中南大学岩体力学考试题

一、名词解释（本题10分，每小题4分）
1、岩石质量指标：
2、岩石流变：
3、结构面状态：
4、岩体工程分类：
5、围岩：
二、判断题（本题10分，每小题1分，共10小题）
1、岩体力学的创始人为太沙基，土力学的创始人为米勒。

（ ）
2、岩体力学单轴试验曲线为采用液压伺服试验机做的全应力应变曲线。

（ ）
3、当计算岩体工程的弹性变形时，弹性模量应采用切线弹性模量；当计算总变形时，弹性模量应采用隔线弹性模量。

（ ）
4、采用添加润滑试件端部（如垫云母片：涂黄油在端部）和加长试件是方法可以减小端部效应。

（ ）
5、方形构件劈裂实验，当a c /小于等于0.25时，理论计算压力与压条下压力分布方式无关。

（ ）
6、岩体结构面胶结一定充填，充填不一定胶结。

（ ）
7、岩体试验过程中，法向压力较大时，可能发生剪胀；法向压力较小时，可能发生剪断。

（ ）
8、岩体的水理性质主要是指吸水性、软化性、膨胀性和崩解行，以及抗冻性和渗透性。

岩石软化性愈强，饱和度越高。

（ ）
9、国际岩石力学学会（ISRM ）建议：岩石单轴试验的加载速率为0.5-1秒/MPa ，从开始试验直至试件破坏的时间为5-10分钟。

（ ）
10、构造应力场分析是岩体力学问题研究中一项重要工作，可以确定构造应力场的主应力方向和大小。

（ ）
三、填空题（本题20分，每题2分，共10小题）
1、岩石的全应力曲线分为_______、_______两大区段和五个阶段。

2、_______判断是从材料内部结构研究其破坏机理的良好开端，为岩石的裂缝发展提供了一个近似理论。

3、_______判断在岩体力学的试验室试验结果和岩体力学参数之间架了一座桥梁，克服了借助经验方法将岩石力学参数进行拆减的缺陷。

4、岩石综合勘察方法包括_______和_______。

5、蠕变曲线上的弹性应变和粘性应变各占一半处的时刻对应的时间叫_______。

6、围压增大到某一数值时，岩石的变形特征接近理想弹塑性，其破坏形式由脆性破坏转为塑性破坏，对应围压称为_______。

7、重大岩体工程需要测定原位的变形参数和强度试验，常用的岩体原位测量方法有表面承压板试验和_______。

8、_______为具有等角度性的赤平投缘；_______为具有等面积度性的赤平投缘。

9、某一个受力面上正压力的极值叫做_______，该受力面可能存在剪应力可能不等于零，所以其一般不等于主应力；只有在三个正交平面上的剪应力都为零时，其才等于主应力。

10、当外加应力小于岩石历史上所受过的最大应力时，声发射活动不明显，而当外加力超过历史上所受的最大应力时，声发射活动突然加剧，而且在各个方向受力都如此，此效应叫做_______。

四、选择题（本小题24分，每小题3分）
1、关于岩石蠕变试验流变力学组合模型原件的描述中，哪一个是错误的（）
A、有瞬时弹性应变阶段，则有弹性元件；
B、瞬时弹性变形后应变随时间发展，有粘性元件；
C、应力松弛为不完全松弛，有塑性元件；
D、应力松弛为不完全松弛，有粘性元件；
2、岩体破坏准则的下列描述中，哪一个是错误的（）
A、莫尔强度曲线是各种应力状态的极限应力圆包络线，可以适合于拉伸破坏，而莫尔-库伦准则本质上不适合拉应力状态；
B、莫尔强度曲线并非线性曲线，而莫尔-库伦强度曲线是一条直线；
C、莫尔-库伦强度曲线可用一个面的正应力和剪切应力的关系式表达，也可用最大和最小正应力的关系表达，其最小正应力不可以小于零；
D、莫尔准则没有明确的强度参数概念，而莫尔-库伦准则引入粘结力和内摩擦角等明确力学强度参数；
3、结构面与岩体之间的关系描述中，哪一个是错误的（）
A、岩体一定含有结构面，具有结构面是岩体的一个重要特征；
B、结构面和结构体是岩体的基本组成部分；
C、结构面和岩体的静力学特征是固定不变的；
D、在结构体强度高时，岩体的力学特征由结构面力学特征决定。

