岩石力学考试的题目复习重点
《岩石力学》复习资料要点

《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;岩体是指由背诸如节理、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。
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,这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)。
岩体力学复习题整理

岩体力学复习题一、判断(含填空)1、结构面组数越多,岩体强度越接近于结构面强度。
(V )*2、.在原岩体内存在着原岩应力,其方向与水平方向垂直。
(X)3、岩石蠕变与岩石类别有关,与应力大小有关。
(V)4、.弱面不仅能承受压缩及剪切作用,还能承受拉伸作用。
(X)5、岩石限制性剪切强度不是固定值,与剪切面上作用的正压力有关。
(V)6、随开采深度增加,巷道围岩变形将明显增大。
(V)7、从巷道周边围岩受力情况看,拱型断面巷道要比梯形巷道断面差。
(X)8、塑性变形与静水应力无关,只与应力偏量有关,与剪应力有关。
(V)9、平行层理面的波速(或动弹性模量)总是大于垂直于层理面。
(V)10、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5~15MPa。
(V)11、岩石三向抗压强度不是一个固定值,将随围压变化而改变。
(V)12、结构面组数越多,岩体越接近于各向异性。
(X)13、软弱岩层受力后变形较大,表明构造应力在软弱岩层中表现显著。
(X)14、对无粘聚力的松散体,由地表开始侧压力随深度成线性增长。
(V)(15、我国工程岩体分级标准中是根据①结构面;②地下水;③地应力对岩石基本质量进行修正的。
(V)16、岩石中含有的亲水性和可溶性矿物越多,软化系数越小。
(X)17、适用于拉伸破坏的判据是格里菲斯判据。
(V)18、莫尔判据没有考虑中间主应力对岩石破坏的影响。
(V)19、结构面的剪切刚度,随结构面的规模增大而减小。
(V)20、随深度的增大,铅直天然应力而增大。
(V)二、名词解释(含填空)1、岩石:指地壳中由矿物或岩屑,在地质作用下按一定规律聚集而成的自然物体(或集合体)。
2、岩体:指在自然界中处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征的岩石所组成的集合体(或自然地质体)。
3、结构面:指在地质历史(尤其是地质构造影响)过程所形成的具有一定方向,厚度较小和一定延展长度的地质界面。
如:层理、节理、片理等。
(包括物质分介面和不连续面),统称结构面。
《岩石力学与工程》(科学)总复习题.doc

《岩石力学与工程》(科学)总复习题.doc《岩石力学与工程》(科学)总复习题岩石力学总复习一、概念题1、岩体质量指标RQD。
答:将长度为10cm (含10cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比,称为岩石质量指标RQDo (P119)2、岩石的弹性模量和变形模量。
答:应力(6 )与应变(£)的比率被称为岩石的弹性模量。
岩石的变形模量为正应力5与总应变(£ e+ £ p)之比。
(P59)3、地应力及次生应力。
答:地应力是存在与地层中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力-(P129)经应力重分布形成的新的平衡应力,称为次生应力或诱发应力。
(P307)4、岩石的蠕变和松弛。
答:蠕变是当应力不变时,变形随时间增加而增长的现象。
松弛时当应变不变时,应力随时间增加而减小的现象。
(P198)5、地基承载力。
答:地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力。
(P402)6、弹性变形。
答:物体在受外力作用的瞬间即产生全部变形,而去除外力(卸载)后乂能立即恢复其原有形状和尺寸的性质称为弹性,产生的变形称为弹性变形。
(P52)7、等应力轴比。
答:等应力轴比就是使巷道周边应力均匀分布时的椭圆长短轴之比。
(P315)8、极限承载力。
答:地基处于极限平衡状态时,所能承受的荷载即为极限承载力。
(P402)9、塑性变形。
