(整理)岩石力学2复习题

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(完整版)岩石力学试卷二及答案-知识归纳整理

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知识归纳整理20~20学年 第学期 级专业 试题学号:姓名:……………………………………密…………封……………线…………………………………一二三四五六七八九总分一、简答题:(30分)1、岩石的常用物理指标有哪些?它们与岩石的强度之间大致有什么关系?(5分)2、现场测定岩体变形指标的试验想法有哪些?(5分)3、简述水对岩石强度的影响。

(5分)4、影响岩石应力-应变曲线主要因素有哪些?是怎么影响的?(5分)5、什么是岩体初始应力场?岩体内产生应力的原因有哪些?(5分)第1页共6 页求知若饥,虚心若愚。

20~20学年 第学期 级专业 试题学号:姓名:……………………………………密…………封……………线…………………………………6、何谓喷锚支护,它与传统的老式支护有何区别?(5分)二、作图题(5分)什么是岩石的蠕变?试作图说明岩石流变三阶段的特点:三、填空题: (0.5/空)(共20分)1、岩石力学是研究岩石的,是探讨岩石对。

岩石力学研究的主要领域可概括为、、。

研究想法主要有 、、 、。

2、岩石的破坏形式:、、。

3、影响岩石抗压强度的主要因素普通有:、和、、、、、、、等。

4、格里菲斯理论把岩石看作为有材料,岩石之所以破坏是由于在引起细小裂隙的发生发展所致。

修正的格里菲斯理论则以为岩石破坏除拉第2页共6 页20~20学年 第学期 级专业 试题应力集中所致外,还可以是引起裂隙沿裂隙长轴方向发生 。

5、已知材料的弹性模量E 和泊松比μ,用它们来表示G:λ:、K:。

6、在1=ok 的周围等压地应力场rH vh==σσ作用下,围岩中的径向应力rσ都岩体中的初始应力;切向应力θσ则岩体中的初始应力,在洞壁上达最大值。

由理论上可以证明,开挖洞室的影响范围是。

7、岩压力是由于洞室开挖后岩体和而形成的。

由于岩体而对支护或衬砌的压力,称为“变形压力”;将由于岩体而而对支护或衬砌的压力,称为“松动压力”。

8、按压力拱理论分析,在可形成压力拱的洞室内,压力拱的高度是 ,洞室顶部的最大垂直压力在拱轴线上大小为,洞室任何其它点的垂直山岩压力等于。

(完整版)岩石力学考试试题含答案

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(完整版)岩石力学考试试题含答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 岩石力学是研究岩石的()A. 物理性质B. 化学性质C. 力学性质D. 热学性质答案:C2. 以下哪种岩石属于沉积岩?()A. 花岗岩B. 片麻岩C. 砂岩D. 大理石答案:C3. 岩石的三轴抗压试验中,以下哪个方向的抗压试验结果最高?()A. 沿着岩石层理方向B. 垂直于岩石层理方向C. 沿着岩石节理方向D. 与岩石层理和节理无关答案:B4. 以下哪个因素对岩石的力学性质影响最大?()A. 岩石类型B. 岩石结构C. 岩石成分D. 岩石的水分含量答案:A5. 岩石力学中的强度准则,以下哪个是正确的?()A. 最大拉应力准则B. 最大拉应变准则C. 最大剪应力准则D. 最大正应力和最大剪应力的组合准则答案:D二、填空题(每题2分,共20分)6. 岩石力学中的三个基本假设分别是:连续性假设、各向同性假设和______假设。

