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1、第一部分填空题1、岩石力学定义 岩石力学是研究岩石的力学性态的理论和应用的科学，是 探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应的科学。识记（1分/空） 岩石力学是研究岩石在荷载作用下的应力、变形、破坏规 律以及工程稳定性等问题。识记（1分/空）2、岩石力学研究内容 岩石力学研究的主要领域可概括为基本原理、实验室和现 场试验、实际应用。识记（1分/空）3、岩石力学研究方法 岩石力学研究方法主要有工程地质研究法、试验法、数学 力学、分析法、综合分析法。理解（1分/空）4、岩石的常用物理指标 在工程上常用到的物理指标有：容量、比重、孔隙率、吸 水率、膨胀性、崩解性等。识记（1分/空） 岩石的容量Y是指岩石
2、的单位体积（包括岩石孔隙体积）的重力，单位是KN/m3与岩石密度p的关系为：Y = px9.8。识记（1分/空） 岩石的密度P是指岩石的单位体积的质量（包括孔隙体积）单位是kg / m3与岩石容重y的关系为：y = p x 9.8。识记（1分/空） 岩石的比重就是岩石的干的重力除以岩石的实际体积，再 与4oC时水的容重相比。计算公式是：G =业一。识记（1分/s y v空） 孔隙率是指岩石试样中孔隙体积与岩石试样总体积的百分比，工程设计上所用的孔隙率常是利用叩=1-计算出来。识G人记（1分/空） 孔隙率是反映岩石的密度和岩石质量的重要参数。孔隙率 愈大表示岩石中的空隙和细微裂隙愈多，岩石的抗压
3、强度随之是 降低。理解（1分/空） 表示岩石吸水能力的物理指标有吸水率和饱和吸水率，两 者的比值被称为饱水系数，它对于判别岩石的抗冻性具有重要意 义。理解应用（1分/空） 岩石的吸水能力大小，一般取决于岩石所含孔隙的多少以 及孔隙和细裂隙的连通情况。岩石中包含的孔隙和细微裂隙愈多， 连通情况愈好，则岩石吸入的水量就愈多。理解（1分/空） 岩石的抗冻性就是岩石抵抗冻融破坏的性能，一般用抗冻 系数和重力损失率两个物理指标来表示。识记（3分/空）5、岩石的渗透性及水对岩石的性状影响 岩石的渗透性是指在水压力的作用下，岩石的孔隙和裂隙 透过水的能力。表示岩石渗透能力的物理指标是渗透系数k。识 记（1分
4、/空） 渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力， 它的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。理解（1分/空） 水对岩石性状的影响主要表现在岩石的抗冻性、膨胀性、 崩解性、软化性。 岩石的软化是指岩石与水相互作用时降低强度的性质，常 用的物理指标为软化系数，即饱和抗压强度与抗压强度的比值。 识记（1分/空） 岩石的膨胀性是指岩石浸水后体积增大的性质。这种现象 的发生必备条件是岩石中含有粘土矿物。表示岩石的膨胀性能的 欢迎下载物理指标是膨胀力和膨胀率。识记（1分/空） 岩石的软化性是指岩石与水相互作用时降低强度的性质。 岩石软化作用的机理是由于是水分子进入岩石分子间间隙而削弱 分子间连结能
5、力造成。理解识记（2分/空）6、岩体结构 岩体是指在一定地质条件下，会有诸如裂隙、书理、层理、 断层等地质界面组成的现场岩石。识记（2分/空） 岩石是由液相、固相、气相三相组成的天然矿物集合体。 识记（1分/空） 岩体结构包括结构面和结构体，从数量上表示裂隙的发育 程度的常用指标有裂隙频率和裂隙度。识记（2分/空） 岩体结构面按成因可分为原生结构面、构造结构面及次生 结构面三种。识记（1分/空） 裂隙频率（K）是指岩体内单位长度直线所穿过裂隙的条数。 识记（2分/空） 裂隙度有二向裂隙度和三向裂隙度之分。二向裂隙度是指 岩体内一个平行于裂隙的截面口，裂隙的面积与整个岩石截面积 比值，三向裂隙度