答:物体受力后产生变形,在外力去除(卸载)后变形不能完全恢复的性质称为塑性,不能恢复的那部分称为塑性变形,或称永久变形、残余变形。
(P52)10、岩石本构关系。
答:岩石本构关系是指岩石的应力或应力速率与其应变或应变速率的关系。
(P183)二、填空题1、根据结构面成因,分为原生结构面,构造结构面,次生结构面。
P822、同一岩石各种强度最大的是单轴抗压强度,中间是抗剪强度,最小的是单轴抗拉强度。
3、岩石的抗剪强度用了凝聚力c和内摩擦角中表示。
P2194、隧道轴线方向一般与最大主应力平行(一致),弹性应力状态下无关,轴对称图形无关。
岩体力学-复习资料资料

三、简答题1.简述影响岩石单轴抗压强度的主要因素。
答:(1)承压板队单轴抗压强度的影响承压板的影响主要反映在以下几方面:①试件与承压板之间的摩擦力;②当承压板的刚度很大时,其接触面的应力分布很不均匀,呈山字型;当承压板的刚度较小,呈柔性钢板时,则岩石断面的应力分布为抛物线形。
这将影响整个试件的受力状态。
因此,应该尽可能采用与岩石刚度相接近的材料。
(1分)(2)岩石试件尺寸及形状对单轴抗压强度的影响①形状影响:方形试件的四个边角会产生很明显的应力集中现象,这将影响整个试件在受力后的应力分布状态。
且加工困难,不易达到有关加工精度的要求,因此尽量选用圆柱形试件。
②尺寸影响:研究表明,岩石试件直径在大于最大矿物颗粒直径的10倍以上,强度比较稳定,因此,一般取试件直径5cm 且直径大于最大矿物颗粒直径的10倍的岩石试件作为其标准尺寸。
③岩石试件的高径比:经反复研究,当h/d ≥(2-3)时强度已趋于稳定,因此国际上一般采用高径比为2:1的试件。
(2分)(3)加载速率的影响岩石的强度一般随加载速率的提高而提高,在很高的速率下,如冲击等试验求得的强度甚至可以达到数倍慢速率的结果。
我国一般将速率控制在0.5~1MPa/s之间,且按岩石的软硬不同可取不同的加载速率。
(1分)(4)环境对强度的影响①水的影响,含水量越多强度越低,对软岩表现得更为明显。
②试验一般是在常温下进行的,温度对强度的影响不大,但在加温下,可使矿物结晶水份发生变化,使强度降低(1分)1.写出3种基本岩石力学模型代表物理元件名称、变性特征、本构方程和应力应变图形。
答:(1)弹性介质模型弹性变形通常用一个具有一定刚度的弹簧来表示。
如图所示,它将表现岩石的应力——应变在卸载时可恢复且呈线性关系的特性。
表达式:εσE = (1分)(2)塑性介质模型利用一个滑块在平面上滑动来表征岩石的塑性变形。
当作用在滑块上的外力超出屈服应力时,滑块将产生滑动。
滑动量即为塑性变形量。
《岩石力学》综合复习资料

《岩石力学》综合复习资料一、填空题1、当岩石孔隙度增大或孔隙压力增大时,岩石强度(1);当围压增大时,岩石强度(2)。
2、对于岩石而言,破坏前的应变或永久应变在(3)可作为脆性破坏,(4)作为延性破坏,(5)为过渡情况。
3、围压影响着岩石的残余强度。
随着围压加大,岩石的残余强度逐渐增加,直到产生(6)或(7)。
4、随着围压的增加,岩石的破坏强度、屈服应力及延性都(8)。
5、抗剪强度一般有两种定义:一种是指(9);另一种定义为(10)。
前者考虑到剪切破坏时岩石中包含(11)和(12);后者仅仅取决于(13)。
因此,亦有人称前者为(14),称后者为(15)。
确定岩石抗剪强度的室内实验常采用(16),从岩石三轴实验可知,当围压较低时,岩石剪切破裂线近似为(17);但当围压较高时则为(18)。
6、岩石的抗拉强度是指(19)。
可采用(20)方法来测定岩石的抗拉强度,若试件破坏时的拉力为P,试件的抗拉强度为σ,可用式子(21)表示。
7、在物理环境不变的条件下,若盐岩颗粒较大,则蠕变应变率(22)。
岩石蠕变应变率随着湿度的增加而(23)。
8、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(24)、(25)、(26)。
将这些变形单元进行不同的组合,用以表示不同的变形规律,这些变形模型由(27)、(28)、(29)。
9、在岩体中存在大量的结构面(劈理、节理或断层),由于地质作用,在这些结构面上往往存在着软弱夹层;其强度(30)。
这使得岩体有可能沿软弱面产生(31)。
10、Griffith理论说明了裂缝(32),但不能说明裂缝(33)。
11、在加压过程中,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(34)时,井眼发生破裂。
