛:在应变保持恒定(de)情况下岩石(de)应力随时间二减少(de)现象;3. 弹性后效:在卸载过程中弹性应变滞后于应力(de)现象.4. 节理岩体:成组出现(de)、有规律(de)裂隙称为节理,其相应(de)岩体称为节理岩体判断:1. 岩石颗粒间联结分为结晶联结和胶结联结两类,一般而言,胶结(结晶)联结岩石比结晶(胶结)联结岩石强度高.×2. 岩石颗粒间联结分为结晶联结和胶结联结两类,岩浆岩是胶结(结晶)联结.×3. 岩石重度大小,在一定程度上反映出岩石力学性质(de)优劣,通常岩石重度愈大,其力学性质愈差(好)×4. 岩石(de)重度在一定程度上与其埋深有关,一般而言,靠近地表岩石重度大(小),深层岩石重度小(大).×5. 岩石相对密度是岩石干重量除以岩石体积(实体积)所(de)量与1个大气压下4℃纯水重度比值.×5. 岩石(de)相对密度取决于组成岩石(de)矿物相对密度,岩石中重矿物含量越多其相对密度越大.√6. 岩石空隙率越大,岩石中(de)孔隙和裂隙就越多,岩石(de)力学性能越差.√7.岩石(de)吸水率(de)大小取决于岩石中孔隙数量(多少)和细微裂隙数量(de)多少((de)连通情况).×8. 一般而言,岩石孔隙愈大愈多孔隙和细微裂隙连通情况愈好,岩石(de)力学性能愈差.√9. 岩石(de)饱水率是指(岩样在强制状态下)岩石吸入水(de)重量与岩石(烘干)重量(de)比值百分率.×10. 饱水率反映岩石中裂隙和孔隙(de)发育情况,对岩石(de)抗冻性有较大影响.√11. 饱水系数越大(小),岩石(de)抗冻性越好.×12. 饱水系数小于91%,岩石可免遭冻胀破坏.)√13. 饱水系数是指岩石吸水率与饱水率比值(de)百分率.√14. 岩石单轴抗压强度就是岩石试件在压力(单轴压缩荷载)作用下所能承受(de)最大压应力.15. 岩石试验加载速率越快,其抗压强度试验结果越大.√16. 岩石在破坏之前(de)变形很大,且没有明显(de)破坏荷载,这种岩石材料具有脆性(塑性)特征×17. 岩石(de)塑性破坏是由于岩石内细颗粒滑移所致√18. 岩石(de)抗压强度可由单轴压缩试验和三轴压缩试验获得√19. 一般情况下,岩块在三向应力状态下抵抗破坏(de)能力要比单向受力条件下要高.√20. 一般而言,结晶岩石比非结晶岩(de)强度高,粗粒结晶(de)岩石比细粒结晶(de)岩石强度高(低).×21. 岩石(de)脆性破坏是由于岩石中裂隙(de)发生和发展(de)结果所致√22. 在剪切破坏过程中,试件体积(de)变化是逐渐减小(增大).×23. 扩容是由岩石试件内细微裂隙(de)形成和扩张所致,这种裂隙(de)长轴与最大主应力(de)方向是平行(de).√24. 孔隙水压力会增加岩石材料(de)脆性性质.√25. 试验结果表明,对于较坚硬(de)结构面,剪切刚度一般是常数.√26. 试验结果表明,对于松软结构面,剪切刚度随法向应力(de)大小改变.√27. 结构面强度与试件尺寸成反比.√28. 当法向应力增大时,结构面尺寸效应将随之减小.√29. 随着结构面尺寸(de)增大,达到峰值强度(de)位移量增大;√30.随着结构面尺寸(de)增加,剪切破坏形式由脆性破坏向延性破坏转化.√31. 结构面尺寸加大,峰值剪胀角减小.√32.随结构面粗糙度减小,尺寸效应也减小.√33. 随着结构面尺寸(de)增大,达到峰值强度(de)位移量减小(增大);错34. 岩体是由各种形状(de)岩块和结构面组成(de)地质体.√35. 岩体中存在一组相互平行(de)结构面,垂直结构面和平行结构面,分别作抗压单轴试验时,在其它条件不多(de)情况下两者所对应(de)峰值强度大小相差很大.√36. 一般情况下,岩体(de)强度可(不可)由岩块强度来代表.错37. 岩体(de)强度不仅与组成岩体(de)岩石性质有关,而且与岩体内(de)结构面有关,此外,还与其所受(de)应力状态及地下水有关.√38. 结构面方位对岩体变形(de)影响随着结构面组数(de)增加而降低.√39. 结构面(de)密度对岩体变形(de)影响随着密度(de)增加而减少(增加).