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文档简介

1、岩石力学考试试题2,岩体的尺寸效应是指()。(A )岩体的力学参数及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依据()O(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)

2、方形(C)非连续材料(C)非连续材料(D)非均质,非连接,各向异性材料岩石的弹性模量一般指(B )o(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岩石的割线模量和切线模量计算时的应力水平为( D )o无至(A)TbT,(C) V(D)由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度,所以岩石属于(A)脆性材料(C)坚硬材料 延性特征(B )o(B)延性材料(D)脆性材料,但围压较大时,会呈现)o(B)裂隙渐渐闭合的一(D)岩石的体积随压应)o(B)裂隙渐渐闭合的一(D)岩石的体积随压应2. 4剪胀(或扩容)表示( D(A)岩石体积不断减少的现象种现象(C

3、)裂隙渐渐涨开的一种现象 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 )0(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 )o(A)抗压强度(B)抗拉强度 (C)单轴抗拉强度 (D)剪切强度 9,格里菲斯强度准那么不能作为岩石的宏观破坏准那么的缘由是(D)o(A)它不是针对岩石材料的破坏准那么(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

4、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)o(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,某岩石饱水状态及干燥状态的抗压强度之比为0. 72,那么该岩石(A)o(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拟大的时候,一般应将岩石 考虑为(B)o(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

5、度试验中,假设加荷速率增大,那么岩石的抗压 强度(A)。(A)增大(B)减小(C)不变(D)无法推断14,依据库仑一莫尔强度理论,假设岩石强度曲线是一条直线, 那么岩石破坏时裂开面及最大主应力作用方向的夹角为(C)。45 (B) 45 +6/2 (C) 45 -/2 (D) 6015,在岩石的含水率试验中,试件烘干时应将温度限制在(D)。(A) 95105c (B) 100105(C) 100110 (D) 10511016,依据格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要缘由是(A)o(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(A)

6、1/21/5(B) 1/101/5025倍(D) 1050倍18,某岩石试件相对密度ds=2. 60,孔隙比-0.05,那么该岩 石的干密度Pd为(D)(A) 2. 45 (B) 2.46 (C) 2.47 (D) 2.4819,以下探讨岩石弹性,塑性和粘性等力学性制裁的志向力学模型中,哪一种被称为凯尔文模型? (C)(A)弹簧模型(B)缓冲模型(C)弹簧及缓冲器并联(D)弹簧 及缓冲器串联2,岩体的尺寸效应是指(C)o(A )岩体的力学参数及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

7、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5,以下形态的结构体中,哪一种具有较好的稳定性? (D)(A)锥形(B)菱形(C)楔形(D)方形7,岩体的变形和破坏主要发生在(C)(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选项是(B)(A)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)(A)聚合型结构体方形结构体菱形结构体锥形结构体(B)锥形结构体菱形结

8、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 (D)(A)结构面的性质 (B)结构体型式(C)岩石建立的组合(D)三者都应考虑3,构造应力的作用方向为(B)oA,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范围基本一样5,假如时

9、常行测量而想估计岩体的初始应力状态,那么一般假 设侧压力系数为以下哪一个值比拟好? (B)(A) 0. 5 (B) 1. 0 (C) 16,测定岩体的初始应力时,最普遍采纳的方法是(B)(A)应力复原(B)应力解除法(C)弹性波法(D)模拟试验3. 1某均质岩体的纵波波速是4720加s,横波波速是2655./S,岩石容重y=2.63g/c/,求岩体的动弹性模量,动泊松比和动剪切 模量。解: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:_ 次一 2代 _ 47202-2x26552 _ 8180350动泊松比2(万 /) = 2(47202 -2655)= 30458750

10、 =E _ Q。+- 2阂动弹性模量-gQ-)=E _动剪切模量G,按公式.4一天一3. 2求在自重作用下地壳中的应力状态:假如花岗岩y= 2.6g/加泊松比=0.25,那么一公里深度以下的应力是多少?解:因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8,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12x1,其中,ZX1是它上面物 体的体积,,是物理单位体积的重量,因此:=假如单元体四周是空的,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by

11、= cry =cr7 =yL解之,那么得: ,1- z 1+对于花岗岩,r=2.6g/cm 一公里深度以下的应力为:由此可见,深度每增加一公里,垂直压力增加26。馆/。/,而横向 压力约为纵向压力的三分之一。设某花岗岩埋深一公里,其上复盖地层的平均容重为 “26期疝,花岗岩处于弹性状态,泊松比 =0.25。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(B) 26000 和 8667(C) 2600 和 866蜂”(D) 2600 和 866.解答(1)垂直应力计算(2)水平应力计算其中:侧压力系数4的大小及岩体的性质有关,当岩体处于弹性 状态时,采纳弹

12、性力学公式;当岩体比拟裂开时,采纳松散介质 极限平衡理论公式;当岩体处于潜塑状态时,采纳海姆公式。因 为此题岩体处于弹性状态,所以采纳弹性力学公式,侧压力系数 a为所以:弓=g = 2600% = 8667&a可见,此题的正确答案为(B).圣维南原理:假如把物体的一小局部边界上的面力,变换为分布不同但静力等效的面力(主矢量相同,对于同一点的主矩也 相同),那么,近处的应力分布将有显著的改变,但远处所受的 影响可以不计。.逆解法:先设定各种形式的,满意相容方程的应力函数,并 求出应力重量;然后再依据应力边界条件和弹性体的边界形态, 看这些应力重量对应于边界上什么样的面力,从而得知所选取的 应力函

