岩石力学补充习题答案汇总青岛理工大学.doc

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、岩石力学研究内容

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、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。0C 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）是指岩体内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内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描述岩体内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，而且与岩体内的结构面有关，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 和内摩擦角Φ来表示。

⑨常用来测定岩石抗剪强度的室内方法有：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))()((22

322222

1=---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