岩石力学1

第一章 复习思考题

1、岩块具有哪些力学特征？

答：1.岩块的力学性质与组成岩块的矿物成分及其相对含量有关。一般来说，含硬度大的粒柱状矿物愈多，岩块强度越高。含硬度小的片状矿物越多，岩块的强度越低。

2．胶结连接的岩块强度 硅质胶结>铁质、钙质胶结>泥质胶结

3.岩块的力学性质与组成岩块的岩石结构构造有关。颗粒形状 强度：粒状、柱状>片状>鳞状。 颗粒大小 强度：粗粒<细粒

4.岩块的力学性质与岩块的微结构面发育程度有关，微观结构面削弱岩块强度，导致各向异性

5.岩块的风化程度对岩块力学性质也有影响。导致岩块的硬度降低，抗变形能力减弱，渗透性增加

2、软弱结构面具有哪些地质特性？

答：1.由原岩的超固结胶结式结构变成了泥质散状结构或泥质定向结构2.粘粒含量很高

3.含水量接近或超过塑限

4.密度比原岩小

5.常具有一定的胀缩性

6.力学性质比原岩差

7.强度低8.压缩性高9.易产生渗透变形

3、结构面特征对岩体性质的影响是什么？

答：1.产状：常用走向，倾向和倾角表示，结构面与最大主应力之间的关系控制着岩体的破坏机理与强度。当结构面与最大主平面的夹角β为锐角时，岩体将沿结构面滑移破坏；当β=90°时则表现为平行结构面劈裂拉张破坏；β=0°表现为横切结构面产生剪断岩体破坏2.连续性：常用连续性系数K ，迹长和面连续性系数表示，K 在0~1之间，K 值愈大说明结构面连续性愈好，当 K=1时，结构面完全贯通。结构面的连续性对岩体的变形、变形破坏机理、强度及渗透性有很大的影响。3.密度：密度控制着岩体的完整性和岩块的强度。一般的，结构面发育越密集，岩体的完整性越差，岩块的块度愈小，进而导致岩体的力学性质变差，渗透性增强4.张开度：使结构面实际接触面积减少，导致结构面粘聚力降低和渗透性增大。当结构面张开且被外来物质填充时，则其强度主要由充填物决定5.形态：结构面的形态对岩体的力学性质及水力学性质存在明显的影响。

6.充填胶结：结构面经胶结后，总的来说力学性质有所改善。

4、《岩土工程勘察规范》（国标GB50021-2001）用哪两个指标来评价岩块的风化程度 答：波速比v k 和风化系数f k 风化程度（硬质岩石按波束指标的风化分级） 全风化;强风化；中等风化；微风化；未分化

5、岩体的定义是什么？

答：在地质历史过程中形成的，由岩块和结构面组成的具有一定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。

6、按结构类型划分岩体有哪五种？

答：整体状结构，块状结构，层状结构，碎裂结构，散状结构等五种类型。

7、为什么要进行岩体工程分类？岩块和岩体的工程分类方法有哪些？

答：总的来说是为工程服务。岩体工程分类既是工程岩体稳定性分析的基础，也是岩体工程地质条件定量化的一个重要途径

岩块工程分类方法：（1）迪尔和米勒的双指标分类（2）按岩石强度分类

（4）巴顿岩体质量分类

第二章 复习思考题

1、岩石密度对岩石力学性质有何影响？

（岩石密度分为颗粒密度和块体密度）

答：1.密度越大，岩石强度越高2.密度大小也决定于地下工程的几何尺寸及其布置

2、岩石空隙性对岩石力学性质有何影响？

答：（1）一般来说，空隙率愈大，岩块强度愈大，塑性变形和渗透性愈大（2）空隙率越大岩石抗风性降低（3）对可溶性岩石来说，空隙率愈大岩石力学强度愈小并且其透水性增强（4）空隙中充填物的存在，形成软弱结构面

3、岩石的吸水率、饱水率和饱水系数有何区别？

答：（1）吸水率：指的是岩石试件在常温常压下自由吸入水的质量与岩样干质量之比

（2）饱水率：指的是岩石试件在高压或真空条件下吸入水的质量与岩样干质量之比

（3）饱水系数：岩石的吸水率与饱和吸水率之比

4、岩石软化性对岩石力学性质有何影响？

答：岩石软化性：指岩石浸水饱和后强度降低的性质；常用软化系数KR 表示。

影响：1.KR 愈小，岩石软化性愈强。在水的作用下岩石承载能力降低2.KR 愈小，岩石的抗冻性和抗风化能力越差3.KR 愈小，岩石的工程地质条件愈恶劣工程稳定性也越差。

5、岩石透水性与哪些因素有关？它对岩石力学性质有何影响？

答:用渗透系数K 表示透水性K=U/J(U 为渗透流速J 为水力梯度),影响因素岩石中空隙的大小，数量、方向、及连同情。透水愈大，岩体力学性质愈差，强度愈低

6、如何表征和计算岩石的密度、空隙性、吸水性、软化性和透水性。

岩石的密度：1、颗粒密度(ρs)ρs= ms/Vs 2、块体密度(ρ) ρ=m/V

空隙性用孔隙率（n ）表征

总空隙率(n)

总开空隙率(no) 大开空隙率(nb) 小开空隙率(na) 闭空隙率(nc)

吸水性用吸水率(Wa)表征岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量(mw1)与岩样干质量(ms)之比，用百分数表示

%10000⨯=V

V n v %100⨯=V

V n vb b b va a n n V V n -=⨯=0%1000%100n n V V n vc c -=⨯=%100)1(%100⨯-=⨯=s d v V V n ρρ %1001⨯=w a m m W

软化性用软化系数(KR)为岩石试件的饱和抗压强度(σcw)与干抗压强度(σc)的比值

透水性用渗透系数（K ）

第三章 复习思考题

1、在单轴压缩连续加载条件下，岩块变形有何特征？结合应力--应变曲线分阶段加以阐述。

答：1.孔隙隙压密阶段，OA 曲线上凹曲线斜率随之增加而增大，表明岩块中微裂隙被压密，形成早期非线性形变2.弹性变形阶段（AB 段)曲线呈直线，表明岩块变形随σ成正比例增加，且为弹性形变。3.微破裂稳定发展阶段（BC 段）：曲线偏离直线，表明岩块内出现新的微裂隙，并且随σ增加而逐渐发展为塑性变形4.非稳定破裂发展阶段（CD 段）曲线下凹，微破裂的发展出现了质的变化。由于破裂过程造成的应力集中效应显著岩块内微裂隙不断发展，直到试件破坏5.破坏后阶段（D 点以后阶段）：曲线反向下凹，表明岩块内部结构完全破坏，形成宏观破裂面，变形主要表现为，沿宏观破裂面的块体滑动，但岩块并不完全失去承载能力。

σ o A B

C

D E

ε(+) ε(-) εL εV

εd c cw R

K σσ=KJ

U =