答案:线性假设7. 岩石的三轴抗压试验中,当围压较小时,岩石的破裂形式主要是______。

答案:拉伸破坏8. 岩石力学中的弹性模量是描述岩石在______条件下变形能力的参数。

答案:弹性9. 岩石力学中的泊松比是描述岩石在______条件下横向应变与纵向应变之比的参数。

答案:轴向拉伸10. 岩石力学中的抗剪强度是描述岩石在______条件下抵抗剪切破坏的能力。

答案:剪切三、判断题(每题2分,共20分)11. 岩石的力学性质与岩石的成分和结构无关。

()答案:错误12. 岩石的抗压强度大于抗拉强度。

()答案:正确13. 岩石的泊松比越大,说明岩石的横向变形能力越强。

()答案:正确14. 岩石的三轴抗压试验中,围压越大,岩石的抗压强度越低。

()答案:错误15. 岩石的力学性质只受岩石本身的影响,与外部环境无关。

()答案:错误四、简答题(每题10分,共30分)16. 简述岩石力学中的摩尔-库仑准则。

答案:摩尔-库仑准则是一个描述岩石在剪切破坏条件下的强度准则。

(完整版)岩石力学试题

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中国矿业大学2010~2011学年第 2 学期《矿山岩体力学》试卷(A)卷一、名词解释(20分,每题2分)1、岩体:是由岩块和各种各样的结构面共同组成的综合体。

2、体力:分布在物体整个体积内部各个质点上的力,又称为质量力。

3、结构面:在岩体中存在着各种不同的地质界面,这种地质界面称为结构面。

4、岩石的孔隙度:是岩石中各种孔洞、裂隙体积的总和与岩石总体积之比,常用百分数表示,故也称为孔隙率。

5、岩石的软化系数:是指水饱和岩石试件的单向抗压强度与干燥岩石试件单向抗压强度之比。

6、岩石强度:岩石在各种荷载作用下破坏时所能承受的最大应力。

7、破坏准则:用以表征岩石破坏条件的应力状态与岩石强度参数间的函数关系,是在极限状态下的“应力—应力”关系。

8、岩石的弹性:指卸载后岩石变形能完全恢复的性质。

9、岩石的流变性:指岩石在长期静载荷作用下应力应变随时间加长而变化的性质。

10、地应力:指存在于地层中的未受工程扰动的天然应力。

也称原岩应力、初始应力。

二、单项选择题(30分,每题2分)1、下列那个不是矿山岩体力学的特点(B )A)工程支护多为临时结构物B)只关心岩石在弹性阶段的力学性质C)工作面不断移动D)煤岩经常受瓦斯气体作用与影响2、围压对岩石极限强度(峰值强度)有较大影响,随着围压的增加,岩石的三轴极限强度将(B )A)减小B)增大C)不变D)不一定增大3、在岩石的室内单轴压缩试验中,对同一岩石试样所进行的试验中,如其余的条件均相同,则下列试样强度最高的是( A )A)圆柱形试件B)六角菱柱形试件C)四角菱柱形试件D)三角菱柱形试件4、岩石的破坏形式不取决于下列哪个(C )A)岩石的性质与结构面性质B)岩石受力状态有关C)岩石强度D)岩石环境条件5、巴西劈裂法测量岩石的抗拉强度要求(C )A)线荷载不通过试件的直径B)试件含有裂隙C)破坏面必须通过试件的直径D)岩石试件为方形6、岩石的Griffith破坏准则是(B )A)压破坏准则B)拉破坏准则C)剪破坏准则D)压剪破坏准则7、多个极限应力圆上的破坏点的轨迹称为莫尔强度线/莫尔包络线,实际中对于给定的岩石是否存在下图中的应力圆3( C )A)很定存在B)不一定C)不存在D)与所受外力有关8、下列哪类岩体结构面不是按地质成因分类(C )A)原生结构面B)构造结构面C)张性结构面D)次生结构面9、岩体强度受(D )控制A)岩块强度B)结构面强度C)岩块和结构面强度D)岩块和结构面强度及其组合方式10、岩体质量指标RQD分类是将钻探时长度在10cm(含10cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比,下列对该分类方法的评价哪个是错的( C )A)简单易行B)没有考虑节理方位的影响C)考虑了充填物的影响D)是一种快速、经济而实用的分类方法11、围岩作用于支护结构上的力称为(C )A)支承压力B)围岩应力C)围岩压力D)采动应力12、通常把在外力作用下破坏前总应变大于(C )的岩石称为塑性岩石。

岩石力学试卷二及答案

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20~20学年第学期级专业试题学号:姓名:……………………………………密…………封……………线…………………………………一二三四五六七八九总分一、简答题:(30分)1、岩石的常用物理指标有哪些?它们与岩石的强度之间大致有什么关系?(5分)2、现场测定岩体变形指标的试验方法有哪些?(5分)3、简述水对岩石强度的影响。

