岩体力学期末考试最新知识点

1.岩体力学：是研究岩体和岩体力学性能的一门学科，是探讨岩石和岩体在其周围物理环境（力场、温度场、地下水等）发生变化后，做出响应的一门力学分支。

2.岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体。

3.岩体：一定工程范围内的自然地质体。

4.岩石和岩体的不同之处：岩体是由岩石块和各种各样的结构面的综合体。

5.岩石的结构：组成岩石最主要的物质成分、颗粒大小和形状以及相互结合的情况。

6.岩石的构造：指组成岩石的成分在空间分布及其相互间的排列关系。

7.岩石按成因分：岩浆岩、沉积岩、变质岩

8.岩体结构的两大要素：结构体和结构面

9.岩体的力学特征：不连续性、各向异性、不均匀性、赋存地质因子特性、残余强度特性

10.岩体力学的研究任务：1、基本原理方面2、实验方面3、实际工程应用方面4、监测方面

11.岩石的质量指标：指描述岩石质量大小有关的参数，通常采用岩石单位体积质量的大小表示，包括岩石的密度和颗粒密度。

12.岩石的密度：指岩石试件的质量与岩石试件的体积之比

13.岩石的颗粒密度ρs：岩石固体物质的质量与固体的体积之比（ρs=m s/V c)

14.岩石的孔隙性：是反应了岩石中微裂隙发育程度的指标。

15.岩石的吸水率：指岩石吸入水的质量与试件固体的质量之比

16.岩石的吸水率分为：自由吸水率ωa和饱和吸水率ωsa

17.软化系数：指岩石饱和单轴抗压强度的平均值与干燥状态下的单轴抗压强度平均值的比值

18.岩石的膨胀特性：通常以岩石的自由膨胀率、岩石的侧向约束膨胀率、膨胀压力

19.岩石的单轴抗压强度：指岩石试件在无侧限条件下，受轴向里作用破坏时，单位面积承受的最大荷载，即R c=P/A

20.岩石的抗拉强度：指岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破坏时单位面积所能承受的最大拉力

21.岩石抗拉强度试验方法：1、直接拉伸法2、抗弯法3、劈裂法4、点荷载试验法

22.岩石的剪切强度：指岩石在一定的应力条件下所能抵抗的最大剪应力

23.岩石抗剪强度的试验方法：1、抗剪断试验2、抗切试验3、弱面抗剪切试验

24.三向压缩应力作用下的破坏形式：低围压-----劈裂；中围压----斜面剪切；高围压---塑性流动

25.岩石模量有：初始模量、切线模量、割线模量

26.脆性破坏：指应力超出了屈服应力后不表现出明显的塑形变形特性，这类破坏是脆性破坏

27.扩容：指岩石受到外力作用后，发生非线性的体积膨胀，且这一体积膨胀是不可逆的

28.岩石的流变性包括：1、岩石的蠕变2、岩石的应力松弛3、岩石的长期强度

29.蠕变：是指岩石在恒定的外力作用下，应变随时间的增长而增长的特性，也称作徐变。

30.应力松弛：是指在应变保持不变的条件下，应力随时间的增长而减小的特性

31.长期强度：是指在长期荷载作用下岩石的强度

32.基本的力学介质模型：弹性介质模型、塑性介质模型、黏性介质模型

33.马克斯韦尔模型：弹簧和黏壶串联

34.凯尔文模型：弹簧和黏壶并联

35.经典强度理论：最大正应力理论、最大正应变理论、最大剪应力理论、最大应变能理论

36.格里菲斯强度理论：岩石的单轴抗压强度是抗拉强度的8倍

37.区别岩体静力学和动力问题的依据是岩体应变率的大小

38.应力波：应力波就是应力在固体介质中传播。分为弹性波、黏弹性波、塑性波、冲击波

39.结构面按其成因分为原生节理、构造节理、次生节理；按其发育的规模大小对工程的影响分为绝对分类和相对分类。

40.裂隙度：是指沿着某个取样线方向，单位长度上节理的数量。K=n/l

41.切割度：是指单位面积的岩体中结构面面积所占的比例。X e=a/A=(a1+a2+…+a n)/A

42.一般剪切试验的顺序是先施加法向力，再施加剪切力。

43.结构面的变形特性分为结构面的法向变形特性和剪切变形特性。

44.结构面的法向变形特性分为结构面的法向弹性变形和结构面的法向闭合变形。

45.爬坡效应：σ＜σT，τ=σtan（φj+β）

切齿效应：σ＞σT，τ=C j+σtanφj

46.从岩体单元的尺寸效应图可获得的结论：存在于岩体中的结构面，对岩体力学特性的影响，与人们所选取的研究单元的大小有关。

47.由莫尔-库伦直线的强度理可知，所谓某个面上的强度或者沿某个面产生破坏，通常应满足两个条件：一是作用在该面上的剪应力应该大于或等于作用于该面的极限剪应力；二是破坏面的角度应该同该面与最大主应力的夹角相等。

