岩体力学复习题

1、岩体力学复习题一、解释下列术语一、解释下列术语1、 原生结构面原生结构面 2、 原岩应力原岩应力3、 蠕变蠕变 4、 脆性破坏脆性破坏 5、 围岩压力围岩压力 6、 松动压力和变形压力松动压力和变形压力7、RQD8、RMR9、应力解除法、应力解除法10、普通支护、普通支护11、锚喷支护、锚喷支护12、软岩、软岩简答题简答题2、岩石力学研究领域、岩石力学研究领域岩石力学的主要领域：岩石力学的主要领域：（1）基本原理，包括岩石的破坏、断裂、蠕变以及岩石内的应力、应变理）基本原理，包括岩石的破坏、断裂、蠕变以及岩石内的应力、应变理论等研究。论等研究。（2）实验室试验和现场（原位）试验，包括各种静力和

2、动力方法，测定岩）实验室试验和现场（原位）试验，包括各种静力和动力方法，测定岩块和岩体在静力和动力作用下的形状以及岩体内的初始应力。块和岩体在静力和动力作用下的形状以及岩体内的初始应力。（3）实际应用方面，包括地表岩石地基、地表挖掘、地下洞室、光面破碎、）实际应用方面，包括地表岩石地基、地表挖掘、地下洞室、光面破碎、岩爆等问题。岩爆等问题。1、岩石力学的定义、岩石力学的定义岩石力学是研究岩石的力学形态的理论和应用的科学，是探讨岩石对其周围岩石力学是研究岩石的力学形态的理论和应用的科学，是探讨岩石对其周围物理环境中力场反应的学科。具体而言，研究岩石在荷载作用下的应力、变形和物理环境中力场反应的学

3、科。具体而言，研究岩石在荷载作用下的应力、变形和破坏规律以及工程稳定性等问题。破坏规律以及工程稳定性等问题。简答题简答题3、岩石力学的研究方法、岩石力学的研究方法岩石力学的主要领域：岩石力学的主要领域：（1）工程地质研究法）工程地质研究法（2）实验法）实验法（3）数学力学分析法）数学力学分析法（4）综合分析法）综合分析法4、岩石的物理性质、岩石的物理性质（1）岩石是由几相组成的？固相、液相和气相。）岩石是由几相组成的？固相、液相和气相。（2）岩石的常用物理指标有：重度、比重、孔隙率、吸水率。）岩石的常用物理指标有：重度、比重、孔隙率、吸水率。一般容重、比重越大，岩石的抗压强度越高，孔隙率或吸水

4、率越大，岩石的一般容重、比重越大，岩石的抗压强度越高，孔隙率或吸水率越大，岩石的抗压强度越低。抗压强度越低。5、岩石结构、岩石结构（1）何谓结构面：结构面按成因分为几类？研究结构面的性质应从）何谓结构面：结构面按成因分为几类？研究结构面的性质应从哪些特征入手。哪些特征入手。结构面是指岩体中的各种地质界面，包括物质分界面和不连续面，结构面是指岩体中的各种地质界面，包括物质分界面和不连续面，如层面和断层面。如层面和断层面。结构面按成因分为：原生结构面（层理、层面、软弱夹层等）、构结构面按成因分为：原生结构面（层理、层面、软弱夹层等）、构造结构面（断层、节理裂隙）、次生结构面。造结构面（断层、节理裂

5、隙）、次生结构面。研究结构面时应注意其规模、物质组成及结合状态、连续性、密集研究结构面时应注意其规模、物质组成及结合状态、连续性、密集程度等。程度等。（2）RMR岩体工程分类方法：考虑各种因素综合分析后对岩体的岩体工程分类方法：考虑各种因素综合分析后对岩体的工程性质和性能作出质量判定。工程性质和性能作出质量判定。它首先考虑了组成岩石材料的抗压强度，岩石的它首先考虑了组成岩石材料的抗压强度，岩石的RQD值、节理间距、值、节理间距、节理状态以及地下水状况，其次根据节理、裂隙产状变化对以上判断所得节理状态以及地下水状况，其次根据节理、裂隙产状变化对以上判断所得的节理进行修正。的节理进行修正。这种分类