13、数可以解决的问题。.结构面线连续性系数:沿结构面延长方向上,结构面各段长 度之和及测线长度的比值。.支承压力:在岩体内开掘巷道后,巷道围岩必定出现应力重 新分布,一般将巷道两侧改变后的切向应力增高局部称为支承压 力。.构造应力:由地质构造运动而引起的地应力。.地应力的间接测量法:借助某些传感元件或某些媒介,测量 和记录岩体中某些及应力有关的间接物理量的变化,如岩体中的 变形或应变,岩体的密度,渗透性,吸水性,电磁,电阻, 电容的变化,弹性波传播速度的变化等,然后由测得的间接物理 量的变化,通过的公式计算出岩体中的应力值。2.将某一岩石试件进行单轴压缩试验,其压应力到达28MPa时发生破坏,破坏

14、面及水平面的夹角为60 ,设该岩石满意摩尔- 库仑破坏准那么,(1)试求该岩石的内摩擦角。和粘聚力C,写出摩尔-库仑方程式?(2)画出此受力状态时的摩尔-库仑破坏准那么示意图。解:(1)依据摩尔-库仑破坏准那么知岩石破坏时的破坏面及水平 面的夹角为5。鸟并由题意知。,所以得岩石的内摩擦 角。= 30。再由摩尔-库仑破坏准那么知岩石破坏时主应力符合q = 2Ccos%(l + sin。),由题意知岩石单轴压缩试验时巧=28M, l-sin。cr3 = OMPa ,继而求得 C = 缶MPa。即得摩尔-库仑方程式为5=C + ag0 =14 V3(TV3 2(2)3.在地下400m深处,掘进一个3

15、.在地下400m深处,掘进一个形巷道,断面半径为5m,覆盖岩层的容重 y - 25 kN I m3 9 侧压力系数为1,试求:(1)求离巷道壁面2m处围岩的径向应力复和环向应力大小?(2)绘出巷道顶板中线和侧壁中线处的筮和一曲线图。 解:(1)由题意知该巷道处的垂直应力? =祖=400 x 25 = 10Ma,并 由侧压力系数为1,得水平应力叫=电”10始。由此得该圆形巷 道处于静水压力下,此时围岩的径向应力和环向应力表达式为:再由题意知,式中原始应力b。= b、, = lOMPa ,断面半径a = 5m,离巷道壁面2m处围岩即为距巷道中心距离r=7加,代入上式得cr7. = 4.9MPa,

16、(yg = 15. MPa。.岩石力学:岩石力学是探讨岩石的力学性质的一门理论和应 用科学,是探讨岩石对四周物理环境中力场的反响。.半逆解法:针对所要求解的问题,依据弹性体的边界形态和 受力状况,假设局部或全部应力重量的函数形式,并从而推出应 力函数的形式,然后代入相容方程,求出应力函数的详细表达式, 再由应力函数求得应力重量,并考察这些应力重量能否满意全部 应力边界条件(对于多连体,还须满意位移单值条件)。假如全 部条件都能满意,自然得出的就是正确解答。假如某方面的条件 不能满意,就要另作假设,重新进行求解。.变形模量:在应力一应变曲线上的任何点及坐标原点相连的 割线斜率,表示该点所代表的应

17、力的变形模量。.岩体结构:岩体中结构面及结构体形态和组合的特征。.支承应力:在岩体内开掘巷道后,巷道围岩必定出现应力重 新分布,一般将巷道两侧改变后的切向应力增高局部称为支承压 力。.地应力的直接测量法:由测量仪器直接测量和记录各种应力气,如补偿应力,复原应力,平衡应力,并由这些应力气和原 岩应力的相互关系,通过计算获得原岩应力值。1.将某一岩石试件进行单轴压缩试验,其压应力到达40MPa时发生破坏,破坏面及水平面的夹角为60设该岩石满意摩尔-库 仑破坏准那么,试求:(1)该岩石的内摩擦角。和粘聚力C?(2)当对其进行三轴压缩试验,围压为lOMPa时,轴向压应力到达多少时岩石破坏?解:(1)依

18、据摩尔-库仑破坏准那么知岩石破坏时的破坏面及水平 面的夹角为-5。鸟并由题意知。,所以得岩石的内摩擦 角。= 30。再由摩尔-库仑破坏准那么知岩石破坏时主应力符合q = 2Ccos + q(l + sin。),由题意知岩石单轴压缩试验时巧=4QM网, l-sin。 o 3.塑性破坏 岩体在外力作用下,出现明显塑性变形后的破坏 称为塑性破坏.各向同性体物理,化学等方面的性质不会因方向的不同而 有所变化的物体.原生结构面岩石在成岩阶段形成的结构面.剩余变形岩石在荷载时产生变形,卸荷载后变形只能局部复 原,不能复原的那一局部变形称剩余变形. R, Q, D 指标.空壁应变法.应力变化系数.膨胀地压岩

