岩石力学考试复习资料

岩体力学考试复习资料（2011/04/17）一、名词释义结构面:指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带.岩体:在地质历史过程中形成的，由岩石单元体和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体.颗粒密度:岩石固体相部分的质量与其体积的比值。块体密度(岩石密度):指岩石单位体积内的质量。弹性;在一定的应力范围内物体受外力作用产生的全部变形去除外力后能立即恢复原有形状和尺寸。塑性;物体受力后产生变形，在外力去除后不能完全回复的性质。粘性;物体受力后变形不能再瞬时完成，且应变速率随应力增加而增加的性质。脆性;物体受力后变形很小时就发生碎裂的性质。延性;物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质。流变;在外部条件不变的情况下，岩石的变形或应力随时间的变化的现象弹性后效：应变恢复总是落后于应力的现象单轴抗压强度：在单向压缩条件下，岩块能承受的最大压应力法向刚度:在法向应力作用下，结构面产生单位法向变形所需的应力剪切强度:岩体内任一方向剪切面在法向应力作用下所能抵抗的最大剪应力天然应力:人类工程活动之前存在于岩体中的应力重分布应力:岩体中由于工程活动改变后的应力天然应力比值系数:岩体中天然水平应力与铅直应力之比岩爆:高地应力地区由于洞壁围岩中应力高度集中使围岩产生突发性变形破坏的现象围岩压力:地下洞室在重分布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衬砌上的压力围岩抗力:围岩对衬砌的反力围岩抗力:使洞壁围岩产生一个单位径向变形所需要的内水压力蠕变:岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质尺寸效应：试件尺寸越大，岩块强度越低剪胀角：剪切位移线与水平的夹角岩（体）石力学：是力学的一个分支学科，是研究岩（体）石在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的一门基础学科。工程岩体力学：为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学RQD(岩体质量指标)：指大于10cm的岩芯，累计长度与钻孔进尺长度之比的百分比软化性：岩石浸水饱和后强度降低的性质。二、填空岩体力学主要分支学科：工程岩体力学、构造岩体力学、破碎岩体力学。岩体力学研究对象是：在各种地质作用下形成的天然岩体。结构面连续性指标：线连续性系数、迹长、面连续性系数。按充填厚度和连续性，结构面充填分为：薄膜充填、断续充填、连续充填、厚层充填。岩石软化性取决于岩石的：矿物组成、空隙性。流变包括：蠕变、松弛、弹性后效。岩块抗拉强度测定方法：直接拉伸法和间接法；间接法有：劈裂法、抗弯法、点荷载法。影响抗剪强度因素：结构面的形态、连续性、胶结充填特征、壁岩性质。岩体法向变形曲线分为：直线型、上凹型、上凸型、复合型；又称为弹性、弹-塑性、塑-弹性、塑-弹-塑性岩体。岩石天然应力测量方法：水压致裂法、扁千斤顶法、钻孔套应力解除法。铅直天然应力σv等于上覆岩体自重，σv=ρgh水平天然应力σh=λσv，λ=μ/（1-μ）。岩体中天然应力分为：自重应力、构造应力，构造应力为主。围岩压力分为：形变岩压力、松动岩压力、冲击岩压力。岩爆三个阶段：劈裂成板阶段，剪切成块阶段，块、片弹射阶段。边坡岩体变形类型：滑坡，崩塌。岩块抗压试验所得曲线原点处斜率是：初始模量。泊松比在数值上等于：侧向应变与轴向应变之比，μ=-ξd/ξl。坚硬致密岩块变形曲线：直线型。岩体力学采用研究方法：工程地质研究法、实验法、数学力学分析法、综合分析法。常见确定岩体变形参数的原位实验：静力法和动力法。静力法分为：承压权法、狭缝法、钻孔变形法、水压洞室法、单双轴压缩做实验法；动力法分为：声波法、地震波法。岩石的颗粒密度属于实测指标，常用比重瓶法测定。岩石块体密度可采用规则试件的量积法和不规则试件的蜡封法测定。三、选择判断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5~15MPa

2我国工程岩体分级标准中岩体完整性确定是依据。岩体完整性指数或岩体体积节理数3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确定？岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数4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？①，②，③5下面的陈述，正确的是：

