岩石力学考试题目

《岩石力学》

岩石力学习题

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

1.将某粘土试样置于渗透仪中进行变水头渗透试验，当试验经过的时间?t为1小时时，测压管的水头高度从h1=310.8cm降至h2=305.6cm。已知试样的横断面积A为32.2cm2，高度l为3.0cm，变水头测压管的横段面积A'为1.1cm2，求此土样的渗透系数k值。

参考答案 k＝4.8×10 cm/s

－7

2. 基坑开挖剖面如下图所示。其中粉质粘土夹粉砂层的孔隙比e1＝ 1.10，土粒密度?s1＝2.75g/cm3，渗透系数k1＝1.8×10-5 cm/s；砂土层的孔隙比e2＝ 0.68，土粒密度?s2＝2.68g/cm3，渗透系数k2＝3.6×10-2 cm/s。设砂土层层底的测压管水头位于地表下1.5m处且保持不变，基坑开挖过程中坑内水位与坑底齐平。

（1）若将基坑底面以下土层内的渗流视为垂直单向渗流，试证明坑底下粉质粘土夹粉砂层与砂土层的平均等效渗透系数kz为：

（2） 当开挖深度H＝5.0m时,求每昼夜基坑内单位面积的渗流量Q； （3）求不发生流土破坏的最大开挖深度Hmax。

参考答案

Q＝0.027m3/d×m2，Hmax＝5.36m

3. 某基坑施工中采用地下连续墙围护结构，其渗流流网如图2－20所

1.将某粘土试样置于渗透仪中进行变水头渗透试验，当试验经过的时间?t为1小时时，测压管的水头高度从h1=310.8cm降至h2=305.6cm。已知试样的横断面积A为32.2cm2，高度l为3.0cm，变水头测压管的横段面积A'为1.1cm2，求此土样的渗透系数k值。

参考答案 k＝4.8×10 cm/s

－7

2. 基坑开挖剖面如下图所示。其中粉质粘土夹粉砂层的孔隙比e1＝ 1.10，土粒密度?s1＝2.75g/cm3，渗透系数k1＝1.8×10-5 cm/s；砂土层的孔隙比e2＝ 0.68，土粒密度?s2＝2.68g/cm3，渗透系数k2＝3.6×10-2 cm/s。设砂土层层底的测压管水头位于地表下1.5m处且保持不变，基坑开挖过程中坑内水位与坑底齐平。

（1）若将基坑底面以下土层内的渗流视为垂直单向渗流，试证明坑底下粉质粘土夹粉砂层与砂土层的平均等效渗透系数kz为：

（2） 当开挖深度H＝5.0m时,求每昼夜基坑内单位面积的渗流量Q； （3）求不发生流土破坏的最大开挖深度Hmax。

参考答案

Q＝0.027m3/d×m2，Hmax＝5.36m

3. 某基坑施工中采用地下连续墙围护结构，其渗流流网如图2－20所

1.将某粘土试样置于渗透仪中进行变水头渗透试验，当试验经过的时间?t为1小时时，测压管的水头高度从h1=310.8cm降至h2=305.6cm。已知试样的横断面积A为32.2cm2，高度l为3.0cm，变水头测压管的横段面积A'为1.1cm2，求此土样的渗透系数k值。

参考答案 k＝4.8×10 cm/s

－7

2. 基坑开挖剖面如下图所示。其中粉质粘土夹粉砂层的孔隙比e1＝ 1.10，土粒密度?s1＝2.75g/cm3，渗透系数k1＝1.8×10-5 cm/s；砂土层的孔隙比e2＝ 0.68，土粒密度?s2＝2.68g/cm3，渗透系数k2＝3.6×10-2 cm/s。设砂土层层底的测压管水头位于地表下1.5m处且保持不变，基坑开挖过程中坑内水位与坑底齐平。