×40.岩体(de)渗透系数是随应力增加而增加(减小)(de).×41. 反复加卸载会使岩体(de)渗透系数降低,但是在三四个循环后,渗透系数基本稳定.√42. 反复加卸载次数越多,岩体(de)渗透系数越低(高).×43. 在低应力状态下,结构面(de)粗糙程度对结构面(de)抗剪强度有影响,即结构面粗糙度超高,抗剪强度越大.√44. 在剪切破坏过程中,试件体积(de)变化是逐渐减小(增大).×45. 地慢热对流引起(de)应力场(不)是一种局部应力场.×46. 地心引力引起(de)应力场是地应力(de)主要组成部分.√47. 岩体中(de)自重应力和构造应力是初始应力场(de)主体.√48. 岩体中(de)自重应力和构造应力都是随着埋深呈(非)线性增加(de).×49. 最大水平主应力和最小水平主应力(de)值一般相差很大,显示出很强(de)方向性.√选择题1. 岩石相对密度s G 为:(C ) A) w s s Vr W G = B )w s Vr W G = C )ws s s r V W G = D )w s s r V W G = 2. 岩石(de)孔隙比是指:(A )A)岩石孔隙体积与固体体积(de)比值;B)岩石孔隙体积与岩石体积比值;C)岩石孔隙和裂隙体积与岩石体积比值;D)岩石孔隙和裂隙体积与岩石固体体积(de)比值.3. 岩石(de)饱水率w为:(D)saA)岩石吸入水(de)重量与岩石干重量比值(de)百分率;B)岩石在强制状态下吸入水(de)重量与岩石重量比值(de)百分率;C)岩石吸入水(de)重量与岩石重量(de)比值百分率;D)岩石在强制状态下吸入水(de)重量与岩石干重量比值(de)百分率.4. 饱水系数是指:(A)A) 饱水系数是指岩石吸水率与饱水率比值(de)百分率.B) 饱水系数是指岩石含水率与饱水率比值(de)百分率.C) 饱水系数是指岩石含水率与吸水率比值(de)百分率.D) 饱水系数是指岩石饱水率与吸水率比值(de)百分率.5. 饱水系数为(B),岩石可免遭冻胀:A) 大于91% B)小于91% C)大于81% D)小于81%6. 已知某岩石饱水状态与干燥状态(de)抗压强度之比为0.72,则该岩石.(A)(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1. 在岩石单向抗压强度试验中,岩石试件高与直径(de)比值h/d和试件端面与承压板之间(de)磨擦力在下列哪种组合下,最容易使试件呈现锥形破裂.(B)(A)h/d较大,磨擦力很小(B)h/d较小,磨擦力很大(C)h/d(de)值和磨擦力(de)值都较大(D)h/d(de)值和磨擦力(de)值都较小2. 岩石试件在压力作用下剪切破坏面与大主应力方向(de)夹角为:(A)(A)45o-φ/2 (B) 45o+φ/2 (C) 45o (D)90o3. 岩石(de)抗剪强度指标为(D )A) 粘聚力 B )内摩擦角 C )剪切膨胀角 D )粘聚力和内摩擦角4. 巴西劈裂试验测得(de)是:(A )A )岩石抗拉强度B )岩石(de)抗剪强度C )岩石(de)抗压强度D )岩石(de)三轴抗压强度5.同一种岩石其单轴抗压强度R c ,单轴抗拉强度R t ,抗剪强度τf 之间一般存在下列哪种关系:(C )(A )R t <R c <τf (B )R c <R t <τf (C )R t <τf <R c6. 在缺乏试验资料时,一般取岩石抗拉强度为抗压强度(de)(B )(A )1/2~1/5 (B )1/10~1/50 (C )2~5倍 (D )10~50倍7. 在岩石抗压强度试验中,若加荷速率增大,则岩石(de)抗压强度.(A )A )增大(B )减小 (C )不变 (D )无法判断8. 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(de)夹角为.(B )(A)0o 附近 (B )30o 附近(C )60o 附近(D )90o 附近9. 按照格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要原因是.