岩石力学第3次作业答案ok

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岩土力学 作业三答案.

岩土力学 作业三答案.

岩土力学 作业三答案说明:本次作业对应于文字教材7至9章,应按相应教学进度完成。

一、单项选择题 (每小题2分,共计10分)1.岩石内结晶晶格错位的结果,引起岩石的 (b ) a 、晚性破坏 b 、塑性破坏 c 、弱面剪切破坏2.岩石的单轴抗压强度一般与单轴抗拉强度间成下列哪种关系: (b)a.Rc=(1-4)Rtb. Rc=(4-10)Rtc. Rt=(1-4)Rcd. Rt=(1-4)Rc 3.下面岩体的那种应力状态是稳定状态 (a)a.ϕσσσσcctg 23131++- <sin α b. ϕσσσσcctg 23131++- >sin αc.ϕσσσσcctg 23131++- =sin α4.广义虎克定律中岩石的剪切模量G 为 (a )a.)1(2μ+=E G ,b. )1(2μ-=E G ,c. )1(2μ+=ME G ,d. )1(2μ-=MEG5. 岩石的变形(弹性)模量可表示为 (c )a. yr p E )1(μ+=,b.yr p E )1(μ-=,c.y pr E )1(μ+=,d.ypr E )1(μ-= 二、填空题 (每空1分,共计20分)1.岩石的破坏形式:脆性破坏、延性破坏、弱面剪切破坏。

2.岩石的力学强度是工程设计中最重要的力学指标,分别是单轴抗压强度,抗拉强度、抗剪强度。

3.岩石的抗压强度就是岩石试件在单轴压力(无围压)作用下,抗压破坏的极限能力。

4.岩石的抗剪强度就是指岩石抵抗剪切破坏(滑力)的能力,用凝聚力C 和内摩擦角Φ来表示。

5. 岩石的变形是指岩石在任何物理因素作用下形状和体积大小的变化。

岩石的变形特性常用弹性模量E 和泊松比μ两个指标来表示;6. 岩石的蠕变是指岩石在应力σ不变的情况下岩石变形 ε随着时间t 而增加的现象,一般而言,典型的岩石蠕变曲线可分为三个阶段:初期蠕变,二次蠕变(稳态蠕变),(加建蠕变)第三期蠕变。

7. 天然应力(或初始应力)是习惯上常将工程施工前就存在于岩体中的地应力,称为初始应力。

(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

(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。

《岩石力学》习题汇总及答案

《岩石力学》习题汇总及答案

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。

岩土力学 作业三答案.

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岩土力学 作业三答案说明:本次作业对应于文字教材7至9章,应按相应教学进度完成。

一、单项选择题 (每小题2分,共计10分)1.岩石内结晶晶格错位的结果,引起岩石的 (b ) a 、晚性破坏 b 、塑性破坏 c 、弱面剪切破坏2.岩石的单轴抗压强度一般与单轴抗拉强度间成下列哪种关系: (b)a.Rc=(1-4)Rtb. Rc=(4-10)Rtc. Rt=(1-4)Rcd. Rt=(1-4)Rc 3.下面岩体的那种应力状态是稳定状态 (a)a.ϕσσσσcctg 23131++- <sin α b. ϕσσσσcctg 23131++- >sin αc.ϕσσσσcctg 23131++- =sin α4.广义虎克定律中岩石的剪切模量G 为 (a )a.)1(2μ+=E G ,b. )1(2μ-=E G ,c. )1(2μ+=ME G ,d. )1(2μ-=MEG5. 岩石的变形(弹性)模量可表示为 (c )a. yr p E )1(μ+=,b.yr p E )1(μ-=,c.y pr E )1(μ+=,d.ypr E )1(μ-= 二、填空题 (每空1分,共计20分)1.岩石的破坏形式:脆性破坏、延性破坏、弱面剪切破坏。

2.岩石的力学强度是工程设计中最重要的力学指标,分别是单轴抗压强度,抗拉强度、抗剪强度。

3.岩石的抗压强度就是岩石试件在单轴压力(无围压)作用下,抗压破坏的极限能力。

4.岩石的抗剪强度就是指岩石抵抗剪切破坏(滑力)的能力,用凝聚力C 和内摩擦角Φ来表示。

5. 岩石的变形是指岩石在任何物理因素作用下形状和体积大小的变化。

岩石的变形特性常用弹性模量E 和泊松比μ两个指标来表示;6. 岩石的蠕变是指岩石在应力σ不变的情况下岩石变形 ε随着时间t 而增加的现象,一般而言,典型的岩石蠕变曲线可分为三个阶段:初期蠕变,二次蠕变(稳态蠕变),(加建蠕变)第三期蠕变。

7. 天然应力(或初始应力)是习惯上常将工程施工前就存在于岩体中的地应力,称为初始应力。

《岩石力学》习题库及答案

《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》习题库及答案

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练习题三、简答题:1、什么是全应力应变曲线?为什么普通材料试验机得不出全应力应变曲线?答:在单轴压缩下,记录岩石试件被压破坏前后变形过程的应力应变曲线。

