长安大学岩体力学复习资料

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1、岩石力学复习题一、名词解释1、 地质体： 由一定的岩石组成的和具有一定构造特征的，并占据地球上一定空间的实 体。2、 岩石：地壳中由地质作用所形成的、由造岩元素构成的玻璃质或矿物的天然集合体，具有一定结构构造和变化规律的固体物质。3、 岩体： 在地质历史过程中所形成的，已经遭受过变形和破坏，具有一定物质成分和结构并赋存于一定地质环境中的地质体，在岩体力学中作为力学研究对象时，称为岩体 。4、 工程岩体： 在岩体内部或表面修建或构造的任何工程为岩体工程，岩体工程所涉及的岩体为工程岩体。5、 岩体结构： 结构面和结构体在岩体内的排列组合形式，称为岩体结构。6、 结构面： 岩体内的开裂的或易于开裂的

2、界面（包括物质分异面和不连续面）统称结 构面。7、 岩体的不连续性：包括岩性不连续性和结构不连续性。岩性不连续性：指岩体内岩石性质沿一些界面发生突变；结构不连续性： 指岩体中一系列宏观分离面，如断层、节理、劈理等。8、 岩体的非均质性：岩体的物理力学性质随所测点的空间位置不同而有差异的性质。9、 岩体的各向异性：岩体的物理力学性质随取向不同而具有明显方向性差异的性质。10、岩体力学 ：研究岩石和岩体力学性态的理论和应用的科学,是力学的一个分支。11、岩石的饱水率：即饱和吸水率，指岩石在高压（15MPa）或真空条件下吸入水的质量与岩石颗粒质量ms之百分比。12、岩石的可溶性：岩石在水溶液中被溶解

3、的性质。13、岩石的崩解性： 岩石与水相互作用时失去粘性并变成完全丧失强度的松散物质的性能。14、岩石的软化系数：岩石饱水状态的抗压强度与其干燥状态的抗压强度的比值。15、强度损失率：饱水岩石在 -2525条件下，反复冻结融化25 次（视当地工程要求，有的要求冻融100200 次或更多），冻融试验前后抗压强度之差与试验前的抗压强度的比值，以百分数表示。16、残余碎胀系数：破碎后的岩石，经过一段时间压实后，其体积（Vh）与破碎前体积（ Vo）之比。17、结构面的产状:结构面在空间的分布状态。 （对岩体稳定性和建筑物安危起重要作用）18、岩石质量指标：即 BQD，是一个钻孔中长度大于和等于10cm

4、 的单块岩心长度总和与岩心进尺长度之比。19、起伏角： 由起伏差（ a）与波长（ L）计算： i=arctan(2a/L). 20、张开度： 结构面两壁间的垂直距离，除水和空气之外，壁间无充填物。21、软弱夹层： 岩体中的在岩性上较上下相邻层显著减弱，厚度超过接触面的起伏差，但较相邻岩层明显较小的薄岩层或透镜体。22、地应力：在漫长的地质年代里，地球经过各种动力运动过程（如板块边界受压、地幔热对流、地质构造运动、地球旋转作用、重力作用、岩浆侵入作用等），地壳物质产生各种内应力效应，称为地应力。23、构造应力场： 一定区域内具有成生联系的各种构造行迹在不同部位应力状态的总体。24、岩爆： 在地下

5、硐室施工过程中，由于高地应力的存在，岩体中积蓄的大量弹性应变能突然释放，岩体出现瞬时的脆性破坏，破坏时发出响声并抛出岩块和岩片。（大规模者称岩爆、小规模称岩射、缓慢脆性破坏称剥落）25、力学性质： 物体（材料）为抵抗外力而维持自身稳定和平衡所表现出来的性质。26、峰值强度： 岩石应力应变曲线上对应最大应力值。27、残余强度： 在峰值强度后， 岩石并非完全丧失承载力，而仍然保持较小的承载力，此时所对应的强度称为岩石的残余强度。28、长期强度： 岩石的强度是随外荷载作用的时间的延长而降低的，通常把作用时间 t的强度 S称为岩石的长期强度。29、弹性滞后： 在弹性变形部分，其中大部分一经卸荷即很快恢