(A )(A )受拉破坏 (B )受压破坏 (C )弯曲破坏 (D )剪切破坏10. 格里菲斯准则认为岩石(de)破坏是由于.(A )(A )拉应力引起(de)拉裂破坏 (B )压应力引起(de)剪切破坏(C )压应力引起(de)拉裂破坏 (D )剪应力引起(de)剪切破坏11. 岩石中细微裂隙(de)发生和发展结果引起岩石(de):(A )(A )脆性破坏 (B )塑性破坏 (C )弱面剪切破坏12. 按照库仑—莫尔强度理论,岩石(de)破坏是由于.(D )(A )拉应力引起(de)拉裂破坏 (B )压应力引起(de)剪切破坏(C )压应力引起(de)拉裂破坏 (D )剪应力引起(de)剪切破坏1. 岩石(de)弹性极限一般在峰值强度(de)( A )处.A )2/3B )1/3 C) 3/5 D) 2/52. 在剪切破坏过程中,试件体积(de)变化是:(A )A )增大 B) 减小 C )不变 D )无法判断3. 扩容就是试件体积(A )A )增大(de)现象B ) 减小(de)现象C )不变D )无法判断1. 沉积岩中(de)沉积间断面属于哪一种类型(de)结构面( A )(A )原生结构面(B )构造结构面(C )次生结构面2. 断层属于哪一种类型(de)结构面(B )(A)原生结构面(B)构造结构面(C)次生结构面3. 卸荷作用下而形成(de)结构面属于哪一种类型(de)结构面 ( C )(A)原生结构面(B)构造结构面(C)次生结构面1. 我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正(de)( D ).①地应力大小;②地下水;③结构面方位;④结构面粗糙度.(A)①,④(B)①,②(C)③(D)①,②,③2.我国工程岩体分级标准中,岩石(de)坚硬程度指标为:( B )A)单轴抗压强度 B)饱和单轴抗压强度 C)抗压强度 D)抗剪强度1. 岩体(de)强度小于岩石(de)强度主要是由于( A ).( A )岩体中含有大量(de)不连续面( B )岩体中含有水( C )岩体为非均质材料( D )岩石(de)弹性模量比岩体(de)大2. 岩体(de)尺寸效应是指(C).( A )岩体(de)力学参数与试件(de)尺寸没有什么关系( B )岩体(de)力学参数随试件(de)增大而增大(de)现象( C )岩体(de)力学参数随试件(de)增大而减少(de)现象( D )岩体(de)强度比岩石(de)小3. 影响岩体质量(de)主要因素为( C ).(A)岩石类型、埋深(B)岩石类型、含水量、温度(C)岩体(de)完整性和岩石(de)强度(D)岩体(de)完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深4. 地下水位以下测定岩体(de)渗透系数(de)方法有:( B)A)压水法 B)抽水法 C)注水法 D)排水法1. 初始地应力主要包括( C ).(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2. 初始地应力是指( A ).(A)未受开挖影响(de)原始地应力(B)未支护时(de)围岩应力(C)开挖后岩体中(de)应力(D)支护完成后围岩中(de)应力3. 构造应力(de)作用方向为( B ).A、铅垂方向B、近水平方向C、断层(de)走向方向D、倾斜方向5. 下列关于岩石初始应力(de)描述中,哪个是正确(de)( B ).(A)垂直应力一定大于水平应力(B)构造应力以水平应力为主(C)自重应力以压应力为主(D)自重应力和构造应力分布范围基本一致6. 测定岩体(de)初始应力时,最普遍采用(de)方法是( B )(A)应力恢复(B)应力解除法(C)弹性波法(D)模拟试验7. 岩爆(de)防治措施有:(C)○1围岩加固○2改善围岩应力条件○3改变围岩性质○4施工安全措施A)○1○2 B)○1○2○3 C)○1○2○3○4 D)○41. 公路隧道把围岩分为几级:CA)四级 B)五级 C)六级 D)七级。

