重庆大学岩石力学往年题

1、这是我自己搜集的，答案可能不全，仅 供参考.试论述岩石的水理性岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。包括岩石的吸水性、透 水性、软化性和抗冻性.A天然含水率天然状态下岩石中水的质量m与岩石的 烘干质量mdr的比值，称为岩石的天然含 水率，以百分率表示，即：a =纭 x 100%mdrB吸水性定义：岩石在一定条件下吸收水份的性 能.影响因素：孔隙的数量、大小、开闭程度 和分布情况等。表征岩石吸水性指标吸水率、饱和吸水 率、饱水系数。（1）吸水率o是岩石在常压下吸入水的 质量与其烘干质量md的比值，即=冬气甘X 100%a mdr式中，m为烘干岩样浸水48小时后的 总质量。0（2）饱和吸

2、水率是岩石在强制状态下岩 石吸入水的质量与岩样烘干质量的比 值，即O = fa 气甘 X 100%samdr式中，为岩石的饱和吸水率；m为 真空抽气饱和或煮沸后之间的质量（kg）.（3）饱水系数k是指岩石吸水率与饱 和率的比值，即k =土 x 100%w saC透水性透水性：岩石能被水透过的性能达西定律：当地下水沿着岩石中的孔隙 或裂隙流动时，其水流速度与水力梯度 成正比，即K。 k 迎M dlD软化性定义：岩石浸水后强度降低的性能软化系数：叩=wc bc式中顷为岩石的软化系数b为饱水岩样的抗压强度（MPa）b 为自然风干岩样的抗压强度（MPa）CE抗冻性定义：岩石抵抗冻融破坏的性能，岩石的

3、抗冻性常用抗冻系数来表示.抗冻系数：C =bc bCf X 100%f bc式中，c为岩石的抗冻系数，b为岩石 动容钱的抗压强度（kpa）。b为岩样冻 融后的抗压强度（kpa）。 2。论述影响岩石力学性质的主要因素（A）水对岩石力学性质的影响地下水包括结合水和重力水.对岩石力 学性质影响的5个方面：连接作用、润滑 作用、水楔作用、孔隙压力作用、溶蚀 及潜蚀作用（B）温度对岩石力学性质的影响随着温度的增高，岩石的延性加大，屈 服点降低，峰值强度也降低。（C）加载速度对岩石力学性质的影响 随着加荷速度的降低，岩石的延性加大， 屈服点降低，峰值强度也降低。（D）围压对岩石力学性质的影响随着围压的增高

4、，岩石的延性加大，屈 服点增加，峰值强度也增加。（E）风化对岩石力学性质的影响主要表现在以下3个方面：产生新的裂隙、矿物成分发生变化、结 构和构造发生变化试论述岩体中的初始地应力及分布规 律定义：地应力是存在于地层中的未受 工程扰动的天然应力，也称岩体初始应 力、绝对应力或原岩应力。组成：自重应力、构造应力、热应力、 地震应力、扰动应力c。地应力的成因大陆板块边界受压、地幔热对流、地心 引力、岩浆侵入、地温梯度、地表剥蚀 等引起的地应力场.d。地应力分布的基本规律（归纳）1）地应力是一个具有相对稳定的非稳定 应力场，它是时间和空间的函数实测垂直应力基本等于上覆岩层的重 量水平应力普遍大于垂直应

5、力平均水平应力与垂直应力的比值随深 度增加而减小，但不同地区变化的速度 不同最大水平主应力和最小水平主应力也 随速度呈线性增长关系最大水平主应力和最小水平主应力之 值一般相差较大，显示出很强的方向性地应力分布受地形、地表剥蚀、风化、 岩体结构特征、岩体力学性质、温度和 地下水等因素的影响。4。论述岩石流变特性以及岩石蠕变变形 曲线的基本特征。a。流变性定义：岩石的流变性是指材 料的应力应变与时间因素有关的性质， 材料变形过程中具有时间效应的现象称 为流变现象.岩石的流变包括蠕变、松弛 和弹性后效.蠕变、松弛与弹性后效蠕变：当应力不变时，变形随时间增加 而增长的现象。松弛：当应变不变时，应力随时