19、石由于浸水等缘由导致体积膨胀增大所带来的 地压.采场顶板弯曲带回答以下问题(每题5分,共40分).什么是莫尔一库仑准那么?均质岩石中的剪切破坏是否发生 在剪切应力最大的面上?.依据格里菲斯强度理论的基本观点,岩石中裂纹的扩张方向 及裂纹延展方向有什么关系?及最大主应力方向有什么关 系?.对于含有一组节理的岩体,单轴加压方向连续变化,岩体强 度会发生怎样的变化(可绘图协助说明)?.坚硬致密的岩体及节理裂隙极其发育的岩体处于构造形迹埋藏深度岩石类型及上履岩层的容重均相同的条件下,它们 的原岩应力是否相同?为什么?.圆形和椭圆形断面巷道的围岩应力分布有何特点(及折线形 相比)?.围岩塑性区范围的大小

20、及支架支护反力间有怎样的关系?.从维护围岩稳定的角度动身,怎样选择巷道的位置?.常用的采空区处理方法有哪几种?各有哪些优缺点?三,有一横推断层,走向东西,北侧向动移动,试用莫尔强度理 论确定形成断层时的最大主应力的大致方向(绘图说明)。(14 分)四,某矿在距地表200米处的页岩中掘进半径为2. 0M的巷道,上 露岩层 GAMA=25KN/M3 围岩 C 的=2. 5Mpa, FI=30, MU=0. 5该巷 道围岩时候会出现塑性区? (13分)在房柱法开采中,单一采场采完后,空区上履岩层的重力转移到 采场左右两侧承压带中,使该两承压带中的垂直应力大幅度增加。 左右又各自采空一个采场后,原承压

21、带(现称之为矿柱)的承载 面积减小,而空区上履岩层岩石力学测试题三双击自动滚屏西南科技大学考试试题单考试科目:岩石力学(不必抄题,但必需写明题号,试题共计三大题)(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)岩石建立的组合(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, D选择题 TOC o 1-5 h z 1,在我国工程岩体

22、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. 55 TOC o 1-5 h z 4,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村确定的?()。(A) RQD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(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依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),6,某岩石,实测单轴饱和抗压强度RC=55MPa,完整性指数KV=0. 8,

23、野外鉴别为原层状结构,结构面结合良好,锤击噫亮有稍微回弹,按工程岩体分级标精确定该岩石的基本质量等级为()(A) I 级(B) H 级(C) HI 级(D) IV 级问答题1,为什么要进行工程岩体分类?1, C 2, D 3, D 4, B 5,D 6, B选择题6、岩石的渗透性?岩石在肯定的水力梯度(/)或压力差作用下,水渗透或穿透岩石的实力。7,岩爆?处于高地应力状态下的围岩,在地下洞室开挖过程中,由于洞室 四周应力集中而引起岩体贮存大量的弹性应变能得到突然释放, 致使围岩向着临空方向产生脆性爆裂以弹性迸发出声响的一种 动力地质现象。8,岩石的松弛?是指应变保持不变时,应力随时间的增加而减

24、小的现象。9、新奥法?在岩体或土体中设置的以使地下洞室的四周岩体形成一个中空 筒状支撑环结构为目的地设计施工方程,利用围岩的自承作用支 撑隧道。二,简答题(6X6)1,岩石及岩体的区分及联系。岩石是由矿物+岩屑在地质作用下按肯定规律聚集而成德自然物 体,岩体是由岩石,地质部连续面和不连续面内填充物组合成 的自然地质体,岩体由于结构面的存在强度远低于岩石的强度。2,岩石的强度有哪几种类型;由那几个试验确定其特征值岩石的强度有:单轴抗压强度(单轴压缩试验),抗拉强度(直接拉伸试验法,劈裂试验法,点载荷试验法,抗弯法试验),抗 剪强度(抗剪断试验),三轴抗压强度(真三轴加载试验,常 规三轴加载试验)

25、。3,岩体的变形曲线可以分成哪几种类型;各有什么特点?(1)岩体压缩变形曲线,特点:岩体的破坏过程一般呈柔性特 征,通常岩体完整性越差,岩体越裂开,盈利下降就越小,岩体 脆性越差;(2)岩体剪切变形曲线,特点:屈服点以后,岩体内 某个结构体或面可能先被剪坏,出现应力降,未到达峰值是甚至 有屡次应力降,当应力降到达肯定值时未剪坏局部瞬间破坏, 并伴有大的应力降,随后产生稳定滑移;(3)岩体法向变形曲线, 特点:法向变形的曲线各异,按P-W曲线和变形特征大致可分为: 直线型,上凹形,上凸形,复合形。(4)岩体剪切变形曲线, 特点:沿结构面剪切和剪断岩体的剪切曲线明显不同,同时,沿 平直光滑结构面和

26、粗超结构面的剪切曲线也各异。4,岩体边坡稳定性的影响因素。(1)边坡岩体中的结构面,岩体的破坏总是沿着相对阻力较小 的面发生,由于懦弱结构面方向岩体抗剪强度最低,所以,懦弱 结构面就成为了影响边坡稳定性的限制因素;(2)边坡形态及几 何特征的改变,开挖人工边坡时假设切露了限制边坡稳定的主要懦 弱结构面,会导致边坡岩体的变形及破坏;(3)边坡岩体力学特 性,各种地质作用会改变边坡岩体力学特性,往往使边坡岩体强 度减小,大大降低了边坡岩体稳定性,使边坡变形及破坏;(4) 边坡的作用力,区域构造力的变化,地震,爆破,地下静水 压力及动水压力及施工荷载等,都使边坡直接受力,对边坡岩体 的稳定性影响直接