6、法考虑因素全面，但在实际工程中，岩体的稳定性与地应这种分类法考虑因素全面，但在实际工程中，岩体的稳定性与地应力场的具体分布密切相关，该方法没有考虑。力场的具体分布密切相关，该方法没有考虑。6、岩石的蠕变性质有何异同点？、岩石的蠕变性质有何异同点？蠕变：蠕变：在恒定应力或恒定应力差的作用下，变形随时间在恒定应力或恒定应力差的作用下，变形随时间增长的现象称为增长的现象称为蠕变。蠕变。7、岩体按结构类型共分成哪几大类？各有何特征？、岩体按结构类型共分成哪几大类？各有何特征？中科院地质研究所岩体分类法，按结构分五大类。中科院地质研究所岩体分类法，按结构分五大类。（P120）8、格里菲斯强度理论的基本要

7、点是什么？、格里菲斯强度理论的基本要点是什么？9、试论述岩石强度准则及适用条件。、试论述岩石强度准则及适用条件。14、岩质边坡有哪几种破坏类型，各有何特征？、岩质边坡有哪几种破坏类型，各有何特征？15、按经验不利于岩坡稳定的条件有哪些？、按经验不利于岩坡稳定的条件有哪些？16、岩坡稳定性分析方法有哪些？极限平衡法的原理是什么？、岩坡稳定性分析方法有哪些？极限平衡法的原理是什么？10、用曲线表示岩体变形与时间的关系曲线，并指出有哪几个不同、用曲线表示岩体变形与时间的关系曲线，并指出有哪几个不同阶段？阶段？11、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、喷射混凝土的支护作用主要体现在

8、哪些方面？喷射混凝土的厚度是否越大越好？为什么？度是否越大越好？为什么？三、计算题三、计算题1、将一岩石试件进行三向抗压试验，当测压、将一岩石试件进行三向抗压试验，当测压 2= 3=300kg/cm2时，垂直时，垂直加压到加压到2700kg/cm2试件破坏，其破坏面与最大主平面夹角成试件破坏，其破坏面与最大主平面夹角成60，假定抗剪，假定抗剪强度随正应力呈线性变化。试计算：强度随正应力呈线性变化。试计算：（1）内摩擦角）内摩擦角 ； （2）破坏面上的正应力和切应力；）破坏面上的正应力和切应力；（3）在正应力为零的那个面上的抗剪强度；）在正应力为零的那个面上的抗剪强度；（4）假如该试件受压缩的最

9、大主应力和拉伸最小主应力各为）假如该试件受压缩的最大主应力和拉伸最小主应力各为800kg/cm2，试用莫尔圆表示该试件内任意一点的应力状态。试用莫尔圆表示该试件内任意一点的应力状态。2/4530303002700ff3kg/cm1500)2700300(21OMAOBCM2kg/cm1200)3002700(21CM60cos60sinCMOMCMff2、某圆形隧道的硐径为、某圆形隧道的硐径为5m、埋深（隧道轴线的埋深）为、埋深（隧道轴线的埋深）为610m，上覆岩，上覆岩层的平均密度为层的平均密度为3g/cm3、泊松比为、泊松比为0.25.如果原始地应力为自重应力，试求：如果原始地应力为自重应

10、力，试求：（1）初始水平地应力）初始水平地应力（2）由于隧道施工而引起的硐壁周壁上的附加应力（按照）由于隧道施工而引起的硐壁周壁上的附加应力（按照 =0，10，20，90），画出重分布应力随），画出重分布应力随 的变化曲线。的变化曲线。（3）计算）计算 =0， =90时视为围岩的径向应力和切向应力，并画出响时视为围岩的径向应力和切向应力，并画出响应的土性，确定距离隧道轴线多远时才近似与初始地应力区。应的土性，确定距离隧道轴线多远时才近似与初始地应力区。HzHHyx12200220011rRrRr3、某工程岩体主要是白云质灰岩，实验室测得岩块的单轴抗压强度为、某工程岩体主要是白云质灰岩，实验室测

