岩体力学试卷(答案)
岩体力学习题集,答案
岩体力学习题集一、名词解释1、岩体2、弹性3、脆性4、三轴抗压强度5、抗压强度6、抗拉强度7、抗剪强度8、莫尔强度理论9、强度判据10、稳定性系数11、蠕变12、残余强度13、天然应力14、剪切刚度15、强度理论16、剪切刚度17、八面体强度理论18、极限强度19、蠕变20、孔隙比21、法向刚度22、围岩应力23、软化系数24、变形模量25、几何边界条件26、长期强度27、主应力29、主平面30、结构面31、滑坡32、塑性33、围岩抗力系数34、变形模量35、弹性模量36、动弹性模量37、天然应力38、强度曲线39、内摩擦角40、切线模量41、岩体力学42、单轴抗压强度43、重分布应力44、围岩压力45、围岩抗力46、强度47、弹性极限48、强度极限 49、脆性破坏50、渗透系数51、软化系数52、割线模量53、爬坡角54、岩石吸水率55、三轴强度56、尺寸效应57、应力集中系数58、初始模量59、抗冻系数60、岩爆61、泊松比62、强度包络线63、普氏系数64、自然平衡拱65、RQD66、格里菲斯强度理论67、单轴抗压强度68、横波69、纵波70、围岩压力71、饱和吸水率72、法向刚度二、填空题1．表征岩石抗剪性能的基本指数是（）和（）。
2．如果将岩石作为弹性体看待，表征其变形性质的基本指标是（）和（）。
3．岩石在单轴压力作用下，随加荷、卸荷次数的增加，变形总量逐次（），变形增量逐次（）。
4．所谓洞室围岩一般是指洞室周围（）倍半径范围内的岩体。
5．边坡岩体中，滑移体的边界条件包括（）、（）和（）三种类型。
6．垂直于岩石层面加压时，其抗压强度（），弹性模量（）；顺层面加压时的抗压强度（），弹性模量（）。
7．莫尔强度理论认为：岩石的破坏仅与（）应力和（）应力有关，而与（）应力无关。
8．岩石在复杂应力状态下发生剪切破坏时，破坏面的法线与最大主应力之间的夹角总是等于（）的；而破坏面又总是与中间主应力（）。
习题答案(岩体力学)
岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质
2-14解
（1）由题意
c
2c cos 28.0MPa 1 sin
岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质
例题：图示的岩石边坡坡高12m，坡面AB坡率为1:0.5，坡顶 BC水平，岩体重度γ=23kN/m3。已查出坡体内软弱夹层形成 的滑面AC的倾角为β=42度，测得滑面材料保水时的内摩擦 角φ=18度。问边坡的滑动安全系数为1.0时，滑面的粘结力 为多少？
岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质
岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质
【解答】 （1）计算岩体的完整性指数， K
v
2 V pm 3800 0.71 V 4500 pr
2
（2） 90 K v 30 90 0.71 30 93.9 Rc 72
1 2 2 W zW 5Z w 2
[ H 2 sin(i ) Z 2 sin i cos ] W 109951.6kN 2sin i sin
cos 200 050 0.47
ZW 20.3
45
2
60
30
c 28.0 (1 sin 30) 8.08 2 cos 30
（2）由题意 1 28.0MPa, 3 0 正应力 剪应力 （3）由题意 （4）
1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 ( 1 3 )sin 2 28.0 0.886 12.12 MPa 2 2
(完整版)岩石力学考试试题含答案
(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)岩体力学习题及答案(精装版)