6、间增加而 减小的现象.弹性后效：加载或卸载时，弹性应变滞后 于应力的现象。c。流变方程包括本构方程、蠕变方程和 松弛方程。所有流变模型均可由三个基 本元件组成，包括弹性元件，粘性元件和 塑性元件。蠕变变形曲线的基本特征当岩石在某一较小的恒定荷载持续作用 下，其变形量虽然随时间增加有所增加， 但蠕变变形的速率则随时间而减少，最 后变形趋于一个稳定的极限值，这种蠕 变称为稳定蠕变。当荷载交大时，蠕变不 能稳定于某一极限值，而是无限增长直 到破坏，这种蠕变称为不稳定蠕变.典型的非稳定型蠕变曲线可分为4个基 本阶段：瞬时弹性变形阶段(OA)： 8 =0。Ed 2 8第一蠕变阶段(AB)： d- Y 0

7、,应变速率随时间增加而减小，又称减速蠕 变阶段.d 2 8(3)第二蠕变阶段(BC)： dt = 0,应(完整版)重庆大学岩石力学往年题 变速率保持不变，又称等速蠕变阶段。d 2 8(4)第三蠕变阶段(CPD)(完整版)重庆大学岩石力学往年题 变速率保持不变，又称等速蠕变阶段。d 2 8(4)第三蠕变阶段(CPD):A 0应d 21变速率迅速增加直到岩石破坏。又称加 速蠕变阶段.一种岩石既可发生稳定蠕变也可发生不 稳定蠕变，这取决于岩石应力的大小，超 过某一临界应力时，蠕变向不稳定蠕变 发展，与此临界应力时，蠕变按稳定蠕 变发展。X UI Am野有的咛刘端攵曲健蠕变变形总量：8=8 +8 (t

8、) + 8 (t) + 8 (t)0123式中：8为瞬时弹性应变，8 (t),8 (t),8 (t)为与时间有关的一次蠕123变、二次蠕变、三次蠕变。5。试论述库伦准则的基本内容并简单说明对其研究的工程实际意义 a。基本观点：库仑认为，岩石的破坏主 要是剪切破坏，岩石的强度等于岩石本 身抗剪切摩擦的粘结力和剪切面上法向 力产生的摩擦力，即平面中的剪切强度Iti iff rfth Fflf名ifrlflb.用正应力和剪应力表述的库仑准则： 库伦准则可用莫尔极限应力圆直观的图 解表示.即为：国=c + b tan 或 K| b tan 8 = c 式中，t为剪切面上的剪应力；。为剪切 面上的正应力

9、；c为粘结力；为内摩擦 角.图中直线AL表示方程所确定的准 则，斜率为f = tan8 , c为截距，平面 上应力和T有主应力气和O的应力 圆决定。如果应力圆上的点在AL之下，材料不发生破坏，点在AL之上，材料破 坏，点在线上，材料处于极限平衡状态.c.用主应力表述的库仑准则：材料不发生破坏，点在AL之上，材料破 坏，点在线上，材料处于极限平衡状态.c.用主应力表述的库仑准则：基于库伦准则和实验结构分析，有下图 给出的简单而有用游泳的准则表示， 表达式：* d /2 +1 - / -b 3 寸 /2 +1 + / = 2c(b b12 c)b = -b31,1、(b - b)坐标系中的库仑准则

10、完整强度曲线：口 ：血,1 * 血，甄醉E中的舍相用尊鼻由从图中可以看到岩石可能发生以下四种 破坏：当0气W1/2。（七二-气）时，岩 石属单轴拉伸破断。3*当 1/2。气。（一气。3 0 ）时， 岩石属双轴拉伸破断。|3当气二。C（。3=0）岩石属单轴拉伸破断。 当0 1）0（。30）时，岩石属双轴拉 伸破断。C 3直线AP的倾角p为：2bp = arctan 钉bc由此看来，在主应力0 1,03坐标平面 的库伦准则可以利用单轴抗压强度和抗 拉强度来确定。其研究的工程实际意义在研究实验中，用压力机、直剪仪、扭 转仪及三轴仪，现场做直剪试验和三 轴试验，以确定强度参数；在工程实 践中，用于解决

