岩体力学考试题及答案

岩体力学考试纲要

第一章：绪论

主要以各类建筑工程和采矿工程为服务对象。

在岩体表面或其内部进行任何工程活动，都必须符合安全、经济和正常运营的原则。

第二章：岩块和岩体的地质特征

第一节：概述

岩体力学研究的对象是在各种地质作用下形成的天然岩体。 重点：讨论岩块、结构面和岩体的地质特征，影响岩块与岩体物理力学性质的主要地质因素以及岩体工程分类等问题。

第二节：岩块

1.岩块（rock或rock block）：是指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体。

2.岩石是由具有一定结构构造的矿物（含结晶和非结晶的）集体组成的。含硬度大的粒柱状矿物（如石英、长石、闪角石、辉石等）愈多时，岩块强度愈高；含硬度小的片状矿物（如云母、绿泥石、蒙脱石和高岭石等）愈多时，则岩块强度愈低。

3.一般随石英含量增加，岩块的强度和抗变形性能都明显增加。 4.岩块的结构：是指岩石内矿物颗粒的大小、形状和排列方式及

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微结构面发育情况与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。

5.岩石的粒间连结分结晶连结和胶结连结两类。

6.微结构面：是指存在于矿物颗粒内部或颗粒间的软弱面或缺陷，包括矿物解理、晶格缺陷、粒间空隙、微裂隙、微层面及片理面、片麻理面等。

1、弹性力学是固体力学的一个分支，研究弹性体由于受外力作用、边界约束、温度改变等原因发生的应力、形变和位移。

2、弹性力学的研究对象为一般及复杂形状的构件、实体结构、板壳等。

3、应力定义：物体承受外力作用，物体内部各截面之间产生附加内力，为了显示出这些内力，我们用一截面截开物体，并取出其中一部分，其中一部分对另一部分的作用，表现为内力，它们是分布在截面上分布力的合力。单位面积上的分布力即为应力。应力性质：性质：在物体内的同一点，不同截面上的应力是不同的。

4、形变就是形状的改变。物体的形变可以归结为长度的改变和角度的改变 5、弹性力学的研究对象、内容是什么？与材料力学比较有何异同？

答：弹性力学研究物体在外界因素影响下处于弹性阶段的应力、应变和位移，其研究对象为一般及复杂形状的构件、实体结构、板壳等。而材料力学是研究杆件在拉、压、剪、弯、扭状态下的应力和位移。

6、弹性力学中基本假设是什么？

答：为了简化计算，弹性力学中采用如下基本假设：（1）连续性假设，（2）完全弹性假设，（3）均匀性假设，（4）各向同性假设，（5）小变形假设。 7、什么是小变形假设？小变形假设带来那些简化？

答：假定物体受力以后，整个物体所有各点的位移都远远小于

第一章 绪论

1、岩体力学：是一门力学分支，是研究岩石和岩体在各种不同受力状态下（周围物理环境，如力场、温度场和地下水等发生变化后）产生变形和破坏规律的学科。 结构面：具有极低的或没有抗拉强度的不连续面，包括一切地质分离面。 结构体：被结构面切割城的岩块

结构体与结构面组成岩体的结构单元。或岩体是由岩石块和各种各样的结构面共同组成的综合体。

岩体结构是指结构面的发育程度及其组合关系，或指结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。

第一章 习题

一、选择题

1、岩石与岩体的关系是（ ）。

（A）岩石就是岩体 （B）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 （D）岩石是岩体的主要组成部分 2、大部分岩体属于（ ）。

（A）均质连续材料 （B）非均质材料

（C）非连续材料 （D）非均质、非连接、各 向异性材料

第二章习题

选择题

1、在岩石单向抗压强度试验中，岩石试件高与直径的比值h/d和试件端面与承压板之间的磨擦力在下列哪种组合下，最容易使试件呈现锥形破裂。（ ） （A）h/d较大，磨擦力很小 （B）h/d较小，磨擦力很大

（C）h/d的值和磨擦力的值都较大 （D）h/d的值和磨擦力

岩体力学实验

一.实验目的

岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法，学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法；了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。

二.实验设备、仪器和材料

1.钻石机、锯石机、磨石机； 2.游标卡尺，精度0.02mm；

3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架； 4.YE-600型液压材料试验机； 5.JN-16型静态电阻应变仪； 6.电阻应变片（BX-120型）；

7.胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。

三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态

1. 试样规格：采用直径为50 mm，高为100 mm的标准圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体，由于岩石松软不能制取标准试样时，可采用非标准试样，需在实验结果加以说明。

2. 加工精度：

a 平行度：试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。检测方法如图5-1所示，将试样放在水平检测台上，调整百分表的位置，使百分表触头紧贴试样表面，然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。

b 直径偏差：试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm，用游标卡尺检

岩体力学习题集

二、填空题

1．表征岩石抗剪性能的基本指数是（ ）和（ ）。

2．如果将岩石作为弹性体看待，表征其变形性质的基本指标是（ ）和（ ）。 3．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（ ）。