二、岩块和岩体的地质基础一、解释下例名词术语5、节理密度：反映结构面发育的密集程度，常用线密度表示，即单位长度内节理条数。
6、节理连续性：节理的连续性反映结构面贯通程度，常用线连续性系数表示，即单位长度内贯通部分的长度。
7、节理粗糙度系数JRC：表示结构面起伏和粗糙程度的指标，通常用纵刻面仪测出剖面轮廓线与标准曲线对比来获得。
8、节理壁抗压强度JCS：用施密特锤法（或回弹仪）测得的用来衡量节理壁抗压能力的指标。
9、节理张开度：指节理面两壁间的垂直距离。
10、岩体：岩体是指在地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构，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。
11、结构体：岩体中被结构面切割围限的岩石块体。
12、岩体结构：岩体中结构面与结构体的排列组合特征。
14、岩石质量指标RQD：大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数。
二、简答题(1) 岩体中的结构面按成因有哪几种分法？分别是什么？答：结构面的成因类型分成两种，一是地质成因类型，根据地质成因的不同，可将结构面划分为原生结构面、构造结构面和次生结构面三类；按破裂面的力学成因可分为剪性结构面和张性结构面两类。
(2) 结构面的连续性有几种定义方法？如何定义？结构面的连续性反映结构面的贯通程度，常用线连续系数和面连续性系数表示。
线连续性系数是指结构面迹线延伸方向单位长度内贯通部分的总和；面连续性系数是指结构面单位面积内贯通部分面积的总和。
(5) 在我国，通常将岩体结构分为哪几类？.将岩体结构划分为5大类，即：整体状结构、块状结构、层状结构、碎裂状结构、散体状结构。
(6) 通常用哪些指标评价岩体的风化程度？答：岩石的风化程度可通过定性指标和某些定量指标来表述，定性指标主要有：颜色、矿物蚀变程度、破碎程度及开挖锤击技术特征等。
定量指标主要有风化空隙率指标和波速指标等。
国标《岩土工程勘察规范》中提出用风化岩块的纵波速度、波速比和风化系数等指标来评价岩块的风化程度。
(完整版)岩石力学习题库及答案
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。
岩石力学期末考试试卷及答案
一、填空题【1】弹性体的特征：在外力作用下物体变形，当外力不超过一定限度时，除去外力后变形能完全恢复。
【2】弹性力学的平面问题包括：平面应力问题和平面应变问题；【3】变质岩分类包括片理状岩类（片麻状构造、片状构造、千枚状构造、板状构造）和块状岩类（块状构造）；【4】岩石的密度：岩石单位体积所具有的质量。
【5】岩石的容重：岩石单位体积所具有的重量。
【6】岩石的容重取决于：（1）岩石的矿物成分；（2）孔隙发育程度；（3）含水量【7】岩石强度：是指岩石在外荷载作用下，达到破坏前所能承受的最大应力。
【8】岩石的三轴抗压强度：是指岩石在三围荷载作用下，达到破坏前所能承受的最大压应力。
【9】三轴压缩试验的加载方式（1）真三轴加载；（2）伪三轴加载；【10】岩石的变形有：（1）弹性变形；（2）塑性变形；（3）黏性变形；【10】岩体的结构单元有：（1）结构面（坚硬结构面、软弱结构面）；（2）结构体（块状结构体、板状结构体）；【11】岩体的赋存环境包括：（1）地应力；（2）地下水；（3）地温；【12】根据结构面的成因不同分：（1）原生结构面（2）构造结构面（3）次生结构面【13】流变现象：是指应力-应变曲线与时间因素有关的性质，岩体在变形过程中有时间效应的现象。
【14】岩石的流变包括：（1）蠕变（当应力不变时，变形随时间的延长而增加的现象）；（2）松弛（当变形一定时，应力随时间的延长而减小的现象）；（3）弹性后效（当瞬间加载或卸载时，应变滞后于应力的现象）。
