岩石力学考试题..doc

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(完整版)岩石力学试题及答案

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岩石力学试卷(闭卷)一、填空题(每空1分,共20分)1、沉积岩按结构可分为()、(),其中,可作为油气水在地下的良好储层的是(),不能储存流体,但是可作为油气藏的良好盖层的是()。

2、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()、()、()。

3、在水力压裂的加压过程中,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()时,井眼发生破裂。

此时的压力称为()。

当裂缝扩展到()倍的井眼直径后停泵,并关闭液压系统,形成(),当井壁形成裂缝后,围岩被进一步连续地劈开的压力称为()。

如果围岩渗透性很好,停泵后裂缝内的压力将逐渐衰减到()。

4、通常情况下,岩石的峰值应力及弹性模量随着应变率降低而(),而破坏前应变则随着应变率降低而()。

5、一般可将蠕变变形分成三个阶段:第一蠕变阶段或称();第二蠕变阶段或称();第三蠕变阶段或称()。

但蠕变并一定都出现这三个阶段。

6、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()。

二、选择题(每题2分,共10分)1、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、该准则不是针对岩石材料的破坏准则B、该准则没有考虑岩石的非均质的特性C、该准则忽略了岩石中裂隙的相互影响2、在地下,岩石所受到的应力一般为()。

A、拉应力B、压应力C、剪应力3、一般情况下,岩石的抗拉强度()抗压强度。

A、等于B、小于C、大于4、地层坍塌压力越高,井壁越()。

A、稳定B、不稳定C、无关5、初始地应力主要包括()A、自重应力和残余应力B、构造应力和残余应力C、自重应力和构造应力三、判断改错题(每题2分,共10分)2、岩石在常温常压下的变形特征与深层一致。

3、围压越高,岩石的变形能力越大。

4、岩石的力学性质主要是指岩石的变形特征和强度特征。

5、岩石应力应变的全过程曲线可以通过在常规试验机上进行单轴压缩试验得到。

四、名词解释(每题3分,共15分)1、岩石力学2、蠕变3、原地应力4、压力溶解5、滞弹性应变恢复法五、简答题(每题5分,共20分)1、三轴压机中,为什么要对实验岩心进行密封包裹?2、简述岩石的库仑-纳维尔准则?3、简述单轴应力作用下典型应力应变曲线四个阶段的含义。

(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。

(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。

岩石力学》的期末试卷与标准答案印1.doc

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《岩石力学》期末试卷及答案姓名学号成绩一、选择题 (每题 1 分,共 20 分)1. 已知岩样的容重为,天然含水量为 w0,比重为 G s,40C时水的容重为w,则该岩样的饱和容重m 为( A )A.G s 1 G s 1w C.wGs1D.G s 1w B.1 w0 G s 1 w0 G sw 1 w0 G s 1 w0 G s2. 岩石中细微裂隙的发生和发展结果引起岩石的( A )A.脆性破坏B. 塑性破坏 C. 弱面剪切破坏 D. 拉伸破坏3.同一种岩石其单轴抗压强度为 R c,单轴抗拉强度 R t,抗剪强度f之间一般关系为( C)A. R t R c fB. R c R t fC. R tf R cD. R c f R t4. 岩石的蠕变是指( D )A. 应力不变时,应变也不变;B. 应力变化时,应变不变化;C. 应力变化时,应变呈线性随之变化;D. 应力不变时应变随时间而增长5. 模量比是指( A)A.岩石的单轴抗压强度和它的弹性模量之比B. 岩石的弹性模量和它的单轴抗压强度之比C.岩体的单轴抗压强度和它的弹性模量之比D.岩体的弹性模量和它的单轴抗压强度之比6. 对于均质岩体而言,下面岩体的那种应力状态是稳定状态( A )A. 1 3 sinB. 1 3 sin2cctg 2cctg1 3 1 3C. 1 3 sinD. 1 3 sin2cctg 2cctg1 3 1 37. 用 RMR 法对岩体进行分类时,需要首先确定RMR 的初始值,依据是( D )A.完整岩石的声波速度、 RQD值、节理间距、节理状态与地下水状况B.完整岩石的强度、 RQD值、节理间距、节理状态与不支护自稳时间C.完整岩石的弹性模量、 RQD值、节理间距、节理状态与地下水状况D.完整岩石的强度、 RQD值、节理间距、节理状态与地下水状况8. 下面关于岩石变形特性描述正确的是(B)A.弹性就是加载与卸载曲线完全重合,且近似为直线B.在单轴实验中表现为脆性的岩石试样在三轴实验中塑性增强C.加载速率对应力-应变曲线没有影响D.岩基的不均匀沉降是由于组成岩基的不同岩石材料含水量不同导致的9. 下面关于岩石水理性质描述正确的是(B)。

