岩石力学期末试卷及答案印

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一、选择题(每题1分，共20分)

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+--011

2. 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 <<τ

D. t f c R R <<τ

4. 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.??σσσσsin 23131<++-cctg B.??

σσσσsin 23131>++-cctg C.??σσσσsin 23131=++-cctg D.??

σσσσsin 23131≤++-cctg 7. 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。

B 对于块状围岩，一般喷射混凝土即可，有时也配以锚杆。

C 对于层状围岩，主要为锚杆。

D 对于软弱岩石，喷射混凝土即可。

12. 在计算有压隧洞最小覆盖比厚度时，下面哪句话是错的：（ C ）

A 对于坚硬而无裂缝的岩石，只要覆盖比大于等于1，围压能保持稳定。

B 叶格尔方法认为，对于具有有径向裂缝的岩石，切向附加应力与半径成反比。

C 采用叶格尔方法，对于塑性岩石，塑性条件为Mohr-Coulomb条件。

D采用叶格尔方法对于塑性岩石，塑性区的开展深度确定最大覆盖层厚度。

13. 验算岩基抗滑稳定性，下列哪一种滑移面不在假定范围之内（ B ）。

A 圆弧滑面 B水平滑面 C单斜滑面 D 双斜滑面

14. 若岩基表层存在裂隙，为了加固岩基并提高岩基承载力，应使用哪一种加固措施（ A ）

A 开挖回填 B钢筋混凝土板铺盖 C 固结灌浆 D锚杆加固

15. 岩质边坡的破坏类型从形态上来看可分为：（ A ）。

A岩崩和岩滑 B平面滑动和圆弧滑动C圆弧滑动和倾倒破坏 D倾倒破坏和楔形滑动

16. 岩石边坡的稳定性主要取决于（ C ）。

①边坡高度和边度角；②岩石强度；③岩石类型；④软弱结构面的产状及性质；

⑤地下水位的高低和边坡的渗水性能。

A ①，④

B ②，③

C ①，②，④，⑤

D ①，④，⑤

17. 下面哪种实验方法可以用来量测岩体应力（ D ）

A. 承压板法

B. 刻槽法

C. 环形加荷法

D. 应力解除法

18. 海姆假说指的是在岩体深处的初始应力与其上覆岩体的重量成正比，（C ）

A. 水平应力远大于垂直应力

B. 水平应力远小于垂直应力

C. 水平应力大致等于垂直应力

D. 水平应力与垂直应力的关系随地质条件的不同而变化

19. 下面关于地应力的描述正确的是（ B ）

A. 地层中由于过去地质构造运动产生和现在正在活动与变化的力或地质作用残存的应力

B. 岩体在天然状态下所存在的内应力

C. 由上覆岩体的自重所引起的应力

D.岩体在外部载荷作用下所产生的应力

20.用Griffith 强度理论描述岩石材料是否破坏时，需要（ B ）

A. 岩石材料的单轴抗压强度；

B. 岩石材料的单轴抗拉强度；

C. 岩石材料的抗剪强度；

D. 岩石材料的内摩擦角度与凝聚力

二、名词解释(共6小题，每小题4分，共24分)

1.岩石孔隙率

答：岩石试样中孔隙体积与岩石试样总体积的百分数称为孔隙率，可用下式表示： v V n V

=,孔隙率越大表明空隙和细微裂纹越多，岩石抗压强度随之降低。 2.岩石软化系数

答：岩石受水饱和状态试件的抗压强度(湿抗压强度)和干燥状态试件的抗压强度

比值称为岩石软化系数。它表征岩石与水相互作用时降低强度的性能。

3.岩体结构面

答：岩体中各类地质界面，包括物质分异面和不连续面，诸如断层和断裂面等统

称为岩体结构面。按成因可分为原生结构面、构造结构面，次生结构面三种。

4.岩石质量指标RQD

答：采用将钻孔中直接获取的岩芯总长度，扣除破碎岩芯及软弱物质，测量大于

或等于10cm 长完整岩芯的总长度。用这一有效的岩芯长度与采集岩芯段的钻孔总进尺之比，取其百分数就是RQD 。是用于表示岩体良好度的一种方法。

5.岩石变形

答：岩石在任何物理因素下形状和大小的变化，工程中常研究的变形是由于外力

引起的。常用弹性模量E 和泊松比μ来表示。

6.岩石的渗透性

答：岩石的渗透性是指在水压力作用下，岩石的空隙和裂隙透过水的能力。常用

渗透系数来衡量。

三、简答题(共6小题，每小题5分，任选5题，共30分)

1.岩石的应力-应变曲线可分成哪几种类型请画出相应的曲线图

答:(1) 线弹性：对于较多数的岩石来说，应力-应变曲线具有近似直线的形式，如图(a)所示，在直线的未端F 点处发生突然破坏。应力-应变关系可用下式表示：E σε=

（2）完全弹性：如果岩石的应力-应变关系不是直线，而是曲线，但应力-应变间有着唯一的关系，则称这种材料为完全弹性的，即()f σε=

(3) 弹性：在应力-应变曲线中，如果应力卸载为零时，应变也退为零，但卸载曲线与加载曲线不同，则这种材料也为弹性的。但此时产生了滞回效应，加载过程做的功大于卸载过程中做的功。

（4）弹塑性：在应力-应变曲线中，不仅卸载曲线与加载曲线不同，而且应力卸载为零时，应变不恢复为零，则称这种材料为弹塑性的。

2.摩尔-库仑强度理论的要点是什么

答：材料内某一点的破坏主要决定于它的最大和最小主应力，即13σσ、，而与中

间主应力无关。根据不同大小主应力比例求得材料的强度资料，在~τσ曲线上绘制一系列的莫尔应力圆，每一个应力圆都表示一种极限破坏应力状态，一系列的极限应力圆的包络线代表材料的破坏条件或强度条件，包络线上各点都反映材料破坏时的剪应力f τ与正应力σ的关系。

其普遍形式：()f f τσ=。根据该理论，在判断材料内某点处于复杂应力状态下是否破坏时，只要在~τσ平面内作该点的莫尔应力圆，如果该圆在莫尔包络线以内则没有破坏，若刚好与包络线相切，则处于极限平衡状态，若超过，表明破坏了，该状态实际不存在。