此时的压力称为(35)。
当裂缝扩展到(36)倍的井眼直径后停泵,并关闭液压系统,形成(37),当井壁形成裂缝后,围岩被进一步连续地劈开的压力称为(38)。
《岩石力学》复习题贵大

一、解释或说明1、岩石:是指矿物、岩屑按一定规律聚集起来的集合体。
2、岩石的蠕变:岩石应力保持不变应变随时间增长而增加的现象。
3、岩石的饱水率4、岩体结构面:指地质历史发展过程中,在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度,厚度相对较小的地质界面或带5、岩石质量指标(RQD)6、岩石的松弛:岩石应变保持不变应力随时间增加而减小的现象。
7、岩体的初始应力::存在于地层中未受工程扰动的天然应力为原岩应力。
包括岩体自重应力,岩体构造应力,水压力和温度压力等,主要由自重应力和构造应力组成8、岩石的吸水率9、山岩压力二、简答题1、岩石的破坏有哪几种形式及其特点?2、简述影响岩石抗压强度的主要因素。
3、简述格里菲斯强度理论的基本观点?:基本观点格里菲斯理论认为固体材料在结构构造上并非绝对均匀与连续,其内部包含有大量的微裂纹和微孔洞,在即使平均应力幅值不大的外力作用下,材料微裂纹或微孔洞边缘上的应力集中导致边缘局部区域很大的拉应力,当拉应力达到或超过其抗拉强度时,微裂纹扩展,一系列的微裂纹发生,扩展,汇聚最终导致宏观破裂。
格里菲斯只适用于脆性岩石的拉破坏情况4、对于潜在的小规模岩坡滑动,常常采用哪些方法来进行岩坡加固?5、何谓岩石地基的极限承载力?在计算岩基的极限承载力时,必需满足哪两个条件?6、工程上需要测定岩石的抗剪强度主要有哪几种?测定抗剪强度的方法有哪些?7、某岩石单轴压缩试验所得的应力-应变全过程曲线如下图所示,试分析该曲线的各变形阶段及其变形机理。
8、简述工程岩体分类的目的与原则。
三、计算题1、将一个岩石试件进行单轴试验,当压应力达到100MPa 时即发生破坏,破坏面与最大主应力作用面的夹角(即破坏所在面与水平面的仰角)为45°,假定岩石抗剪强度遵循库仑莫尔破坏准则,试计算:⑴岩石内摩擦角ϕ和凝聚力c 。
⑵在上述试验中与最大主应力作用面成25°夹角的那个平面上的抗剪强度)30(f τ。
岩石力学复习要点

1、岩石力学:固体力学的一个新分支,用以研究岩石材料的力学性能和岩石工程的特殊设计方法。
岩石:岩石是组成地壳的基本物质,它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。
岩体:岩体是指一定工程范围内的自然地质体,由岩块和各种不连续面组成的。
岩体具有如下三大特征:(1)它的边界是根据工程情况确定的。
(2)岩体经历了漫长的自然地质作用过程,并在地应力的长期作用下,在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹。
(3)至今还受到地应力,以及水、温度等因素的影响。
结构面:结构面是指在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度,厚度相对较小的地质界面或带,即强度低、易变形的面或带,即弱面。
结构体:结构体是指由结构面在岩体中切割而成的几何体。
2、岩石的密度:岩石的比重就是岩石的干重量除以岩石的实体积(不包括岩石中孔隙体积),所得的量与一个标准大气压下4℃纯水容重的比值,又称相对密度。
重度:岩石在天然状态下岩石单位体积的重量。
干重度:岩石在105℃~110℃烘至恒重后,测定的岩石单位体积的重量。
饱和重度:岩石在吸水饱和状态下测定的重度。
碎胀系数:岩石的碎胀系数Kp是指岩石破碎后的体积与破碎前实体积的比。
残余碎胀系数:破碎岩石压实后体积与岩石破碎前体积V之比,用Kp’表示。
(取决于岩石性质、载荷大小、载荷作用时间、含水状况等)孔隙度率:岩石的孔隙率是指岩石中孔隙体积Vv(孔洞和裂隙之和)占岩石总体积V的百分比。
孔隙比:岩石的孔隙比是指岩石中孔隙的总体积Vv与固体(颗粒)实体积Vs之比。
吸水率:岩石的吸水率(自然吸水率的简称)指干燥后的岩石(样品)在一个大气压力和室温条件下,浸入水中定时间(48hr)吸入水分的质量与其干质量百分比。
饱水率:岩石的饱和吸水率(简称饱水率)又称强制吸水率,是指干燥后的岩样在强制状态下吸入水分的质量与其固体矿物质量的百分比。
膨胀性:岩石浸水后体积增大或体积不变时相应地引起应力增大的性能。
最新岩石力学考试题复习重点