【15】围岩-支护共同作用：是指围岩与支护形成一个共同体，使其两者之间产生相互耦合和相互影响的情况。
【16】马克斯威尔体（本构方程、蠕变方程、松弛方程）和凯尔文体（本构方程、蠕变方程、弹性后效（卸载效应））的相关方程答：马克斯威尔体具有瞬间变形、等速蠕变和松弛的性质；凯尔文体具有弹性后效、稳定蠕变，没有松弛的性质；【17】岩石种类：岩浆岩、变质岩、沉积岩。
岩浆岩：深成岩、浅成岩、喷出岩。
工程岩体力学试题参考答案
2010年 秋 季学期研究生课程考试试题答案一：名词解释（3⨯8=24分）1 长期强度 在趋于稳定蠕变与非稳定蠕变之间必须存在某一临界应力或荷载条件，当岩石所受应力小于该临界值时，蠕变趋于稳定，岩石不破坏；而当岩石所受应力大于该临界值时，蠕变不会趋于稳定，岩石最终达到破坏，这一临界值成为岩石长期强度。
2 坚固性系数 使用增大内摩擦系数来补偿被忽略掉的内聚力，这种增大了的内摩擦系数叫做岩体的坚固系数。
由俄罗斯学者于1926年提出的岩石坚固性系数（又称普氏系数）至今仍在矿山开采业和勘探掘进中得到广范应用。
岩石坚固性系数f 表征的是岩石抵抗破碎的相对值。
因为岩石的抗压能力最强，故把岩石单轴抗压强度极限的1/10作为岩石的坚固性系数。
3 八面体剪应力 空间直角坐标系oxyz 八个象限的等倾平面构成一个封闭的正八面体，作用于这种八面体上的剪应力即为八面体剪应力。
4 变形围岩压力 支护结构由于阻止变形作用的继续发展引起围岩压力。
因为硐室开挖引起二次地应力而使得围岩过大变形所产生的围岩压力叫做形变围岩压力。
因隧硐围岩变形而产生对衬砌压力称为变形围岩压力5 软弱夹层 张开结构面中夹有一定厚度的软弱物质称为软弱夹层。
在某种沉积岩形成过程中，由于沉积条件发生暂时性变化，往往出现一些局部的软弱夹层，这些软弱夹层受力时很容易滑动破坏而引起工程事故。
6 残余强度 试件达到极限强度后破坏，后经过较大变形，应力下降到一定值之后到达一点便保持为常数，该点所对应的应力值即为残余强度。
7 松弛时间 在剪应变保持不变条件下，使初始剪应力0τ衰减到e /0τ所需要的时间。
8 岩体结构效应 指岩体结构对其变形性质的影响与控制作用，包括结构体、结构面及其组合关系三个方面，其中结构面对岩体变形的作用效应尤为突出。
二：简答题2.1 绘图说明孔隙水压力强度效应。
（6分）左图孔隙水压力对岩体强度的影响L —莫尔强度包络线 O 1—总应力莫尔圆 O 2—有效应力莫尔圆Pw=0时总应力莫尔圆位于莫尔强度包络线L 右侧，岩体处于稳定状态，而孔隙水压力Pw 增加时应力莫尔圆向左移，直到与应力莫尔圆强度包络线L 相切，到破坏。
中国地质大学网络教育《岩体力学》期末考试及答案
中国地质大学网络教育《岩体力学》期末考试及答案多选题1. 根据破裂面的力学成因，可以把结构面分为_______。
(4分)(A) 粗糙结构面(B) 光滑结构面(C) 剪性结构面(D) 张性结构面参考答案：C,D2. 结构面的连续性常用_______来表示。
(4分)(A) 隙宽(B) 线连续性系数(C) 迹长(D) 面连续性系数参考答案：B,C,D3. 结构面的形态可以由_______等方面进行研究。
(4分)(A) 侧壁的起伏形态(B) 粗糙度(C) 间距(D) 岩性参考答案：A,B4. 表示岩块的风化程度的定量指标主要有_______等。
(4分)(A) 风化空隙率指标(B) 含水率(C) 波速指标(D) 结构面间距参考答案：A,C5. 根据地质成因的不同，可以把结构面分为 _______ 。
(4分)(A) 原生结构面(B) 褶皱结构面(C) 构造结构面(D) 次生结构面参考答案：A,C,D6. 岩块风化程度的定性指标主要有_______等。
(4分)(A) 颜色(B) 破碎程度(C) 破碎程度(D) 开挖锤击技术特征参考答案：A,B,C,D7. 岩体力学研究中主要方法有_______。