3.试简述由弹性理论确定岩体中自重应力的基本方法，以及海姆假说的基本内容。

答：对于没有经受构造作用、产状较为平缓的岩层，它们的应力状态接近由弹性理论所确定的应力状态。对于做表面xy 为表面，z 轴垂直向下的半无限体，在深度z 处的垂直应力z z σγ=(γ为岩体容重)，半无限体中任意微分单元体上的正应力,,x y z σσσ都是主应力；并且水平向应力和应变彼此相等：

,x y x y σσεε== 由此有()0x

y z E E σμ

σσ-+=,,E μ为泊松比。则有01x y z z K μ

σσσσμ===-。

当静止侧压力系数01K =时，就出现了侧向水平应力与垂直应力相等的所谓静水压力情况。海姆假说：在岩体深处的初始垂直应力与其上覆岩体的重量成正比，而水平应力大致与垂直应力相等。

4.大坝岩基失稳破坏有几种主要形式各有什么特点

答：大坝失稳形式主要有两种情况：

第一种情况是岩基中的岩体强度远远大于坝体混凝土强度，同时岩体坚固完整且无显著的软弱结构面，这时大坝的失稳多半沿着坝体与岩基接触面产生，称为表层滑动破坏。

第二种情况是在岩基内部存在节理、裂隙和软弱夹层或者其它不利于稳定的结构面，容易产生沿着结构面的深层滑动。

有时大坝失稳一部分沿着混凝土与基岩接触面，一部分沿着某结构面滑动，称为混合滑动。

5.边坡破坏的类型和加固措施主要有哪些

答：从破坏形态分可分为岩崩、岩滑。

岩崩一般发生在边坡过陡的岩坡中，这时大块的岩体与岩坡分离而向前倾倒或者坡顶岩体因某种原因脱落而在坡脚下堆积，常发生于坡顶裂隙发育的地方，其原因是风化、雨水入渗、气温变化、冻融等。

岩滑是指一部分岩体沿着某一软弱面（层面、断层、裂隙）的滑动，可分为平面滑动、楔形滑动以及旋转滑动。

目前还没有能够阻止大规模滑坡的方法，只能采用监测方法监控。对于小规模岩石滑坡或岩崩可采用适当方法阻止，常用以下方法：

(1)用混凝土填塞岩石断裂部分；(2)锚栓或预应力缆索加固(3)用混凝土挡墙或支墩加固

(4)挡墙与锚栓相结合的加固。

6.“初始应力场与山岩压力是相同的”，该说法是否正确说明根据。

答：这种说法错误。

工程施工前就存在于岩体中的地应力，称为初始应力或天然应力，其大小取决于上覆岩层重量、构造作用的类型、强度和持续时期的长短等。

而山岩压力是由于洞室开挖后岩体变形和破坏形成的，是由于岩体变形对支护或衬砌的压力，称为变形压力等等。

初始应力场是时刻存在的，开挖等挠动可造成初始应力场的改变。如果围岩质量好，变形小，山岩压力可能为零，二者不是同一概念，所以该说法是错误的。

四、计算题(共两小题，每小题13分，共26分)

1.一直径为5cm ，高度10cm 的岩石试样进行单轴压缩试验，当压力达到235kN 时，该岩石破坏，破坏面与大主应力作用平面夹角60°。假设抗剪强度满足莫尔-库仑准则，试计算：

(1)岩石的抗压强度

(3)破坏面上的正应力和剪切应力

(3)岩石的内摩擦角和内聚力

1.一直径为5cm ，高度10cm 的岩石试样进行单轴压缩试验，当压力达到235KN 时，该岩石破坏，破坏面与大主应力作用平面夹角60°。假设抗剪强度满足莫尔-库仑准则，试计算：

(1)岩石的抗压强度

(3)破坏面上的正应力和剪切应力

(3)岩石的内摩擦角和内聚力

答：（1）抗压强度：3

62222351012010/4 3.14(510)/4

c P P R A D π-?===≈??? (2)最大主应力120Mpa ，最小主应力为0，破坏面与大主应力作用平面夹角为60°，因此有

1313131200120cos 2cos1206022

22120sin 2sin1205222Mpa Mpa σσσσσασστα+-+=+=+=-===

(3)根据莫尔-库仑准则：45602

α=?+=?，得30?=? 根据几何关系可得内聚力：如图所示

1313(cot 30-)tan 3025.422

c σσσσ--=??=Mpa

莫尔圆示意图

2.如图，在具有一组平行节理的岩体中开挖一地下洞室，岩体节理面倾角30β=?，内摩擦角35j ?=?，内聚力0j c =，边墙处垂直应力1y Mpa σ=，假设岩体破坏满足莫尔-库仑准则，问：

（1）岩体干燥时洞室是否稳定

答：根据莫尔-库仑准则稳定判定标准：

(2)节理中存在孔隙水压力150w p Kpa =时洞室边墙是否稳定若不稳定，应给洞室边墙施加多大的水平支护力x σ才能保持稳定

1）岩体干燥时洞室是否稳定

答：根据莫尔-库仑准则稳定判定标准：

13cos sin()sin cos()cos 0j j j j c σβ?βσβ?β?-+-+≥

代入131,0y x Mpa σσσσ====有

左式=1cos(30)sin(3530)0???-?≥，边墙块体处于稳定状态。

(2)节理中存在孔隙水压力150w p Kpa =时洞室边墙是否稳定若不稳定，应给洞室边墙施加多大的水平支护力x σ才能保持稳定

13cos sin()sin cos()cos sin 1.0cos30sin(5)0.15sin(35)