岩石力学考试试题

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岩石力学考试试题一、选择题1. 岩石的强度是指:A. 抵抗外力破坏的能力;B. 抵抗应力引起的变形的能力;C. 抵抗应力集中的能力;D. 抵抗化学侵蚀的能力。

2. 岩石的应力是指:A. 引起岩石变形的力;B. 引起岩石破坏的力;C. 施加在岩石表面的外力;D. 施加在岩石内部的外力。

3. 岩石的变形包括:A. 弹性变形;B. 塑性变形;C. 破坏变形;D. 所有选项都正确。

4. 对于岩石的荷载承载能力来说,以下哪个因素最重要?A. 岩石的强度;B. 岩石的应力;C. 岩石的变形;D. 岩石的密度。

5. 岩石的蠕变是指:A. 岩石在长时间作用下的塑性变形;B. 岩石在受到外力瞬间作用时的弹性变形;C. 岩石在受到化学侵蚀作用时的变化;D. 岩石在受到高温和高压作用时的变形。

二、判断题判断以下说法的正误,正确的写“正确”,错误的写“错误”。

1. 岩石的强度与其含水量无关。

2. 岩石的强度与温度无关。

3. 岩石受到应力时会发生变形。

4. 岩石的蠕变是一种短期变形现象。

5. 蠕变现象只会发生在高温高压环境下。

三、填空题1. 岩石的三轴试验是一种常用的____________________方法。

2. 剪切试验可以测定岩石的____________________。

3. 岩石的变形与应力强度成____________________关系。

4. 岩石的强度是由其____________________决定的。

5. 蠕变现象会导致岩石的____________________。

四、简答题1. 解释什么是岩石的弹性模量?2. 什么是主应力与主应力差?3. 请简述岩石的破裂过程。

4. 简述岩石的蠕变现象及其影响。

五、论述题岩石力学是研究岩石的物理力学性质及其应用的学科。

岩石的强度和变形性质对于工程建设和地质灾害防治等方面具有重要意义,请结合实际案例论述岩石力学在工程建设中的应用和价值。

六、应用题某工程需要选择岩石作为基础材料,假设给出了以下岩石样本的力学参数:抗压强度100 MPa,弹性模量50 GPa,剪切强度60 MPa。

岩石力学测验考试测验考试含答案

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岩石力学测验考试测验考试含答案Last revision date: 13 December 2020.岩石力学考试试题1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于()( A )岩体中含有大量的不连续( B )岩体中含有水( C )岩体为非均质材料( D )岩石的弹性模量比岩体的大2、岩体的尺寸效应是指()。

( A )岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系( B )岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象( C )岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象( D )岩体的强度比岩石的小3 、影响岩体质量的主要因素为()。

(A)岩石类型、埋深(B)岩石类型、含水量、温度(C)岩体的完整性和岩石的强度(D)岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照()。