岩石的透水性很差6“饱和吸水率肯定不会小于吸水率”，对吗？对7下列排序正确的是：颗粒密度>饱和块体密度>块体密度8下列哪一个指标不能衡量岩石的抗冻性？饱和密度

9下面的陈述，错误的是：块体密度与颗粒密度的差别表现在计算质量时是否记入岩石中包含的液体质量10岩石中含有的亲水性和可溶性矿物越多，软化系数

越小11“饱和吸水率可以反映岩石中开空隙与闭空隙的相对比例关系”，对吗？不对12岩块抗压实验得到的应力-应变曲线原点处切线斜率是

初始模量13不能用来测试岩石抗拉强度的实验是

变角板试验14下面哪个判据适用于拉破坏

格里菲斯判据15坚硬致密的岩块的变形曲线类型是

直线型16莫尔判据没有考虑

中间主应力

对破坏的影响。17结构面的剪切刚度，随结构面的规模增大如何变化？减小18粗糙起伏无充填结构面在法向应力较小时，发生的剪切类型是

剪胀效应19剪胀角的定义为

剪切位移的轨迹线与水平线的夹角20对于充填物厚度较大，充填较充分的结构面，其强度主要取决于

结构面充填物21结构面法向刚度的变化规律是

随法向应力增大而增大22哪项试验对岩体的扰动较小？钻孔变形法23根据单结构面理论，当结构面方向与最大主应力夹角为多大时，岩体强度最低？45°-φj／2

24若岩体岩性均匀、结构面不发育或结构面分布均匀，其变形曲线多呈哪种类型？直线型25岩体原位实验可以为室内实验代替？错

26随深度的增大，铅直天然应力如何变化？增大27“水压致裂法测试天然应力时，需要另行测试岩体的抗拉强度”，对错？错

28能测量深部天然应力的方法是

？水压致裂法29下面哪项不是高天然应力的标志？饼状岩心30“天然应力是岩石形成的同时形成的，后期未发生改变”，对错？错31水平天然应力大于铅直天然应力”，对错？错32在天然应力的量测方法中，套心法可以测深部的天然应力”，对错？错33对同一地点，天然应力比值系数是定值？对34初始地应力主要包括（自重应力和构造应力）。35初始地应力是指（未受开挖影响的原始地应力）。36构造应力的作用方向为（近水平方向）。37泊松比在数值上等于侧向应变与轴向应变的比值38岩石的疲劳强度是定值？错四、简答1.单轴抗压强度的概念以及影响因素。在单向压缩条件下，岩块能承受的最大压应力，简称抗压强度。影响因素：1.岩石自身的性质（矿物组成、粒间连接、岩性、结构特征、颗粒大小及形状、风化程度、微结构面）2.实验条件（试件形状、尺寸及加工精度，加荷速率，温度、湿度，层理结构）2.何谓岩体结构面，力学上划分为几类，各自特点。结构面指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。地质成因类型：原生结构面、构造结构面、次生结构面。力学成因类型：张性结构面、剪性结构面。张性结构面特点：张开度大、连续性差、形态不规则、面粗糙，起伏度大及破碎带较宽,易被充填,常含水丰富，导水性强。剪性结构面特点：连续性好，面较平直，延伸较长并有擦痕镜面等3.边坡岩体应力分布特征。1.边坡面附近的主应力迹线发生偏转。最大主应力与坡面近于平行，最小主应力与坡面近于正交，向坡体内逐渐恢复初始应力状态。2.坡面上径向应力为零，为双向应力状态，向坡内逐渐转为三向应力状态。3.坡面附近产生应力集中带。在坡脚附近，最大剪应力增高，最易发生剪切破坏。在坡肩附近，常形成拉应力带。边坡愈陡，则此带范围愈大。4.最大剪应力迹线为凹向坡面的弧线。4.影响岩体边坡变形破坏的因素1岩性：决定岩体边坡稳定性的物质基础。2岩体结构：岩体结构及结构面的发育特征是岩体边坡破坏的控制因素。3水的作用：使岩土的质量增大、滑动面的滑动力增大；岩土软化、抗剪强度降低；对岩体产生动水压力和静水压力。4风化作用：使岩体内裂隙增多、扩大，透水性增强，抗剪强度降低。5地形地貌：直接影响边坡内的应力分布特征，进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。6地震：产生地震惯性力7天然应力8人为因素5.《GB50218-94》岩体质量分级方法。（1）按岩体基本质量指标BQ进行初步分级BQ=90+3σcw+250Kv（σcw：岩块饱和抗压强度Kv：岩块完整性系数）当σcw＞90Kv＋30时，令σcw＝90Kv＋30；当Kv＞0.04σcw＋0.4时，令Kv＝0.04σcw＋0.4（2）根据天然应力、地下水和结构面方位等对BQ进行修正。当地下洞室围岩处于高天然应力区或围岩中有不利于岩体稳定的软弱结构面和地下水时，岩体BQ值应进行修正，修正值［BQ］＝BQ－100(K1＋K2＋K3)（K1-地下水影响修正系数；K2