0.010

j j j j w j

c p Mpa σβ?βσβ?β??-+-+-=-=-≤

不能保持稳定。若要边墙稳定，需要满足： cos sin()sin cos()cos sin 1.0cos30sin 5sin 30cos(5)00.15sin 350

y j x j j j w j

x c p σβ?βσβ?β??σ-+-+-=++-=

得：0.02x Mpa σ≈

因此要施加的水平压力可保持边墙稳定。

2、岩体的尺寸效应是指（）。

（ A ）岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系

（ B ）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象

（ C ）岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象

（ D ）岩体的强度比岩石的小

3 、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

4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照（）。

（A）岩石的饱和单轴抗压强度

（B）岩石的抗拉强度

（C）岩石的变形模量

（D）岩石的粘结力

5、下列形态的结构体中，哪一种具有较好的稳定性（）

（A）锥形（B）菱形（C）楔形（D）方形

1、A

2、C

3、C

4、A

5、D

6、A

7、C

8、

B 9、A 10、D

6、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

7、岩体的变形和破坏主要发生在（）

（A）劈理面（B）解理面（C）结构

（D）晶面

8、同一形式的结构体，其稳定性由大到小排列次序正确的是（）

（A）柱状>板状>块状

（B）块状>板状>柱状

（C）块状>柱状>板状

（D）板状>块状>柱状

9、不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为（）（A）聚合型结构体>方形结构体>菱形结构体>锥形结构体

（B）锥形结构体>菱形结构体>方形结构体>聚合型结构体

（C）聚合型结构体>菱形结构体>文形结构体>锥形结构体

（D）聚合型结构体>方形结构体>锥形结构体>菱形结构体

10、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

1、A

2、C

3、C

4、A

5、D

6、A

7、C

8、

B 9、A 10、D

选择题

1、在我国工程岩体分级标准中，软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为（）。（A）15~30MPa （B）<5MPa （C）5~15MPa （D）<2MPa

2、我国工程岩体分级标准中岩体完整性确定是依据（）。

（A）RQD （B）节理间距（C）节理密度

（D）岩体完整性指数或岩体体积节理数

3、在我国工程岩体分级标准中，较完整岩体表示岩体的完整性指数为（）。（A）~ （B）~ （C）> （D）~

4、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村确定的（）。

（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

5、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的

（）。

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）①，②，③

6、某岩石、实测单轴饱和抗压强度RC=55MPa，完整性指数KV=，野外鉴别为原层状结构，结构面结合良好，锤击清脆有轻微回弹，按工程岩

体分级标准确定该岩石的基本质量等级为（）

（A）I级（B）II级（C）III级（D）IV级

问答题

1、为什么要进行工程岩体分类

1、C

2、D

3、D

4、B

5、D

6、B

选择题

1、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

2、初始地应力是指（）。

（A）未受开挖影响的原始地应力

（B）未支护时的围岩应力

（C）开挖后岩体中的应力

（D）支护完成后围岩中的应力

3、构造应力的作用方向为（）。

A、铅垂方向

B、近水平方向

C、断层的走向方向

D、倾斜方向

4、下列关于岩石初始应力的描述中，哪个是正确的（）。

（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

5、如果不时行测量而想估计岩体的初始应力状态，则一般假设侧压力系数为下列哪一个值比较好（）

（A）（B）（C）<1（D）>1

6、测定岩体的初始应力时，最普遍采用的方法是（）

（A）应力恢复（B）应力解除法

（C）弹性波法（D）模拟试验

1、C

2、A

3、B

4、B

5、B

6、B

选择题

1、在工程实践中，洞室围岩稳定性主要取决于（ B ）。

（A）岩石强度（B）岩体强度（C）结构体强度（D）结构面强度

岩石力学复习题 2解析

《岩石力学》测试题一西南科技大学考试试题单考试科目：岩石力学（不必抄题，但必须写明题号，试题共计三大题）一、解释下列术语（每小题4分，共28分） 1.岩石的三向抗压强度岩石在三向同时受压时每个单向分别的强度极限 2.结构面具有一定形态而且普遍存在的地质构造迹象的平面或曲面。不同的结构面，其力学性质不同、规模大小不一。 3.原岩应力岩石在地下未受人类扰动时的原始应力状态 4.流变在外力作用下，岩石的变形和流动 5.岩石的碎胀性岩石破碎后的体积VP比原体积V增大的性能称为岩石的碎胀性，用碎胀系数ξ来表示。 6.蠕变岩石在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象 7.矿山压力地下矿体被开采后，其周围岩体发生了变形和位移，同时围岩内的应力也增大和减小，甚至改变了原有的性质。这种引起围岩位移的力和岩体变化后的应力就叫矿山压力。二、简答题（每小题7分，共42分） 1.岩石的膨胀、扩容和蠕变等性质间有何异同点？都是岩石形状改变的一种类型，膨胀和扩容时岩石的体积会增大，扩容和蠕变时需要受力2.岩体按结构类型分成哪几类？各有何特征？整体块状层状碎裂

散体 3.用应力解除法测岩体原始应力的基本原理是什么？ 4.格里菲斯强度理论的基本要点是什么？ 5.在不同应力状态下，岩石可以有几种破坏形式？压缩破坏拉伸破坏剪切破坏 6.喷射混凝土的支护作用主要体现在哪些方面？喷射混凝土的厚度是否越大越好？为什么？三、计算题（30分） 1.将一岩石试件进行三向抗压试验，当侧压σ2= σ3=300kg/cm2时，垂直加压到2700kg/cm2试件破坏，其破坏面与最大主平面夹角成60°，假定抗剪强度随正应力呈线性变化。试计算：（1）内磨擦角φ；（2）破坏面上的正应力和剪应力；（3）在正应力为零的那个面上的抗剪强度；（4）假如该试件受到压缩的最大主应力和拉伸最小主应力各为800kg/cm2，试用莫尔园表示该试件内任一点的应力状态？（本题20分） 2.岩体处于100m深，上部岩体的平均容重γ=2.5T/M3，泊松比μ=0.2，自重应力为多少？当侧压力系数为1.0时，自重应力为多少？（本题10分《岩石力学》测试题二双击自动滚屏

《岩石力学》试题及标准答案A

《岩石力学》试题及答案A

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

20 ～20 学年第学期级地质、岩土专业岩石力学试题学号：姓名： ……………………………………密…………封……………线………………………………… 一二三四五六七八九总分一、简答题：（40分） 1、岩石力学的定义（5分） 2、何为岩石的强度？表示岩石强度的指标有哪些？（5分） 3、试述学过的岩石破坏准则(要求列举4个)列出相应的表达式且说明各自的适用情况。（7分）