11、得岩块的单轴抗压强度为31MPa，纵波速为，纵波速为3815m/s。现场测得的纵波速为。现场测得的纵波速为3216m/s。求岩体的抗。求岩体的抗压强度。压强度。2clmlvvvK准岩体抗压强度：准岩体抗压强度：岩体完岩体完整系数整系数cvmcK4、由某工程采集的岩样进行常规三轴压缩试验，结果为：、由某工程采集的岩样进行常规三轴压缩试验，结果为：围岩围岩/MPa 1 3 5 7 9强度强度/MPa 7.51 16.31 25.50 33.15 42.26已测得岩体的强度折减系数已测得岩体的强度折减系数 =0.61，求岩体的单轴抗压强度和围，求岩体的单轴抗压强度和围压为压为3.15MPa时的抗压强

12、度和抗剪强度。时的抗压强度和抗剪强度。1 3 5 7 9ct5、现场测得的岩体纵波波速为、现场测得的岩体纵波波速为4167m/s，岩体的密度为，岩体的密度为2445kg/m3。 室内测得的岩石试件纵波波速室内测得的岩石试件纵波波速3536m/s。求这种岩体的弹性模量。求这种岩体的弹性模量。)(22)1 (21)21)(1 (222222spspddsddddpdvvvvvEvE某地下工程岩体的勘探后得到如下资料：某地下工程岩体的勘探后得到如下资料：单轴饱和抗压强度：单轴饱和抗压强度：岩石坚硬，但岩体较破碎岩石坚硬，但岩体较破碎,岩体的纵向波速岩体的纵向波速岩石的弹性纵波波速：岩石的弹性纵波波速

13、：工作面潮湿，有的地方出现点滴出水现象；工作面潮湿，有的地方出现点滴出水现象；有一组结构面，其走向与巷道轴线夹角大约为有一组结构面，其走向与巷道轴线夹角大约为25，倾角为，倾角为33。没有发现极高应力现象。没有发现极高应力现象。按我国工程岩体分类标准，该岩体的基本质量级别和考虑工程基本情按我国工程岩体分类标准，该岩体的基本质量级别和考虑工程基本情况后的级别。况后的级别。MPa5 .42cRm/s3500clvm/s4500mlv6（1）计算岩体的基本质量指标）计算岩体的基本质量指标vcKRBQ25039066. 04500250022mlclvvvK检验限制条件：检验限制条件：MPa5 .42

14、4 .893066. 0903090cvRK取取MPa5 .42cR0.661 . 24 . 05 .3204. 04 . 004. 0vcKR取取0.66vK38366. 02505 .42390250390vcKRBQ（2）查表（岩体基本质量分级表）查表（岩体基本质量分级表）该岩体基本质量级别为该岩体基本质量级别为级。级。（3）计算岩体的基本质量指标的修正值）计算岩体的基本质量指标的修正值)(100321KKKBQBQ初始应力状态修正系数初始应力状态修正系数修正系数主要结构面产修正系数主要结构面产状修正系数状修正系数地下水影响修正系数地下水影响修正系数5 . 05 . 01 . 0321K

15、KK273BQ（4）查岩体的基本质量分级表）查岩体的基本质量分级表该岩体基本质量级别最终确定为该岩体基本质量级别最终确定为级。级。砂性土质隧道，埋深砂性土质隧道，埋深h=40m，围岩重度，围岩重度 =20kN/m3,内摩擦角内摩擦角 =28，隧，隧道宽度道宽度6m，高，高8m，确定围岩压力。，确定围岩压力。解：令侧压力系数解：令侧压力系数 =1.0隧道顶部垂直压力：隧道顶部垂直压力：kPa812)2/2845tan(8320tan20vp水平压力：水平压力：kPa2942/2845tan81221ekPa3512/2845tan)820812(22e7在图中，在图中，60,40,m15h3kN