(A)岩石的饱和单轴抗压强度(B)岩石的抗拉强度(C)岩石的变形模量(D)岩石的粘结力5、下列形态的结构体中,哪一种具有较好的稳定性()(A)锥形(B)菱形(C)楔形(D)方形1、A2、C3、C4、A5、D6、A7、C8、B9、A 10、D6、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面()(A)原生结构面(B)构造结构面(C)次生结构面7、岩体的变形和破坏主要发生在()(A)劈理面(B)解理面(C)结构(D)晶面8、同一形式的结构体,其稳定性由大到小排列次序正确的是()(A)柱状>板状>块状(B)块状>板状>柱状(C)块状>柱状>板状(D)板状>块状>柱状9、不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为()(A)聚合型结构体>方形结构体>菱形结构体>锥形结构体(B)锥形结构体>菱形结构体>方形结构体>聚合型结构体(C)聚合型结构体>菱形结构体>文形结构体>锥形结构体(D)聚合型结构体>方形结构体>锥形结构体>菱形结构体10、岩体结构体是指由不同产状的结构面组合围限起来,将岩体分割成相对的完整坚硬的单无块体,其结构类型的划分取决于()(A)结构面的性质(B)结构体型式(C)岩石建造的组合(D)三者都应考虑1、A 2、C 3、C 4、A 5、D 6、A 7、C 8、B 9、A 10、D选择题1、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()。

岩石力学考试题及答案

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一、岩石力学考试题:
1、岩石力学是什么?
A:岩石力学是一门研究岩石的物理性质和力学行为的学科,关注的是
岩石材料在外力作用下的变形、破坏等力学性能。

2、描述压力、切应力和抗拉应力的不同?
A:压力是岩石内部的一种内力,它是在岩石的组织单位之间产生的回
复力。

切应力是岩石内部的一种外力,它是岩石组织单位之间通过切
开或折断产生的拉伸力。

抗拉应力是岩石表面的一种外力,它是由岩
石表面受外界力作用产生的抗拉力。

3、岩石材料的哪些因素会影响其力学性质?
A:岩石材料的力学性质受到材料的结构特征、质量成分、温度和压力
等因素的影响。

岩石材料的结构特征决定了其机械特性,如硬度、抗
压强度等;质量成分影响岩石材料的机械性能,如热膨胀系数、密度等;温度和压力影响岩石材料的结构稳定性,影响其承受外力的能力。

4、岩石力学中什么是蠕变应力?
A:蠕变应力是岩石内部的一种外力,它是由断裂处的压力差异引起的
拉伸作用,主要是在长时间的载荷作用下产生的。

蠕变应力的大小与
断裂处的压力差异和岩石材料的性质有关,一般情况下其大小较小,
但有时也会超过抗拉应力和切应力的值。

5、什么是岩石失稳?
A:岩石失稳是指在力学外力作用下,岩石材料突然发生变形或破坏的
现象,也就是岩石材料的力学性能下降。

失稳的原因主要包括外力的
过大强度、断裂的不稳定性、外力的变化等,其表现形式多种多样,
如折断、剪切、失稳滑移等。

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重庆科技学院石油与天然气工程学院石油工程2012级(钻井工程)《岩石力学》期末复习资料1.什么叫岩石?什么叫岩体?它们之间的区别何在?答: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,是指一定工程范围内的自然地质体,它经历了漫长的自然历史过程,经受了各种地质作用,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(不整合、褶皱、断层、层里、节理、劈理等不连续面。

