岩体力学期末考试复习资料

1、岩体力学复习资料一，名词释义结构面:指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带. 岩体:在地质历史过程中形成的，由岩石单元体和结构面网络组成的，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.颗粒密度:岩石固体相部分的质量与其体积的比值。块体密度(岩石密度):指岩石单位体积内的质量。 弹性;在一定的应力范围内物体受外力作用产生的全部变形去除外力后能立即恢 复原有形状和尺寸。 塑性;物体受力后产生变形，在外力去除后不能完全回复的性质。 粘性;物体受力后变形不能再瞬时完成，且应变速率随应力增加而增加的性质。脆性;物体受力后变形很

2、小时就发生碎裂的性质。 延性;物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质。 流变;在外部条件不变的情况下，岩石的变形或应力随时间的变化的现象弹性后效：应变恢复总是落后于应力的现象 单轴抗压强度：在单向压缩条件下，岩块能承受的最大压应力 法向刚度:在法向应力作用下，结构面产生单位法向变形所需的应力 剪切强度:岩体内任一方向剪切面在法向应力作用下所能抵抗的最大剪应力天然应力:人类工程活动之前存在于岩体中的应力重分布应力:岩体中由于工程活动改变后的应力 天然应力比值系数:岩体中天然水平应力与铅直应力之比 岩爆:高地应力地区由于洞壁围岩中应力高度集中使围岩产生突发性变形破坏的 现象 围岩压力:地下洞

3、室在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏，进而 引起施加于支护衬砌上的压力围岩抗力:围岩对衬砌的反力 围岩抗力:使洞壁围岩产生一个单位径向变形所需要的内水压力蠕变:岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质尺寸效应：试件尺寸越大，岩块强度越低剪胀角：剪切位移线与水平的夹角 岩（体）石力学：是力学的一个分支学科，是研究岩（体）石在各种力场作用下 变形与破坏规律的理论及其实际应用的一门基础学科。工程岩体力学：为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学 RQD(岩体质量指标)：指大于10cm的岩芯，累计长度与钻孔进尺长度之比的百 分比 软化性：岩石浸水饱和后强度降低的性质。 33、疲劳强

4、度：在循环荷载下，岩石会在比峰值低的应力水平下破环，这种现象称为岩石的疲劳破坏。 34、弹性模量：指岩石受力后在弹性范围内的应力应变的斜率。35、泊松比：岩石在单向受压条件下，横向应变与纵向应变之比。36、脆性破坏:岩石或岩体在破坏前无明显变形或其他预兆的突发性破坏类型。37、流变性：物质在外部条件不变的条件下，应力或应变随时间而变化的性质。38、松弛：物体变形保持一定，内部应力随时间增长而逐渐减小的现象。 39、蠕变：在大小和方向都保持不变的外力作用下，变形随时间不断增长的现象。40、应力-应变全过程曲线:反映岩石在压缩条件下由变形到破坏的全过程关系曲线。分五阶段：压密阶段、弹性变形阶段、微

5、裂隙发生和稳定发展阶段、微裂隙加速扩展阶段、破坏后段。 41、弹性变形：岩石在外力作用下产生变形，当外力取消后，岩石的变形即可消失并能完全恢复的变形称为弹性变形。 42、塑性变形：岩石在外力的作用下产生形变，当施加的外力撤除或消失后，岩石的变形不能恢复原状的一种物理现象。 43、常刚度变形：岩石的弹性模量并不因围压的增高而明显改变，而是基本保持常数，称为常刚度变形。（表现为剪切刚度系数保持为常数） 44、结构面稳滑：指沿剪切面不间断地相对缓慢地稳定滑动，在位移滑动过程中差应力保持不变，应变能得以连续释放而不积累。 45、结构面粘滑：在结构面剪切过程中，剪应力和剪位移并不总是稳定变化，剪应力时常

6、出现断续的张弛，剪位移时常发生急跃的现象。 46、结构面爬坡：岩体受剪产生沿结构面的滑动，滑动面为波状或锯齿状的不平整平面，在法向应力较小时，会产生上部结构体剪切隆起的现象，叫做爬坡，若法向应力较大，则结构面上的波状或锯齿状被剪断，叫做啃断（剪断）。 47、结构面剪断：岩体受剪产生沿结构面的滑动，滑动面为波状或锯齿状的不平整平面，若法向应力较大，则结构面上的波状或锯齿状被剪断，叫做啃断（剪断）。 48、剪胀：结构面滑移过程中，不仅产生切向位移，也有法向位移，从而使结构面总体张开，岩体体积膨胀，这种现象即为剪胀。 49、弹性波：在线弹性体（应力应变关系服从虎克定律）的介质中传播的波。50、体波：

7、是通过地球体内传播的一种地震波，分为纵波和横波。 51、纵波：又称压缩波，质点的振动方向与波的传播方向一致，靠介质的扩张与收缩而传递，其传播速度约56kms，振动的摧毁力较小。52、横波：又称剪切波，质点的振动方向垂直于波的传播方向，为各质点间发生的周期性的剪切振动，其传播速度34kms，振动摧毁力较强。 53、面波：沿地表面传播的地震波。面波的传播速度最小，每秒只有3km多，但振幅大，故对地面的破坏最大。面波又分为瑞利波(R)和勒夫波(Q)。 54、瑞利波：波的传播是质点在波的传播方向和地表面法向组成的平面内作椭圆运动，与该 平面垂直的水平方向没有振动，似在地面上滚动。 55、勒夫波：波传播

