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1、岩石力学习题库及答案练习题三、简答题：1、什么是全应力应变曲线？为什么一般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。一般材料试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试验机构件产生较大变形弹性能储存)，当岩石试件被压坏时,试件抗压力量急剧下降，致使试验机弹性变形快速恢复弹性能释放)摧毁岩石试件，而得不到岩石破坏后的应力应变曲线。刚性试验机在施加载荷时,自身变形微小，储存的弹性能缺乏以摧毁岩石试件，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、与单轴压缩根本一样；随围压增加-三向抗压强度增
2、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、按构造面成因，构造面通常分为几种类型？答:按成因分类有三种类型： 原生构造面-成岩阶段形成的构造面； 构造构造面-在构造运动作用下形成的构造面;次生构造面-由于风化、人为因素影响形成的构造面。4、在巷道围岩掌握中，可实行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外形、尺寸，避开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全都；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？两类的主要区分在哪里?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
3、录各种应力气。间接测量法，不直接测量应力气，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放射法等。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，产生不行恢复变形的性质。流变性指岩石在任何应力作用下，随时间增长而产生的不行恢复的变形.一样点：均为不行恢复变形；不同点：变形产生的缘由、机理 不同.2. 试表达构造应力对原岩应力场的影响及其特点。
4、答：影响：加大了水平应力和应力不均衡分布。构造应力特点:1分布不均，在构造区域四周最大；2)水平应力为主，浅部尤为明显；3)具有明显的方向性；4坚硬岩层中明显，软岩中不明显；53. 简述围压对岩石力学性质的影响。围压可转变岩石的力学性状.围压增大致使塑性增大、峰值强度增高、破坏前变形加大.试验时加载速率大， 导致弹性摸量大、强度指标高。4. 影响巷道围岩稳定的主要因素有哪些？围岩强度、应力集中程度、原始应力大小、巷道支架的支撑力5承受锚杆支护时如何选择锚杆的杆径?锚杆杆径确定：一般先确定锚固力，然后由拉断力锚固力确定拉断力,再确定杆径。1岩石受载时会产生哪些类型的变形？岩石受载可发生弹性变形、
5、塑性变形和粘性变形。一般岩石呈现粘弹性性质(滞弹性)，即应变的产生和恢复滞后于应力变化.2程岩体比尼奥斯基分类法依据哪些指标对岩体进展分类？依据岩块强度、RQD、节理间距、节理条件、地下水条件五个指标进展分类。3岩体与岩石相比，其变形性质有何特点？岩体变形与岩石相比E 低，峰值强度低，剩余强度低，高；到达峰值后，岩体呈柔性破坏，并保存肯定剩余强度；各向异性显著，不同构造面分布呈现不同变形性质。 4试分析支承压力的有利因素与不利因素。有利：压酥煤体,便于落煤，节约能耗。不利：破坏煤体引起片帮，不利顶板治理;破坏顶板，生成采动裂隙， 造成顶板裂开不易治理；高应力引起巷道围岩变形严峻，维护量大担忧全
6、;高应力易引发冲击地压。 5承受锚杆支护时，如何选择锚杆的类型？坚硬、厚层状岩体多项选择用端头锚固型；松软裂开、裂隙发育岩体多项选择用全长锚固；为增加锚杆作用效果,锚固常常与喷射混凝土、钢筋网、钢板条带等联合使用。1、在巷道围岩掌握中，承受哪些措施可使支护更加合理？答:对于位移明显巷道，承受恒阻可伸缩支护形式；对于变形量较大的软岩，承受二次支护；支架与围岩要整体接触，使应力均匀传递；加强支护与围岩间的整体性，共同承受载荷作用。2、峰前区应力应变曲线有几种类型，各表示岩石何种性质？答：峰前区应力应变曲线形态可分为直线型、下凹型、上凹型、S 型、平缓型，分别表示了岩石受力作用后呈现的弹性、弹塑性、