第1页共6 页20 ～20 学年第学期级地质、岩土专业岩石力学试题学号：姓名： ……………………………………密…………封……………线………………………………… 4、什么是岩体初始应力？试简要说明研究岩体原始应力的工程意义？（5分） 5、详细介绍压力拱理论？（8分） 6、什么叫滑坡？滑坡动面的形式有几种？（5分） 7、什么叫岩基极限承载力？计算时应考虑哪能些条件？（5分）

第 2 页共 6 页 20 ～20 学年第学期级地质、岩土专业岩石力学试题学号：姓名： ……………………………………密…………封……………线………………………………… 二、作图题：（5分）直剪破坏试验全过程曲线可分几段？各区段的特点是什么？三、选择题：（2/题）（共10分） 1、模量比是指： 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。（） 2、室内静荷载单轴抗压强度试验要求加荷速度： a.0.5_0.8MPa/s （） b. 0.5_1.0MPa/s （） c. 0.3_0.5MPa/s （） d. 0.3_0.8MPa/s （） 3、 a. γ μ)1(+= E k （） b. γμ)1(-=E k （） c. γμγE k = （） d. μ γ+=1E k （） 4、下列研究岩石弹性、塑性和粘性等力学性制裁的理想力学模型中，哪一种被称为凯尔文模型？（）（A ）弹簧模型（）（B ）缓冲模型（）（C ）弹簧与缓冲器并联（）（D ）弹簧与缓冲器串联（） 5、岩坡发生在岩石崩塌破坏的坡度，一般认为是（）。

岩石力学复习资料共20页

第一章 1 岩石的造岩矿物有哪些？P13 答：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，赤铁矿等 2岩石的结构连接类型有结晶连接，胶结连接。P15 3何谓岩石的微结构面？主要是指那些？P13 岩石中的微结构面，是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。包括矿物解理，晶格缺陷，晶粒边界，粒间空隙，微裂隙等。 4 岩石按地质成因分类，分三类，有岩浆岩，沉积岩，变质岩。P17 岩浆岩：岩浆不断向地壳压力低的地方移动，以致冲破地壳深部的岩层，沿着地缝上升，上升到一定的高度，温度、压力都发生降低，当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时，迫使岩浆停留，凝成岩浆岩。水成岩：也叫沉积岩，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，在适当的条件下沉积下来，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，句层理结构，岩性一般哟明显的各项异性，按形成条件及结构特点，沉积岩分为：火山碎屑岩，粘土岩，化学岩和生物化学岩变质岩：是在已有岩石的基础上，经过变质混合作用后形成的，温度和压力的不同，生成比不同的变质岩。 5岩石物理性质的主要指标及其表达方式是什么？P24-29

有容重，比重，孔隙率，含水率吸水率，渗透系数，抗冻系数。重点是：比重、容重、吸水率、透水性的公式看看。岩石在一定的条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性，含水率=岩石中水的质量与岩石烘干质量的比值。岩石的透水性是岩石能被水透过的的性能。可用渗透系数来衡量。 P30 岩石在反复冻融后强度降低的主要原因是：一构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同，当温度变化时，由于矿物的胀、缩不均匀二导致岩石的结构破坏；二当温度降到O°C一下时，岩石空隙中的水讲结冰，其体积增大约9%，会产生很大的膨胀压力，使岩石结构发生改变，直至破坏。 6 岩石的的强度及岩石单轴压缩破坏有几种形式？P31 岩石在各种载荷的作用下达到破坏的时所能承受的最大压力称为岩石的强度。有三种，X状共轭斜面剪切破坏；但斜面剪切破坏；拉伸破坏。P33 7 什么是全应力应变曲线？P48 曲线不仅包括应力应变达到峰值时的曲线，还包括岩石超过峰值强度破坏后的变形特征。要用刚性试验机才能获得。 8 什么是摩尔包络线？如何根据实验绘制摩尔包络线？试件破坏时的应力摩尔圆，沿着很多的摩尔圆绘制包裹的曲线，也就是摩尔强度曲线，有直线型，有抛物线型的，包络线与Y轴的截距称为岩石的粘结力，与X轴的夹角称为岩石的内摩擦角。有两种方式得到摩尔包络线：一对五六个岩石试件做三轴压缩实验，每次的围压不等，由小到大，得出每次试件破坏时的应力摩尔圆，有时也用单

(完整版)高等岩石力学试题答案(2012)汇总

1..简述岩石的强度特性和强度理论，并就岩石的强度理论进行简要评述。答：岩石作为一种天然工程材料的时候，它具有不均匀性、各向异性、不连续等特点，并且受水力学作用显著。在地表部分，岩石的破坏为脆性破坏，随着赋存深度的增加，其破坏向延性发展。岩石强度理论是判断岩石试样或岩石工程在什么应力、应变条件下破坏。当然岩石的破坏与诸多因素有关，如温度、应变率、湿度、应变梯度等。但目前岩石强度理论大多只考虑应力的影响，其他因素影响研究并不深入，故未予考虑。 (1). 剪切强度准则 a.Coulomb-Navier准则 Coulomb-Navier准则认为岩石的破坏属于在正应力作用下的剪切破坏，它不仅与该剪切面上剪应力有关，而且与该面上的正应力有关。岩石并不沿着最大剪切应力作用面产生破坏，而是沿其剪切应力和正应力最不利组合的某一面产生破裂。即：? τtan σ =C +

式中?为岩石材料的内摩擦角，σ为正应力，C为岩石粘聚力。 b. Mohr破坏准则根据实验证明：在低围压下最大主应力和最小主应力关系接近于线性关系。但随着围压的增大，与关系明显呈现非线性。为了体现这一特点，莫尔准则在压剪和三轴破坏实验的基础上确定破坏准则方程，即：()σ τf = 此方程可以具体简化为斜直线、双曲线、抛物线、摆线以及双斜直线等各种曲线形式，具体视实验结果而定。虽然从形式上看，库仑准则和莫尔准则区别只是在于后者把直线推广到曲线，但莫尔准则把包络线扩大或延伸至拉应力区。 c. 双剪的强度准则 Mohr强度准则是典型的单剪强度准则，没有考虑第二主应力的作用。我国学者俞茂宏从正交八面体的三个主应力出发，提出了双剪强度理论和适用于岩土介质的广义双剪强度理论，并得到了双剪统一强度理论：