岩石力学考试重点题型分析第一题:对下列的名词进行解释1.岩体质量指标RQD2.岩石的弹性模量和变形模量3.地应力与次生应力4.岩石的蠕变与松弛5.地基承载力6.弹性变形7. 等应力轴比8. 极限承载力9. 塑性变形10.岩石本构关系第二题:填空题1.根据结构面的成因,通常将其分为三种类型:原生结构面、构造结构面及次生结构面。
2.同一岩石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.岩石的抗剪强度用凝聚力C和内摩擦角Φ来表示4.隧(巷)道轴线方向一般应与最大主应力平行(一致)。
弹性应力状态下,轴对称圆形巷道围岩切向应力σr径向应力σθ的分布和角度无关,应力大小与弹性常数E、υ无关。
5.岩石的变形不仅表现为弹性和塑性,而且也具有流变性质,岩石的流变包括蠕变、松弛和弹性后效。
6.D-P准则是在C-M准则和塑性力学中的Mises准则基础上发展和推广而来的,应力第一不变量I1=__。
7.边坡变形主要表现为松动和蠕动。
8.边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。
9.岩坡的失稳情况,按其破坏方式主要分为崩塌和滑坡两种。
10.地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力,一般分为极限承载力和容许承载力。
11.路基一般分为路堤和路堑两种,高于天然地面的填方路基称为路堤;低于天然地面的挖方路基称为路堑。
第三题:简述题1.岩石力学的研究内容及研究方法。
2.地下水对岩体的物理作用体现在哪些方面?3. 简述地应力分布的基本规律。
4.喷砼的支护特点。
5.边坡稳定性的影响因素。
6.岩石的强度指标主要有哪些?各指标是如何定义的?7.地应力对岩体力学性质的影响体现在哪些方面?8.边坡平面破坏计算法的假定条件。
第四题:论述题1.结合下图,说明重力坝坝基深层滑动稳定性计算中:①不按块体极限状态计算的等K 法;②按块体极限状态计算的等K 法的计算思路(块体中各种作用力可以用符号代表)(图见书上424页图8-14a )(第四题)2. 推导平面问题的平衡微分方程0=+∂+∂X yx x τσ0=+∂+∂Y xy y τσ(图见书上181页图4-2)3. 根据莫尔—库仑强度理论,推证岩石单轴抗压强度σc 与单轴抗拉强度σt 满足下式:φφσσsin 1sin 1+-= c t第五题:计算题:1. 已知岩样的容重γ=22.5kN/m 3,比重80.2=s G ,天然含水量%80=ω,试计算该岩样的孔隙率n ,干容重d γ及饱和容重m γ。
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岩石力学考试重点题型分析
第一题:对下列的名词进行解释
1.岩体质量指标RQD
2.岩石的弹性模量和变形模量
3.地应力与次生应力
4.岩石的蠕变与松弛
5.地基承载力
6.弹性变形
7. 等应力轴比
8. 极限承载力
9. 塑性变形
10.岩石本构关系
第二题:填空题
1.根据结构面的成因,通常将其分为三种类型:原生结构面、构造结构面及次生结构面。
2.同一岩石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.岩石的抗剪强度用凝聚力C和内摩擦角Φ来表示
4.隧(巷)道轴线方向一般应与最大主应力平行(一致)。
弹性应力状态下,轴对称圆形巷道围岩切向应力σr径向应力σθ的分布和角度无关,应力大小与弹性常数E、υ无关。
5.岩石的变形不仅表现为弹性和塑性,而且也具有流变性质,岩石的流变包括蠕变、松弛和弹性后效。
6.D-P准则是在C-M准则和塑性力学中的Mises准则基础上发展和推广而来的,应力第一不变量I1=__。
7.边坡变形主要表现为松动和蠕动。
8.边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。
9.岩坡的失稳情况,按其破坏方式主要分为崩塌和滑坡两种。
10.地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力,一般分为极限承载力和容许承载力。
11.路基一般分为路堤和路堑两种,高于天然地面的填方路基称为路堤;低于天然地面的挖方路基称为路堑。
第三题:简述题
1.岩石力学的研究内容及研究方法。
2.地下水对岩体的物理作用体现在哪些方面?
