岩石力学试题库(5)

第一部分 填空题1、岩石力学定义①岩石力学是研究岩石的力学性态的理论和应用的科学，是探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应的科学。

识记（1分/空） ②岩石力学是研究岩石在荷载作用下的应力、变形、破坏规律以及工程稳定性等问题。

识记（1分/空）2、岩石力学研究容①岩石力学研究的主要领域可概括为基本原理、实验室和现场试验、实际应用。

识记（1分/空）3、岩石力学研究方法①岩石力学研究方法主要有工程地质研究法、试验法、数学力学、分析法、综合分析法。

理解（1分/空）4、岩石的常用物理指标①在工程上常用到的物理指标有：容量、比重、孔隙率、吸水率、膨胀性、崩解性等。

识记（1分/空）②岩石的容量γ是指岩石的单位体积（包括岩石孔隙体积）的重力，单位是3/m KN 与岩石密度ρ的关系为：8.9⨯=ργ。

识记（1分/空）③岩石的密度ρ是指岩石的单位体积的质量（包括孔隙体积）单位是3/m kg 与岩石容重γ的关系为：8.9⨯=ργ。

识记（1分/空） ④岩石的比重就是岩石的干的重力除以岩石的实际体积，再与4。

C 时水的容重相比。

计算公式是：s w s s W G νγ=。

识记（1分/空）⑤孔隙率是指岩石试样中孔隙体积与岩石试样总体积的百分比，工程设计上所用的孔隙率常是利用w s d r G γη-=1计算出来。

识记（1分/空）⑥孔隙率是反映岩石的密度和岩石质量的重要参数。

孔隙率愈大表示岩石中的空隙和细微裂隙愈多，岩石的抗压强度随之是降低。

理解（1分/空）⑦表示岩石吸水能力的物理指标有吸水率和饱和吸水率，两者的比值被称为饱水系数，它对于判别岩石的抗冻性具有重要意义。

理解应用（1分/空）⑧岩石的吸水能力大小，一般取决于岩石所含孔隙的多少以及孔隙和细裂隙的连通情况。

岩石中包含的孔隙和细微裂隙愈多，连通情况愈好，则岩石吸入的水量就愈多。

理解（1分/空） ⑨岩石的抗冻性就是岩石抵抗冻融破坏的性能，一般用抗冻系数和重力损失率两个物理指标来表示。

识记（3分/空）5、岩石的渗透性及水对岩石的性状影响①岩石的渗透性是指在水压力的作用下，岩石的孔隙和裂隙透过水的能力。

表示岩石渗透能力的物理指标是渗透系数k 。

识记（1分/空）②渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力，它的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。