普通材料实验机整体刚度相对较小,对试件施加载荷产生的反作用力将使实验机构件产生较大变形(弹性能储存),当岩石试件被压坏时,试件抗压能力急剧下降,致使实验机弹性变形迅速恢复(弹性能释放)摧毁岩石试件,而得不到岩石破坏后的应力应变曲线。

刚性实验机在施加载荷时,自身变形极小,储存的弹性能不足以摧毁岩石试件,因此可以得到岩石破坏后的应力应变曲线。

2、简述岩石在三轴压缩下的变形特征。

答:E、μ与单轴压缩基本相同;随围压增加——三向抗压强度增加;峰值变形增加;弹性极限增加;岩石由弹脆性向弹塑性、应变硬化转变。

3、按结构面成因,结构面通常分为几种类型?答:按成因分类有三种类型:①原生结构面——成岩阶段形成的结构面;②构造结构面——在构造运动作用下形成的结构面;③次生结构面——由于风化、人为因素影响形成的结构面。

4、在巷道围岩控制中,可采取哪些措施以改善围岩应力条件?答:选择合理的巷道断面参数(形状、尺寸),避免拉应力区产生(无拉力轴比);巷道轴线方向与最大主应力方向一致;将巷道布置在减压区(沿空、跨采、卸压)。

5、地应力测量方法分哪两类?两类的主要区别在哪里?每类包括哪些主要测量技术?答:分为直接测量法和间接测量法。

直接测量法是用测量仪器直接测量和记录各种应力量。

间接测量法,不直接测量应力量,而是借助某些传感元件或某些介质,测量和记录岩体中某些与应力有关的物理量的变化,通过其与应力之间存在的对应关系求解应力。

直接测量法包括:扁千斤顶法、水压致裂法、刚性包体应力计法和声发射法等。

间接测量法包括:套孔应力解除法、局部应力解除法、松弛应变测量法、孔壁崩落测量法、地球物理探测法。

1.岩石的塑性和流变性有什么不同?答:塑性指岩石在高应力(超过屈服极限)作用时,产生不可恢复变形的性质。

岩石力学课后习题答案

岩石力学课后习题答案

岩石力学课后习题答案岩石力学课后习题答案【篇一:岩石力学与工程课后习题与思考解答】t>1.构成岩石的主要造岩矿物有哪些?答:岩石中主要造岩矿物有:正长石、斜长石、石英、黑云母、白云母、角闪石、辉石、橄榄石、方解石、白云石、高岭石、磁铁矿等。

2.为什么说基性岩和超基性岩最容易风化?答:基性和超基性岩石主要是由易风化的橄榄石、辉石及斜长石组成,所以非常容易风化。

3.常见岩石的结构连接类型有哪几种?各有什么特点?答:岩石中结构连接的类型主要有两种,分别是结晶连接和胶结连接。

结晶连接指矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起。

这类连接使晶体颗粒之间紧密接触,故岩石强度一般较大,抗风化能力强;胶结连接指岩石矿物颗粒与颗粒之间通过胶结物连接在一起,这种连接的岩石,其强度主要取决于胶结物及胶结类型。

4.何谓岩石中的微结构面,主要指哪些,各有什么特点?答:岩石中的微结构面(或称缺陷)是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合之间微小的若面及空隙。

包括矿物的解理、晶格缺陷、晶粒边界、粒间空隙、微裂隙等。

矿物解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶防线分裂成光滑平面,解理面往往平行于矿物晶体面网间距较大的面网。

晶粒边界:由于矿物晶粒表面电价不平衡而引起矿物表面的结合力,该结合力源小于矿物晶粒内部分子、原子、离子键之间的作用力,因此相对较弱,从而造成矿物晶粒边界相对软弱。

微裂隙:指发育于矿物颗粒内部及颗粒之间的多呈闭合状态的破裂痕迹线。

具有方向性。

粒间空隙:多在成岩过程中形成晶粒之间、胶结物之间微小的空隙。

5.自然界中的岩石按地质成因分类,可以分为几大类,各大类有何特点?答:按地质成因分类,自然界中岩石可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。

岩浆岩按照岩浆冷凝成岩的地质环境不同又可分为深成岩、浅成岩和喷出岩。

其中深成岩常形成巨大的侵入体,有巨型岩体,大的如岩盘、岩基,其形成环境都处在高温高压之下,形成过程中由于岩浆有充分的分异作用,常常形成基性岩、超基性岩、中性岩及酸性、碱性岩等,其岩性较均一,变化较小,岩体结构呈典型的块状结构,结构多为六面体和八面体,岩体颗粒均匀,多为粗-中粒结构,致密坚硬,空隙少,力学强度高,透水性弱,抗水性强;浅成岩成分与相应的深成岩相似,其产状多为岩床、岩墙、岩脉等小侵入体,岩体均一性差,岩体结构常呈镶嵌式结构,岩石常呈斑状结构和均粒-中细粒结构,细粒岩石强度比深成岩高,抗风化能力强,斑状结构则差一些;喷出岩有喷发及溢流之别,其结构比较复杂,岩性不一,各向异性显著,岩体连续性差,透水性强,软弱结构面发育。