27、而快速。5,岩石地基设置中要考虑的问题。(1)足够的地基岩体承载实力,以保证在外荷载作用下上部结 构稳定及平安;(2)在外荷载的作用下的岩石地基沉降值应满意建(构)筑物安 全及正常运用的要求;(3 )应确保外荷载作用下的较弱岩性岩石的地基不发生滑动破 坏。6,岩体的结构类型,及之相对应的结构体的形式和结构面的发 育特征。7,围岩分类及考虑的因素。围岩分类分为:把围岩分为IV类;考虑的因素有:岩石结构 面及组合状态,岩体特性,地下水状态,岩体结构,岩石 强度指标,岩体声波指标,岩心质量指标RQDo8,岩体强度确定方法:(1)通过现场岩体力学试验侧定,称为 “岩体的试验强度”,(2)依据岩块的室内

28、试验强度推断岩体强 度,称为“准岩体强度”,(3)通过所测定的岩块和结构面的力 学参数,用图解和计算的方法求得岩体的强度,称为“岩体的计算强 度”。9,岩石边坡常用的加固方法。1)开挖和压脚:上部开挖,下部压脚;2)地面排水:排水 沟网;3)地下排水:排水孔,排水洞,排水垫层等;4)坡 面支护:喷混凝土,喷纤维混凝土,混凝土面板,沥青混 凝土面板,锚杆和混凝土塞等;5)深层加固:锚索(杆),预 应力锚索(杆),锚固洞等;6)灌浆处理:水泥灌浆和化学灌浆 等; 7)支挡措施:各类挡土墙和防护网等。10,岩石地基沉降的来源。来源:一,由岩体本身的变形,结构面的闭合以及少量泥质夹 层的压缩三个局部组

29、合形成的地基沉降;二,由于岩体沿结构 面剪切滑动产生地基沉降;三,及时间有关的地基沉降。11,水压致裂法基本测量原理。在竖直钻孔内封隔一段,向其中注入高压水;压力到达最大值Pb 后岩壁裂开压力下降,最终保持恒定以维持裂隙张开;关闭注液 泵,压力因液体流失而快速下降,裂隙闭合,压力降低变缓,其 临界值为瞬时关闭压力P。;完全卸压后再重新注液,得到裂隙 的重张压力Pr以及瞬时关压力P。:最终通过印模器或钻孔电视 纪录裂缝的方向,由Pb, Pr, Po就可以确定水平应力和岩体的 抗拉强度。12,什么叫套孔应力解除法,基本原理和试验步骤?套孔应力解除法即全应力解除法,其基本原理是在钻孔孔底部位 安装位

30、移和应变测量元件,利用套芯钻头实现套孔岩芯的完全应 力解除,通过测量套孔岩芯应力解除前后钻孔孔径的变化,孔 底应变变化或孔壁外表应变变化值来确定地应力值及其方向;试 验步骤:(1)选定测量岩体外表,并采纳大孔径钻头钻孔至测 量岩体肯定深度部位;(2)在大孔径孔底钻及选用探头直径匹 配的同心小孔,以便安装量测探头;(3)利用专用装置在小孔 中央部位安装好孔径变形计,孔壁应变计等测量探头;(4)用 及大孔直径相同套芯钻头延深大孔,使小孔四周岩芯实现应力解 除。三,分析题(2X10)(答案并不完全)1,结合课本172-173页分析图,弹性分析及弹塑性分析分别适 用的状况?分析图主要从应力趋势,大小关

31、系入手;弹性分析适用于:比拟完整,强度高,连续性好的或地应力较 小的裂隙岩体;弹塑性分析适用于:相对较裂开,强度低,连续性较差的。2,水坝坝基滑移面,坝基失稳的状况,说明公式中符号的含义。 失稳状况:超过岩体的强度失稳,超过抗滑实力失稳。3,支护结构及围岩的相互作用(围岩位移及支护特性曲线)4,结合霍光-布朗准那么阐述岩体地基承载力确实定方法。参考课本223页计算简图。四,论述题(2X12)1,工程岩体分类(3个以上);论述它的分类依据。(1)岩石质量指标(RQD)分类,分类依据:钻探取芯的岩芯实 行率;(2)巴顿岩体质量(Q)分类,分类依据:岩体的完整性,结构 面的形态,填充物特征及其次生变

32、化程度,水及其他应力存在 时对岩体质量的影响;(3) RMR分类,分类依据:完整岩石强度,岩石质量指标,节理 间距,节理条件,地下水条件。2,岩石边坡稳定性计算极限平衡法有哪些(3个以上),及之 相对应的因素分析。(1)平面破坏计算方法,主要适用于顺层岩质边坡以及沿基岩 产生平面破坏的边坡稳定性分析计算,要求滑动体为整体刚体远 动,对于滑动体内产生剪切破坏的岩质边坡稳定性分析计算误差 相对较大;(2)楔形体破坏计算方法,主要适用于岩质边坡沿两结构面的 交线滑动的楔形体破坏的边坡稳定性分析计算,考虑张裂缝的水 压影响,并允许两结构面有不同的强度参数和水压力以及边坡顶 部地面倾斜的状况,还可用于锚