11、地表挖掘的岩石工程 问题，如水库边坡、高坝岸坡、渠道、 运河、路堑、露天开采坑等天然和人 工边坡的稳定、变形及加固问题。（完整版）重庆大学岩石力学往年题 以下是个人猜测的几个可能出现的考 点，完全没有根据的.谨慎参考！岩石的变形特性。a。岩石变形的定义所谓岩石的变形是指岩石在外界因素的 影响下，所产生的形态变化。岩石变形的表示方法在以应力为纵轴、以应变为横轴的直角 坐标系中绘制的各类应力一应变关系曲 线来表述.c岩石变形的一般特征：1。岩石一般不遵从虎克定律，在加载过 程中也不出现明显的屈服极限点，其应 力一应变曲线也非严格的直线；2。岩石一旦在外力作用下产生了变形， 不论该变形有多小，卸载后

12、都或多或少 地残留有一定数量的永久变形（亦称塑 性变形），且该永久变形的大小将随外力 的增加而增大，该现象在结构疏散或软 岩中更为突出；3。反复加、卸载过程中，每对加、卸载 曲线都不互相重合，其间呈现所谓“塑 性滞环”现象，这表明岩石在反复加、 卸载过程中，其应力一应变曲线具有明 显的非单值性。但若将加、卸载值固定， 并反复进行，则相应的“塑性滞环的面 积将可能随加、卸载循环次数的递增而 减少，且其卸载至零时的永久变形量也 随循环次数的递增而降低；4。节理、裂隙较多的岩石，在受载初期 在应力一应变曲线上表现为弹塑性，而 对于结构致密坚硬的岩石，则在应力一 应变曲线上表现为弹脆性；5。描述岩石的

13、变形特性时，所采用的“线 性，、“可逆”等等术语，都是简化近似 的概念，而像“弹性极限、“弹性模量”、“泊松比”等材料参数也都是在一定条件下的近似值或平均值。d。岩石变形的三种基本类别1）弹性变形：在受外力作用的瞬间即产生全部变形， 而去除外力（卸载）后又能立即恢复其原 有形状和尺寸的变形.2）塑性变形：受外力作用后产生变形，在外力去除（卸 载）后变形不能完全恢复的变形。3）粘性变形： 受外力作用后变形不能在瞬时完成，且 其应变率随应力增加而增加的变形。7。岩石的物理性质3 3 楠彻鹰帽娜娜嘴撇怫物硼眺堪蜘删世排漩瞬醐勰一1）岩石的容重（密度）定义：单位体积的岩石的质量称为岩 石的密度，单位体

14、积的岩石的重力称为 岩石的重度.影响因素分类矿物成分、孔隙发育程度、含水量测量方法量积法、水中称重法、蜡封法2）岩石的比重岩石的比重就是指岩石固体的质量与同 体积水的质量之比值.岩石固体体积，就 是指不包括孔隙体积在内的体积.岩石 的比重可在实验室进行测定，其计算公 式为：式中：A石的比重：%干竦H石徒积为Vs时的质量回： V,岩石网佻体枳化m乎AW 水的-密重.3）岩石的孔隙性定义：即岩石中发育有裂隙和孔隙的性 质。孔隙度：即描述岩石的裂隙和孔隙发育 的程度，其衡量指标为孔隙率（n）或孔隙比 （e）。闭型空隙：岩石中不与外界相通的空隙。 开型空隙：岩石中与外界相通的空隙.4）岩石的水理性天然含水率、吸水性、透水性、软化性、 抗冻性5）岩石的碎胀性定义：岩石破碎后的体积比原体积增大 的性能。碎胀系数：-：其中：V和VP为岩石破碎前、后的体 积.永久碎胀系数：岩石破碎后的体积将随 时间的变化而逐渐减小，并逐渐趋于稳 定，岩石体积不再发生变化是的碎胀系 数即永久碎胀系数。岩体的水力学性质1）岩体与土体渗流的区别土体的渗流特点：岩体的渗流特点：鲜曜嬲孤脚眺衅赭勒服娜避E0醐瞒伸懈舶麟H慰娜鼬獭雕V醐瞬刘麻姗珊瓣丽翩卜调，附，值得关注的问题:3）咨切的谶