岩石力学题库

1、一、解释下列术语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: 岩体中分割固相组分的地质界面的统称，如层理、节理、片理、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:指岩石应力应变关系随时间而变化的性质。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，用碎胀系数来表示。6. 蠕变：应力保持恒定，应变随时间增加而增加的现象。 7. 矿山压力：由于在地下进行采掘活动而在井巷，硐室及回采工作面周 围煤，岩体中和支护物上所引起的力，就叫矿山压力，简称矿压，也叫地压，岩压等等8. 弹性后效：加载或卸载，弹性应变滞

2、后于应力的现象9. 真三轴压缩实验：岩石的一种三轴压缩试验，实验时123 10. 塑性破坏：岩体、土体在外力作用下出现明显的塑性变形后发生的破坏。加载后有较大变形，因此破坏前有预兆，断裂时断口呈纤维状，色泽发暗。11. 各向同性体：若物体内任一点沿任何方向的弹性都相同，则这样的物体称为各 向同性体。12. 原生结构面：成岩阶段所形成的结构面。岩石成因不同又分为沉积结构面、 火成结构面和变质结构面。13. 构造结构面：岩体在构造运动作用下形成的结构面。 14. 次生结构面：在外力作用下（风化、地下水、卸载、爆破等）形成的各种界面。15. 残余变形：岩石在荷载时产生变形，卸荷载后变形只能部分恢复，

3、不能恢复的那一部分变形称残余变形16. r、q、d指标：根据钻探是岩芯完好程度来判断岩体的质量，对岩体分类。17. 孔壁应变法：在三维应力场作用下，一个无限体中的钻孔表面及其周围的应力分布状态可以由现代弹性理论给出精确解。通过应力解除测量钻孔表面的应变即可求得钻孔表面的应力并进而精确计算出原岩应力状态。 18. 应力变化系数：19. 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20. 采场顶板弯曲带21. 抗压强度：岩体、土体在单向受压力作用破坏时，单向面积上所承受的荷载。22. 脆性破坏：结构、构件或岩、土体在破坏前无明显变形或其他预兆的突发性破坏类型。加载后，无明显变形，因此破

4、坏前无预兆，断裂时断口平齐，呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大。 23. 松弛：当应变不变时，应力随时间的增加而减小的现象。 24. 岩体结构：岩体内不同类型的结构面和结构体的排列组合形式 25. 莫尔强度理论：到极限状态时，滑动平面上的剪应力达到一个取决于正应力与材料性质的最大值，并可用下列函数关系表示26. 长期强度：是使蠕变类型由趋稳蠕变类型转变为典型蠕变类型的临界应力。 27. 岩石的渗透性：岩石的透水性：岩石的这种能透水的性能。渗透系数一般是在钻孔中进行抽水或压水试验而测定的。 28. 冲击地压：在地应力高的岩体中开挖硐室，围岩应力突然释放，岩块破裂并抛出的动力现象。29. 残余强度

5、：岩体、土体应力应变关系曲线过峰值点后尾段的稳定应力值。30. 岩体原始应力：原岩中天然赋存的应力称为原岩应力，又称为初始地应力或地应力。31. 岩石的峰值强度：岩体应力应变关系曲线上最高点对应的应力值。 32. 隧道围岩应力：地下洞室围岩在二次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补砌上的压力。33. 剪切破坏：剪应力超过极限引起的破坏。 二、简答题1、岩体按结构类型分成哪几类？各有何特征？答：可将岩体划分如下结构类型：整体块状结构，包括整体（断续）结构、块状结构和菱块状结构；层状结构，包括层状结构和薄层(板状)结构；碎裂结构，包括镶嵌结构、层状碎裂结构和碎裂结构；散体结

6、构，包括块夹泥结构和泥夹块结构等。2、用应力解除法测岩体原始应力的基本原理是什么？答：地下某点的岩体处于三向压缩状态，如用人为的方法解除其应力，必然发生弹性恢复，测定其恢复的应变，利用弹性力学公式则可算出岩体初始应力。3、格里菲斯强度理论的基本要点是什么？在脆性材料内部存在着许多杂乱无章的扁平微小张开裂纹。 在外力作用下，这些裂纹尖端附近产生很大的拉应力集中，导致新裂纹产生，原有裂纹扩展、贯通，从而使材料产生宏观破坏。（2）裂纹将沿着与最大拉应力作用方向相垂直的方向扩展。tg=-tg2.式中：新裂纹长轴与原裂纹长轴的夹角；原裂纹长轴与最大主应力的夹角。4、在不同应力状态下，岩石可以有几种破坏形

7、式？答：试件在单轴压缩载荷作用破坏时，在试件中可产生三种破坏形式: x状共轭斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。 单斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。 拉伸破坏，破坏面上的拉应力超过了该面的抗拉强度，导致岩石受拉伸破坏。5、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？(1)支撑作用。喷射混凝土支护具有良好的物理力学性能。特别是抗压强度较高，可达200kg/cm2以上，因此能起支撑地压作用。又因其中掺有速凝剂，使混凝土凝结快，早期强度高，紧跟掘进工作面起到及时支撑围岩的作用，有效地控制了围岩的变形和破坏。(2

8、)充填作用。由于喷射速度很高，混凝土能及时地充填围岩的裂隙、节理和凹穴的岩石，大大提高了围岩的强度。(3)隔绝作用。喷射混凝土层封闭了围岩表面，完全隔绝了空气、水与围岩的接触，有效地防止了风化潮解而引起的围岩破坏与剥落;同时，由于围岩裂缝中充填了混凝土，使裂隙深处原有的充填物不致因风化作用而降低强度，也不致因水的作用而使得原有的充填物流失，使围岩保持原有的稳定和强度。(4)转化作用。由于前三个作用的结果，不仅提高了围岩的自身支撑能力，而且使混凝土层与围岩形成了一个共同工作的力学统一体，具有把岩石荷载转化为岩石承载结构的作用。从根本上改变了支架消极承压的弱点。不是越厚越好，因为过大的喷射厚度易产

9、生脱落，一般在68cm合适6、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？答：（第五章）裂纹将沿着与最大拉应力作用方向相垂直的方向扩展。7、解释岩石与岩体的概念，指出二者的主要区别和相互关系？（8分）答：岩石：由多种矿物成分组成的固体物质。是在一定的生成条件下，具有一定的矿物成分和一定的结构、构造特征的地壳的组成材料或物质。是各种裂隙切割而成的岩块，又称结构体。岩体：由岩石结构体和结构面组成的地质体。它包括岩石和各种地质构造形迹，如节理、裂隙、褶皱等结构面。岩体就是岩石和这些结构面的统一体。岩石和岩体是既有区别又互相联系的两个概念。岩石是岩体的组成物质，岩体是岩石和结构面的统一体。8、简述岩石力学中常用的莫尔库仑强度理论和格里菲斯强度理论的基本假设与适用条件？（12分）答：莫尔库仑强度理论：f = f()所表达的是一条曲线，该线的型式假设为直线型。不适合剪切面上正应力为拉应力的情况。格里菲斯（griffith）理论：在脆性材料中，其材料断裂的起因是分布在材料中的微小裂纹尖端有拉