33、固边坡的稳定性验算;(3)简化Bishop法,考虑了条块间作用力,适用于评价均质粘性及碎石堆土等斜坡形成的圆弧形或似圆弧形滑动滑坡。3,岩石边坡的破坏类型有哪些?岩石边坡稳定性分析的极限 平衡法有哪些分别适用的破坏类型。依据滑动面的形态特征,常见的破坏类型有:圆弧破坏,平 面破坏,楔形体破坏及倾覆破坏;(2)岩石边坡稳定性分析的极限平衡法有:Fellenius法,Bi shop法, Tayor法, Janbu法,Morgenstern-Price 法,Spencer 法,Sarma 法,楔形体法, 平面破坏计算法,传递系数法,Baker-Carber临界滑动面法;(3)平面破坏的滑坡可以选择平

34、面破坏计算法;圆弧破坏的滑 坡可选择Fellenius法或Bi shop法;折线形破坏滑动面的滑坡可 采纳传递系数法,Janbu法;楔形四面体岩体滑坡可采纳楔形体 法;复合破坏滑动面的滑坡可采纳Janbu法,Morgenstern-Price法,Spencer法;受岩体限制而产生的结构 困难的岩体滑坡可选择Sarma法。岩体力学习题集一,名词说明1,岩体2,弹性3,脆性4,三轴抗压强度5,抗压强 度6,抗拉强度7,抗剪强度8,莫尔强度理论9,强度判据10,稳定性系数H,蠕变12,剩余强度13,自然 应力14,剪切刚度15,强度理论16, 剪切刚度17,八 面体强度理论18,极限强度19,蠕变2

35、0,孔隙比21, 法向刚度22,围岩应力23,软化系数24,变形模量25, 几何边界条件26,长期强度27,主应力29,主平面30, 结构面31,滑坡32,塑性33,围岩抗力系数34,变形 模量35,弹性模量36,动弹性模量37,自然应力38, 强度曲线39,内摩擦角40,切线模量41,岩体力学42, 单轴抗压强度43,重分布应力44,围岩压力45,围岩抗 力46,强度47,弹性极限48,强度极限49,脆性破坏 50,渗透系数51,软化系数52,割线模量53,爬坡角 54,岩石吸水率55,三轴强度56,尺寸效应57,应力集 中系数58,初始模量59,抗冻系数60,岩爆61,泊松 比62,强度包

36、络线63,普氏系数64,自然平衡拱65, RQD66,格里菲斯强度理论67,单轴抗压强度68,横波69, 纵波70,围岩压力71,饱和吸水率72,法向刚度二,填空题.表征岩石抗剪性能的基本指数是()和()o.假如将岩石作为弹性体看待,表征其变形性质的基本指标是 ()和()o.岩石在单轴压力作用下,随加荷,卸荷次数的增加,变形 总量逐次(),变形增量逐次()0.所谓洞室围岩一般是指洞室四周()倍半径范围内的岩体。.边坡岩体中,滑移体的边界条件包括(),()和() 三种类型。.垂直于岩石层面加压时,其抗压强度(),弹性模量(); 顺层面加压时的抗压强度(),弹性模量()。.莫尔强度理论认为:岩石的

37、破坏仅及()应力和()应 力有关,而及()应力无关。.岩石在困难应力状态下发生剪切破坏时,破坏面的法线及最 大主应力之间的夹角总是等于()的;而破坏面又总是及中间 主应力()o.不管何种自然应力条件下,边坡形成后,在边坡外表岩体中 的最大主应力的作用方向及边坡面(),最小主应力作用方向 及边坡面()。.主要的岩体工程分类有(),(),(),() 等。.水对边坡岩体的影响表现在(),()和()。.自然应力场的主要成分有(),()和()。.地质结构面对岩体力学性质的影响表现在()和()o.结构面在法向应力作用下,产生()变形,其变形性质 用指标()表征。.岩石抗拉强度的试验室方法有()和()o.地

38、质结构面按力学条件可分为()和()。.岩体结构类型可分为(),(),),()和)o.岩体的强度处在()强度及()强度之间。.结构面的线连续性系数是在()至()变化的。.水对岩石力学性质的影响表现在(),()和()。.格里菲斯强度理论认为材料破坏的缘由是()o.八面体强度理论认为材料破坏的缘由是()。.有一对共辗剪性结构面,其中一组走向为N30E,而另一组 为N30W,那么岩体中最大主应力方向为()o假如听从库仑一纳 维尔判据,那么岩体的内摩擦角为()o.懦弱夹层的基本特点有(),(),),()和()o.岩体中逆断层形成时,最大主应力方向为(),最小主应 力方向为()o.原生结构面据其成因中划分