6、复，但还有一部分需经过一段时间才缓慢恢复，该现象称为弹性滞后效应。30、回滞环： 由于弹性滞后和塑性变形，使得应力应变曲线上的卸荷曲线与其本次 的加荷曲线不重合且不能回到原点，而且重新加荷曲线也和上次卸荷曲线不重合，二者构成一个封闭的环，称之为回滞环。31、应变强化： 在峰值前， 塑性变形总量不断增加，但每次循环中的增量却逐渐减小，而且循环次数越多，岩石越接近于弹性体，此现象称为岩石的应变强化。32、应变弱化： 在峰值后，岩石并没有完全丧失承载力，在某点卸荷，其中一部分变形也是可以恢复的，但曲线斜率随加荷次数而逐渐降低，且每一次加荷曲线均有一比峰值低的最高点，此现象称为岩石的应变弱化。33、岩

7、石的记忆： 当荷载回升到开始卸荷点的值时，曲线并不按该重新加载曲线的斜率趋势上升， 而是按初级加荷曲线上升，表明岩石受荷过程并没有改变岩石的力学性质，就像岩石具有记忆自己的固有性质的能力，把这种能力称为岩石的记忆。34、疲劳强度： 在循环荷载下， 岩石会在比峰值低的应力水平下破环，这种现象称为岩石的疲劳破坏。35、弹性模量： 弹性范围内轴向应力与轴向应变之比。36、泊松比： 岩石在单向受压条件下，横向应变与纵向应变之比。37、脆性破坏 :结构、构件或岩、土体在破坏前无明显变形或其他预兆的突发性破坏类型。38、延性破坏 :结构或构件在破坏前有明显变形或其他预兆的破坏类型。39、流变性： 物质在外

8、部条件不变的条件下，应力或应变随时间而变化的性质。40、松弛： 物体变形保持一定，内部应力随时间增长而逐渐减小的现象。41、蠕变： 在大小和方向都保持不变的外力作用下，变形随时间不断增长的现象。42、应力 -应变全过程曲线:反映岩石在压缩条件下由变形到破坏的全过程关系曲线。分五阶段：压密阶段、弹性变形阶段、微裂隙发生和稳定发展阶段、微裂隙加速扩展阶段、破坏后阶段。43、弹性变形： 岩石在外力作用下产生变形，当外力取消后， 岩石的变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性，这种可恢复的变形称为弹性变形。44、塑性变形： 岩石在外力的作用下产生形变，当施加的外力撤除或消失后，岩石的变形不能恢复

9、原状的一种物理现象。45、单位法向刚度: 反映结构面产生单位法向变形的法向应力梯度。不是常数， 与应力水平有关。46、常刚度变形： 岩石的弹性模量并不因围压的增高而明显改变，而是基本保持常数，称为常刚度变形。 （表现为剪切刚度系数保持为常数）47、结构面稳滑： 指沿剪切面不间断地相对缓慢地稳定滑动，在位移滑动过程中差应力保持不变，应变能得以连续释放而不积累。48、结构面粘滑： 在结构面剪切过程中，剪应力和剪位移并不总是稳定变化，剪应 力时常出现断续的张弛，剪位移时常发生急跃的现象。49、结构面爬坡： 岩体受剪产生沿结构面的滑动，滑动面为波状或锯齿状的不平整平面， 在法向应力较小时，会产生上部结

10、构体剪切隆起的现象，叫做爬坡，若法向应力较大，则结构面上的波状或锯齿状被剪断，叫做啃断（剪断）。50、结构面剪断： 岩体受剪产生沿结构面的滑动，滑动面为波状或锯齿状的不平整平面，若法向应力较大，则结构面上的波状或锯齿状被剪断，叫做啃断（剪断）。51、剪胀： 结构面滑移过程中，不仅产生切向位移，也有法向位移，从而使结构面总体张开，岩体体积膨胀，这种现象即为剪胀。52、峰值剪胀角： 剪胀角为剪切时的剪切位移之轨迹与水平轴之夹角。当剪应力达到峰值抗剪强度时的剪胀角为峰值剪胀角。53、震源： 地球内部发生地震的地方。54、震中： 震源在地球表面上的投影点。55、震中距： 地面上任何一个地方或地震观测台

11、(站 )到震中的直线距离。56、震中区： 震中附近的地区。强烈地震时，破坏最严重的地区，称为极震区。57、震源深度： 从震源到地面的垂直距离。58、体波： 是通过地球体内传播的一种地震波，分为纵波和横波。59、纵波： 又称压缩波， 质点的振动方向与波的传播方向一致，靠介质的扩张与收缩而传递，其传播速度约56kms，振动的摧毁力较小。60、横波： 又称剪切波， 质点的振动方向垂直于波的传播方向，为各质点间发生的周期性的剪切振动，其传播速度34kms，振动摧毁力较强。61、面波： 沿地表面传播的地震波。面波的传播速度最小，每秒只有3km 多，但振幅大，故对地面的破坏最大。面波又分为瑞利波(R)和勒