4．所谓洞室围岩一般是指洞室周围（ ）倍半径范围内的岩体。 5．边坡岩体中，滑移体的边界条件包括（ ）、（ ）和（ ）三种类型。

6．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（ ）。

7．莫尔强度理论认为：岩石的破坏仅与（ ）应力和（ ）应力有关，而与（ ）应力无关。

8．岩石在复杂应力状态下发生剪切破坏时，破坏面的法线与最大主应力之间的夹角总是等于（ ）的；而破坏面又总是与中间主应力（ ）。

9．不论何种天然应力条件下，边坡形成后，在边坡表面岩体中的最大主应力的作用方向与边坡面（ ），最小主应力作用方向与边坡面（ ）。 10．主要的岩体工程分类有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等。 11．水对边坡岩体的影响表现在（ ）、（ ）和（ ）。 12．天然应力场的主要成分有（ ）、（ ）和（ ）。

13．地质结构面对岩体力学性质的影响表现在（ ）和（ ）。

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1、作用在流体的质量力包括（D）

Ａ压力Ｂ摩擦力Ｃ表面张力Ｄ惯性力 2、层流与紊流的本质区别是：（D）

A.紊流流速>层流流速；B.流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C.层流的雷诺数<紊流的雷诺数；D.层流无径向脉动，而紊流有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数?只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（D）

A层流区；B紊流光滑区；

4、一个工程大气压等于(B)Pa;(C)Kgf.cm-2。 A1.013×10B9.8×10C1D1.5 54C紊流过渡粗糙区；D紊流粗糙区。

5、长管的总水头线与测压管水头线（A） A相重合；B相平行，呈直线； C相平行，呈阶梯状；D以上答案都不对。 6、绝对压强pabs、相对压强p、真空值pv、当地大气压强pa之间的关系是（C） Ａpabs=p+pvＢp=pabs+paＣpv=pa-pabsＤp=pabs-pV 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数（C） A.变小B.变大C.不变 8、如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑哪一个相似性参数？(B) A弗劳德数B雷诺数 C.欧拉数D马赫数 9、水泵的扬程是指 （C） A水泵提水高度；B水泵提水高度+吸水管的水头损失； C水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成（B） A一次方关系；B二次方关系；C1.75～2.0次方关

一、名词解释

1.岩 体：位于一定地质环境中，在各种宏观地质界面（断层、节理、破碎带等）分割下形成的有一定结构的地质体。 由结构面与结构体组成的地质体。

2.岩 石：是经过地质作用而天然形成的一种或多种矿物的集合体。 具有一定结构构造的矿物（含结晶和非结晶的）集合体。

3.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。

4.岩石质量指标（RQD）：指大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数。 5.空隙指数：指在0.1MPa压力条件下，干燥岩石吸入水的重量与岩石干重量的比值。 6.软 化 性：软化性是指岩石浸水饱和后强度降低的性质。

7.软化系数：指岩石试件的饱和抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值。 8.膨 胀 性：是指岩石浸水后体积增大的性质。

9.单轴抗压强度：是指岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限值。， 10.抗拉强度：是指岩石试件在单向拉伸条件下试件达到破坏的极限值。 11.抗剪强度：是指岩石抵抗剪切破坏的能力。

12.形状效应：在岩石试验中，由于岩石试件形状的不同，得到的岩石强度指标也就有所差异。这种由于形状的不同而影响其强度的现象称为“形状效应”。

岩体力学习题集

一、名词解释

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11、蠕变12、残余强度13、天然应力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20、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、天然应力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

1．表征岩石抗剪性能的基本指数是

岩体力学习题集

一、名词解释

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11、蠕变12、残余强度13、天然应力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20、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、天然应力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

1．表征岩石抗剪性能的基本指数是

岩体力学复习题

第一章绪 论

结构面、岩块和岩体的概念及两者区别，岩体结构的概念及两大要素，岩体的力学特征 第二章岩石的基本物理力学性质

岩石的各物理指标含义（定义），岩石的软化性和软化系数、膨胀性、抗冻性，岩石强度指标值受哪些因素的影响，在单轴压缩荷载作用下试件的破坏形态（3种），岩石抗拉强度的试验方法，三轴压缩试验的加载方式（2种），应变强化含义，岩石应力-应变曲线形态的类型（4种），刚性试验机相对于普通试验机有何特点，岩石在三向压缩应力作用下的变形特性，流变的含义，影响岩石蠕变的主要因素，岩石介质基本的力学模型及其本构方程，莫尔强度理论的基本内容，格里菲斯强度理论的基本思想 第三章 岩体的动力学性质

应力波的分类，影响岩体弹性波速度的因素， 第四章 岩体的基本力学性质

定量描述岩体结构面的基本参数，结构面的分类，岩体破坏程度的分类，岩体结构面强度的尺寸效应，结构面与主应力面的夹角对极限最大主应力的影响，规则锯齿状起伏结构面的抗剪强度如何确定， 第五章 工程岩体分类

工程岩体分类的目的、原则，如何确定岩石质量指标RQD 第六章岩体初始应力状态

岩体初始应力的概念及计算，影响岩体的初始应力的因素，岩体初始应力场的分布规律，阐述水压致裂法测