(4分)(A) 工程地质研究法(B) 试验法(C) 数学力学分析法(D) 综合分析法参考答案：A,B,C,D8. 岩体是指地质历史过程中形成的，由_______组成的，具有一定的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。
(4分)(A) 碎石土(B) 岩块(C) 气体(D) 结构面网络参考答案：B,D判断题9. 岩体是指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体。
(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：10. 微结构面是指存在于矿物颗粒之间内部或颗粒间的软弱面或缺陷，包括矿物节理.晶格缺陷.粒间空隙等。
(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：11. 质量损失率是指岩冻融试验前后干质量之差与试验后干质量之比，用百分数表示。
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中南大学考试试卷标准答案200 7 –2007学年2 学期时间110分钟2008年1 月21 日岩体力学课程48 学时3 学分考试形式：闭卷
专业年级：城市地下空间专业0501，0502，0503班总分100分，占总评成绩70 %
注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上
一、名词解释（本题20分，每小题4分）
1.岩体工程:主要指岩基和岩体中的各种地表半地下或地下坑硐。
其研究包括岩体初始应力、
围岩稳定、岩基稳定、边坡稳定和岩爆等等问题。
2.岩石质量指标:直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进，连续取芯，回次钻
进所取岩芯中，长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值，以百分比表示。
3.岩石流变：应力不变，应变随时间增大的现象叫蠕变；应变不变，应力随时间减小的现象
叫松弛，统称为流变。
4.次主应力:某个面上的正应力的极值，一般不等于主应力；次应力作用面上仍然有剪应力，
而主应力作用面上无剪应力；只有三个正交平面上的剪应力都为零时，次应力才等于主应力。
5.围岩:在岩体中的各种坑道，开挖打破了岩体原始应力平衡状态，在其周围一定范围内的
岩体中发生应力重分布，通常将这部分岩体叫围岩。
二、填空题（本题24分，每小题1.5分,共16小题）
1.岩石的全应力应变曲线分为破坏前区、破坏后区两大区段和5个阶段。
2.格里菲斯判据是从材料内部结构研究其破坏机理的良好开端，为岩石的裂缝发展提供了
一个近似理论。
3.岩石弹性模量包括初始弹性模量、切线弹性模量、割线弹性模量。
4.结构面的状态包括几何形态、充填和胶结情况、产状、贯通性和连贯性、密集状态和发
育程度等等。
5.霍克－布朗经验判据在岩体力学的实验室试验结果和岩体力学参数之间架了一座桥梁，
克服了借助经验方法将岩石力学参数进行折减的缺陷。
6.岩体综合调查方法包括钻孔取心调查和沿暴露面调查。
7.常见的岩体工程分类方法包括 RQD质量指标分类方法、RMR分类方法、RQD 、Ｑ方法。
8.边坡破坏基本类型包括圆弧破坏、平面破坏、楔体破坏和倾倒破坏。
三、选择题（本题24分，每小题3分）
1.关于岩石蠕变试验流变力学组合模型元件的描述中，哪一个是错误的 D 。
A.有瞬时弹性应变阶段，有弹性元件；
B.瞬时弹性变形后应变随时间发展，有粘性元件；
C.应力松弛是不完全松弛，有塑性元件；
D.应力松弛是不完全松弛，有粘性元件；
2. 关于岩体、结构面(不连续面)、结构体的关系中，哪一个是错误的？ B 。
A.结构体和结构面是岩体的基本组成部分；
B.岩体的静力学特性是固定不变的；