12、夫波 (Q)。62、瑞利波：波的传播是质点在波的传播方向和地表面法向组成的平面内作椭圆运动，与该平面垂直的水平方向没有振动，似在地面上滚动。63、勒夫波： 波传播时， 质点在与传播方向相垂直的水平方向运动，即呈地面水平运动或者在地面上呈蛇形运动。64、地震震级： 它是地震震源释放出的能量大小的一种量度，可表示地震本身强度大小的等级。它的最初定义(里希特 )是：距震100km 处用标准地震仪(周期 0.8s，阻尼系数 0.8，放大倍数2 800)实测最大水平地动位移的对数来确定。例如：当测得的振幅10mm，即 10 000 m 时，它的对数为4，地震定为4 级。65、地震烈度：地震烈度是对地震时

13、地表和地表建筑物遭受影响和破坏的强烈程度的一种量度。66、基本烈度： 指一个地区在今后一定时期内，在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度 ,即现行中国地震烈度区划图规定的地震烈度。67、场地烈度： 是指建筑物场地因地质、地貌、地形和水文地质条件等的不同而引起的地震基本烈度的降低或提高的烈度。一般比基本烈度提高或降低半度至一度。68、设计烈度： 根据建筑物的重要性、永久性、 抗震性以及国民经济的条件，对不 同建筑物将建筑场地烈度按国家批准权限审定加以调整后的抗震设防烈度。69、振动液化： 地基中较疏松的饱和砂土，在周期性的地震荷载作用下，孔隙水压力逐渐积累， 甚至达到可以完全抵消有效应力时，使土

14、粒便处于悬浮状态，而接近液体的特性。这种现象称为液化。70、地震海啸： 地震时海底的上下波动引起海洋水体的波动，以每小时数百公里的速度向四周传播。地震海波在海洋中的传播是非常隐蔽的，因为它的波辐通常不超过1米，而两波峰的间距可达100700 公里。但地震海波到达浅海及岸边时便发生了变化，波速减慢 (50km/h) 、但涌浪加高 (可达 30m)， 形成海啸。71、岩体质量： 岩体的工程质量，即从工程角度来看岩体的优劣程度和对工程的适宜程度。72、BQ:以岩石坚硬程度和岩体完整程度来衡量岩体的基本质量的岩石质量分级体系。BQ=90+3RC+250KV.73、RMR:指岩体地质力学分类，RMR=A

15、+B+C+D+E(+M)A代表岩石强度；B代表 RQD； C 代表结构面间距；D 代表结构面形态；E 代表地下水状态；M 代表其它因素。简答题1、 地质体和岩体在概念上有哪些区别？答： （1）岩体和地质体是同一物体在不同场合的两个名词。（2）就具体问题研究而言，岩体即为地质体的一部分。（3）岩体是工程地质学和岩体力学的专有名词。有时将土地作为一种特殊岩体对待。2、 岩体和岩石的各自特征是什么？两者有何区别和联系？答：特征：岩体：不连续性、非均匀性、各向异性、有条件转化性；岩石：是一种地质材料，是组成岩体的固相基质，是连续、均匀、各向同性或正交各向同性的力学介质；区别联系： （1）岩体赋存于一定

16、地质环境之中，地应力、地温、地下水等因素对其物理力学性质有很大影响，而岩石试件只是为实验而加工的岩块，已完全脱离了原有的地质环境。（2）岩体在自然状态下经历了漫长的地质作用过程，其中存在着各种地质构造面，如不整合、褶皱、断层、节理，裂隙等而岩石相对完整。（3）一定数量的岩石组成岩体， 且岩体无特定的自然边界，只能根据解决问题的需要来圈定范围。（4）岩体是地质体的一部分， 并且是由处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征岩石所组成的集合体，也可以看成是由结构面所包围的结构体和结构面共同组的。3、 岩体力学的一般工作程序（步骤）和主要研究方法？答：工作程序： 岩体工程地质信息采集岩体工程地质力学模型岩体稳定性评价岩体工程设计岩体工程施工岩体性态监测；主要研究方法:工程地质法、 测试试验法、理论研究法、综合研究法4、 岩体的组成要素是什么？答：物质成分（岩石） 、结构（结构体、结构面） 、赋存环境（应力场、温度场、渗流场、其他物理场）5、 从工程地质研究的角度，简述岩石的主要造岩矿物及其基本性质？答： 1、可溶性矿物，如岩盐、石膏、芒硝等，在适宜条