中国石油大学岩石力学模拟试题

《岩石力学》练习题绪论一、名词解释 1.岩石力学岩石力学是研究岩石和岩体力学性能的理论和应用的科学，它是力学的一个分支，是探讨岩石和岩体对其周围物理环境中力场的反应。 2.静岩压力地球内部在不同深度处单位面积地球内部岩石压力基本上保持平衡，类似于静水压力；其数值与该处上覆岩石的总重量相等，称为静岩压力，其大小可用P=ρgh来表达，即静岩压力（P）等于某一深度（h）、该处上覆物质平均密度（ρ）与平均重力加速度（g）的乘积。二、简答题 1 岩石具有哪三种特性？ ①非均质性；②不连续性。岩体不但有微观的裂隙，而且有层理、片理、节理以至于断层等不连续面；③各向异性。 2 怎样理解岩石的多相体？岩石是由岩石骨架和孔隙组成。岩石骨架是固体，孔隙里面充满了流体，流体包括油气水。所以，岩石是由固体和流体组成的，是固液两相或固液气三相，所以岩石是多相体。 3. 岩石力学的复杂性体现在什么地方？岩石力学的复杂性表现在：⑴岩石具有局部破坏特性；⑵尺寸效应；⑶抗拉强度比较小；⑷地下水的影响；⑸风化；⑹岩体外载的不确定。 4. 钻井中有哪些问题与岩石力学有关？ ①井壁稳定问题，包括井眼缩径、井壁坍塌、井漏等；②岩石破碎问题，包括岩石的剪切破坏与抗压破坏等。第一章应力与应变一、选择题 1、在地下，岩石所受到的应力一般为（ B ）。

A、拉应力 B、压应力 C、剪应力二、名词解释 1、什么是面力？什么是体力？所谓面力指的是作用在物体表面上的力，如压力、摩擦力等。体力指布满在物体内部各质点上的力，如重力、惯性力、电磁力等。 2、什么是正应力？什么是剪应力？作用力与受力面的关系可以呈任意方向，如果作用力是沿着受力面的法线方向，作用力就称为法向力，除以受力面的面积得到的值就是正应力值。如果作用力与受力面的法线方向垂直，即与受力面平行，作用力就称为剪切力，除以受力面的面积得到的值就是剪应力值。三、简答题 1、应力的正负是怎样规定的？岩石力学中，①正应力以压应力为正，拉应力为负；②剪应力以使物体发生逆时针转动为正，反之为负；③θ角以x轴正向沿逆时针方向转动所形成的夹角为正，反之为负。 2、一个点的平衡状态需满足哪两个平衡？一是满足力的平衡，二是满足力矩的平衡。 3、怎么理解受力单元体？由于岩石的破坏具有局部性的特点，所以采用受力单元体的方式来进行分析，找到受力单元体破坏的方位，从而对整体岩石的破坏进行分析。 4、应力的两个下标各表示什么含义？应力的第一个下标表示应力所在面的外法线方向；第二个下标表示应力的方向。由于正应力的两个下标一样，所以可用一个下标来表示。 5、画出二维应力受力体的受力图。所谓二维应力状态，是指与第三角标有关的应力分量皆为零的状态，即 σ33 = σ32 = σ31 = 0 这也就是通常所指的平面应力状态。

岩体力学计算题

计算题四、岩石的强度特征 (1) 在劈裂法测定岩石单轴抗拉强度的试验中，采用的立方体岩石试件的边长为5cm ，一组平行试验得到的破坏荷载分别为16.7、17.2、17.0kN ，试求其抗拉强度。解：由公式σt =2P t /πa 2=2×P t ×103/3.14×52×10-4=0.255P t (MPa) σt1=0.255×16.7=4.2585 σt2=0.255×17.2=4.386 σt3=0.255×17.0=4.335 则所求抗拉强度：σt ==(4.2585+4.386+4.335)/3=4.33MPa 。解：因为K =0.96 ，P t 、D 为上表数据，由公式σt =KI s =KP t /D 2代入上述数据依次得： σt =8.3、9.9、10.7、10.1、7.7、8.7、10.4、9.1。求平均值有σt =9.4MPa 。 (3) 试导出倾斜板法抗剪强度试验的计算公式。解：如上图所示：根据平衡条件有： Σx=0 τ-P sin α/A -P f cos α/A =0 τ=P (sin α- f cos α)/A Σy=0 σ-P cos α-P f sin α=0 σ=P (cos α+ f sin α) 式中：P 为压力机的总垂直力。 σ为作用在试件剪切面上的法向总压力。 τ为作用在试件剪切面上的切向总剪力。 f 为压力机整板下面的滚珠的磨擦系数。 α为剪切面与水平面所成的角度。则倾斜板法抗剪强度试验的计算公式为: σ=P (cos α+ f sin α)/A τ=P (sin α- f cos α)/A

(4) 倾斜板法抗剪强度试验中，已知倾斜板的倾角α分别为30o、40o、50o、和60o，如果试样边长为5cm,据经验估计岩石的力学参数c =15kPa ，φ=31o，试估计各级破坏荷载值。(f =0.01) 解：已知α分别为30o、40o、50o、和60o，c =15kPa ，φ=31o，f =0.01， τ=σ tg φ+c σ=P (cos α+ f sin α)/A τ=P ( sin α- f cos α)/A P ( sin α- f cos α)/A = P (cos α+ f sin α) tg φ/A +c ( sin α- f cos α)= (cos α+ f sin α) tg φ+cA /P P =cA /[( sin α- f cos α)- (cos α+ f sin α) tg φ] 由上式，代入上述数据，计算得： P 30=15(kN/mm 2)×25×102(mm 2)/[( sin30 - 0.01×cos30) - (cos30 + 0.01×sin30) tg31] α sin α cos α ( sin α- f cos α) (cos α+ f sin α) (cos α+ f sin α) tg φ P 30 0.5 0.866025 0.49134 0.873751 0.525002 -111.4 40 0.642788 0.766044 0.635127 0.772522 0.464178 21.93638 50 0.766044 0.642788 0.759617 0.647788 0.38923 10.12456 60 0.866025 0.5 0.861025 0.5 0.30043 6.68932 把(2)代入(1)式化简得：φφ σsin 1cos 2+=c t (3) ΔAO 2D ≌ΔAOC 得：