(5分)4、影响岩石应力-应变曲线主要因素有哪些?是如何影响的?(5分)5、什么是岩体初始应力场?岩体内产生应力的原因有哪些?(5分)第1页共6 页20~20学年第学期级专业试题学号:姓名:……………………………………密…………封……………线…………………………………6、何谓喷锚支护,它与传统的老式支护有何区别?(5分)二、作图题(5分)什么是岩石的蠕变?试作图说明岩石流变三阶段的特点:三、填空题: (0.5/空)(共20分)1、岩石力学是研究岩石的,是探讨岩石对。

岩石力学研究的主要领域可概括为、、。

研究方法主要有、、、。

2、岩石的破坏形式:、、。

3、影响岩石抗压强度的主要因素一般有:、和、、、、、、、等。

4、格里菲斯理论把岩石看作为有材料,岩石之所以破坏是由于在引起细小裂隙的发生发展所致。

修正的格里菲斯理论则认为岩石破坏除拉第2页共6 页20~20学年第学期级专业试题应力集中所致外,还可以是引起裂隙沿裂隙长轴方向发生 。

5、已知材料的弹性模量E 和泊松比μ,用它们来表示G:λ:、K:。

6、在1=o k 的四周等压地应力场rH v h ==σσ作用下,围岩中的径向应力r σ都岩体中的初始应力;切向应力θσ则岩体中的初始应力,在洞壁上达最大值。

由理论上可以证明,开挖洞室的影响范围是。

7、岩压力是由于洞室开挖后岩体和而形成的。

由于岩体而对支护或衬砌的压力,称为“变形压力”;将由于岩体而而对支护或衬砌的压力,称为“松动压力”。

8、按压力拱理论分析,在可形成压力拱的洞室内,压力拱的高度是 ,洞室顶部的最大垂直压力在拱轴线上大小为,洞室任何其它点的垂直山岩压力等于。

《岩石力学》综合复习资料

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《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)。

(完整版)岩石力学习题库及答案

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练习题一、名词解释:1、各向异性:岩石的全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的性质。

2、软化系数:饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。

3、初始碎胀系数:破碎后样自然堆积体积与原体积之比。

4、岩体裂隙度K:取样线上单位长度上的节理数。

5、本构方程:描述岩石应力与应变及其与应力速率、应变速率之间关系的方程(物理方程)。

6、平面应力问题:某一方向应力为0。

(受力体在几何上为等厚薄板,如薄板梁、砂轮等)1.平面应变问题:受力体呈等截面柱体,受力后仅两个方向有应变,此类问题在弹性力学中称为平面应变问题。

2.给定载荷:巷道围岩相对孤立,支架仅承受孤立围岩的载荷。

3.长时强度:作用时间为无限大时的强度(最低值)。

4.扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象5.支承压力:回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。

1.平面应力问题:受力体呈等厚薄板状,所受应力为平面应力,在弹性力学中称为平面应力问题。

2.给定变形:围岩与母体岩层存在力学联系,支架承受围岩变形而产生的压力,这种工作方式称为给定变形。

3.准岩体强度:考虑裂隙发育程度,经过修正后的岩石强度称为准岩体强度。

4.剪胀现象:岩石受力破坏后,内部断裂岩块之间相互错动增加内部空间在宏观上表现体积增大现象。

5.滞环:岩石属滞弹性体,加卸载曲线围成的环状图形,其面积大小表示因内摩擦等原因消耗的能量。

1、岩石的视密度:单位体积岩石(包括空隙)的质量。

2、扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象。

3、岩体切割度Xe:岩体被裂隙割裂分离的程度:4、弹性后效:停止加、卸载,应变需经一段时间达到应有值的现象。

5、粘弹性:岩石在发生的弹性变形具有滞后性,变形可缓慢恢复。

6、软岩(地质定义):单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。

1.砂土液化:饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度,使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或现象。