3. 简述地应力分布的基本规律。
4.喷砼的支护特点。
5.边坡稳定性的影响因素。
6.岩石的强度指标主要有哪些?各指标是如何定义的?
7.地应力对岩体力学性质的影响体现在哪些方面?
8.边坡平面破坏计算法的假定条件。
第四题:论述题
1.结合下图,说明重力坝坝基深层滑动稳定性计算中:①不按块体极限状态计算的等K 法;②按块体极限状态计算的等K 法的计算思路(块体中各种作用力可以用符号代表)(图见书上424页图8-14a )(第四题)
2. 推导平面问题的平衡微分方程
(图见书上181页图4-2)
3. 根据莫尔—库仑强度理论,推证岩石单轴抗压强度σc 与单轴抗拉强度σt 满足下式:
φ
φσσsin 1sin 1+-= c t 第五题:计算题:
1. 已知岩样的容重γ=2
2.5kN/m 3,比重80.2=s G ,天然含水量%80=ω,试计算该岩样的孔隙率n ,0=+∂∂+∂∂X y x yx x τσ0
=+∂∂+∂∂Y x y xy
y
τσ
干容重d γ及饱和容重m γ。
解:因为,)01.01(ωγγ+=d 所以,10.01d γ
γω=+=20.83 kN/m 3 1d s n G γγ=-水=24.09% m d n γγγ=+水=23.19 kN/m 3 2. 有一岩坡如下图所示,坡高H=100m ,坡顶垂直张裂隙深40m ,坡角α=35°,结构面倾角β=20°,岩体的性质指标为:γ=25kN/m3,c=0,,φ=25°.试问当裂隙内水深Zw 达何值时,岩坡处于极限平衡状态?
解:设滑体定宽为B1,底宽B2,滑体的重量为W,滑动面裂隙水压力为U,张裂隙孔隙水压力为V.
(10040)1001tan 20tan 35B -=-︒︒=22.04m (10040)2tan 20B -=︒
=164.85m 11[(12)][(10060)]22
W B B H H γγ=⨯+⨯⨯-⨯-⨯⨯=109975KN/m 3 1(40)csc 2w w U Z H γβ=-=877.14Zw 2252
1w w w Z Z V ==γ (cos sin )tan W V U ββφ--抗滑力 sin cos W V ββ+滑动力
由岩坡处于极限平衡状态可得ββϕββcos sin tan )sin cos (V W U V W +=--
25.540910575.8w w Z Z +-=0 2142w b b ac a
Z -+-==20.3m 2142w b b ac a
Z ---==-94.67m (舍去) 3.将一个岩石试件进行单轴试验,当压应力达到100MPa 时即发生破坏,破坏面与最大主应力平面的夹角(即破坏所在面与水平面的仰角)为65°,假定抗剪强度随正应力呈线性变化(即遵循莫尔库伦破坏准则),试计算:1)内摩擦角;2)在正应力等于零的那个平面上的抗剪强度; 3)在上述试验中与最大主应力平面成30°夹角的那个平面上的抗剪强度; 4)破坏面上的正应力和剪应力;5)预计一下单轴拉伸试验中的抗拉强度。
解:1) 245ϕ
α+︒= ()︒=︒-︒=4045652ϕ
2) ϕϕσsin 1cos 21-==c R c 因为2cos 401001sin 40c ⨯⨯︒=-︒
dx x
x x ∂∂+
σσ
所以23.30c =MPa 30.23tan =+=ϕστc MPa 3) ασστ2sin 23
1-=
3221.93sin 2tan (1cos 2)c σαφα=-=-++ Mpa 1313cos 216.4522σσσσσα+-=-=- MPa tan 9.50c τσφ=+= Mpa
4) 1313
cos 217.8622σσσσσα+-=+= MPa
13
sin 238.302σστα-== Mpa
5) 2cos 21.731sin t c R φφ
==+ MPa。