理解（1分/空） ③水对岩石性状的影响主要表现在岩石的抗冻性、膨胀性、崩解性、软化性。

④岩石的软化是指岩石与水相互作用时降低强度的性质，常用的物理指标为软化系数，即饱和抗压强度与抗压强度的比值。

识记（1分/空）⑤岩石的膨胀性是指岩石浸水后体积增大的性质。

这种现象的发生必备条件是岩石中含有粘土矿物。

表示岩石的膨胀性能的物理指标是膨胀力和膨胀率。

识记（1分/空）⑥岩石的软化性是指岩石与水相互作用时降低强度的性质。

岩石软化作用的机理是由于是水分子进入岩石分子间间隙而削弱分子间连结能力造成。

理解识记（2分/空）6、岩体结构①岩体是指在一定地质条件下，会有诸如裂隙、书理、层理、断层等地质界面组成的现场岩石。

识记（2分/空）②岩石是由液相、固相、气相三相组成的天然矿物集合体。

识记（1分/空）③岩体结构包括结构面和结构体，从数量上表示裂隙的发育程度的常用指标有裂隙频率和裂隙度。

识记（2分/空）④岩体结构面按成因可分为原生结构面、构造结构面及次生结构面三种。

识记（1分/空）⑤裂隙频率（K）是指岩体单位长度直线所穿过裂隙的条数。

识记（2分/空）⑥裂隙度有二向裂隙度和三向裂隙度之分。

二向裂隙度是指岩体一个平行于裂隙的截面口，裂隙的面积与整个岩石截面积比值，三向裂隙度是指某一组裂隙在岩体中所占总面积与总体积之比。

识记（1分/空）⑦岩体的力学性质不同于一般固体介质，它具有显著的不连续性、不均匀性和各向异性。

理解（1分/空）⑧描述岩体裂隙发育程度的指标有：裂隙频率（K）、裂隙度其中裂隙度有二向裂隙度和三向裂隙度之分。

识记（1分/空）7、岩体工程分类①米勒（Miller）和迪尔提出岩石分类方法考虑了单轴抗压强度和岩石的弹性模量二个力学指标，根据岩石的单轴干抗压强度把岩石化分为五级又根据模量比把岩石划分为H、M、L三级，两者相结合把每类岩石划分了十五个等级。

识记（1分/空）②RMR分类即比尼奥斯基岩体工程分类，考虑了岩块强度、地下水、节理间距、节理状态、RQD值等五项因素，进行评分。

再根据节理裂隙的产状变化对RMR初值加以修正。

识记（1分/空）8、岩石的破坏①岩石的破坏形式：脆性破坏、延性破坏、弱面剪切破坏。

②岩石的脆性破坏：岩石在达到破坏时，没有显著变形。

③岩石的延性破坏：岩石在达到破坏时，变形量很大，没有明显的破坏应力。

9、岩石力学强度的定义①岩石的力学强度是工程设计中最重要的力学指标，分别是单轴抗压强度，抗拉强度、抗剪强度。

②同一岩石其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岩石的抗压强度就是岩石试件在单轴压力（无围压）作用下，抗压破坏的极限能力。

它在数值上等于破坏时的最大压应力。

④岩石的抗拉强度就是岩石试件在单轴拉力作用下，抗拉破坏的极限能力，在数值上等破坏时的最大拉应力。

⑤影响岩石抗压强度的主要因素一般有：矿物成份、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、加荷速度等。

⑥常用来测定岩石抗拉强度的试验方法有直接抗接试验，是在拉力机上进行；间接的巴西试验法（或称为劈裂法）是在压力机上进行。

⑦岩体的强度不仅与组成岩体的岩石的性质有关，而且与岩体的结构面有关，此外，还与其所受的应力状态有关。

⑧岩石的抗剪强度就是指岩石抵抗剪切破坏（滑力）的能力，用凝聚力C和摩擦角Φ来表示。

⑨常用来测定岩石抗剪强度的室方法有：直接剪切试验、楔形剪切试验、三轴压缩试验。

⑩岩体的抗剪强度常用现场强度试验来测定，具体方法有：现场直接剪切试验，现场三轴压缩试验。

⑾在整理直剪试验资料时，作出试验破坏全过程曲线，该曲线上p τ，代表裂隙发展强度（或极限强度）、f τ代表峰值强度、o τ代表剩余强度。

○11岩石的剪切试验可分为抗剪断试验、抗剪试验(或称摩擦试验)以及抗切试验(在剪切面上不加法向荷载的情况下剪切)三种。

10、岩石的破坏准则①已学过的岩石强度破坏准则有最大正应力、最大正应变，最大剪应力，八面体剪应力，莫尔理论及莫尔库仑准则，格里菲斯理论，修正的格里菲斯理论，伦特堡理论，经验准则等。

②下面四个公式对应的破坏准则是：0))()((223222221=---R R R σσσ（最大正应力理论） R 2)()()(223231221=-+-+-σσσσσσ（最大八面体剪应力理论）[]{}[]{}[]{}0)()()(222132232122312=-+--+--+-R R R σσμσσσμσσσμσ（最大正应变理论）()[]()[]()[]0221222232231=------R R R σσσσσσ （最大剪应力理论） ③下面四种破坏准则的计算公式是：最大正应力理论：0))()((223222221=---R R R σσσ 最大正应变理论：[]{}[]{}[]{}0)()()(222132232122312=-+--+--+-R R R σσμσσσμσσσμσ 最大剪应力理论：()[]()[]()[]0221222232231=------R R R σσσσσσ八面体剪应力理论：R 2)()()(223231221=-+-+-σσσσσσ ④莫尔理论的关系式是 ：)(στf =莫尔库仑准则的关系式是：ϕστtg c f += 。