16、/m25,30,kPa80c求此边坡的稳定安全系数。求此边坡的稳定安全系数。hABWsintancosWBAcWFssinhAC bcoscosABACbsinHAB C121bhW8已知探明某岩石边坡的滑动面已知探明某岩石边坡的滑动面AB。坡顶裂缝。坡顶裂缝BC深深15m，裂缝内水深，裂缝内水深Zw=10m，坡高，坡高h=15m，坡角，坡角 =60，岩石重度，岩石重度 =25kN/m3，滑动面，滑动面粘聚力粘聚力c=80kPa，坡顶倾角，坡顶倾角 =28，内摩擦角，内摩擦角 =26，求此边坡的稳定，求此边坡的稳定系数。系数。hABWbCwzcossintansincosVWVUWLcFjis

17、sinZHLLZUww21221wwZVz9某一滑坡下卧稳定基岩，断面如下图所示。滑块重量分别为某一滑坡下卧稳定基岩，断面如下图所示。滑块重量分别为W1=700kN，W2=2400kN，W3=1500kN，W4=1800kN。外荷载。外荷载P1=900kN，P2=500kN，分别作用在第一块、第二块上，其作用线通过相应块的重，分别作用在第一块、第二块上，其作用线通过相应块的重心。滑动角心。滑动角 1=40， 2=20， 3=-5， 4=10。滑动面上摩擦角。滑动面上摩擦角均为均为15，粘聚力为，粘聚力为5.0KPa。滑块长度。滑块长度l1=15m，l2=15m，l3=9m，l4=14m。试计算

18、滑坡推力并判断其稳定性（安全系数。试计算滑坡推力并判断其稳定性（安全系数Fs）能否达到）能否达到1.5?2P1P12341)tancos(siniiiiiiEclWE1111tantan,ssFFcc0nE0)tancos(sin11iniiiiniclW10WiThetThetlifificEiEi+11600400.69777815150.2616675624.68562900200.34888915150.2616675186.5262811.2121500-5-0.087229150.2616675-575.851235.3601800100.1744444150.2616675-18

19、2.32753.03430nE该岩坡是不稳定的。该岩坡是不稳定的。WiThetThetlifificEiEi+11600400.69777815150.2616675/375934888915150.2616675/3211.5262970.65871500-5-0.087229150.2616675/3-560.851409.8081800100.1744444150.2616675/3-175.66234.1485 . 1tantan,5 . 111cc0nE安全系数安全系数=1.5，kN234nE某一滑坡下卧稳定基岩，断面如下图所示。滑块重量分别为某一滑坡下卧稳

20、定基岩，断面如下图所示。滑块重量分别为W1=700kN，W2=2400kN，W3=1500kN，W4=1800kN。外荷载。外荷载P1=900kN，P2=500kN，分别作用在第一块、第二块上，其作用线通过相应块的重，分别作用在第一块、第二块上，其作用线通过相应块的重心。滑动角心。滑动角 1=40， 2=20， 3=-5， 4=10。滑动面上摩擦角。滑动面上摩擦角均为均为15，粘聚力为，粘聚力为5.0KPa。滑块长度。滑块长度l1=15m，l2=15m，l3=9m，l4=14m。试计算滑坡推力并判断其稳定性（安全系数。试计算滑坡推力并判断其稳定性（安全系数Fs）能否达到）能否达到1.5?1P1

21、234答案： 1、B； 2、D第一章第一章 习题习题一、选择题一、选择题1、岩石与岩体的关系是（、岩石与岩体的关系是（ ）。）。（A）岩石就是岩体）岩石就是岩体（B） 岩体是由岩石和结构面组成的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）岩体代表的范围大于岩石（D）岩石是岩体的主要组成部分）岩石是岩体的主要组成部分2、大部分岩石属于（、大部分岩石属于（ ）。）。（A）均匀连续材料）均匀连续材料（B）非均质材料）非均质材料（C）非连续材料）非连续材料（D）非均质、非连续、各向异性材料材料非均质、非连续、各向异性材料材料第四章第四章一、选择题一、选择题1、岩体的强度小于岩石的强度主要由