7、塑弹性、塑弹塑性和弹粘性性质。3、岩体构造根本类型有哪些？完整构造； 块裂构造； 板裂构造; 碎裂构造； 断续构造；散体构造4、构造面的剪切变形、法向变形与构造面的哪些因素有关？剪切变形与岩石强度C、构造面粗糙性JRC有关；法向变形与构造面抗压强度(JCS、构造面粗糙性JRC、构造面张开度)有关.5、简述水压致裂法主要测量步骤及适用条件。答：1)打孔到测量应力的部位，将加压段用封隔器密封； (2)向隔离段注入高压水，测得岩体初始开裂压力Pi；（3） 把高压水释放后重加压,测得压力 Pr 和稳定关闭压力Ps，重复 2-3 次；（4） 将封隔器完全卸压后连同加压管等全部设备从钻孔中取出；5)测量水
8、压裂隙和钻孔试验段的自然节理、裂隙的位置、方向和大小，做好记录。适用于：完整、脆性岩石。四、论述题:1 试说明普氏、太沙基地压计算理论，并赐予评价。答：普氏认为：顶板岩石受力作用可形成平衡拱免压拱)，使上覆岩层压力通过拱轴转移到两侧围岩上， 当两侧围岩稳定时，巷道支架仅承受平衡拱内岩石的重力作用。两帮岩体受拱传递压力作用，产生较大变形, 当到达其强度时，两帮岩体将滑移，失去支撑作用，致使拱宽、拱高加大，顶压与侧压增大。太沙基认为：跨度为 2a 范围内的上部岩石将由于自重而下沉，两侧摩擦力阻挡其下沉,支架所承受的压力为下滑力与摩擦力之差.评价： 两种计算方法均为估算法。普氏地压公式与深度无关，不
9、能解释应力随深度增大的现象； 适用于松散岩体,对整体性、强度高的岩体,计算结果与实际有出入；应用简便估算、存在局限性。太沙基公式从另一角度提出地压计算公式，也反映了免压拱效应 ,经变换后与普式公式同形.适用于埋深不大、围岩松散裂开条件。2 分析库仑、莫尔、格里菲斯强度理论的根本观点并赐予评价。答： 库仑认为:岩石破坏为剪切破坏;岩石抵抗剪切破坏的力量由两局部组成：内聚力、内摩擦力。莫尔认为：无论岩石处于何种应力状态，破坏均为剪切破坏;破坏时，剪切面上所需的剪应力不仅与岩石性质有关，而且与作用在剪切面上的正应力有关。格里菲斯认为：不管岩石受力状态如何，最终在本质上都是拉伸应力引起岩石破坏. 评价
10、：库仑强度理论是莫尔强度理论的直线形式.莫尔理论较好解释了岩石抗拉强度远远低于抗压强度特征，解释了三向等拉时破坏，三向等压时不破坏现象,但无视了中间应力的作用。格式理论推导岩石抗压强度为抗拉强度的 8 倍,反映了岩石的真实状况，较好证明白岩石在任何应力状态下都是由于拉伸引起破坏,但对裂隙被压闭合抗剪强度增高解释不够。莫尔理论适用于塑性岩石，及脆性岩石的剪切破坏；不适用于拉断破坏。格式理论适用于脆性岩石及材料破坏。岩石力学习题库及答案3 试分析莫尔与格里菲斯强度理论的根本观点并赐予评价，说明各自适用条件。莫尔认为：无论岩石处于何种应力状态,破坏均为剪切破坏;破坏时，剪切面上所需的剪应力不仅与岩石
11、性质有关,而且与作用在剪切面上的正应力有关. 格里菲斯认为：不管岩石受力状态如何，最终在本质上都是拉伸应力引起岩石破坏。评价：莫尔理论较好解释了岩石抗拉强度远远低于抗压强度特征，解释了三向等拉时破坏，三向等压时不破坏现象，但无视了中间应力的作用。格式理论推导岩石抗压强度为抗拉强度的 8 倍，反映了岩石的真实状况，较好证明白岩石在任何应力状态下都是由于拉伸引起破坏，但对裂隙被压闭合抗剪强度增高解释不够。莫尔理论适用于塑性岩石，及脆性岩石的剪切破坏；不适用于拉断破坏。格式理论适用于脆性岩石及材料破坏。填空：1. 构造面的类型：原生构造面、构造构造面、次生构造面.岩体构造类型：整体块状构造、层状构造
12、、裂开构造、散体构造。2. 岩石力学的争论内容：岩石在荷载作用下的应力、变形、破坏规律以及工程稳定性等问题。岩石力学的争论方法：工程地质争论法、试验法、数学力学分析法、综合分析法。3. RMR地质力学分类法)包括完整岩石的强度、RQD、节理的间距、节理的状态、地下水状况。4. 岩体的破坏形式：脆性破坏、延性破坏、弱面剪切破坏。5. 影响岩石抗压强度的因素:矿物成分、结晶程度和颗粒大小、胶结状况、生成条件、风化作用、密度、水的作用、试件外形和尺寸、加荷速率。6. 直剪曲线的 3 个阶段：弹性阶段、裂隙进展增长阶段、强度降低阶段。7. 岩石完全应力应变曲线分为压密阶段、弹性工作阶段、塑形性状阶段、