岩石和岩体的重要区别就是岩体包含若干连续面,岩体的强度远低于岩石强度。

2. 岩石按照成因分成哪几类?其各自的成因及特征是什么?试举出几种岩石实例。

答:按照成因,岩石可分成岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。

岩浆岩是由岩浆冷凝而成的岩石。

组成岩浆岩的各种矿物化学成分和物理性质较为稳定,它们之间的连接是牢固的,具有较高的力学强度和均匀性(橄榄岩、流纹岩)。

沉积岩是由母岩在地表经风化剥蚀而产生的物质,通过搬运、沉积、和固结作用而形成的岩石。

沉积岩的物理力学特性与矿物和岩屑的成分,胶结物的性质有很大关系,另外,沉积岩具有层理构造(砾岩、页岩、泥岩)。

变质岩是由岩浆岩、沉积岩甚至变质岩在地壳中受到高温、高压及化学活动性流体的影响下发生编制而形成的岩石。

它的物理性质与原岩的性质、变质作用的性质和变质程度有关(片麻岩、板岩、大理岩)。

3.什么叫岩石力学?其研究内容是什么?研究方法有哪些?答:岩石力学是研究岩石及岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏的规律,并在工程地质定性分析的基础上定量地分析岩体稳定性的一门学科。

岩石力学研究的内容: (1) 基本原理,包括岩石的破坏、断裂、蠕变及岩石内应力、应变理论等的研究;(2)实验室试验和现场原位试验,包括各种静力和动力方法,以确定岩块和岩体在静力和动力作用下的性状及 tanti 内的初始应力;(3)在实际应用方面,包括地表岩石地基的稳定和变形问题、岩石边坡的稳定性等问题的研究。

研究方法有科学实验和理论分析相结合的方法。

4.岩石的物理性质指标主要有哪些?它们是如何定义的?答:质量密度(单位体积的质量);重度(单位体积的重量);相对密度(岩石的干重量除以岩石的实体积所得的量与 1 个大气压下 4 摄氏度的纯水的重度的比值);孔隙率(孔隙体积与总体积百分比);孔隙比(孔隙体积与固体的体积之比);含水率(天然状态下岩石中水的重量与岩石烘干重量的百分比);吸水率(干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量与岩石干重百分比);饱水率(岩样在强制状态(真空、煮沸、高压)下,岩样的最大吸水重量与岩样烘干重量的百分比);渗透性(在水压力作用下,岩石的孔隙和裂隙透过水的能力);膨胀性(岩石浸水后体积增大的性质);崩解性(岩石与水相互作用时失去黏结性并变成完全丧失强度的松散物质的性能);软化性(岩石与水相互作用时强度降低的特性);抗冻性(岩石抵抗冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性)。

5.岩石的容重、密度取决于何种因素?与岩石的力学性质有何相关性?答:岩石的容重、密度取决于组成岩石的矿物成分、孔隙大小以及含水量。

岩石的重度在一定程度上反映出岩石力学性质的优劣,通常岩石的重度愈大,其力学性质愈好。

6.岩石的比重取决于何种因素?答:岩石的比重取决于组成岩石的矿物的相对密度,岩石中重矿物越多其比重越大,大部分岩石比重介于 2.50~2.80 之间。

7.岩石含孔隙指标与岩石力学性质有何关系?答:岩石含空隙指标值越大岩石力学性质就越差。

8.岩石的吸水率取决于何种因素?与岩石力学性质有何关系?答:岩石吸水率大小取决于岩石中孔隙数量多少和细微裂隙的连通情况。

吸水率愈大,岩石的力学性能就愈差。

9.岩石的饱水指标与岩石的抗冻性有何相关性?答:岩石饱水指标反映岩石中张开型裂隙和孔隙的发育情况,对岩石的抗冻性有较大影响。

饱水系数 ( 吸水率与饱水率百分比 ) 一般在0.5~0.8 之间。

试验表明,饱水系数<91%时,可免遭冻胀破坏。

10.岩石的软化、膨胀和崩解的机理是什么?它们与岩石的力学性质有何关系?答:岩石的软化机理,由于水分子进入颗粒间的间隙而消弱了颗粒间的联结造成的;崩解机理,由于水花过程中消弱了岩石内部结构的联结引起的;膨胀机理,经水化作用后相邻颗粒间产生的契劈效应,当契劈作用力大于结构联结力,岩石显示膨胀性。