C.结构体和结构面的力学特性，岩体结构，地应力是岩体的力学特性基本影响因素；
D.在结构体强度高时，岩体的力学特性由结构面的力学特性决定；
3. 关于结构面抗剪强度的说话错误的是（C ）
A.随着夹层厚度的增加迅速降低；
B.随着颗粒直径增大而增大，超过30mm ，变化不大；
C.含水量增大对抗剪强度影响不大；
D.可能存在剪胀现象或剪断现象。
4. 关于岩体初始应力的说法中错误的是：B
A.岩体初始应力分布大小和方向随深度变化
B.构造应力场分析是确定构造应力场的主应力方向和大小。
C.断层以及断层破碎带附近的局部范围内是应力降低区；
D.在高山环绕的山谷底部，铅垂应力大于按覆盖岩石自重计算的理论值。
5.平面滑动时滑动面倾角β、坡面倾角α、滑动面摩擦角ϕ的关系是（ C ）。
6.由两组结构面构成的斜坡如下赤平投影图所示，则该斜坡的滑动方向为（ A ）。
A. AO
B.CO
C. BO
7.关于围岩喷锚支护说法中，正确的是：D
A.属于主动支护，不能充分发挥围岩自稳能力；
B.不能使混凝土喷层与围岩连续地紧密贴合；
C.不能及时有效地控制和调整围岩应力的重分布；
D.是软弱破碎岩体中一种最有效支护方式。
8. 关于圆形坑道围岩应力弹塑性分析，以下说法错误的是（ D ）。
A.塑性区应力满足径向平衡条件和摩尔－库仑破坏准则以及应力边界条件；
B.围岩分为塑性区和弹性区。
塑性区内，径向压力和切向压力均随着半径增大而增大，弹性区内，径向应力随半径增大而增大，切向相应随半径增大而减小；
C.围岩塑性区分为松弛区和承压区；
D.塑性区半径对应于塑性区切向应力与弹性区切向应力相等；松弛区半径对应于塑性区径向应力等于原岩应力。
四、计算题（本题32分，第1，2每小题10分，第3小题12分）
1.已知岩石的单轴压缩压强度为80MPa,相应的破坏面与水平面夹角为75°，求当小主应力320MPa σ=时， 对应的大主应力1σ，破坏面上的法向应力σ和切向应力τ？
（公式：1
3sin 22σστα-=，1313cos 222
σσσσσα+-=+） J1.结构面 J2.斜坡面 . A βαϕ==. B βαβϕ>>且. C αβϕ>>. D
βαβϕ≤≤且
解答：42πϕα=+，75452ϕ=+，060ϕ=； 131sin 2cos ;1sin 1sin c c K c K σσσϕϕσϕϕ
=++==--； 20.580;10.7210.866c c ⨯=
=-，110.8662080358.510.866
MPa σ+=⨯+=- 358.5200.584.62MPa τ-=⨯=，358.520358.520(0.866)42.722
MPa σ+-=+⨯-= 2.已知结构面00000.5 45 40c MPa ϕα==倾角＝，岩块35 30MPa φ==ｃ，岩体受到
311255MPa MPa σσ=,=，求岩体是否破坏？发生破坏的话，是何种破坏？
解答：0000.5 45 40MPa στϕα===倾角＝ 外力作用在结构面上：0131312555512cos 2cos8037.22222
MPa σσσσσα+-+-=+=+= 0135512sin 2sin8021.122MPa σστα--=== 结构面抗剪强度： 0000tan 0.537.2tan 4537.7 c MPa τσϕ=+=+⨯=
0ττ≤，岩体不会发生破坏。
3. 一边坡内存在一000.550 49 25p c MPa φϕ===结构面结构面倾角，坡面倾角050f ϕ=，坡面高度80H m =，坡体岩体自重327/KN m γ=,张裂隙高度为25Z m =，张裂
隙中存在水压力，水的自重310/w KN m γ=，20w Z m =，计算坡面的安全系数？
80m =
22)8025130.0225sin 25
()tan 2tan 5580p f Z H Z H ϕϕ-==⨯---⨯2513000.22000sin 25)tan 49
252000cos 25--⨯+⨯。