13、材料的破坏阶段。8. 影响岩石应力应变曲线的因素：荷载速率、温度、侧向压力、各向异性。9. 岩石的蠕变分为初级蠕变临时蠕变、二次蠕变稳定蠕变、加速蠕变第三期蠕变。10. 影响山岩压力的因素:洞室的外形和大小、地质构造、支护的形式和刚度、洞室深度、时间、施工方法。11. 压力拱理论稳定条件：沿着拱的切线方向仅作用着压力，适用条件:能够形成压力拱，即洞室上方有足够的厚度且有相当稳定的岩体。12. 大坝的失稳形式：表层滑动破坏、深层滑动破坏、混合滑动破坏.13. 岩石边坡的几种破坏类型：松弛张裂、倒塌、倾倒、蠕动、滑坡.14. 边坡加固措施:排水、削顶压底、用混凝土填塞岩石断裂局部、用锚栓或预应力缆
14、索加固、挡墙和锚索相连接加固、用混凝土挡墙或支墩加固、格勾.1.1 岩石与岩体的关系是 B)。(A)岩石就是岩体B岩体是由岩石和构造面组成的(C岩体代表的范围大于岩石D岩石是岩体的主要组成局部1.2 大局部岩体属于 D。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B.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D).AB、CD)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( B)。岩石力学习题库及答案A脆性材料B延性材料C坚硬材料(D
15、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D. (A岩石体积不断削减的现象B裂隙渐渐闭合的一种现象C裂隙渐渐涨开的一种现象D岩石的体积随压应力的增大渐渐增大的现象2.5 剪胀或扩容)发生的缘由是由于D。A岩石内部裂隙闭合引起的B压应力过大引起的C岩石的强度大小引起的D)岩石内部裂隙渐渐张开的贯穿引起的2。6 岩石的抗压强度随着围岩的增大A)。（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B。A)抗压强度B抗拉强度C单轴抗拉强度(D剪切强度9、格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的缘由是 D。A)它不是针对岩石材料的破坏准则（
16、B） 它认为材料的破坏是由于拉应力所致（C） 它没有考虑岩石的非均质特征（D） 它没有考虑岩石中的大量身长裂隙及其相互作用10、岩石的吸水率是指 B。A)岩石试件吸入水的重量和岩石自然重量之比（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） 岩石试件自然重量和岩石饱和重量之比11、某岩石饱水状态与枯燥状态的抗压强度之比为 0。72，则该岩石 A). (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 B .A)弹
17、性体 B塑性体C)弹塑性体 D完全弹性体13、在岩石抗压强度试验中，假设加荷速率增大，则岩石的抗压强度 A。A增大(B减小 C不变 D无法推断14、依据库仑莫尔强度理论，假设岩石强度曲线是一条直线，则岩石破坏时裂开面与最大主应力作用方向的夹角为 C。(A45(B45+/2(C45-/2D6015、在岩石的含水率试验中,试件烘干时应将温度掌握在 D。A95105B)100105C)100110D10511016、依据格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要缘由是 A 。A受拉破坏(B受压破坏C弯曲破坏D)剪切破坏17、在缺乏试验资料时，一般取岩石抗拉强度为抗压强度的 B A1/21/5B1/101/5