岩石力学题第二章习题

、习题1、B 2、 D 1.2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 2.1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（A）- B =、（ C）一（ 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（）。（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（）。（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（）。（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）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（）。（A ）抗压强度（B）抗拉强度（C）单轴抗拉强度（D ）剪切强度 2.8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 2.9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（）。（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 2.10岩石的吸水率是指（）。（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 2.11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）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 2.12当岩石处于三向应力状态且比较大的时候，一般应将岩石考虑为（）。（A ）弹性体（B）塑性体（C）弹塑性体（D）完全弹性体 2.13在岩石抗压强度试验中，若1.1岩石与岩体的关系是（）。（A）岩石就是岩体（B ）岩体是由岩石和结构面组成的

岩石力学复习资料.

《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。另外，岩石就是不含有地质结构面的岩体；岩体包含若干连续面，岩体的强度远低于岩石强度。 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，它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）。 1.5 岩体力学的研究方法有哪些？研究方法是采用科学实验、理论分析与工程紧密结合的方法。 ①对现场的地质条件和工程环境进行调查分析，掌握工程岩体的组构规律和地质环境；②进行室内外的物理力学性质试验、模型试验或原型试验，作为建立岩石力学的概念、模型和分析理论的基础。③按地质和工程环境的特点分别采用弹性理论、塑性理论、流变理论以及断裂、损伤等力学理论进行计算分析。 2.2 简述岩石的孔隙比与孔隙率的联系。答：孔隙比（e ）是指孔隙的体积与固体的体积之比，孔隙率（n ）是指孔隙的体积与试件总体积之比，其关系为：n n e -= 1。

岩石力学考试试题(含答案)

岩石力学考试试题 1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（A ）。（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 2、岩体的尺寸效应是指（ C ）。（A ）岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系（B ）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象（C ）岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象（D ）岩体的强度比岩石的小 3 、影响岩体质量的主要因素为（ 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 4、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）岩石的饱和单轴抗压强度（B）岩石的抗拉强度（C）岩石的变形模量（D）岩石的粘结力

5、下列形态的结构体中，哪一种具有较好的稳定性？（ D ）（A）锥形（B）菱形（C）楔形（D）方形 6、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 7、岩体的变形和破坏主要发生在（ C ）（A）劈理面（B）解理面（C）结构（D）晶面 8、同一形式的结构体，其稳定性由大到小排列次序正确的是（ B ）（A）柱状>板状>块状（B）块状>板状>柱状（C）块状>柱状>板状（D）板状>块状>柱状 9、不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为（ A ）（A）聚合型结构体>方形结构体>菱形结构体>锥形结构体（B）锥形结构体>菱形结构体>方形结构体>聚合型结构体（C）聚合型结构体>菱形结构体>文形结构体>锥形结构体（D）聚合型结构体>方形结构体>锥形结构体>菱形结构体10、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

2011岩石力学考试试题(含答案)

1、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 2、岩体的尺寸效应是指（）。（A ）岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系（B ）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象（C ）岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象（D ）岩体的强度比岩石的小 3 、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 4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照（）。（A）岩石的饱和单轴抗压强度（B）岩石的抗拉强度（C）岩石的变形模量（D）岩石的粘结力 5、下列形态的结构体中，哪一种具有较好的稳定性？（）（A）锥形（B）菱形（C）楔形（D）方形 1、A 2、C 3、C 4、A 5、D 6、A 7、C 8、B 9、A 10、D 6、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 7、岩体的变形和破坏主要发生在（）（A）劈理面（B）解理面（C）结构（D）晶面 8、同一形式的结构体，其稳定性由大到小排列次序正确的是（）（A）柱状>板状>块状（B）块状>板状>柱状（C）块状>柱状>板状（D）板状>块状>柱状 9、不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为（）（A）聚合型结构体>方形结构体>菱形结构体>锥形结构体（B）锥形结构体>菱形结构体>方形结构体>聚合型结构体（C）聚合型结构体>菱形结构体>文形结构体>锥形结构体（D）聚合型结构体>方形结构体>锥形结构体>菱形结构体 10、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

岩石力学试题及答案

岩石力学试卷（闭卷）、填空题（每空1分，共20 分） 1、沉积岩按结构可分为（）、（），其中，可作为油气水在地下的良好储层的是（），不能储存流体，但是可作为油气藏的良好盖层的是（）。 2 、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（）、（）、（）。 3、在水力压裂的加压过程中，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（）时，井眼发生破裂。此时的压力称为（）。当裂缝扩展到（）倍的井眼直径后停泵，并关闭液压系统，形成（），当井壁形成裂缝后，围岩被进一步连续地劈开的压力称为（、选择题（每题2分，共10 分） 1、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（ A 、该准则不是针对岩石材料的破坏准则 B、该准则没有考虑岩石的非均质的特性 C、该准则忽略了岩石中裂隙的相互影响 2、在地下，岩石所受到的应力一般为（）。 A、拉应力 B、压应力 C、剪应力 3、一般情况下，岩石的抗拉强度（）抗压强度。 A、等于 B、小于 C、大于 4、地层坍塌压力越高，井壁越（）。 A、稳定 B、不稳定 C、无关 5、初始地应力主要包括（） A 、自重应力和残余应力 B 、构造应力和残余应力 C、自重应力和构造应力三、判断改错题（每题2分，共10 分） 1、岩石中的孔隙和裂隙越多，岩石的力学性质越好。）。如果围岩渗透性很好，停泵后裂缝内的压力将逐渐衰减到（）。 4、通常情况下，岩石的峰值应力及弹性模量随着应变率降低而），而破坏前应变则随着应变率降低而（）。 5、一般可将蠕变变形分成三个阶段：第一蠕变阶段或称（变阶段或称（）。但蠕变并一定都出现这三个阶段。）；第二蠕变阶段或称（）；第三蠕6、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（）。

