2011岩石力学考试试题含答案

1、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面(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

2、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6、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 柱斗犬 板状(D)板状 块斗大 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)锥形名构体

3、 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、D1、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()。(A) 1530MPa(B) 5MPa(C) 515MPa( D) 0.55(D) 0.750.554在我国工程岩体分

4、级标准中，岩体基本质量指标是由哪两个指标村确定的？()。(A) RQDF节理密度(B)岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数(C)地下水和 RQD(D)节理密度和地下水5、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？()。地应力大小；地下水；结构面方位；结构面粗糙度。(A)，(B)，(C)(D)，&某岩石、实测单轴饱和抗压强度 RC=55MPa完整性指数KV=0.8,野外鉴别为原层状结构，结构面结合良好，锤击清脆有轻微回弹，按工程岩体分级标准确定该岩石的基本质量等级为()（A） I 级（B） II 级（C）III 级（D） IV 级1、C 2、D 3、D 4、1、初始地应力主

5、要包括(A)自重应力(C)自重应力和构造应力B 5、D 6、B)。(B)构造应力(D)残余应力2、初始地应力是指()。(B)未支护时的围岩应力(D)支护完成后围岩中的应力(A)未受开挖影响的原始地应力(C)开挖后岩体中的应力3、构造应力的作用方向为 ()。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、下列关于岩石初始应力的描述中，哪个是正确的？()。(A)垂直应力一定大于水平应力(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范围基本一致 5、如果不时行测量而想估计岩体的初始应力状态，则一般假设侧压力系数为下列哪一个值比较好？()(A) 0.5

6、(B) 1.0 (C) 16、测定岩体的初始应力时，最普遍采用的方法是()(A)应力恢复(B)应力解除法(C)弹性波法(D)模拟试验1、C 2、A 3、B4、B 5、B 6、 B1、在工程实践中，洞室围岩稳定性主要取决于（ B ）。（A）岩石强度（B）岩体强度（C）结构体强度（D）结构面强度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1.2 大部分岩体属于（ 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

7、）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 ）。包 包”（A）3B 2、（C）5（D） q2.3 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 ）。（A）脆性材料（B）延性材料（C）坚硬材料（D）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）岩石体积不断减少的现象（B）裂隙逐渐闭合的一种现象（C）裂隙逐渐涨开的一种现象（D）岩石的体积随压应力的增大逐渐增大的现象2.5 剪胀（或扩容）发生的原因是由于（D ）。（A）岩石内部裂隙闭合引起的（B）压应

8、力过大引起的（C）岩石的强度大小引起的（D）岩石内部裂隙逐渐张开的贯通引起的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原因是（ D ）。（A）它不是针对岩石材料的破坏准则（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天然重量之比（B）岩石试件

9、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）岩石试件天然重量和岩石饱和重量之比11、已知某岩石饱水状态与干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，若加荷速率增大，则岩石的抗压强度( A )。(A)增大(B)减小(C)不变(D)无法判断则岩石破坏时破裂面与最大主(D)

10、60D )。A )。(D)剪切破坏14、按照库仑一莫尔强度理论，若岩石强度曲线是一条直线,应力作用方向的夹角为(C )。(A) 45 ( B) 45 + /2(C) 45 -。/215、在岩石的含水率试验中，试件烘干时应将温度控制在(A) 95-105C(B) 100-105C(C) 100-110C(D) 105-110C16、按照格理菲斯强度理论，脆性岩体破坏主要原因是(A)受拉破坏(B)受压破坏(C)弯曲破坏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 )(A) 1/21/5(B) 1/10-1/50(C) 25倍 (D) 1050 倍18、某岩石试件相对密度ds=2.6

11、0 ,孔隙比e=0.05 ,则该岩石的干密度pd为(D )(A) 2.45 (B) 2.46(C) 2.47(D)2.4819、下列研究岩石弹性、塑性和粘性等力学性制裁的理想力学模型中，哪一种被称为凯尔文模型？ ( C )(A)弹簧*II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3.1 某均质岩体的纵波波速是4720Ms , 横波波速是2655点/s ,岩石容重片2.63g/加,求岩体的动弹性模量，动泊松比和动剪切模量。解

12、：弹性理论证明，在无限介质中作三维传播时，其弹性参数间的关系式如下:贝-以)j小2%47202 - 2 x 265538180350 “ = U 2 /动泊松比一 ;:一不 一动弹性模量_ 2.63(1 + 0 27)(1 - 2 x0,2?)x 222784009.81x(1-0.27)34229558.26x1002=47797 9.6367 炮/e掰71316E ,动剪切模量G,按公式_二G=此 = =18,8N0，g/c附 2(1-,) 2(0 27 + 1)3.2 求在自重作用下地壳中的应力状态：如果花岗岩7=2.6g/CM，泊松比4= 0 25,则一公里深度以下的应力是多少？解：因

13、为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00,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72乂1,其中，2x1是它上面物体的体积， y是物理单位体积的重量，因此：二,如果单元体四周是空的，它将向四周膨胀，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E1二句二0%-以5+心）=0；内-吊%+%) = 05=g =cr2 =必解之，则得：.、,、对于花岗岩，y=2sgic求，一公里深度以下的应力为:2 6x10001000x 100 = 260左g/t;川0.251

14、-0.25由此可见，深度每增加一公里，垂直压力增加26上且修，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 y=26KM/ ,花岗岩处于弹性状态，泊松比二0一25。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()。(A) 2600 和 867 切G(B) 26000 和 8667 坳G(C) 2600 和 866 岭仪(D) 2600 和 866.7 坳4解答(1)垂直应力计算=2= 26x1000= 26000i-l(2)水平应力计算其中：侧压力系数 4的大小与岩体的性质有关，当岩体处于弹性状态时，采用弹性力学公式；当岩体比较破碎时， 采用松

15、散介质极限平衡理论公式；当岩体处于潜塑状态时，采用海姆公式。因为本题岩体处于弹性状态，所以采用弹性力学公式，侧压力系数A为.R 0.251所以：一. 一,可见，本题的正确答案为(B)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

16、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

17、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

18、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）

19、；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2.502.80之间。7 .岩石含空隙指标与岩石力学性质有何关系？答：岩石含空隙指标值越

20、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0.50.8之间。试验表明，饱水系数91%寸，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？崩解机答：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;膨胀机理，经水化作用后相邻颗粒理，由于水

21、花过程中消弱了岩石内部结构的联结引起的;岩石的软化、崩解和间产生的契劈效应，当契劈作用力大于结构联结力，岩石显示膨胀性。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空隙率和空隙比。答：已知岩石干容重o；水的容重7 据土力学公式：空隙比e = GS* 7 一1 ； 9 Sd二1一C * GS12、岩石的吸水性与空隙率有什么关系？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，

22、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空隙率的关系。的百分比为k,岩石相对解：设岩石的大开空隙率nb，大开空隙体积vvb占总空隙体积vv密度为Gs，则岩石吸水率Wa与大开空隙率的关系表示如下:p *_m_Wams svvvvb* kvs Gs*vsvvb*kvJkGs* v vvGs* v vJk 巾G s1-1k*m14 .试推导岩石饱水率与岩石开型空隙率的关系。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（gs为岩石相对密度，nb为大开空隙率）：_m_Wa -一ms：* , Vvb Vvb