6、是指某一组裂隙在岩体中所占总面积与总体积 之比。识记（1分/空） 岩体的力学性质不同于一般固体介质，它具有显著的不连 续性、不均匀性和各向异性。理解（1分/空） 描述岩体内裂隙发育程度的指标有：裂隙频率（K）、裂隙 度其中裂隙度有二向裂隙度和三向裂隙度之分。识记（1分/空）7、岩体工程分类米勒（Miller）和迪尔提出岩石分类方法考虑了单轴抗 压强度和岩石的弹性模量二个力学指标，根据岩石的单轴干抗压 强度把岩石化分为五级又根据模量比把岩石划分为H、M、L三级， 两者相结合把每类岩石划分了十五个等级。识记（1分/空） RMR分类即比尼奥斯基岩体工程分类，考虑了岩块强度、 地下水、节理间距、节理状
7、态、RQD值等五项因素，进行评分。 再根据节理裂隙的产状变化对RMR初值加以修正。识记（1分/ 空）8、岩石的破坏 岩石的破坏形式：脆性破坏、延性破坏、弱面剪切破坏。 岩石的脆性破坏:岩石在达到破坏时，没有显著变形。 岩石的延性破坏:岩石在达到破坏时，变形量很大，没有 明显的破坏应力。9、岩石力学强度的定义 岩石的力学强度是工程设计中最重要的力学指标，分别是 单轴抗压强度，抗拉强度、抗剪强度。 同一岩石其各种强度中最大的是单轴抗压强度，中间的是 抗剪强度，最小的是单轴抗拉强度。 岩石的抗压强度就是岩石试件在单轴压力（无围压）作用 下，抗压破坏的极限能力。它在数值上等于破坏时的最大压应力。 岩石
8、的抗拉强度就是岩石试件在单轴拉力作用下，抗拉破 坏的极限能力，在数值上等破坏时的最大拉应力。 影响岩石抗压强度的主要因素一般有：矿物成份、结晶程 度和颗粒大小、胶结情况、生成条件、风化作用、密度、水的作 用、试件形状和尺寸、加荷速度等。 常用来测定岩石抗拉强度的试验方法有直接抗接试验，是 在拉力机上进行;间接的巴西试验法（或称为劈裂法）是在压力 机上进行。 岩体的强度不仅与组成岩体的岩石的性质有关，而且与岩 体内的结构面有关，此外，还与其所受的应力状态有关。 岩石的抗剪强度就是指岩石抵抗剪切破坏（滑力）的能力， 用凝聚力C和内摩擦角来表示。 常用来测定岩石抗剪强度的室内方法有：直接剪切试验、
9、楔形剪切试验、三轴压缩试验。 岩体的抗剪强度常用现场强度试验来测定，具体方法有： 现场直接剪切试验，现场三轴压缩试验。（11）在整理直剪试验资料时，作出试验破坏全过程曲线，该曲线上 代表裂隙发展强度（或极限强度）、二代表峰值强度、T。代 表剩余强度。Q岩石的剪切试验可分为抗剪断试验、抗剪试验（或称摩擦试 验）以及抗切试验（在剪切面上不加法向荷载的情况下剪切）三种。10、岩石的破坏准则 已学过的岩石强度破坏准则有最大正应力、最大正应变， 最大剪应力，八面体剪应力，莫尔理论及莫尔库仑准则，格里菲 斯理论，修正的格里菲斯理论，伦特堡理论，经验准则等。 下面四个公式对应的破坏准则是：(b 2 R 2)
10、(C 2 - R 2)(Q 2 - R 2)= 0 (最大正应力理论)123(b 1 -b 2)2 + (b 1 -b 3)2 + (b 3 -b 2)2 = 2 R (最大八面体剪应力理论)b - p(b +b )2 L R2 )Cy - P(b +b )2L R2 )Cy(最大正应变理一论)-(b +b )2 L R2= 0* -b 九 一R2-0 -b 九 一R2-0 -b 九 一R2L 0133221下面四种破坏准则的计算公式是：（最大剪应力理论）最大正应力理论：(b 2 - R 2)(b 2 - R 2)(b 2 - R 2) = 0最大正应变理论：. 、摭L, 、摭L, 、匚cb