两者的关系是：莫尔库仑理论是莫尔理论在低应力状态下，莫尔包络线为直线的一种形式。

⑤岩石的性质不同莫尔包络线的形式不同。

对于脆性材料莫尔包络线是摆线或双曲线形式。

对于塑性材料莫尔包络线是抛物线形式。

⑥岩石的性质不同莫尔包络线的形式不同。

对于脆性材料莫尔包络线是摆线或双曲线形式。

对于塑性材料莫尔包络线是抛物线形式。

⑦格里菲斯理论把岩石看作为有细小裂隙的不均质材料，岩石之所以破坏是由于在裂隙边壁上拉应力集中引起细小裂隙的发生发展所致。

修正的格里菲斯理论则认为岩石破坏除拉应力集中所致外，还可以是压应力集中引起裂隙沿裂隙长轴方向发生剪切破坏。

⑧格里菲斯理论把岩石看作有细小裂隙的不均质材料，这种理论适合于“判断”脆性材料的破坏。

⑨不能用于判断脆性岩石破坏的强度准则有：最大剪应力理论、八面体剪应力理论。

⑩不能用于判断塑性岩石破坏的强度准则有：最大正应力理论，最大正应变理论。

○⒒已知岩块的摩擦角和聚力，则岩块的抗压强度：ϕϕsin 1cos 2-=c Rc ，理论上的抗拉强度：ϕϕsin 1cos 2+=c Rt 。

○⒓在公式ϕϕσσN c N 231+=中，ϕN c 2代表岩石的单轴抗压强度。

11、岩体强度和结构面对岩体强度的影响①均质岩石破坏面与主应力面总成一定的关系，当抗压破坏时，破裂面与最大主应力成245.ϕ-角，当拉断时，破裂面就是最大主应力面。

②试验发现，当结构面处于某种方位时（用倾角表示）在某些应力条件下，破坏不沿结构面发生，而是仍在岩石材料发生。

只有当o j 90<<βϕ的条件下，才可能沿结构面发生破坏，若围岩保持不变 ，当 结构面倾角245j o ϕβ+=的情况下，岩体最易沿结构而破坏。

③节理岩体地下洞室边墙在结构面倾角j ϕβ>情况下，边墙岩体有处于不稳定状态的可能。

④均质岩体某点的应力状态满足ϕϕσσσσsin 23131<++-cctg 时，该点处于稳定状态。

（同莫尔库仑准则）12、岩石中水对强度的影响①一般来说，某些岩石受水影响而性质变坏主要是由于胶结物的破坏所致。

然而，在大多数情况中，对岩石强度最有影响的是孔隙和裂隙中的水压力。

②在三轴试验中随着孔隙水压力的减少同种材料从脆性性状，向延性性状进行变化。

即孔隙水压力的作用是增加材料的脆性性质。

第二部分 单选1、岩石的常用物理指标。

识记（2分/题）①A.(V W=γ √ ） B. (V W S=γ ) C. (V Wm =γ ) D. (Vs Wsd =γ )② a. w s V W G γ=(√ ) b. wws V WW G γ-=() c. w ss V W G γ=( ) d. ws s V WG γ=( )③ a.W S G γγη-=1（ ） b. WS G γγη+=1（ ）c. W S dG γγη-=1（√ ） d. WS d G γγη+=1（ ）④ a.d e k w μγ123=（ √ ） b. d e k w μγ63=（ ） c. d e k w μγ122=（ ） d. d e k w μγ62=（ ）⑤a.pA QL k w γ=( √ ) b. LA Qp k wγ=( ) c. PA QL k w γ=( ) d. LA QP k wγ=( )2、岩体工程分类⑥模量比是指： 识记（2分/题）a. 岩石的 单轴抗压强度和它的弹性模量之比。