18、0 (C25 倍D)1050 倍18、某岩石试件相对密度ds=2。60,孔隙比e=0.05,则该岩石的干密度d 为( D A)2.45 B2.46 C2.47 (D2.4819、以下争论岩石弹性、塑性和粘性等力学性制裁的抱负力学模型中，哪一种被称为凯尔文模型? C )A)弹簧模型B缓冲模型C弹簧与缓冲器并联D弹簧与缓冲器串联20、格里菲斯准则认为岩石的破坏是由于 A 。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1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于( A. A 岩体中含有大量的不连续面 B 岩体中含有水 C 岩体为非均质材料( D )
19、岩石的弹性模量比岩体的大2、岩体的尺寸效应是指 C 。( 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削减的现象 D 岩体的强度比岩石的小3 、影响岩体质量的主要因素为 C.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依据 A。(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、以下形态的构造体中，哪一种具有较好的稳定性？ D )A)锥形(B菱形C楔形D方形6、沉积
20、岩中的沉积连续面属于哪一种类型的构造面？ A)A原生构造面(B构造构造面C次生构造面7、岩体的变形和破坏主要发生在 C A劈理面B解理面C)构造(D晶面8、同一形式的构造体，其稳定性由大到小排列次序正确的选项是 BA)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、不同形式的构造体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为 A A)聚合型构造体方形构造体菱形构造体锥形构造体B锥形构造体菱形构造体方形构造体聚合型构造体(C聚合型构造体菱形构造体文形构造体锥形构造体D)聚合型构造体方形构造体锥形构造体菱形构造体10、岩体构造体是指由不同产状的构造面组合围限起来，将岩体分割成
21、相对的完整坚硬的单无块体,其构造类型的划分取决于 DA构造面的性质 B)构造体型式C岩石建筑的组合D三者都应考虑1、初始地应力主要包括 C 。A自重应力(B构造应力岩石力学习题库及答案C自重应力和构造应力D剩余应力2、初始地应力是指 A)。A)未受开挖影响的原始地应力（B） 未支护时的围岩应力（C） 开挖后岩体中的应力（D） 支护完成后围岩中的应力3、构造应力的作用方向为 B。A、铅垂方向B、近水平方向C、断层的走向方向D、倾斜方向4、以下关于岩石初始应力的描述中，哪个是正确的? B。（A） 垂直应力肯定大于水平应力（B） 构造应力以水平应力为主C)自重应力以压应力为主D自重应力和构造应力分布
22、范围根本全都5、假设不时行测量而想估量岩体的初始应力状态，则一般假设侧压力系数为以下哪一个值比较好？ B)A0.5(B1.0(C16、测定岩体的初始应力时，最普遍承受的方法是(B A)应力恢复(B应力解除法C)弹性波法D模拟试验3。2求在自重作用下地壳中的应力状态:假设花岗岩的应力是多少？，泊松比,则一公里深度以下解：由于地壳厚度比地球半径小的多。在局部地区可以把地表看作一个半平面，在水平方向为 ，深度也无限。现考虑地面下深度Z 处的一个微小单元体。它受到在它上边岩、土体重量的压力。在单位面积上，这个重量是，其中，是它上面物体的体积， 是物理单位体积的重量，因此:假设单元体四周是空的，它将向四
23、周膨胀,当由于单元体四周也都在自重作用下，相互作用的影响使单元体不能向四周扩张.即；解之，则得：对于花岗岩,，一公里深度以下的应力为:岩石力学习题库及答案由此可见,深度每增加一公里，垂直压力增加,而横向压力约为纵向压力的三分之一.6。1 设某花岗岩埋深一公里，其上复盖地层的平均容重为，花岗岩处于弹性状态,泊松比。该花岗岩在自重作用下的初始垂直应力和水平应力分别为 。A2600 和 867C2600 和 866解答（1） 垂直应力计算B26000 和 8667D2600 和 866。7（2） 水平应力计算其中:侧压力系数 的大小与岩体的性质有关，当岩体处于弹性状态时，承受弹性力学公式；当岩体比较裂开时，承受松散介质极限平衡理论公式；当岩体处于潜塑状态时，承受海姆公式。由于此题岩体处于弹性状态，所以承受弹性力学公式，侧压力系数 为所以：可见，此题的正确答案为B)