工程岩体力学

第一章绪论

填空题

1.岩石力学是探讨岩石对其周围物理环境中（）的反应的一门科学。

2.岩石力学是应用于岩石的基础力学学科，工程岩石力学是应用于（）。

3.岩体赋存在一定的地质环境中，（）、（）、气、热等都对岩体有一定作用。

选择题

1.工程岩石力学重点是研究工程活动引起的岩体重分布应力及在这种应力场作用下工程

岩体的（）。

（A）变形和受力（B）破坏和稳定性（C）变形和稳定性（D）稳定性

2.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

3.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、非连续、各向异性材料

填空题

1、力场

2、岩体工程的岩石力学

3、水，初应力

选择题

1、C

2、D

3、D

工程岩体力学复习题

一、名词解释

1.岩石单轴抗压强度：岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大

压应力。

2.岩体长期强度：岩体经历流变到达加速流变阶段所对应的起始应力。

3.初始应力：未受工程扰动而处于天然赋存状态的岩体应力。

二、判断题

1.岩石试件尺寸越大，试验所获得的岩石强度越高。（×）

2.人为裂隙产生后，巷道周边的应力集中程度降低。（√）

3.围岩破坏区的最大部位出现在巷道周边与初始应力场最大应力分量一致的方

位上。（×）

三、多选题

1.岩体中初始应力主要是由（BD ）组成。

（A）变形应力（B）自重应力

（C）残余应力（D）构造应力

2.处在高应力区的巷道，释放高应力的方法包括（ABC ）。

（A）打钻孔（B）开卸载槽

（C）松动爆破（D）加强支护

3.提高围岩自稳能力的方法主要有（CD ）。

（A）选择合理断面形状（B）减小开挖断面尺寸

（C）减少围岩破坏（D）注浆加固

四、选择题

1.关于应力波产生的应力场，下列描述正确的是（D ）。

（A）应力波引起的应力场是均匀应力场

（B）应力波作用下，巷道周边环向应力是非均匀的，径向应力是均匀的（C）应力波入射方向围岩环向应力大，径向应力小

（D）应力波引起的应力场随应力波周期变化

2.下面不属于塌方发生前兆的是（D ）。

（A）先掉小块，继而落石频繁，工作面支架变形加剧

（B）施工时遇到软弱岩钻孔速度与硬岩比突然加快

（C）钻孔中流出的水变浊、变色

（D）钻孔岩芯饼化现象

3.下列关于围岩稳定性分析叙述正确的是（D ）。

（A）围岩应力和岩石强度本身及影响它们的因素不是确定量

（B）即使某些点处应力达到强度条件，围岩也可能保持稳定

（C）围岩内一点应力达到强度条件不能代表整个围岩失稳

（D）以上都正确

4.关于围岩应力特征，描述正确的是（B ）

（A）按弹性理论计算的结果与实际有差异，因而没有实用价值

（B）围岩应力不是一个恒定值，具有随机性

（C）弹性理论计算结果能够反映围岩应力状态，不需要了解真实情况

（D）以上都不对

5.目前常用的应力测试手段主要是为了了解（ B ）

（A）周边应力（B）围岩应力变化（C）初始应力（D）构造应力

6.岩石与岩体的关系是（ D ）。

（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

7.相同条件下，岩石抗压强度、抗剪强度和抗拉强度的大小为（ C ）。

（A）抗压强度<抗剪强度<抗拉强度（B）抗压强度>抗拉强度>抗剪强度（C）抗压强度>抗剪强度>抗拉强度

8.下面不属于塌方发生前兆的是（D ）。

（A）先掉小块，继而落石频繁，工作面支架变形加剧

（B）施工时遇到软弱岩钻孔速度与硬岩比突然加快

（C）钻孔中流出的水变浊、变色

（D）钻孔岩芯饼化现象

五、简答题

1.水对岩体强度特征的影响主要表现在那几个方面？

答：

①地下水对软弱夹层作用。地下水遇到软弱夹层时，使软弱夹层或结构面上的泥质物质发生软化或泥化。

②裂隙静水压力作用。岩体结构面中充入承压水时，由于浮力作用，结构面上正应力减小，强度降低。

③ 裂隙水动水压力作用。地下水沿贯通结构面流动冲刷充填物，或使其泥化产生润滑作用，降低内摩擦角。

2. 简述岩爆发生机制及其防治措施。

答：

岩爆发生机制：坚硬岩体且脆性大时，在高应力作用下储存大量弹性应变能，一旦开挖巷道，破坏岩体的平衡，围岩中的应力集中使围岩产生拉－剪破坏，在消耗掉部分弹性应变能之后，剩余能量转化为动能，造成岩石弹射或突然塌崩，这就是岩爆。

防治措施：

（1）注意岩爆前兆：①岩壁出现微破裂，可听到噼啪的声音；②钻孔岩芯饼化现象。

（2）用声发射仪进行检测，确定高应力集中点（爆源）。

（3）控制围岩应力和变形。

I. 减少围岩应力集中

①超前钻孔释放应力；

②向工作面岩壁喷水。

II. 及时进行喷锚支护，支撑围岩，防止破坏发展。

六、计算分析题

在地下600m 出的石英岩中开挖一条圆形巷道。石英岩的单轴抗压强度50MPa c R =，抗拉强度3MPa t R =，岩体的完整性系数0.6V K =。试：

（1）估计初始应力大小；

（2）巷道顶板何两帮中点的应力（圆形巷道断面形状系数 3.0A B ==）；