《岩体力学》沈明荣,陈建峰--课后习题答案完善版

《岩体力学》沈明荣,陈建峰--课后习题答案完善版

《岩体力学》课后习题答案完善版能源学院张 盛2013.11.51目录一、绪 论 (3)二、岩石的基本物理力学性质 (4)三、岩体的动力学性质 (17)四、岩体的基本力学性质 (19)五、工程岩体分类 (27)六、岩体的初始应力状态 (29)七、岩体力学在洞室工程中的应用 (32)八、岩体力学在边坡工程中的应用 (38)九、岩体力学在岩基工程中的应用 (41)2一、绪 论1、叙述岩体力学的定义。

答:岩体力学主要是研究岩石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发生变化后,做出响应的一门力学分支。

2、何谓岩石?何谓岩体?岩石与岩体有何不同之处?答:岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律而形成的自然物体,有其自身的矿物结构和构造。

岩体是一定工程范围内的自然地质体,由岩石块和各种各样的结构面共同组成的综合体。

不同:岩体多是不连续介质,通常与工程联系起来,是较大的地质体,而岩石本身可作为连续介质看待,与工程无关。

3、何谓岩体结构?岩体结构的两大要素是什么?答:岩体结构是指结构面的发育程度及其组合关系或者是指结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。

岩体结构的两大要素是指结构体和结构面。

4、中科院研究所提出的岩体结构可分为哪六大类型?答:块状结构、镶嵌结构、破碎结构、碎裂结构、层状结构、层状破碎结构、散体结构。

5、岩体有哪些特征?答:岩体的特征有不连续性;各向异性;不均匀性;赋存地质因子的特性。

3二、岩石的基本物理力学性质1、岩石有哪些物理力学参数?答:岩石的物理力学参数有:岩石的质量指标、水理性质指标、描述岩石风化能力的指标以及完整岩石的单轴抗压强度、抗拉强度、剪切强度、三向压缩强度和与各种受力状态相对应的变形特性等。

2、影响岩石强度特性的主要因素有哪些?答:影响岩石强度特性的主要因素有岩石的单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、三轴压缩强度。

3、何谓岩石的应力应变全过程曲线?答:应力应变全过程曲线为在刚性试验机上进行试验所得到的包括岩石达到峰值应力之后的应力应变曲线。

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岩石力学第3次作业答案
1、岩石试样中含有一结构面,其与最大主应力平面夹角为,试依据Mohr-Coulomb准则导出其强度判据。

解:假设结构面的强度参数为c j,j,岩石的强度参数为c,,因此可以判断破坏的形式:沿结构面重剪破坏,剪断破坏。

显然岩体是否发生破坏,与结构面所在方位和应力大小有关,随着应力的增加,如果不沿结构面破坏,将会发生剪切岩石的破坏。

沿结构面破坏的条件为:
对应的最小值:
同样也可导出岩体剪断破坏时对应的应力状态。

若处于两者之间的状态,则有:
若:,则可能发生沿结构面破坏。

可以总结为:
(1),当
(2),、
当(3),
2、简述钻孔应变法测定地应力的原理和推导相关计算公式。

答:钻孔应变法测量地应力通过在孔底安装位移或应变片通过套芯钻头将套孔岩芯的应力完全解除,通过测量套孔岩芯应力解除前后的孔径变化或孔底及表面应变变化情况确定地应力值及方向。

下面以孔底应变法确定应力方法为例介绍。

在计算时利用,因此可建立3个方程联合求解的方程组,从而得出应力状态,从而一个平面内的应力状态得以确定。

3、水压致裂法和钻孔应变法的优缺点。

答:水压致裂法明显的优点是可以达到很深的深度,在测量时其结果与岩石本身的物理力学性质关系不大,可直接导出应力,但一般适合能测水平方向的应力,要求岩体较为完整。

钻孔应变法适应性较广,测量结果较准确,但由于需要开凿隧道和洞室,成本较高。

4、工程岩体等级在确定时应考虑哪些因素,以Q指标为例进行说明。

答:应该考虑岩体完整程度、岩石本身的强度性质、地下水、主要结构面的影响、地应力的情况,如下式所示:
5、在某岩层中开挖一隧道,已知其直径a=2m,埋置深度为1000m,岩体的强度参数为:,内摩擦角为300,岩体平均重度为25kN/m3,试判断围岩塑性区存在及发展情况。

答:假定岩体的强度准则符合Mohr-Coulomb准则,则可得:
,从而得出:c=0.58MPa
由于洞室埋深较大,可按静水压力状态确定地应力,于是:
,根据弹性应力集中系数,显然有进入塑性区
根据塑性区半径计算公式:。

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