8、时，质点在与传播方向相垂直的水平方向运动，即呈地面水平运动或者在地面上呈蛇形运动。 56、岩体质量：岩体的工程质量，即从工程角度来看岩体的优劣程度和对工程的适宜程度。57、BQ:以岩石坚硬程度和岩体完整程度来衡量岩体的基本质量的岩石质量分级体系。 58、破坏判据（强度准则）：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。 59、张性破坏：岩石在拉应力的作用下，内部连接被破坏，出现了与荷载方向平行的断裂。60、剪切破坏：岩石在荷载作用下，当剪应力大于该面上的抗剪强度时，岩石发生的破坏。三、选择判断 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515MPa2我国工程岩体

9、分级标准中岩体完整性确定是依据。岩体完整性指数或岩体体积节理数 3在我国工程岩体分级标准中，岩体基本质量指标是由哪两个指标确定？岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数 4我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正的？， 5下面的陈述，正确的是：岩石的透水性很差6“饱和吸水率肯定不会小于吸水率”，对吗？对 7下列排序正确的是：颗粒密度饱和块体密度块体密度8下列哪一个指标不能衡量岩石的抗冻性？饱和密度 9下面的陈述，错误的是：块体密度与颗粒密度的差别表现在计算质量时是否记入岩石中包含的液体质量 10岩石中含有的亲水性和可溶性矿物越多，软化系数越小 11“饱和吸水率可以反映岩石中开空

10、隙与闭空隙的相对比例关系”，对吗？不对12岩块抗压实验得到的应力-应变曲线原点处切线斜率是初始模量13不能用来测试岩石抗拉强度的实验是变角板试验14下面哪个判据适用于拉破坏格里菲斯判据15坚硬致密的岩块的变形曲线类型是直线型 16莫尔判据没有考虑中间主应力对破坏的影响。 17结构面的剪切刚度，随结构面的规模增大如何变化？减小 18粗糙起伏无充填结构面在法向应力较小时，发生的剪切类型是剪胀效应19剪胀角的定义为剪切位移的轨迹线与水平线的夹角 20对于充填物厚度较大，充填较充分的结构面，其强度主要取决于结构面充填物 21结构面法向刚度的变化规律是随法向应力增大而增大22哪项试验对岩体的扰动较小？钻

11、孔变形法 23根据单结构面理论，当结构面方向与最大主应力夹角为多大时，岩体强度最低？45-j2 24若岩体岩性均匀、结构面不发育或结构面分布均匀，其变形曲线多呈哪种类型？直线型 25岩体原位实验可以为室内实验代替？错 26随深度的增大，铅直天然应力如何变化？增大 27“水压致裂法测试天然应力时，需要另行测试岩体的抗拉强度”，对错？错28能测量深部天然应力的方法是？水压致裂法29下面哪项不是高天然应力的标志？饼状岩心 30“天然应力是岩石形成的同时形成的，后期未发生改变”，对错？错31水平天然应力大于铅直天然应力”，对错？错 32在天然应力的量测方法中，套心法可以测深部的天然应力”，对错？错33

12、对同一地点，天然应力比值系数是定值？对 34初始地应力主要包括（自重应力和构造应力）。35初始地应力是指（未受开挖影响的原始地应力）。36构造应力的作用方向为（近水平方向）。37泊松比在数值上等于侧向应变与轴向应变的比值38岩石的疲劳强度是定值？错四、简答 1.单轴抗压强度的概念以及影响因素。 在单向压缩条件下，岩块能承受的最大压应力，简称抗压强度。影响因素：1.岩石自身的性质（矿物组成、粒间连接、岩性、结构特征、颗粒大小及形状、风化程度、微结构面）2.实验条件（试件形状、尺寸及加工精度，加荷速率，温度、湿度，层理结构） 2.何谓岩体结构面，力学上划分为几类，各自特点。结构面指地质历史发展过程

13、中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。地质成因类型：原生结构面、构造结构面、次生结构面。力学成因类型：张性结构面、剪性结构面。张性结构面特点：张开度大、连续性差、形态不规则、面粗糙，起伏度大及破碎带较宽,易被充填,常含水丰富，导水性强。剪性结构面特点：连续性好，面较平直，延伸较长并有擦痕镜面等3.边坡岩体应力分布特征。 1.边坡面附近的主应力迹线发生偏转。最大主应力与坡面近于平行，最小主应力与坡面近于正交，向坡体内逐渐恢复初始应力状态。2.坡面上径向应力为零，为双向应力状态，向坡内逐渐转为三向应力状态。3.坡面附近产生应力集中带。在坡脚附近，最大剪应力增高，最

14、易发生剪切破坏。在坡肩附近，常形成拉应力带。边坡愈陡，则此带范围愈大。4.最大剪应力迹线为凹向坡面的弧线。 4.影响岩体边坡变形破坏的因素 1岩性：决定岩体边坡稳定性的物质基础。2岩体结构：岩体结构及结构面的发育特征是岩体边坡破坏的控制因素。3水的作用：使岩土的质量增大、滑动面的滑动力增大；岩土软化、抗剪强度降低；对岩体产生动水压力和静水压力。4风化作用：使岩体内裂隙增多、扩大，透水性增强，抗剪强度降低。5地形地貌：直接影响边坡内的应力分布特征，进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。6地震：产生地震惯性力7天然应力8人为因素三、选择题 1、岩体是由（B）组成的。A岩石B岩石和结构面C节理裂隙D结构面和结构体2、岩体是由（A）聚集而成的 A矿物或岩屑B碎屑结构C土屑D造岩矿物 3、岩体结构的两大要素是（C）A构造和产状B粗糙度和起伏度C结构面和结构体D切割度和充填物4、大部分岩体属于（D） A均质连续体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5、岩石的弹性模量