(完整版)岩石力学题第二章习题

(完整版)岩石力学题第二章习题

一、习题1 、B 2 、D1.1岩石与岩体的关系是()。

(A)岩石就是岩体(B)岩体是由岩石和结构面组成的(C)岩体代表的范围大于岩石(D)岩石是岩体的主要组成部分1.2大部分岩体属于()。

(A)均质连续材料(B)非均质材料(C)非连续材料(D)非均质、非连接、各向异性材料2.1岩石的弹性模量一般指()。

(A)弹性变形曲线的斜率(B)割线模量(C)切线模量(D)割线模量、切线模量及平均模量中的任一种2.2岩石的割线模量和切线模量计算时的应力水平为()。

(A)B、(C)(D)2.3由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度,所以岩石属于()。

(A)脆性材料(C)坚硬材料(D)脆性材料,但围压较大时,会呈现延性特征2.4剪胀(或扩容)表示()。

(A)岩石体积不断减少的现象(C)裂隙逐渐涨开的一种现象(D)岩石的体积随压应力的增大逐渐增大的现象2.5剪胀(或扩容)发生的原因是由于()。

(A)岩石内部裂隙闭合引起的(B(C)岩石的强度大小引起的(D)岩石内部裂隙逐渐张开的贯通引起的)。

(A)而增大(B)而减小(C)保持不变(D)会发生突变2.7劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的()。

(A)抗压强度(B)抗拉强度(C)单轴抗拉强度(D)剪切强度)。

(A)拉应力引起的拉裂破坏(B)压应力引起的剪切破坏(C)压应力引起的拉裂破坏(D)剪应力引起的剪切破坏2.9格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的原因是()。

(A)它不是针对岩石材料的破坏准则(B)它认为材料的破坏是由于拉应力所致(C(D)它没有考虑岩石中的大量身长裂隙及其相互作用2.10岩石的吸水率是指()。

(A(B)岩石试件吸入水的重量和岩石干重量之比(C)岩石试件吸入水的重量和岩石饱和重量之比(D)岩石试件天然重量和岩石饱和重量之比0.72,则该岩石()。

(A)软化性强,工程地质性质不良(B)软化性强,工程地质性质较好(C)软化性弱,工程地质性质较好(D)软化性弱,工程地质性质不良2.12当岩石处于三向应力状态且比较大的时候,一般应将岩石考虑为()。

《岩石力学》课程综合练习题-知识归纳整理

《岩石力学》课程综合练习题-知识归纳整理

知识归纳整理《岩石力学》课程综合练习题绪论一、名词解释1.岩石力学岩石力学是研究岩石和岩体力学性能的理论和应用的科学,它是力学的一具分支,是探讨岩石和岩体对其身边物理环境中力场的反应。

2.静岩压力地球内部在不同深度处单位面积地球内部岩石压力基本上保持平衡,类似于静水压力;其数值与该处上覆岩石的总分量相等,称为静岩压力,其大小可用P=ρgh来表达,即静岩压力(P)等于某一深度(h)、该处上覆物质平均密度(ρ)与平均重力加速度(g)的乘积。

二、简答题1 岩石具有哪三种特性?①非均质性;②不延续性。

岩体不但有微观的裂隙,而且有层理、片理、节理以至于断层等不延续面;③各向异性。

2 怎样明白岩石的多相体?岩石是由岩石骨架和孔隙组成。

岩石骨架是固体,孔隙里面充满了流体,流体包括油气水。

所以,岩石是由固体和流体组成的,是固液两相或固液气三相,所以岩石是多相体。

3. 岩石力学的复杂性体如今什么地方?岩石力学的复杂性表如今:⑴岩石具有局部破坏特性;⑵尺寸效应;⑶抗拉强度比较小;⑷地下水的影响;⑸风化;⑹岩体外载的不确定。

4. 钻井中有哪些问题与岩石力学有关?①井壁稳定问题,包括井眼缩径、井壁坍塌、井漏等;②岩石破碎问题,包括岩石的剪切破坏与抗压破坏等。

第一章应力与应变一、挑选题1、在地下,岩石所受到的应力普通为( B )。

A、拉应力B、压应力C、剪应力二、名词解释1、什么是面力?什么是体力?所谓面力指的是作用在物体表面上的力,如压力、摩擦力等。

体力指弥漫在物体内部各质点上的力,如重力、惯性力、电磁力等。

2、什么是正应力?什么是剪应力?作用力与受力面的关系可以呈任意方向,如果作用力是沿着受力面的法线方向,作用力就称为法向力,除以受力面的面积得到的值算是正应力值。

如果作用力与受力面的法线方向垂直,即与受力面平行,作用力就称为剪切力,除以受力面的面积得到的值算是剪应力值。

3、什么是第一正应力不变量?第一正应力不变量用I1表示,它不随坐标挑选的不同而变化。

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第一章 复习思考题1、岩块具有哪些力学特征?答:1.岩块的力学性质与组成岩块的矿物成分及其相对含量有关。