39、为(),(),()。.表征岩块变形特性的指标有()和()o.依据库仑强度理论,最大主应力及裂开面的夹角为()。.据岩体力学的观点看,岩体的破坏类型有()和()。.岩体中的结构面据其地质成因分为(),()和()。.岩体中一点的水平自然应力及铅直自然应力之比称为()。.岩体中正断层形成时的应力状态是:最在主应力方向为 (),最小主应力方向为()o.均质各向同性的连续岩体中的圆形洞室洞壁上一点的剪应1,初始地应力主要包括(A)自重应力(B)构造应力(C)自重应力和构造应力 (D)剩余应力2,初始地应力是指()。(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

40、成后围岩中的应力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,以下关于岩石初始应力的描述中,哪个是正确的?()O(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范围基本一样5,假如时常行测量而想估计岩体的初始应力状态,那么一般假设侧压力系数为以下哪一个值比拟好?()力为()o.洞室围岩压力的基本类型有(),()o.边坡形成后,边坡外表岩体中的最大主应力作用方向及边坡面(),最小主应力作用方向及边坡面()0.岩体是由()和()两个最基本的要素组成的。.依据边坡岩风光形态,数目,组合特征把岩

41、体边坡的破坏类型划分为(),(),()和()。38.大局部岩体属于()o(A)均质连续材料(C)非连续材料向异性材料39岩石的弹性模量一般指(A)弹性变形曲线的斜率(C)切线模量线模量及平均模量中的任一种(B)非均质材料(D)非均质,非连接,各)o(B)割线模量(D)割线模量,切40由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度,所以岩石属于)0(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41岩石的抗压强度随着围岩的增大()0(A)而增大 (B)而减小 (C)保持不变(D)会发生突变42劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的()。(A)抗压强度(B)抗拉强度(C)单轴

42、抗拉强度(D)剪切强度43格里菲斯准那么认为岩石的破坏是由于( )o(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44岩石的吸水率是指()o(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45某岩石饱水状态及干燥状态的单轴抗压强度比为0.78,那么该岩石( )o(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46在岩石抗压强度试验中,

43、假设加荷速率增大,那么岩石的抗压强度()o(A)增大 (B)减小 (C)不变 (D)无法推断47依据库仑一莫尔强度理论,假设岩石强度曲线是一条直线,那么岩石破坏时裂开面及最大主应力作用方向的夹角为( )o(A) 45(B) 45。+2(C) 45。-0(D) 602248依据格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要缘由是()o(A)受拉破坏(B)受压破坏 (C)弯曲破坏 (D)剪切破坏49在缺乏试验资料时,一般取岩石抗拉强度为抗压强度的( )(A) 1/21/5 (B) 1/101/12(C) 25 倍(D) 1050倍50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(C)

44、岩体为非均质材料体的大51影响岩体质量的主要因素为( A ) 岩 石深(B)岩体中含有水(D)岩石的弹性模量比岩)O类 型,埋(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52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 53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)岩石建立的组合(C)岩石建立的组合(D)三者都应考虑54初始地应力主要包括(A)自重应力(A)自重应力(B)构造应力(C)自

45、重应力和构造应力(C)自重应力和构造应力(D)剩余应力三,区分正误.石英砂岩的强度随石英颗粒的含量增加而增大。().相邻两条结构面的垂直距离就是结构面的密度。(). 一般状况下,岩体的强度可以用岩块的强度来代替。().从岩体本身性质来分析,可以用连续介质理论来解决岩体力学问题。().岩石的泊松比是指单向压缩条件下,侧向应变及侧向应力之比。().结构面的密度不随方向而变化。().边坡岩体坡面一点的最大主应力是垂直于坡面,而最小主应 力那么同等于坡面,且都不为零。().单位体积内岩石的质量定义为岩石的颗粒密度。().自然铅直应力是随深度增加而增大的。(). 一般状况下,岩块的三轴压缩强度比抗压强度

46、大。().岩块在单轴受压条件下,能承受的最大主应力叫岩块的强 度。().在一般试验机上测出的应力一应变关系,就是岩石的应力 一应变全过程曲线。().岩块的弹性模量可以用作用于它上面的应力及位移之比来 表示。().坡度影响边坡应力轨迹形式。().岩体作为力学介质探讨时,其及钢,混凝土等人工力学介 质的根本区分在于岩体中有自然应力,多裂隙交切及是三相介 质。().岩体中地下水的水压力效应,使岩体中结构面抗剪强度增 大。().可能滑动面上可供利用力及抗滑力之比值定义为稳定性系 数。().探讨的岩体事实上是已经受过裂开和变形的地质体。().自然中铅直应力一般随深度增加而增大。().在一般试验机上测出的

47、应力及应变的关系,就是岩石应力应变全过程曲线。().饱水岩样的单轴抗压强度及干抗压强度之比定义为岩石的 软化系数。().岩体的强度就是岩块的强度。().从岩体本身性质分析,可用连续介质力学理论解决岩体力 学问题。().在荷载作用下,结构面对抗破坏的最大实力叫做剪切强度。().一般状况下岩块的抗压强度随加荷速度的增大而增大。().三向受压条件下,岩石破坏前的应变比单向受压要大。().饱水岩体的单轴抗压强度及干抗压强度之比定义为岩石的 软化系数。().在荷载作用下,结构面对抗破坏的最在实力叫剪切强度。(). 一般来说,岩块的单轴抗压强度随加荷速度的增在而减小。().地下洞室洞壁支护的目的是不让洞壁