岩石力学复习题-知识归纳整理

岩石力学复习题-知识归纳整理

知识归纳整理岩石力学复习题求知若饥,虚心若愚。

一、名词解释1、岩石力学:岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用科学,它是力学的一具分支,是探讨岩石对身边物理环境中力场的反应。

本质:力学响应2、矿山岩石力学:矿山岩石力学是研究采矿工程所影响的那一部分地壳内岩体的力学现象以及这些力学现象规律的科学。

3、体力:分布在物体整个体积内部各个质点上的力,又称为质量力。

包括重力、惯性力、电磁力等。

4、面力:分布在物体表面上的力。

如风力、流体压力、两物体间的接触力等。

5、正面:外法线沿着坐标轴正方向的截面。

6、负面:外法线沿着坐标轴负方向的截面。

7、切应力互等性:作用在两个互相垂直的面上并且垂直于该两面交线的切应力是互等的,即大小相等,正负号相同。

8、主平面:指剪应力分量为零的平面。

9、主应力:作用在主平面上的正应力。

10、岩石:岩石是组成地壳的基本物质。

岩石是由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律(经过结晶联结或借助于胶结物粘结)组合而成的物质。

11、岩块:岩块是指从地壳岩层中取出来的,无显著软弱面的岩石块体。

如钻孔岩芯。

12、岩体:岩体是指天然埋藏条件下大范围分布的、由结构面和结构体组成的地质体。

13、结构面:在岩体中存在着各种不同的地质界面,这种地质界面称为结构面。

如层理面、节理面、裂隙和断层等。

14、结构体:由结构面所切割或包围的岩体称为结构体。

15、岩石的结构:是指决定岩石组织的各种特征的总合,通常是指岩石中矿物颗粒的结晶程度,矿物或岩石碎屑颗粒的形状和大小,颗粒之间相互连结状况,以及胶结物的胶结类型等特征。