48.计算变形模量的方法大致有如下几种方法：按室内试验所得的应力-应变曲线求得、按岩体变形机理、力学“等价”模型计算以及按现场岩体力学试验求得。

49.室内的岩样试验，由于体积小，也脱离了现场岩体的地质力学特性，因而不能充分地反映岩体力学性能；而岩体的野外现场试验较为全面地反映岩体力学性能的全貌，这是室内岩石试验所不及的。

50.工程岩体分类的目的：达到经济、合理、安全地完成工程建设项目。

51.工程岩体分类为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据。

52.工程岩体分类笼统的分成通用性和专业性。

53.工程岩体分类的原则：1应与所涉及的工程性质，即工程运营的目的密切地联系在一起；2

应尽可能采用定量的参数；3分类的级数应合适；4分类方法与步骤应简单明了；5应有明确的物理意义，并且还应该是独立的影响因素。

54.《工程岩体分级标准》采用了岩石的坚硬程度和岩体完整程度作为评定岩体基本质量指标的两个分级因素对这两个因素确定时，采用了定性划分、定量指标两种方法。

55.岩体的初始应力：指岩体再天然状态下所存在的内在应力，在地质学中，又称为地应力。主要是由岩体自重应力和构造应力所引起的。

56.影响岩体初始应力状态的因素：自重应力和地质构造（主要因素）、地形、地质构造形态、岩体力学性质、水、温度等

57.岩体初始应力的测量方法：应力恢复法、应力解除法、应变恢复法、应变解除法、水压致裂法、声发射法、X射线法、重力法等共八类（或者分为直接测量法和间接测量法）

58.高地应力现象和判别准则：1、高地应力现象（岩心饼化现象、岩爆、探洞和地下隧道的洞壁产生剥离、岩质基坑底部隆起、剥离以及回弹错动现象、野外原位测试得的岩体物理力学指标比实验室岩块试验结果高）2、高地应力判别准则

59.岩爆：围岩处于高应力场条件下所产生的岩片（块）飞射抛散的现象叫岩爆

60.岩爆类型：破裂松脱型、爆裂弹射型、爆炸抛射型

61.岩爆的防治：1、围岩加固措施2、改善围岩应力条件3、施工安全措施（躲避及清除浮石）

62.围岩：由于人工开挖使岩体中应力状态发生了变化的这部分岩体称作围岩。

63.围岩的二次应力：指开挖后岩体在无支护条件下，经应力调整后达到新的平衡的应力状态。

64.分析围岩的二次应力状态必须掌握两个条件：一是岩体自身的力学性质包括它的变形特性和强度特性；二是岩体的初始应力状态。

65.围岩的二次应力状态其分布的主要特征分为：1威严的二次应力呈弹性分布；2围岩的二次应力状态呈弹塑性分布。

66.围岩压力分为：松动压力、形变压力、冲击压力、膨胀压力。

67.岩质边坡的加固措施有：排水措施。刷方减重、支挡措施。

68.岩基：是指建筑物以岩体作为持力层的地基。

69.岩基的破坏模式有：开裂、压碎、劈裂、冲剪、剪切。

70.岩基承载力特征值可由岩基载荷试验方法确定，也可根据室内岩石饱和和单轴抗压强度计算。

71.岩石的基本物理性质：

岩石的质量指标：岩石的密度（天然的密度、饱和密度、干密度、重力密度）、岩石的颗粒密

度

岩石的水理性质：岩石的含水性质（岩石的含水率、岩石的吸水率）、岩石的渗透性

岩石的抗风化指标：软化系数、岩石耐崩解性指数、岩石的膨胀性（岩石的自由膨胀率、岩石

的侧向约束膨胀率、膨胀压力）

72.单轴抗压强度的实验要求：

时间的直径或边长为48~54mm；高度为直径的2.0~2.5倍；试件两端面的不平行度不得大于0.05mm；沿试件的高度上直径或边长的误差不得大于0.3mm；两段面应垂直与试件轴线，偏