一般来说,含硬度大的粒柱状矿物愈多,岩块强度越高。

含硬度小的片状矿物越多,岩块的强度越低。

2.胶结连接的岩块强度 硅质胶结>铁质、钙质胶结>泥质胶结3.岩块的力学性质与组成岩块的岩石结构构造有关。

颗粒形状 强度:粒状、柱状>片状>鳞状。

颗粒大小 强度:粗粒<细粒4.岩块的力学性质与岩块的微结构面发育程度有关,微观结构面削弱岩块强度,导致各向异性5.岩块的风化程度对岩块力学性质也有影响。

导致岩块的硬度降低,抗变形能力减弱,渗透性增加2、软弱结构面具有哪些地质特性?答:1.由原岩的超固结胶结式结构变成了泥质散状结构或泥质定向结构2.粘粒含量很高3.含水量接近或超过塑限4.密度比原岩小5.常具有一定的胀缩性6.力学性质比原岩差7.强度低8.压缩性高9.易产生渗透变形3、结构面特征对岩体性质的影响是什么?答:1.产状:常用走向,倾向和倾角表示,结构面与最大主应力之间的关系控制着岩体的破坏机理与强度。

当结构面与最大主平面的夹角β为锐角时,岩体将沿结构面滑移破坏;当β=90°时则表现为平行结构面劈裂拉张破坏;β=0°表现为横切结构面产生剪断岩体破坏2.连续性:常用连续性系数K ,迹长和面连续性系数表示,K 在0~1之间,K 值愈大说明结构面连续性愈好,当 K=1时,结构面完全贯通。

结构面的连续性对岩体的变形、变形破坏机理、强度及渗透性有很大的影响。

3.密度:密度控制着岩体的完整性和岩块的强度。

一般的,结构面发育越密集,岩体的完整性越差,岩块的块度愈小,进而导致岩体的力学性质变差,渗透性增强4.张开度:使结构面实际接触面积减少,导致结构面粘聚力降低和渗透性增大。

当结构面张开且被外来物质填充时,则其强度主要由充填物决定5.形态:结构面的形态对岩体的力学性质及水力学性质存在明显的影响。

6.充填胶结:结构面经胶结后,总的来说力学性质有所改善。

4、《岩土工程勘察规范》(国标GB50021-2001)用哪两个指标来评价岩块的风化程度 答:波速比v k 和风化系数f k风化程度(硬质岩石按波束指标的风化分级)全风化;强风化;中等风化;微风化;未分化5、岩体的定义是什么?答:在地质历史过程中形成的,由岩块和结构面组成的具有一定结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。

6、按结构类型划分岩体有哪五种?答:整体状结构,块状结构,层状结构,碎裂结构,散状结构等五种类型。

7、为什么要进行岩体工程分类?岩块和岩体的工程分类方法有哪些?答:总的来说是为工程服务。

岩体工程分类既是工程岩体稳定性分析的基础,也是岩体工程地质条件定量化的一个重要途径岩块工程分类方法:(1)迪尔和米勒的双指标分类(2)按岩石强度分类岩体工程分类方法:(1)岩体质量分级(2)洞室围岩分类(3)岩体地质力学分类(4)巴顿岩体质量分类第二章复习思考题1、岩石密度对岩石力学性质有何影响?(岩石密度分为颗粒密度和块体密度)答:1.密度越大,岩石强度越高2.密度大小也决定于地下工程的几何尺寸及其布置2、岩石空隙性对岩石力学性质有何影响?答:(1)一般来说,空隙率愈大,岩块强度愈大,塑性变形和渗透性愈大(2)空隙率越大岩石抗风性降低(3)对可溶性岩石来说,空隙率愈大岩石力学强度愈小并且其透水性增强(4)空隙中充填物的存在,形成软弱结构面3、岩石的吸水率、饱水率和饱水系数有何区别?答:(1)吸水率:指的是岩石试件在常温常压下自由吸入水的质量与岩样干质量之比(2)饱水率:指的是岩石试件在高压或真空条件下吸入水的质量与岩样干质量之比(3)饱水系数:岩石的吸水率与饱和吸水率之比4、岩石软化性对岩石力学性质有何影响?答:岩石软化性:指岩石浸水饱和后强度降低的性质;常用软化系数KR表示。