16、岩石的构造:是指岩石中矿物颗粒集合体之间, 以及它与其组成部分之间的罗列方式和充填方式。

17、岩石的密度:是指单位体积的岩石(不包括空隙)的质量。

也叫真密度。

18、岩石的视密度:是指单位体积的岩石( 包括空隙) 的质量。

19、岩石的孔隙性:是指岩石中孔洞和裂隙的发育程度。

20、岩石的孔隙度:是指岩石中各种孔洞、裂隙体积的总和与岩石总体积之比,常用百分数表示,故也称为孔隙率。

岩石力学考试重点

岩石力学考试重点

岩石力学考试重点岩石的泊松比:岩石横向与纵向的比值。

扩容:岩石在荷载下,在破坏前产生的一种明显非弹性体积变形。

当外力增加到一定程度,随压力增大,体积不是减小而是大幅增加,且增长速率越来越大最终导致试件完全破坏。

岩爆:岩石破坏后尚余一部分能量,这部分能量突然释放就产生岩爆。

各向异性:岩石全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的现象。

软化系数:岩样饱水状态抗压强度与自然风干状态之比。

岩石吸水率:岩石在常温常压下吸入水的质量与其烘干质量百分比。

弹性:物体在外力作用下瞬间即产生全部变形,去除外力后又能立即恢复原有形状和尺寸的性质。

塑性:物体受力后产生变形,卸载后变形不能完全恢复的性质。

粘性:物体受力后变形不能在瞬时完成,且随的增大而增大。

脆性:物体受力后变形很小即破裂的性质。

延性:物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质。

全曲线:全面显示岩石在受压破坏过程中特征,特别是破坏后强度与力学性质变化规律的曲线。

(OA段:孔隙裂隙压密阶段。

)转化压力:岩石由脆性转化为塑形的临界围压。

塑性滞回环:卸载与加载曲线不重合。

岩石记忆性:每次卸载后再加载,在荷载超过上一次循环的最大荷载后,变形曲线仍沿原来单调加载曲线上升,好像不曾受到反复加载的影响一般。

岩体裂隙度K:沿取样线方向单位长度上的节理数量,K=n/L 切割度:岩体被节理割裂分离的程度,取贯通整体的假想平直断面,节理面面积与断面面积之比。

完整性(龟裂)系数:岩体中纵波速度与岩块之比的平方。

RQD:长度>=10cm岩芯积累长度占钻孔总长度的百分比。

线密度:取样线垂直结构面的K 单结构面强度效应:;地应力:存在于地层中未受工程扰动的天然应力(初始应力、绝对/原岩应力)。

抗冻系数:岩样经冻融后抗压强度下降值与冻融前抗压强度之比。

流变性质:材料的关系与时间因素有关的性质。

流变现象:材料变形过程中具有时间效应的现象。

蠕变:不变,材料变形随时间增加而增长的现象。

岩体力学期末考试重点

岩体力学期末考试重点

期末考试试题一、名词解释1.岩石的孔隙率:岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值的百分比。

2.岩石软化系数:岩样饱水状态的单轴抗压强度与自然风干状态单轴抗压强度的比值。

3.单轴抗压强度:是指岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大压应力。

4.单轴抗拉强度:是指岩石在单轴拉伸荷载作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力。

5.岩石的各项异性:岩石的全部或部分物理、力学性质随方向的不同而表现出差异的现象。

6.岩石的扩容:是指岩石在荷载作用下,在其破坏之前产生的一种明显的非弹性体积变形。

7.岩体的完整性系数:岩体与岩石的纵波速度之比的平方。

8.岩石质量指标:长度在10cm(含10cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比。

9.围岩-支护共同作用:是指共同体两方面的耦合作用和互为影响的情况。

10.岩石的弹性:是指岩石在外力作用下发生变形,当外力去除时,又恢复到原来的状态。

11.蠕变:当应力保持不变时,变形随时间增加而增长的现象。

12.松弛:当应变保持不变时,应力随时间增加而减小的现象。

二、填空1.结构体和结构面称为岩体结构单元或岩体结构要素。

2.结构面三种类型:原生结构面、构造结构面、次生结构面。

3.岩石种类:岩浆岩、变质岩、沉积岩。

岩浆岩:深成岩、浅成岩、喷出岩。

沉积岩:火山碎屑岩、胶结碎屑岩、黏土岩、化学岩和生物化学岩。

变质岩:接触变质岩、动力变质岩、区域变质岩。

4.通过试件所确定的各种岩石强度指标值受以下因素的影响:试件尺寸、试件形状、试件三维尺寸比例、加载速率、湿度5.岩石变形:弹性变形、塑性变形、黏性变形6.单轴压缩条件下岩石变形特征:(1)孔隙裂隙压密阶段(2)弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段(3)非稳定破裂发展阶段(累进性破裂阶段)(4)破裂后阶段。

7.地应力成因:大陆板块边界受压引起的应力场、地幔热对流引起的应力场、由地心引力引起的应力场、岩浆侵入引起的应力场、地温梯度引起的应力场、地表剥蚀产生的应力场8.地应力分布的规律:○1地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场,它是时间和空间的函数、○2实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量、○3水平应力普遍大于垂直应力、○4平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小,但在不同地区,变化的速度很不相同、○5最大水平主应力和最小水平主应力也随深度呈线性增长关系、○6最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大,显示出很强的方向性、○7地应力的上述分布规律还会受到地形、地表剥蚀、风华、岩体结构特征,岩体力学性质、温度,地下水等因素的影响,特别是地形和断层的扰动影响最大。