岩石力学计算题

第2章岩石物理力学性质例：某岩样试件，测得密度为1.9kg/cm3，比重为2.69，含水量为29%。试求该岩样的孔隙比、孔隙率、饱和度和干容量。解：孔隙比：83.019 .1) 29.01(69.21) 1(=-+= -+?= γ ωεd 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 例某岩石通过三轴试验，求得其剪切强度c=10MPa ，υ=45°，试计算该岩石的单轴抗压强度和单轴抗拉强度。解：由例大理岩的抗剪强度试验，当σ1n=6MPa, σ2n=10MPa ，τ1n=19.2MPa, τ2n=22MPa 。该岩石作三轴抗压强度试验时，当σa=0，则Rc=100MPa 。求侧压力 σa=6MPa 时，其三轴抗压强度等于多少？解：（1）计算内摩擦角υ φστtg C n n 11+= （1） φστtg C n n 22+= （2）联立求解： 021212219.2 0.735106 n n n n tg ττφφσσ--= ==?=-- （2）计算系数K ： 7.335sin 135sin 1sin 1sin 10 =-+=-+=φφK （3）计算三轴抗压强度： 0100 3.7612.22C a S S K MPa σ=+=+?= 第3章岩石本构关系与强度理论例：已知岩石的应力状态如图，并已知岩石的内聚力为4MPa ，内摩擦角为35°。求：（1）各单元体莫尔应力圆，主应力大小和方向；（2）用莫尔库仑理论判断，岩石是否发生破坏

岩石力学模拟题

《岩石力学》模拟题（补）一.问答题 1. 岩石的流变模型的基本元件有哪几种？分别写出其本构关系。答：流变模型有三个基本元件：弹性元件、塑性元件和粘性元件（1）弹性元件：是一种理想的弹性体，其应力应变关系为： σ=K×ε σ——应力； K——弹性系数；ε——应变。（2）塑性元件：物体所受的应力达到屈服极限时，便开始产生塑性变形，应力不增加，变形仍不断增加。本构方程为：当σ<σs时，ε= 0 当σ≥σs时，ε→∞ σs——岩石屈服极限；（3）粘性元件：应力与应变速率成正比的元件： d σ= dt 2.岩石抗剪强度有哪几种测定方法？如何获得岩石的抗剪强度曲线？答：岩石抗剪强度测定方法包括：直剪试验、倾斜压模剪切法试验和三轴试验。（1）直剪试验是在试件上施加法向压力N，然后在水平方向逐级加水平剪应力T，直至达到最大值T max试件发生破坏为止。用一组岩样（4~6块），分别记录不同法向压力条件下的水平剪应力，得到σ~τ关系曲线，即为岩石的抗剪强度曲线。（2）倾斜压模剪切法试验：将试件放在剪切夹具的两个钢制的倾斜压模之间，得到剪切面上的正应力和剪应力，试验时，用一组岩样（4~6块），分别记录不同剪切面与水平面夹角条件下，破坏面上的剪应力和正应力，得到的σ~τ关系曲线，即为岩石的抗剪强度曲线。（3）三轴试验：用一组岩样（4~6块），分别记录不同围压σ3条件下，岩石试样破坏时的最大正应力σ1，在σ~τ关系曲线在得到不同的摩尔园，这些摩尔园的切线，即为岩石的抗剪强度曲线。 3．简述地应力的形成原因。答：地应力的形成主要与地球的各种运动过程有关，其中包括（1）大陆板块边界受压引起的应力场，产生水平受压应力场，（2）地幔热对流引起的水平挤压应力，（3）由地心引力引起的重力应力场，（4）岩浆侵入引起的应力场，（5）地温梯度引起的应力场，（6）地表剥蚀产生的应力场。 4.简述露天矿边坡人工加固治理的方法。答：边坡人工加固是对现有滑坡和潜在的不稳定边坡进行治理的一项有效措施，而且，它已发展成为提高设计边坡角、减少剥岩量、加速露天矿的开发速度，提高露天开采经济效益的一条途径。目前人工加固边坡的具体方法有：1）挡墙及混凝土护坡；2)抗滑桩；3)滑动面混凝土抗滑栓塞；4)锚杆及钢绳锚索；5)麻面爆破；6)压力灌浆。 5.什么叫蠕变、松弛、弹性后效和流变？不稳定蠕变一般包括几个阶段？每个阶段的特点是什么？答：蠕变：当应力不变时，变形随时间增加而增加的现象。松弛：当应变不变时，应力随时间的增加而减小的现象。弹性后效：加载和卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。

岩石力学试卷二及答案

20～20学年第学期级专业试题学号：姓名： ……………………………………密…………封……………线………………………………… 一二三四五六七八九总分一、简答题：（30分） 1、岩石的常用物理指标有哪些？它们与岩石的强度之间大致有什么关系？（5分） 2、现场测定岩体变形指标的试验方法有哪些？（5分） 3、简述水对岩石强度的影响。（5分） 4、影响岩石应力-应变曲线主要因素有哪些？是如何影响的？（5分） 5、什么是岩体初始应力场？岩体内产生应力的原因有哪些？（5分）第1页共6 页

20～20学年第学期级专业试题学号：姓名： ……………………………………密…………封……………线………………………………… 6、何谓喷锚支护，它与传统的老式支护有何区别？（5分）二、作图题（5分）什么是岩石的蠕变？试作图说明岩石流变三阶段的特点：三、填空题: （0.5/空）(共20分) 1、岩石力学是研究岩石的，是探讨岩石对。岩石力学研究的主要领域可概括为、、。研究方法主要有、、、。 2、岩石的破坏形式：、、。 3、影响岩石抗压强度的主要因素一般有：、和、、、、、、、等。 4、格里菲斯理论把岩石看作为有材料，岩石之所以破坏是由于在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第2页共6 页20～20学年第学期级专业试题