岩石的软化、崩解和膨胀性质越好,岩石力学性质就越差。

11. 试推导用岩石的干容重、比重和水的容重表示岩石的孔隙率和孔隙比。

答:已知岩石干容重d;比重G S;水的容重据土力学公式:空隙比 e =G S*1 ;空隙率 ne 1n 1 dde G S *12、岩石的吸水性与孔隙率有什么关系?答案:因为岩石中包含空隙,才导致岩石吸水性的存在。

空隙越多,吸水性越明显。

岩石的吸水率是在常温常压下进行的, 水只能进入大开空隙,而小开空隙和闭空隙水不能进入, 因此它与大开空隙率有关。

岩石的饱和吸水率在高压 ( 或真空 ) 条件下浸水,一般认为水能进入所有开空隙中,因此它与开空隙率有关。

13. 试推导岩石吸水率与岩石大开孔隙率的关系。

解:设岩石的大开空隙率n b,大开空隙体积 vvb 占总空隙体积v v的百分比为 k ,岩石相对密度为G s,则岩石吸水率 w a与大开空隙率的关系表示如下:wam *v vv vb* kv vb* kv vb* k1mss*vsG s*vsG s* vvvGs* vvvb* k 1G s*1k *nb14. 试推导岩石饱水率与岩石开型孔隙率的关系。

解:通常认为,在高压条件下水能进入岩样所有敞开的空隙中。

所以,由上题可知,岩石饱和吸水率与开型空隙率的关系如下( G s为岩石相对密度,n b为大开空隙率):w am *vvbv vb v vb1 m ss * vs G s * v sG s * v v vbG s *11n b15. 何谓岩石强度,取决于哪些因素?答:岩石在荷载作用下破坏时所承受的最大荷载应力称为岩石的强度。

岩石的强度决定于很多因素,岩石结构、风化程度、水、温度、围压大小、各向异性等都影响岩石的强度。

16. 表示岩石强度的指标主要有哪些?格式如何定义的?答:岩石的强度指标主要有抗压强度、抗剪强度、抗拉强度。

其中,抗压强度包括单轴抗压强度 (岩石试件在单轴压力作用下所能承受的最大压力)、三轴抗压强度(岩石试件在三个方向应力作用下的强度) ;抗剪强度(岩石抵抗剪切破坏的极限能力) ;抗拉强度(岩石试件在单轴拉力作用下抵抗破坏的极限能力) 。

17. 岩石的抗压、 抗拉、抗剪指标试验方法各有哪些, 有何优缺点?答:抗压指标试验方法有直接单轴抗压试验, 普通三轴试验和真三轴试验。

抗拉指标试验有直接抗拉试验(缺点:试样制备困难,且不易与拉力机固定),霹雳法(优点:简单易行,只要有普通压力机就可以进行试验)。

抗剪指标试验方法有直接剪切试验(缺点:强度曲线并不是绝对严格的直线) ,契形剪切试验,三轴压缩试验(优点:结果较精确)。

18.试件的大小、形状是如何影响岩石的力学性质的?原因是什么?答:试件的形状、和尺寸大小对强度的影响主要表现在高径比 h d 或高宽比 h s 和横断面积上。

试件太长、高径比太大,会由于弹性不稳定提前发生破坏,降低岩石的强度。

试件太短,又会由于试件端面与承压板之间出现的摩擦力会阻碍试件的横向变形,使试件内部产生约束效应,以致增大岩石的试验强度。

试件横断面积减小,会相应地增大端部约束效应,因而强度也会有所提高。

19.影响岩石单轴抗压强度有哪些?答:试件的形状、尺寸、加载速率、加压板与试件之间产生的摩擦力。

岩石力学( 1)一、解释下列术语(每小题4分,共 28分)1.岩石的三向抗压强度:岩石在三向同时受压时每个单向分别的强度极限2.结构面:具有一定形态而且普遍存在的地质构造迹象的平面或曲面。