差不得大于0.25°等，试件一组为3块

73.影响岩石强度特性的主要因素有哪些？

对单轴抗压强度的影响因素有承压板、岩石试件尺寸及形状（形状、尺寸、高径比），加载速率、环境（含水率、温度）。对三相压缩强度的影响因素：侧向压力、试件尺寸与加载速率、

加载路径、孔隙水压力。

74.什么是岩石的应力应变全过程曲线？并分析其过程

应力应变全过程曲线：是指在刚性实验机上进行实验所获得的包括岩石达到峰值应力之后的应

力应变曲线。

应力应变曲线分析：OA阶段：压密阶段，曲线呈上凹形；AB阶段：弹性阶段，基本呈直线；BC阶段：塑性阶段，下凹状

75.简述岩石刚性实验机的工作原理。

压力机加压（贮存弹性应能）岩石试件达峰点强度（释放应变能）导致试件崩溃。AA’O2O1面积—峰点后，岩块产生微小位移所需的能。ACO2O1面积——峰点后，刚体机释放的能量（贮存的能量）。ABO2O1——峰点后，普通机释放的能量(贮存的能量)。当实验机的刚度大于岩石的刚度，才有可能记录下岩石峰值应力后的应力应变曲线

76.影响岩体弹性波速度的因素：

1、岩石种类、密度及其生成年代；

2、岩体中裂隙或夹层；

3、岩体的有效孔隙率及吸水率；

4、岩体的各向异性

5、岩体的受力状态。

77.蠕变曲线的分析：

典型的岩石蠕变曲线分三个阶段第Ⅰ阶段：称为初始蠕变段或者叫瞬态蠕变阶段。在此阶段的应变一时间曲线向下弯曲；应变与时间大致呈对数关系，即ε∝㏒t。第Ⅱ阶段：称为等速蠕变段或稳定蠕变段。在此阶段内变形缓慢，应变与时间近于线性关系。第Ⅲ阶段：称为加速蠕变段非稳态蠕变阶段。此阶段内呈加速蠕变，将导致岩石的迅速破坏。

78.简述巴顿对结构面强度的尺寸效应的研究结果。

1、随着结构面面积的增大，峰值剪应力随之减小；

2、随着结构面面积的增大，峰值剪应力所对应的剪切位移随之增大；

3、随着结构面面积的增大，结构面的剪切位移曲线由脆断型向软弱型过渡；

4、随着结构面面积的增大，结构面的扩容量也具有随之减小的趋势。

79.描述结构面特征的基本参数有哪些。

1、产状；

2、间距；

3、延展性；

4、粗糙度和起伏度；

5、结构面面壁强度；

6、结构面的开度与充填物；

7、结构面的渗透性；

8、结构面的组数和岩块的尺寸。

80.节理闭合阶段之后的岩体变形曲线分为四种类型：

1表示岩体与岩石一样具有弹性性能；

2表示节理面上一点的力学性能，它反映了岩体内部破裂，也可能是局部发生剪坏；

3表示离开变形直线的部分为内部塑性变形的结果；

4该曲线是变质岩（千枚岩、石英岩）的变形曲线。

81.由应力计算公式得到的基本规律。

1由于开挖而产生的围岩弹性二次应力状态，与岩体的弹性常数E，μ无关；

2二次应力状态与径向夹角θ无关，其应力状态在一个圆环上是相等的；

3若洞室开挖半径r a与径向距离r的比值r a/r相同，则其二次应力状态也将相同；

4洞周的二次应力状态初始应力p0的大小有关。

82.影响围岩压力的因素：

地质方面的因素：1岩体的完整性或破碎程度；2各结构面的特征；3地下水的活动状况；4岩体力学特征，包括岩体的岩性、坚硬程度、抵抗变形的能力等。

工程方面的因素：1洞室的形状和尺寸；2支护结构的形式和刚度；3洞室的埋置深度或覆盖层厚度；4施工中的技术措施。

83.简述新奥法建设隧道的基本思想。

答：新奥法先进的了理念主要表现在对岩体的认识，它提出二次应力额作用和结构面的切割是岩体失稳的主要因素；并认为洞室开挖后所产生的围岩开挖后所产生的围岩压力是由岩体与支护结构共同承担，而且某种意义上来说，岩体承担了围岩压力的主要部分，新奥法应用共同作用的理

论作为隧道建设的指导思想，合理的利用了岩体作为支护结构的一部分，摒弃了过去将岩体作为对支护结构作用的荷载和采用厚衬砌的传统做法，这两点是新奥大的精髓。