22、于（、岩体的强度小于岩石的强度主要由于（ ）。）。（A）岩体中含有大量的不连续面岩体中含有大量的不连续面（B）岩体中含有水）岩体中含有水（C）岩体为非均质材料）岩体为非均质材料（D）岩石的弹性模量比岩体的大）岩石的弹性模量比岩体的大2、岩体的尺寸效应是指（、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关系）岩体的力学参数与试件的尺寸没有关系（B）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象）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。）岩体的强度比岩石的小。3、影响岩体质量

23、的主要因素为（、影响岩体质量的主要因素为（ ）。）。（A）岩石类型、埋深）岩石类型、埋深（B）岩石类型、含水量、温度）岩石类型、含水量、温度（C） 岩体的完整性和岩石的强度岩体的完整性和岩石的强度（D）岩体的完整性、岩石的强度、裂隙密度、埋深）岩体的完整性、岩石的强度、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（、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岩石的饱和单轴抗压强度（B）岩石的抗拉强度）岩石的抗拉强度（C）岩石的变形模量）岩石的变形模量（D）岩石的粘结力）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？

24、（、下列形态的结构体中，哪一种具有较好的稳定性？（ ）（A）锥形；）锥形； （B）菱形；）菱形； （C）楔形；）楔形； （D）方形）方形6、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面？（、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面？（ ）（A） 原生结构面原生结构面（B）构造结构面）构造结构面（C）次生结构面）次生结构面7、岩体的变形和破坏主要发生在（、岩体的变形和破坏主要发生在（ ）。）。（A）劈理面；）劈理面； （B ）节理面；）节理面； （C） 结构面；结构面； （D）晶面）晶面第五章第五章 习题习题一、选择题一、选择题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（）。

25、、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、在我国工程岩体分级标准中，岩体的基本质量指标是由哪两个指标确定的？、在我国工程岩体分级标准中，岩体的基本质量指标是由哪两个指标确定的？（ ）。）。（A）RQD和节理密度；和节理密度； （B） 岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数。岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数。（C） 地下水和地下水和RQD； （D）节理密度和地下水）节理密度和地下水5、我国工程岩体分级标准中是根据那些因素对岩石基本质量进行修正的？、我国工程岩体

26、分级标准中是根据那些因素对岩石基本质量进行修正的？（ ） 地应力大小；地应力大小； 地下水；地下水； 结构面方位；结构面方位； 结构面粗糙度结构面粗糙度（A） ，； （B） ，； （C） ； （D） ， ， 6、某岩石、实测单轴饱和抗压强度、某岩石、实测单轴饱和抗压强度Rc=55MPa，完整性指数，完整性指数 Kv=0.8，野外，野外鉴定为层状结构，结构面结合良好，锤击清脆有轻微回弹，按工程岩体分级鉴定为层状结构，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（标准确定该岩石的基本质量等级为（ ）。）。（A）级；（级；（B） 级；级； （C）级；级； （D）

27、级级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（、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） 柱状柱状板状板状块状块状（B） 块状块状板状板状柱状柱状（C）块状）块状柱状柱状板状板状（D）板状）板状块状块状柱状柱状9、不同形式的结构面对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为（、不同形式的结构面对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为（ ）。）。（A） 聚合型结构体聚合型结构体方形结构体方形结构体菱形结构体菱形结构体锥形结构体锥形结构体（B）锥形结构体）锥形结构体菱形结构体菱形结构体方形结构体方形结构体聚合型结构体聚合型结构体（C）聚合型结构体）聚合型结构体菱形结构体菱形结构体方形结构体方形结构体锥形结构体锥形结构体（D）聚合型结构体）聚合型结构体方形结构体方形结构体锥形结构体锥形结构体菱形结构体菱形结构体10、岩体结构是指由不同产状的结构面组合围限起来，将岩体分割成相对完、岩体结构是指由不同产状的结构面组合围限起来，将岩体分割成相对完整坚硬的单元块体，其结构类型的划分取决于（整坚硬的单元块体，