应力集中所致外，还可以是引起裂隙沿裂隙长轴方向发生。 5、已知材料的弹性模量E 和泊松比μ，用它们来表示G:λ：、 K:。 6、在1=o k 的四周等压地应力场rH v h ==σσ作用下，围岩中的径向应力r σ都岩体中的初始应力；切向应力θσ则岩体中的初始应力，在洞壁上达最大值。由理论上可以证明，开挖洞室的影响范围是。 7、岩压力是由于洞室开挖后岩体和而形成的。由于岩体而对支护或衬砌的压力，称为“变形压力”；将由于岩体而而对支护或衬砌的压力，称为“松动压力”。 8、按压力拱理论分析，在可形成压力拱的洞室内，压力拱的高度是，洞室顶部的最大垂直压力在拱轴线上大小为，洞室任何其它点的垂直山岩压力等于。四、选择题：（2/题）（共10分） 1、岩石与岩体的关系是（）。（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（） 2、a.)(42 y xy Rt Rt στ+=（） b.)(42 y xy Rc Rt στ+=（） c.)(42 x xy Rt Rt στ+= （） d.)(42 x xy Rc Rt στ+= （） 3、岩质边坡的圆弧滑动破坏，一般发生在（）。（A ）不均匀岩体（B ）薄层脆性岩体（C ）厚层泥质岩体（D ）多层异性岩体 4、计算岩基极限承载力的公式中，承载力系数主要取决于下列哪一个指标？（）（A ）（B ）C （C ）（D ）E 5、下列关于岩石初始应力的描述中，哪个是正确的？（）。（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；第 3页共 6 页 20～20学年第学期级专业试题学号：姓名： ……………………………………密…………封……………线………………………………… 五、计算题：（35分）

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(=-+= -+?= γ ωεd v 孔隙度：%3.45%10083 .0183 .0%1001=?+=?+= v v n εε 饱和度：%9483 .0% 2969.2=?= =ε ω G 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V ω γ= 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

岩石力学复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案岩石力学(专科) 一、名词解释： 1.岩体 2.围岩 3.稳定蠕变 4.柔性支护 5.塑性破坏 6.稳定蠕变 7.剪胀8.长期强度 9.脆性破坏10.端部效应 11.构造应力12.松脱地压 13.非稳定蠕变14.结构面充填度 15.变形地压16.延性 17.蠕变18.岩体结构 19.真三轴试验20.扩容 21.剪胀率二、问答题： 1.解释锚杆支护的挤压加固作用，并指出其适用条件。 2.说明不连续面的起伏对不连续面抗剪强度的作用，写出无充填规则齿状不连续面的抗剪强度表达式。 3.解释锚杆支护的组合作用，并指出其适用条件。 4.什么是常规三轴压缩试验？试指出在常规三轴试验中，随围压增大，岩石的抗压强度和变形特征。 5.解释断层和水对露天矿边坡稳定性的作用。 6.说明岩石单轴压缩试验中产生端面效应的原因，如何消除端部效应对试验结果的影响？ 7.岩石有哪些基本破坏方式？莫尔-库论理论和格里菲斯理论分别适用于哪种破坏方式？ 8.对岩石进行三轴压缩试验，试问在不同的围压条件下，岩石的变形性质、弹性模量和强度可能发生的变化是什么？ 9.简述采用喷射混凝土对巷道进行支护的力学作用。 10.如何根据岩石的单轴压缩试验曲线确定岩石的三种弹模？岩石的三种弹模分别反映岩石的什么特征? 11.岩石在普通试验机上进行单轴压缩试验，试问有哪几种典型的应力应变曲线形式（要求画出相应的曲线）？三、判断题： 1.图1所示为被一组节理切割的岩体所处的受力状态（应力圆）以及组成岩体的岩石的强度曲线（a ）和节理强度曲线（b ），图中节理面法线与最大主应力之间的夹角为α。试判别图中表示的分析结果是否正确。 [ ] a.岩体沿节理剪切破坏( ) b. 岩体沿节理剪切破坏( ) 图1 2.设计一条水平坑道断面如图2所示，其长轴与原岩应力分量p 平行，短轴与原岩应力分量q 平行。已知1/>q p 。这样的坑道断面布置将使围岩处于较好的应力状态或是不好的应力状态。 [ ]

《岩石力学》考研计算题

3.1 某均质岩体的纵波波速是，横波波速是，岩石容重，求岩体的动弹性模量，动泊松比和动剪切模量。解：弹性理论证明，在无限介质中作三维传播时，其弹性参数间的关系式如下：动泊松比动弹性模量动剪切模量G，按公式计算题（普氏理论，次生应力） 1抗拉强度的公式是什么？巴西法p41. St=2P/πD·t=0.636P/D·t P-劈裂载荷 D、t-试件直径、厚度 2将岩石试件单轴压缩压应力达到120MPa时，即破坏，破坏面与最大主应力方向夹角60 度，根据摩尔库伦准则计算1岩石内摩擦角2正应力为零时的抗剪强度（就是求C） α=45°+ψ；τ=C+fσ=C+σtanψ增加公式Sc=2Ccosψ/（1 - sinψ） 3计算原岩自重应力的海姆假说和金尼克假说的内容?和各自的公式？p85 海姆假说：铅垂应力为上覆掩体的重量，历经漫长的地质年代后，由于材料的蠕变性及地下水平方向的约束条件，导致水平应力最终与铅垂应力相均衡。公式：σ1=σ2=σ3=ρgz=γz 金尼克假说：铅垂应力仍是自重应力σz=γz，而水平方向上，均质岩体相邻微元体相互受到弹性约束，且机会均等，故由虎克定律应有εx=[σx-ν(σy+σz)]/E=0 εy=[σy-ν(σx+σz)]/E=0，得到自重力的水平分量为σx=σy=νγz/（1-ν）

例题求在自重作用下地壳中的应力状态：如果花岗岩，泊松比，则一公里深度以下的应力是多少？解：因为地壳厚度比地球半径小的多。在局部地区可以把地表看作一个半平面，在水平方向为，深度也无限。现考虑地面下深度Z 处的一个微小单元体。它受到在它上边岩、土体重量的压力。在单位面积上，这个重量是，其中，是它上面物体的体积，是物理单位体积的重量，因此：如果单元体四周是空的，它将向四周膨胀，当由于单元体四周也都在自重作用下，相互作用的影响使单元体不能向四周扩张。即；解之，则得：对于花岗岩，，一公里深度以下的应力为：由此可见，深度每增加一公里，垂直压力增加，而横向压力约为纵向压力的三分之一。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(=-+= -+?= γ ωεd v