4、关于结构面强度下列的说法中，哪一个是错误的（）
A、结构面具有一定的厚度，随着结构面夹层厚度的增加，其抗剪强度变化不大；
B、结构面充填物对其抗剪强度影响很大，随着结构面颗粒直径增大而增大，超过30mm，变化不大；
C、结构面含水量对其抗剪强度影响很大；
D、结构面抗剪强度服从莫尔-库伦准则，其粘聚力有可能等于零。

5、关于岩体初始应力的说法中，哪一个是错误的（）
A、岩体初始应力分布大小随深度变化而变化。

铅锤应力随深度增加而增加，水平随深度变化不大；
B、岩体初始应力原位测量方法包括应力解除法和水压致裂法；
C、断层以及断层破碎带附近的局部范围内是应力降低区；
D、在高山环绕的山谷底部，铅垂应力大于按覆盖岩石自重计算的理论值。

6、平面滑动时滑动面倾角β、坡面倾角α、滑动面摩擦角ϕ的关系是哪一个
（ ）
A 、ϕαβ==
B 、ϕβαβ>>且
C 、ϕβα>>
D 、ϕβαβ≤≤且
7、关于围岩喷锚支护的说法中，哪一个是错误的（ ）
A 、围岩喷锚支护属于主动支护，能充分发挥围岩自稳能力，能及时有效地控制和调整围岩应力的重分布；
B 、喷混能使得裂隙和结构体重新粘结起来，起到了良好的加固作用，提高了表面围岩的整体性和强度；
C 、锚杆可以分为端部锚固式锚杆和全厂锚固式锚杆，具有悬吊作用，组合作用，挤压加固作用；
D 、喷锚支护虽然不是软弱破碎岩体中一种最有效的支护方式，但是是矿山法开挖中一种常用的围岩支护方式。

8、关于圆形坑道围岩应力弹塑性分析，哪一种说法是错误的（ ）
A 、围岩可分为塑性区和弹性区，其中围岩塑性区分为承压区和松弛区；且围岩松弛区半径<围岩塑性区半径<围岩弹性区半径；
B 、围岩塑性区内，应力满足径向平衡条件和莫尔-库伦破坏准则；其塑性应力边界条件为塑性区径向应力与弹性区径向应力相等，松弛应力边界条件为塑性区径向应力等于原岩应力。

C 、围岩塑性区内的径向压力和切应力均随着半径增大而增大，围岩弹性区内的径向应力随半径增大而增大，切向应力随半径增大而减小；
D 、塑性区半径或松弛区半径可作为围岩加固范围确定的一个参考依据。

五、计算题（本题26分，第1、2每小题8分，第3小题10分）
1、已知岩石的单轴压缩区强度为60MPa,相应破坏面与水平面夹角为 60，求其粘聚力？当小主应力MPa 153=σ破坏时，求最大主应力1σ，破坏面上的法向应力σ和切向应力τ？（公式：ασσσασστ2cos 2,2sin 2-3131+==
）
2、已知结构面 45,35,30,45000====φϕMPa c KPa c 倾角，岩体受到
M P a
M P a 120,2013==σσ，求岩体是否破坏？发生破坏的话，是何种破坏？
3、边坡内存在一结构面 45,6.0==n MPa c ϕ，结构面倾角,4530 ==f p
ϕϕ，破面倾角坡面高度m H 35=，坡体岩体自重3/27m KN =γ，张裂隙高度为m Z 10=，张裂隙中存在水压力，水的自重3/10m kN w =γ，计算坡面的安全系数？。