（1）若将基坑底面以下土层内的渗流视为垂直单向渗流，试证明坑底下粉质粘土夹粉砂层与砂土层的平均等效渗透系数kz为：

（2） 当开挖深度H＝5.0m时,求每昼夜基坑内单位面积的渗流量Q； （3）求不发生流土破坏的最大开挖深度Hmax。

参考答案

Q＝0.027m3/d×m2，Hmax＝5.36m

3. 某基坑施工中采用地下连续墙围护结构，其渗流流网如图2－20所

中国矿业大学2010～2011学年第 2 学期

《 矿山岩体力学 》试卷（A）卷

一、名词解释（20分，每题2分）

1、岩体：是由岩块和各种各样的结构面共同组成的综合体。

2、体力：分布在物体整个体积内部各个质点上的力，又称为质量力。

3、结构面：在岩体中存在着各种不同的地质界面，这种地质界面称为结构面。 4、岩石的孔隙度：是岩石中各种孔洞、裂隙体积的总和与岩石总体积之比，常用百分数表示，故也称为孔隙率。

5、岩石的软化系数：是指水饱和岩石试件的单向抗压强度与干燥岩石试件单向抗压强度之比。

6、岩石强度：岩石在各种荷载作用下破坏时所能承受的最大应力。 7、破坏准则：用以表征岩石破坏条件的应力状态与岩石强度参数间的函数关系，是在极限状态下的“应力—应力”关系。

8、岩石的弹性：指卸载后岩石变形能完全恢复的性质。

9、岩石的流变性：指岩石在长期静载荷作用下应力应变随时间加长而变化的性质。

10、地应力：指存在于地层中的未受工程扰动的天然应力。也称原岩应力、初始应力。

二、单项选择题（30分，每题2分）

1、下列那个不是矿山岩体力学的特点（ B ） A）工程支护多为临时结构物

B）只关心岩石在弹性阶段的力学性质 C）工作面不断移动

D）煤岩经常受瓦

岩石力学考试试题

1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（A ）。

（ 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（ C ）。

（ 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（ 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

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

（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、下列形态的结构体中，哪一种具有较好的稳定性？（ D ）

（A）锥形（B）菱形（C）楔形（D）方形

6、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面？（ A ）

（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（ 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

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

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

1、A 2、C 3、C 4、A 5、D 6

《岩石力学》考试题及答案（A卷）

班级 姓名 序号 成绩 _____ _______ 题号 得分 一 二 三 四 总计 一、概念题（每小题5分，共6题，共30分）

1.岩石力学及其特点 2.弹性力学中的基本假设 3.岩石的弹性和塑性 4.岩石的残余强度

5.按照结构体的体态特征，岩体结构的基本类型 6.地应力的直接测量法

二、简答题（每小题10分，共3题，共20分）

1.简述浅部地壳应力分布的一般规律

2.受深部净水压力的圆形巷道半径为a，写出距圆心为r处围岩应力表达式，并画出其曲线。（a为已知数）

三、论述题（本题15分）

1.试论述岩石应力—应变全过程各个阶段特点，并作曲线图表示。

四、计算题（1小题15分，2小题20分，共35分）

1.假设平面问题的体力不计，即fx?fy?0，图示矩形梁（长为l，高为h）分别承受两种应力函数：?1?4y3，与?2?4y3?2x?3y。问： （1）对应应力函数?1，求解其应力分量。

（2）说明两应力函数?1和?

《岩石力学》考试题及答案（A卷）

班级 姓名 序号 成绩 _____ _______ 题号 得分 一 二 三 四 总计 一、概念题（每小题5分，共6题，共30分）

1.岩石力学及其特点 2.弹性力学中的基本假设 3.岩石的弹性和塑性 4.岩石的残余强度

5.按照结构体的体态特征，岩体结构的基本类型 6.地应力的直接测量法

二、简答题（每小题10分，共3题，共20分）

1.简述浅部地壳应力分布的一般规律

2.受深部净水压力的圆形巷道半径为a，写出距圆心为r处围岩应力表达式，并画出其曲线。（a为已知数）

三、论述题（本题15分）

1.试论述岩石应力—应变全过程各个阶段特点，并作曲线图表示。

四、计算题（1小题15分，2小题20分，共35分）

1.假设平面问题的体力不计，即fx?fy?0，图示矩形梁（长为l，高为h）分别承受两种应力函数：?1?4y3，与?2?4y3?2x?3y。问： （1）对应应力函数?1，求解其应力分量。

（2）说明两应力函数?1和?