岩石力学复习重点

岩石力学复习重点

(1)阐述岩石抗压强度的若干影响因素。 内因:岩石本质属性的影响、岩石本身的因素 外因:试验方法(形状、尺寸、端面摩擦)、外界条件 (加载速率、温度、应力状态)

结晶程度 颗粒大小 胶结情况 矿物成份 块体密度 生成条件 风化作用 水的作用
单轴压缩下 的破坏特性 简述岩石在单轴和三轴压缩下的破坏特性。
(33) 下面哪一种模型被称为Maxwell流变模型( )。 A、胡克体 B、牛顿体 C、胡克体与牛顿体串联 D、胡克体与牛顿体并联
作业题一:
(1)阐述岩石全应力-应变曲线及其特征。 (2)什么是岩石的扩容?简述岩石的扩容特性。 (3)阐述岩石的变形指标?
(1)阐述岩石全应力-应变曲线及其特征。
(10) 沉积岩经过什么作用可形成变质岩( )。 A、沉积搬运 B、高温高压 C、冷却固化 D、胶结压实 (11) 在岩石的含水率试验中,试样烘干时应将温度控制在 ( )。 A、95~100℃ B、105~110℃ C、100~105℃ D、100~110℃ (12) 关于岩石渗透系数说法正确的是( )。 A、裂隙越少,渗透系数越大 B、裂隙越多,渗透系数越小 C、孔隙越多,渗透系数越大 D、孔隙越少,渗透系数越大
简单题: • 列出岩石抗剪强度参数的3种确定方法,并作简要说明。 • 说明岩体抗剪强度参数确定的步骤。 • 分别从内因和外因来阐述岩石单轴抗压强度的若干影响因素。 • 解释岩石杨氏模量的定义,并作图说明获取岩石3种杨氏模量的方法。 • 岩石全程应力应变曲线的概念及6个阶段特征。 • 阐述每一种岩石强度理论的基本思想。 • Coulomb准则、Mohr-Coulomb强度准则与Griffith强度准则公式。 • 什么是岩石的长期强度?简要阐述岩石长期强度的两种方法。 • 工程岩体分类的目的是什么? • 测试岩体法向变形的3种试验方法。 • 简述地应力场的分布规律。 • 简述地应力测量方法中水压致裂法以及应力恢复法的优缺点。 • 简述套孔应力解除法测量地应力的基本步骤。 • 简述地下工程围岩-支护共同作用原理。 • 阐述地下工程新奥法施工的支护理念。
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岩石力学考试重点题型分析
第一题:对下列的名词进行解释
1.岩体质量指标RQD
2.岩石的弹性模量和变形模量
3.地应力与次生应力
4.岩石的蠕变与松弛
5.地基承载力
6.弹性变形
7.等应力轴比
8.极限承载力
9.塑性变形
10.岩石本构关系
第二题:填空题
1.根据结构面的成因,通常将其分为三种类型:原生结构面、构造结构面及次生结构面。

