中南大学2012硕士研究生入学考试岩石力学试题

中南大学2012年硕士研究生入学考试试题

935 岩石力学

一、名词解释（10x3分）

1．岩体结构

2．松弛

3．变形地压

4．岩石的长期强度

5．岩体的渗透性

6．岩石的密度

7．岩体初始应力

8．岩石单轴抗压强度

9．岩石切线弹模

10．岩石本构模型

二、作图和说明（30分）

1请作出岩石试件单轴压缩全应力一应变曲线示意图，并说明各阶段变形和破裂现象的特征。（10分）

2 请作出马克斯韦尔（maxwell）流变模型组成图。写出其本构方程，然后推导出蠕变方程和松弛方程，并绘制出相应蠕变和松弛曲线示意图。（20分）

三、问答和分析题（45分）

1请绘图说明围岩与支护结构相互作用的原理是什么？请结合该原理分析岩石地下工程新奥法施工中及时采用喷锚支护结构的合理性。（12分）

2 岩体工程分析所考虑主要因素有哪些？国内外代表性的岩体分析方法有哪些？（6分）

3 在什么情况下岩质边坡有可能发生平面破坏、楔体破坏和倾倒破坏？边坡检测主要包括哪些内容？（10分）

4 简述地壳浅部地应力分布的基本规律。（8分）

5 莫尔强度准则及莫尔一库仑强度准则分布是什么？两者的区别有哪些？（9分）

四、计算题（45分）

1 用同种岩石在不同围压下作了两组常规三轴试验，第一组试件在围压为5MPa下测得平均三轴抗压强度为55MPa，第二组试件在围压为10MPa下测得平均三轴抗压强度为75MPa。试根据莫尔一库仑准则计算这种岩石的内摩擦角和粘结力。（12分）

2 有一岩柱，在单向受力时其抗压强度为60Mpa，该岩石内摩擦角Φ=40度，采用摩尔一库仑强度理论，当侧向压力为5MPa时，求：

①其轴向应力为多大时，岩体发生破坏？

②破坏面位置？

③其破坏面上的正应力和剪应力？（15分）

3 有一圆形竖井，半径6.0m，围岩平均平均容重为28KN/m³，试计算在650m深度距竖井中心8.0m处的三向应力状态，设计算深度处岩石的泊松比为0.25。（12分）

4 已知某处岩体完整性系数为0.80，从现场取样后在实验室内测得该种岩石单轴抗压强度σc=80MPa，单轴抗拉强度σt=4.0mpa，试估算该岩体的准抗压强度和准抗拉强度。（6分）