不同的结构面,其力学性质不同、规模大小不一。

3.原岩应力:岩石在地下未受人类扰动时的原始应力状态4.流变:在外力作用下,岩石的变形和流动5.岩石的碎胀性:岩石破碎后的体积VP 比原体积V 增大的性能称为岩石的碎胀性,用碎胀系数ξ来表示。

6.蠕变:岩石在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象7.矿山压力:地下矿体被开采后,其周围岩体发生了变形和位移,同时围岩内的应力也增大和减小,甚至改变了原有的性质。

这种引起围岩位移的力和岩体变化后的应力就叫矿山压力。

二、简答题(每小题 7分,共 42分)1.岩石的膨胀、扩容和蠕变等性质间有何异同点?答:都是岩石形状改变的一种类型,膨胀和扩容时岩石的体积会增大,扩容和蠕变时需要受力2.岩体按结构类型分成哪几类?各有何特征?整体块状、层状、碎裂、散体3.用应力解除法测岩体原始应力的基本原理是什么?4.格里菲斯强度理论的基本要点是什么?5.在不同应力状态下,岩石可以有几种破坏形式?压缩破坏拉伸破坏剪切破坏6.喷射混凝土的支护作用主要体现在哪些方面?喷射混凝土的厚度是否越大越好?为什么?三、计算题( 30分)1.将一岩石试件进行三向抗压试验,当侧压σ2=σ3=300kg/cm2时,垂直加压到2700kg/cm2试件破坏,其破坏面与最大主平面夹角成 60°,假定抗剪强度随正应力呈线性变化。

试计算:(1)内磨擦角φ;(2)破坏面上的正应力和剪应力;(3)在正应力为零的那个面上的抗剪强度;(4)假如该试件受到压缩的最大主应力和拉伸最小主应力各为800kg/cm2,试用莫尔园表示该试件内任一点的应力状态?(本题20分)2.岩体处于 100m 深,上部岩体的平均容重γ=2.5T/M3,泊松比μ=0.2,自重应力为多少?当侧压力系数为 1.0时,自重应力为多少?(本题 10分)岩石力学( 2)一、根据你自己的理解,给下列术语赋予定义(每个词2分,共 20分)1.真三轴压缩实验:岩石的一种三轴压缩试验,实验时σ 1>σ 2>σ32.塑性破坏:3.各向同性体:4.原生结构面:5.残余变形:岩体在外力作用下,出现明显塑性变形后的破坏称为塑性破坏物理、化学等方面的性质不会因方向的不同而有所变化的物体岩石在成岩阶段形成的结构面岩石在荷载时产生变形,卸荷载后变形只能部分恢复,不能恢复的那一部分变形称残余变形6.R、Q、D 指标:7.空壁应变法:8.应力变化系数:9.膨胀地压:岩石由于浸水等原因导致体积膨胀增大所带来的地压10.采场顶板弯曲带:二、回答下列问题(每小题 5分,共 40分)1.什么是莫尔一库仑准则?均质岩石中的剪切破坏是否发生在剪切应力最大的面上?2.根据格里菲斯强度理论的基本观点,岩石中裂纹的扩张方向与裂纹延展方向有什么关系?与最大主应力方向有什么关系?3.对于含有一组节理的岩体,单轴加压方向连续变化,岩体强度会发生怎样的变化(可绘图辅助说明)?4.坚硬致密的岩体与节理裂隙极其发育的岩体处于构造形迹埋藏深度岩石类型及上履岩层的容重均相同的条件下,它们的原岩应力是否相同?为什么?5.圆形和椭圆形断面巷道的围岩应力分布有何特点(与折线形相比)?6.围岩塑性区范围的大小与支架支护反力间有怎样的关系?7.从维护围岩稳定的角度出发,怎样选择巷道的位置?8.常用的采空区处理方法有哪几种?各有哪些优缺点?三、有一横推断层,走向东西,北侧向动移动,试用莫尔强度理论确定形成断层时的最大主应力的大致方向(绘图说明)。

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