48、围岩向洞内产生位移。()四,问答题1,对岩石进行单轴抗压试验,假如发生剪切破坏,破坏面是 否肯定是试样中的最大剪应力面?为什么?假如发生拉断破坏,此时的抗压强度是否即为抗拉强度?为什么?2,什么叫岩石?什么叫岩体?两者主要区分在哪里?又有何 关系?3,什么是岩体的弹性模量?什么是岩体的变形模量?试用图 加以说明。4,岩体的静力弹性模量及动力弹性模量哪个大?为什么?6,岩石的动力强度及静力强度那个大?为什么?7,岩体中应力波波形通常以哪些参数来标记?试用图说明。8,应力波对物体的效应,及刚体动力学及弹性理论有什么区 分?为什么声波法或地震法可以用来测定岩体的某些动力学参 数?确定哪些参数?9,巷

49、道道护形式的选择及地压活动类型有无关系?试举例说 明之。10,岩石在单轴压缩下的应力一应变曲线有哪几种类型?并 用图加以说明。11,岩石及岩体的主要区分在哪里?以及其强度之间的关系 是怎样的?12,试分别从地质和工程两个方面,简要表达影响围岩压力的 一些主要因素是什么?13,试用莫尔应力圆画出:(1)单向拉伸;(2)单向压缩;(3) 纯剪切;(4)双向压缩;(5)双向拉伸。14,常用的岩石强度指标有哪几种?15,试述岩石力学的探讨对象,探讨范围和探讨动态。16,采纳应力解除法如何测定岩体中的应力?并用示意图表ZjS o17,用图来表示岩体变形及时间的关系曲线,并指出几个不同 的阶段。18,格里

50、菲斯强度理论的基本要点是什么?并写出该强度理 论的破坏准那么。19,在岩体中传播的弹性波有哪两大类型?其特征是什么? 并写出半无限均质体波速及其弹性常数(弹性模量,泊松比) 的关系式。20,加载速率对岩石动力强度的影响怎样?并举例说明之。21,岩石在单轴压缩下典型的应力一一应变曲线有哪几种类 型,并用图线加以说明。22,什么是变形模量?页岩和石灰岩的变形模量大致多少?23,什么叫滑坡?组成滑坡的要素有哪些?什么叫倒塌?它 及滑坡有什么区分?24,影响边坡稳定有哪些主要因素?试举例说明。25,用应力解除法来测量岩体的原岩应力,其工序有哪些?用 图示加以说明。26,什么叫真三轴试验机?什么叫假三轴

51、试验机?27,什么叫岩块的变性模量?以“S”型应力一应变曲线为例 表示出岩块的几种变性模量(图加简要文字说明)。28,塑性状态下圆形巷道围岩应力分布如何?29,试简单表达岩体力学的开展历史?你对岩体力学的开展 远景如何看法?30,均质连续,各向同性的弹性岩体中开挖水平圆形洞室 时,围岩中的重分布应力有何特点。31,边坡岩体最简单从哪些部位首先破坏?为什么?32,试述边坡稳定性探讨的基本原那么和方法。33,什么叫蠕变?用图表示蠕变的应力(。)及时间(t)关 系曲线。34,岩块的抗压强度及抗拉强度哪个大?为什么?35,如何获得岩体结构面的强度指标?请用解析法或图解法 说明。五,计算题1, 。x=5

52、0MPa, =10MPa, 7 盯=0, 。=30。 y(1)求及X轴夹角40。的EF斜面上的法向应力。及剪应力VnTL no(2)作出相应的莫尔应力圆,并写出莫尔应力圆的方程。2,将一个岩石试件置于压力机上施加压力,直到IMPa时发生 破坏。破坏面及最大主应力所在的平面成60 ,并假定抗 剪强度随正应力呈线性变化。试求:(1)在正应力为零的那个面上的抗剪强度等于多少?(2)破坏面上的正应力和剪应力。3,拟在地表以下1500m处开挖一水平圆形洞室,岩体的 单轴抗压强度lOOMPa,岩体自然密度P=2. 75g/cm岩体中 自然应力比值系数4二1,试评价该地下洞室开挖后的稳定性。4,设某地块处于

53、简单的压缩状况,及在走向NW45的截 面上的正应力=120MP&,剪应力乙=40MPa,求最大压应力的 大小及其方向。5,在某矿觉察石灰岩中两组铅直的剪切面,其走向分别为 NE100和NE65 ,试求最大主应力的方向。6,某岩石的室内剪切试验成果如下,当正应力分别为6MPa 和lOMPa时,剪切强度分别为19.2MPa和22MPa,假设该岩石强 度听从莫尔斜直线理论,试求:(1)该岩石的剪切强度参数;(2)当侧限压力3=10MPa时该岩石的三轴压缩强度。7,在地表以下200m深度处的岩体中开挖一洞径24二2m的水 平圆形遂洞,假定岩体的自然应力为静水压力状态,岩体的自然3密度。=2. 7g/c