影响:1.KR愈小,岩石软化性愈强。

在水的作用下岩石承载能力降低2.KR愈小,岩石的抗冻性和抗风化能力越差3.KR愈小,岩石的工程地质条件愈恶劣工程稳定性也越差。

5、岩石透水性与哪些因素有关?它对岩石力学性质有何影响?答:用渗透系数K表示透水性K=U/J(U为渗透流速J为水力梯度),影响因素岩石中空隙的大小,数量、方向、及连同情。

透水愈大,岩体力学性质愈差,强度愈低6、如何表征和计算岩石的密度、空隙性、吸水性、软化性和透水性。

岩石的密度:1、颗粒密度(ρs)ρs= ms/Vs 2、块体密度(ρ) ρ=m/V空隙性用孔隙率(n)表征总空隙率(n)总开空隙率(no) 大开空隙率(nb) 小开空隙率(na) 闭空隙率(nc)%100⨯=VVn v%100⨯=VVn vbbbvaannVVn-=⨯=%100%100nnVVn vcc-=⨯=%100)1(%100⨯-=⨯=sdvVVnρρ吸水性用吸水率(Wa)表征岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量(mw1)与岩样干质量(ms)之比,用百分数表示软化性用软化系数(KR)为岩石试件的饱和抗压强度(σcw)与干抗压强度(σc)的比值透水性用渗透系数(K )第三章 复习思考题1、在单轴压缩连续加载条件下,岩块变形有何特征?结合应力--应变曲线分阶段加以阐述。

%10021⨯=w w a m m W c cw RK σσ=KJU =答:1.孔隙隙压密阶段,OA 曲线上凹曲线斜率随之增加而增大,表明岩块中微裂隙被压密,形成早期非线性形变2.弹性变形阶段(AB 段)曲线呈直线,表明岩块变形随σ成正比例增加,且为弹性形变。

3.微破裂稳定发展阶段(BC 段):曲线偏离直线,表明岩块内出现新的微裂隙,并且随σ增加而逐渐发展为塑性变形4.非稳定破裂发展阶段(CD 段)曲线下凹,微破裂的发展出现了质的变化。

由于破裂过程造成的应力集中效应显著岩块内微裂隙不断发展,直到试件破坏5.破坏后阶段(D 点以后阶段):曲线反向下凹,表明岩块内部结构完全破坏,形成宏观破裂面,变形主要表现为,沿宏观破裂面的块体滑动,但岩块并不完全失去承载能力。

2、在单轴压缩连续加载条件下,峰值前岩块应力--应变曲线的基本类型有几种?σ o AB C D E ε(+) ε(-) εLεVεd弹性型 弹-塑性型 塑-弹性型塑-弹-塑性型1 塑-弹-塑性型2 弹性-蠕变型答:共有六种类型:1.直线型,曲线不发生明显弯曲,且以弹性变形为主。

一般的,致密、坚硬的岩石表现出这种类型;2.下凹形,曲线开始为直线,当应力增大到一定值以后,变下弯,直到破坏,为弹——塑性变形。

一般的,较坚硬而少裂隙的岩石为这种类型;3.开始为上凹型曲线,随后变为直线,直到破坏,没有明显的屈服段。

为塑-弹性型变形,坚硬而有裂隙发育的岩石表现出出此类型4.S型,中部比较陡,较长的直线段而两端曲线段较短为塑—弹—塑变形,是某些坚硬变质岩常见的变形曲线5.S型,中部较缓而两端曲线较长,为塑—弹—塑变形,某些压缩性较高的岩石表现出此类型;6.开始为一很小的直线段,随后就出现不断增长的塑性变形和蠕性变形,为弹—蠕变形。

