岩石力学复习提纲

岩体力学复习提纲

一．概念题

1．名词解释：

（1）岩石；（2）岩体；（3）岩石结构；

（4）岩石构造；（5）岩石的密度；（6）块体密度；

（7）颗粒密度；（8）容重；（9）比重；

（10）孔隙性；（11）孔隙率；（12）渗透系数；

（13）软化系数；（14）岩石的膨胀性；（15）岩石的吸水性；（16）扩容；（17）弹性模量；（18）初始弹性模量；（19）割线弹性模量；（20）切线弹性模量；（21）变形模量；

（22）泊松比；（23）脆性度；（24）尺寸效应；

（25）常规三轴试验；（26）真三轴试验；（27）岩石三轴压缩强度；（28）流变性；（29）蠕变；（30）松弛；

（31）弹性后效；（32）岩石长期强度；（33）强度准则。

2．岩石颗粒间连接方式有哪几种？

3．何谓岩石的水理性？水对岩石力学性质有何影响？

4．岩石受载时会产生哪些类型的变形?岩石的塑性和流变性有什么不同?从岩石的破坏特征看，岩石材料可分为哪些类型？

5．岩石在单轴压缩下典型的应力—应变曲线有哪几种类型，并用图线加以说明。

6．简述循环荷载条件下岩石的变形特征。

7．简述岩石在三轴压缩条件下的变形特征与强度特征。

8．岩石的弹性模量与变形模量有何区别？

9．岩石各种强度指标及其表达式是什么？

10．岩石抗拉强度有哪几种测定方法？在劈裂法试验中，试件承受对径压缩，为什么在破坏面上出现拉应力破坏？

11．岩石抗剪强度有哪几种测定方法？如何获得岩石的抗剪强度曲线？

12．岩石的受力状态不同对其强度大小有什么影响？哪一种状态下的强度较大？

13．简述影响岩石单轴抗压强度的因素。

14．岩石典型蠕变可划分为几个阶段，图示并说明其变形特征？

15．岩石流变模型的基本元件有哪几种？各有何特征？

16．简述马克斯伟尔（Maxwell）模型和凯尔文（Kelvin）模型的特点。

17．何谓岩石长期强度，其与岩石瞬时强度的关系如何？其研究实际意义是什么？

18．莫尔强度理论的主要观点是什么？如何根据莫尔强度理论判断岩石中一点破坏与否？

19．简述格里菲斯强度理论的基本观点,并写出格里菲斯条件。

20．对岩石进行单轴抗压试验，如果发生剪切破坏，破坏面是否一定是试样中的最大剪应力面？为什么？如果发生拉断破坏，此时的抗压强度是否即为抗拉强度？为什么？

21．结构面的起伏形态有哪几种？巴顿将结构面的粗糙度划分为几级？

22．岩体中的结构体有哪几种类型？

23．根据岩体中结构面和结构体的成因、特征及其排列组合关系，岩体结构划分为哪几种类型？

24．岩体拉伸破坏和剪切破坏机理如何？

25．简述水对岩体有哪些影响？

26．在三维应力作用下含有一组不连续面的岩体可能发生哪些破坏方式？产生某种破坏方式取决于什么参数？

27．岩体工程分类与岩体结构分类有什么不同？岩体工程分类考虑的主要因素有哪些？目前国内外常用的岩体工程分类方法有哪些？

28．简述RMR法和Q法。

29．初始应力、二次应力和应力场的概念是什么？

30．请阐述海姆假说和金尼克假说。

31．试述地应力的成因。地应力场的主要组成部分是什么？

32．岩体原始应力状态与哪些因素有关？

33．什么是侧压系数？海姆假说和金尼克假说中的侧压系数分别为多大？

34．何谓高地应力？任何判别高地应力？

35．地应力测量方法分哪两类？两类的主要区别在哪里？每类包括那些主要测量技术？

36．简述套孔应力解除法的基本测量原理和主要测试步骤。

37．简述水压致裂法的基本测量原理，并对水压致裂法的主要优缺点作出评价。

38．简述应力解除法的基本原理。

39．简述声发射法的主要测试原理。

40．井巷维护原则有哪些？

41．井巷支护的支架包括哪些？

42．注浆加固作用机理是什么？

43．注浆包括哪些工艺？

44．锚索支护结构主要包括哪些？

45．锚索施工的主要工艺包括哪些？

46．喷射混凝土的适用条件及施工工艺是什么？

47．喷层和锚杆的力学作用什么？

二．计算题

1．将某矿的页岩岩样做成边长为5cm 的三块立方体试件，分别作剪切角度为45°、

55°和60°的抗剪强度实验，施加的最大载荷相应地为22.4、15.3和12.3kN ，求该页岩的内聚力C 和内摩擦角ϕ值，并给出该页岩的抗剪强度曲线图。

2．某种岩石的两组抗剪强度试验数据为: 1n σ＝6MPa ，1τ＝19.2MPa ；2n σ＝lOMPa ，

2τ＝22MPa 。求该岩石的内聚力和内摩擦角，并估算在围压为5MPa 时的三轴抗压强度。。

3．将直径为5cm 的岩芯切成厚度为2.5cm 的圆盘形试件，然后进行劈裂试验，当荷载达到9.125kN 时，试件即发生开裂破坏，试计算试件的抗拉强度。

4．已知抗剪强度参数C 、ϕ，是根据莫尔—库仑理论推导c σ、t σ的表达式。

5．假定岩石中一点的应力为：σ1=61.2Mpa ，σ3= -19.1MPa ，室内实验测得的岩石

单轴抗拉强度t σ＝8.7MPa ，剪切强度参数C=50MPa ，54.1tan =ϕ， 试用格里菲斯判据和库仑-纳维尔判据分别判断该岩块是否破坏。

6．有一岩柱，在单向受压时，其抗压强度为60MPa ，该岩石内摩擦角ϕ＝30°。采用莫尔—库仑强度理论，当侧向压力为5MPa 时，求：

（1）其轴向应力为多大时，岩柱发生破坏？

（2）破坏面的位置。

（3）其破坏面上的正应力和剪应力。

7．某岩石三轴试验时，围压为σ2=σ3= 10MPa ，并在轴压达到64MPa 时破坏，破坏

面与最小主应力夹角为60°。已知岩石的破坏服从库仑准则，试求：