54、m ,试求:(1)洞壁,2倍洞半径,2倍洞半径处的重分布应力;(2)依据以上计算结果说明围岩中重分布应力的分布特征;(3)假设围岩的抗剪强度QR. 4,。/30。,试评价该洞室的稳定 性;洞室假设不稳定,试求其塑性变形区的最大半径(月)8,某圆形水平洞室开挖于地表以下1500m深处,岩体为 均质连续各向同性的弹性体。单轴抗压强度。,二lOOMPa,岩体的 密度为2. 5g/cm3,岩体的自然应力比值系数A=lo试评价该洞 室开挖后的稳定性。9,假设。1为最大主应力,。3为最小主应力,C为粘聚力,小 为岩石的内摩擦角,导出以极限主应力表达的岩石强度方程。10,在均质,连续,各向同性的岩体中,测得

55、地面以下 100m深度处的自然应力为。尸26MPa,。=17. 3MPa,拟定在该深 度处开挖一水平圆形隧道,半径4二3m,试求:沿。二0和。=90方向上重分布应力(。0)随r 变化的曲线;(2)设岩体的4二0.04MPa,。尸30。,用图解法求洞顶及侧壁方 向破坏圈厚度。11,岩块6MoMPa,。=60 ,用库仑一莫尔准那么计算当 围压为0和5MPa时试件破坏时的轴压。12,有一个花岗岩岩柱,该花岗岩抗剪强度指标:凝合力 20MPa, 0 = 30 o岩柱的横截面积aSOOOcn?,柱顶承受荷载 p=30MN,自重忽视不计。(1)试问:是否会发生剪切破坏?假设岩柱中有一懦弱结构面,其法线及轴

56、线成75。角,试问: 是否会沿此面发生破坏?13,某矿石灰岩试验成果如下:其单向抗压强度7 =10MPa; 当侧压力/= 2 = 30MPa,其破坏时71=210MPa;当侧压力(A) 0. 5 (B) 1.0 (C) 16,测定岩体的初始应力时,最普遍采纳的方法是()(A)应力复原(B)应力解除法(C)弹性波法(D)模拟试验1, C 2, A 3, B 4, B 5,B 6, B选择题1,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)结构面强度计算题7.1说明岩体原始应力、二次应力、围岩压力。7. 2某直墙型隧道处于W类围岩,净宽5.

57、 5m,净高7. 4m,围岩容重r二20,适用铁路隧道计算方法确定围岩压力。3始终墙型隧道建于懦弱裂开岩体中,埋深40m,围岩岩石容重 r=23内摩榛角q二36,岩石抗压强度R=8Mpa,隧道宽6m,高8m,运用泰沙基理论和普氏理论确定围岩压力。7. 41n类围岩中的始终墙型隧道,埋深26m,围岩容重22,计算内摩擦角30度,隧道宽6m,高8m。试按浅埋隧道确定围岩压力。=3 = 60MPa时,其破坏时o 1 = 320MPao试问,当侧压力。2 = %=50MPa时,其破坏时的最大主应力应等于多少?14,某岩石室内抗剪试验成果为当正应力分别为6MPa和 lOMPa时,剪切强度为19. 2MP

58、a和22MPao设岩石强度听从直线 型莫尔强度判据:求该岩石的抗剪强度参数(C0值);当侧限压力 A为5MPa时,求该岩石的三轴压缩强度(丸“)。15, 闪长岩的单向抗拉强度o ,=24MPa ;单向抗压强度 乙三142MPa。当抗剪强度 -42MPa时,试求破坏面的方向及正 应力,最大主应力和最小主应力各等于多少?16,某矿石英砂的试验成果,其单向抗拉强度。尸16MPa,单向 抗压强度7 =120MPa,试求该岩石的抗剪强度的C 。值。17,安山岩的单轴抗压强度/二lOOMPa。当该岩石进行三轴试 验时,当侧压力。2= % = 20MPa,岩石的三向抗压强度% = 260MPao计算内摩擦角

59、。和凝合力。;18,在石灰岩层中开一圆形洞室,半径年1.5m,埋置深度H = 800m,石灰岩的单轴抗压强度7 =40MPa,内摩擦角。=32 , 岩石容重夕=2.8g/cm:为了便于比拟,分别用芬纳公式,修正 芬纳公式和卡斯特纳公式计算塑性区的半径R,以及塑性圈的厚 度。19,某部门拟在地表下1500ni处深度开挖一断面为圆形的洞室,岩体的极限抗压强度7 =100MPa,岩体的自然容重夕 二2.75g/cm3,岩体的自然应力比值系数4=1,试评价开后地下 洞室的稳定性。20,在某结晶岩体中开挖始终径为6m的水平圆形洞室,洞的 埋深为2000m,岩体的平均密度夕=2.7g/cm:假设岩体中的自

60、 然应力比值系数依1,试求:(1)。=0方向洞壁一点A和距洞壁3m处B点的重分布应力 值;(2)假设围岩的剪切包络线为斜直线,且。=5MPa, 0 = 30 , 试推断A, B两点是否会破坏?21,岩石的单轴抗拉强度。尸15MPa。试用格里菲斯强度 曲线来推断裂隙在侧压力外 = 20MPa时,裂隙进一步破坏的最在 主应力%等于多少?它是属于何种强度条件下的破坏?22,岩石试件的凝合力C=9.5MPa,其内摩擦角0 =38 ,试用库仑准那么和格里菲斯理论求其单向抗压强度。23,某采场围岩的力学指标:7 =100MPa,。尸-20MPa, 凝合力r=45MPa,内摩擦角0=48 ,假设该采场顶板某

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