是盐岩等蒸发岩、极软岩等的特征曲线。

3、变形模量及泊松比的定义及测定方法是什么?答:变形模量:在单轴压缩条件下轴向压应力与轴向应变之比1.σ—ε曲线为直线类型时,变形模量用弹性模量E表示,即E=σ/ε2.当σ—ε曲线为非直线性时,变形模量用初始模量,切线模量、割线模量表示,即1.初始模量(Ei):值曲线原点处的切线斜率。

Ei=σi/εi;2.切线模量(Et):指曲线上中部直线段的斜率,Et=(σ2-σ1)/(ε2-ε1);3.切割模量(Es):指曲线上(σc/2)处的点与原点连线的斜率:Es=σ50/ε50;泊松比:在单轴压缩条件下,横向应变εd与轴向应变εL之比:μ=-εd/εL4、论述三轴压缩条件下岩石变形与破坏特征与单轴压缩的不同之处。

不同之处:1.岩石破坏前的应变随围岩压增大而增加2.岩石塑性变形随围岩压增大而增大3.岩石的物态也随围压变化而变化;一般的,随围压增大,由脆性状态向延性流动状态变化4.随围压增大,岩块的变形模量和泊松比都有一同程度的提高5.岩块在三轴压缩条件下破坏型式大致分为脆性劈裂,剪切及塑性流动三类。

5、何为流变、蠕变、应力松驰及弹性后效?答:流变:指在外部条件不变的情况下,岩石的变形或应力随时间变化的现象,包括蠕变,松弛,弹性后效。

(1)蠕变:指岩石在恒定载荷作用下,变形随时间逐渐增大的现象(2)松弛:指应变一定时,应力随时间逐渐减小的现象(3)弹性后效:指弹性变形在卸荷后经过一段时间才能恢复的现象(应变恢复总是落后于应力)6、论述蠕变三阶段的变形特征。

答:蠕变的曲线特征:划分为三个阶段1.AB段初始蠕变阶段2.BC段等速蠕变阶段3.CD 段加速蠕变阶段7、影响蠕变性质的因素有哪些?如何影响?答:影响因素1.岩性,岩石本身性质是影响其蠕变性质的内在因素2.应力:对同一种岩石来说,应力大小不同,蠕变曲线的形状及各阶段的持续时间也不同3.温度,温度上升,岩石总应变与等速阶段应变速率都明显增加了,另外,岩性不同岩石的总应变及蠕变等速率随温度增加幅度也不同4.湿度:一般情况下湿度大的岩石比湿度小的岩石蠕变速率大且随溶液性质不同而不同。

8、在单轴压缩循环加载条件下,当卸荷应力值不同时,岩块变形有何特征?答:1.当卸载点P的应力值低于岩石弹性极限(A)时,则卸载荷曲线将基本上沿加荷曲线返回到原点,表现为弹性恢复2.当卸载荷点p的应力值高于岩石弹性极限(A)时,则卸载曲线偏离原来的加荷曲线,也不能回到原点,其变形包括弹性变形εe和塑性变形εp,此时有Ee=σ/εe;E=σ/(εe+εp)9、如何测定岩石单轴抗压强度并分析测定单轴抗压强度的影响因素。

答:测定方法:抗压强度试验与点荷载试验影响因素:1.岩石本身性质方面的因素(矿物组成,结构构造、颗粒大小、连接及微结构发育、密度、风化程度等)2.实验条件方面的因素:(1)试件的几何形状及加工精度:断面形状强度:圆形>六边形>四边形>三角形,试件尺寸越大,岩块强度越低即尺寸效应。

试件的高径比,即试件高度(h)与直径或边长(D)的比值,随高径比的增大,岩块强度降低。

(2)加荷速率:强度随加荷速率增大而增高(3)端面条件:端面条件对岩块强度的影响,称为端面效应(4)湿度和温度:含水量越高,强度越低。

一般来说,温度升高,岩石脆性降低,粘性增强,岩块强度也随之降低(5)层理结构:岩块的强度因受力方向不同而有差异。

10、岩块剪切强度参数有哪两个?它们在直剪和三轴试验中是如何确定的?特别要掌握莫尔圆与抗剪强度的关系。

答:参数为:岩块内聚力C和内摩擦角φ。

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