2.同一岩石各种强度中最大的是单轴抗压强度,中间的是抗剪强度,最小的是单轴抗拉强度。

3.岩石的抗剪强度用凝聚力C和内摩擦角Φ来表示
4.隧(巷)道轴线方向一般应与最大主应力平行(一致)。

弹性应力状态下,轴对称圆形巷道围岩切向应力σr径向应力σθ的分布和角度无关,应力大小与弹性常数E、υ无关。

5.岩石的变形不仅表现为弹性和塑性,而且也具有流变性质,岩石的流变包括蠕变、松弛和弹性后效。

6.D-P准则是在C-M准则和塑性力学中的Mises准则基础上发展和推广而来的,应力第一不变量I1=__。

7.边坡变形主要表现为松动和蠕动。

8.边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。

9.岩坡的失稳情况,按其破坏方式主要分为崩塌和滑坡两种。

10.地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力,一般分为极限承载力和容许承载力。

11.路基一般分为路堤和路堑两种,高于天然地面的填方路基称为路堤;低于天然地面的挖方路基称为路堑。

第三题:简述题
1.岩石力学的研究内容及研究方法。

2.地下水对岩体的物理作用体现在哪些方面?
3. 简述地应力分布的基本规律。

4.喷砼的支护特点。

5.边坡稳定性的影响因素。

6.岩石的强度指标主要有哪些?各指标是如何定义的?
7.地应力对岩体力学性质的影响体现在哪些方面?
8.边坡平面破坏计算法的假定条件。

第四题:论述题
1.结合下图,说明重力坝坝基深层滑动稳定性计算中:①不按块体极限状态计算的等K 法;②按块体极限状态计算的等K 法的计算思路(块体中各种作用力可以用符号代表)(图见书上424页图8-14a)(第四题)
2. 推导平面问题的平衡微分方程
0=+∂∂+∂∂X y x yx x τσ0
=+∂∂+∂∂Y x y xy y τσ
(图见书上181页图4-2)
3. 根据莫尔—库仑强度理论,推证岩石单轴抗压强度σc与单轴抗拉强度σt 满足下式: φφσ
σsin 1sin 1+-= c t
第五题:计算题:
1. 已知岩样的容重γ=2
2.5k N/m 3,比重80.2=s G ,天然含水量%80=ω,试计算该岩样的孔隙率n,干容重d γ及饱和容重m γ。

解:因为,)01.01(ωγγ+=d 所以,10.01d γ
γω=
+=20.83 k N/m3 1d s n G γγ=-水=24.09% m d n γγγ=+水=23.19 kN/m 3 2. 有一岩坡如下图所示,坡高H=100m,坡顶垂直张裂隙深40m ,坡角α=35°,结构面倾角β=20°,岩体的性质指标为:γ=25kN/m3,c=0,,φ=25°.试问当裂隙内水深Zw 达何值时,岩坡处于极限平衡状态?
解:设滑体定宽为B 1,底宽B2,滑体的重量为W,滑动面裂隙水压力为U,张裂隙孔隙水压力为V .
(10040)1001tan 20tan 35B -=-︒︒=22.04m (10040)2tan 20B -=︒
=164.85m 11[(12)][(10060)]22
W B B H H γγ=⨯+⨯⨯-⨯-⨯⨯=109975KN/m 3 1(40)csc 2w w U Z H γβ=-=877.14Zw 2252
1w w w Z Z V ==γ (cos sin )tan W V U ββφ--抗滑力 sin cos W V ββ+滑动力
由岩坡处于极限平衡状态可得ββϕββcos sin tan )sin cos (V W U V W +=--
dx x x x ∂∂+σσ
25.540910575.8w w Z Z +-=0 2142w b b ac a
Z -+-==20.3m 2142w b b ac a
Z ---==-94.67m(舍去) 3.将一个岩石试件进行单轴试验,当压应力达到100MPa 时即发生破坏,破坏面与最大主应力平面的夹角(即破坏所在面与水平面的仰角)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)内摩擦角;2)在正应力等于零的那个平面上的抗剪强度; 3)在上述试验中与最大主应力平面成30°夹角的那个平面上的抗剪强度; 4)破坏面上的正应力和剪应力;5)预计一下单轴拉伸试验中的抗拉强度。

解:1) 245ϕα+
︒= ()︒=︒-︒=4045652ϕ 2) ϕϕσsin 1cos 21-==c R c 因为2cos 401001sin 40c ⨯⨯︒=-︒
所以23.30c =MPa 30.23tan =+=ϕστc M Pa
3) ασστ2sin 23
1-=
3221.93sin 2tan (1cos 2)c σαφα=-=-++ Mpa 1313cos 216.4522
σσσσσα+-=-=- MPa tan 9.50c τσφ=+= Mpa
4) 1313
cos 217.8622σσσσσα+-=+= MP a
13
sin 238.302σστα-== Mpa
5) 2cos 21.731sin t c R φφ=
=+ MPa。

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