11、f (b +b )2J- R 2冲 f (b +b )2J- R 2 泻一|(b +b )2J- R 20213123312最大剪应力理论：k -Q)2 一 mk b)2 -b-R 3= 0133221八面体剪应力理论：(b -b )2 +(b -b )2 +(b -b )2 = 2R 莫尔理论的关系式是：匚=f (b )莫尔库仑准则的关系式是:T =C + 6g平。两者的关系是：莫尔库仑理论是莫尔理论在低 应力状态下，莫尔包络线为直线的一种形式。 岩石的性质不同莫尔包络线的形式不同。对于脆性材料莫 尔包络线是摆线或双曲线形式。对于塑性材料莫尔包络线是抛物 线形式。 岩石的性质不同莫尔包络线的
12、形式不同。对于脆性材料莫 尔包络线是摆线或双曲线形式。对于塑性材料莫尔包络线是抛物 线形式。 格里菲斯理论把岩石看作为有细小裂隙的不均质材料，岩 石之所以破坏是由于在裂隙边壁上拉应力集中引起细小裂隙的发 生发展所致。修正的格里菲斯理论则认为岩石破坏除拉应力集中 所致外，还可以是压应力集中引起裂隙沿裂隙长轴方向发生剪切 破坏。 格里菲斯理论把岩石看作有细小裂隙的不均质材料，这种 理论适合于“判断”脆性材料的破坏。 不能用于判断脆性岩石破坏的强度准则有：最大剪应力理 论、八面体剪应力理论。 不能用于判断塑性岩石破坏的强度准则有：最大正应力理 论，最大正应变理论。Q已知岩块的内摩擦角和内聚力，则岩块
13、的抗压强度： Rc = 空迎，理论上的抗拉强度：Rt = 空迎。1 - sin 中1 + sin 中Q在公式b =b N + 2c N中，2c N代表岩石的单轴抗压强 139 V 9v 9度。11、岩体强度和结构面对岩体强度的影响 均质岩石破坏面与主应力面总成一定的关系，当抗压破坏 时，破裂面与最大主应力成45.-9角，当拉断时，破裂面就是最2 大主应力面。 试验发现，当结构面处于某种方位时（用倾角表示）在某 些应力条件下，破坏不沿结构面发生，而是仍在岩石材料内发生。只有当甲.P9 .情况下，边墙岩体有处于不稳定状态的可能。 均质岩体内某点的应力状态满足一工 sin 9b 1 +b 3 + 2
14、cctg9时，该点处于稳定状态。（同莫尔库仑准则）12、岩石中水对强度的影响 一般来说，某些岩石受水影响而性质变坏主要是由于胶结 物的破坏所致。然而，在大多数情况中，对岩石强度最有影响的 是孔隙和裂隙中的水压力。 在三轴试验中随着孔隙水压力的减少同种材料从脆性性 状，向延性性状进行变化。即孔隙水压力的作用是增加材料的脆 性性质。第二部分单选1、岩石的常用物理指标。识记（2分/题） A.B.C.D.Vsa.b.Vyc.d.a.门=1 G1(S w)b. 叩=1 +yGs y wc.门=1 -gs y w(V)d. 叩=1 +y d gs y wy e3 a. k = w12M(V)b.j _y e3 k = w(6 M)c.k = M 12M()d.k=M (6) a. k “ (V )b. k=里()LAV ysswsw(c.QLPAd.QPyLA2、岩体工程分类模量比是指:识记（2分/题）a. 岩石的 单轴抗压强度和它的弹性模量之比。（）b. 岩石的 弹性模量和它的单轴抗压强度之比。（）c. 岩体的 单轴抗压强度和它的弹性模量之比。（）d
