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1、1.1 解释岩石与岩体的概念，指出二者的主要区别与联系。答：岩石是具有一定结构构造的矿物（含结晶和非结晶）的集合体。 岩体是只在地质历史过程中形成的，有岩石单元体（或称眼快）和结构面 网络组成的，具有一定的结构并附存在一定的天然的应力状态和地下水等 地质环境中的地质体。岩石与岩体的重要区别就是岩体包含若干不连续面，由于不连续面的存在 岩体的强度远远低于岩石强度。1.2 岩体的力学特征是什么？变形特征：有弹性；流变特征：蠕变；强度特征：由岩块岩石强度和结构 强度共同表现。结构完整，结构面不发育，岩石强度可替代岩体强度；岩 体沿某一结构面产生整体华东，岩体强度受结构面强度控制。1.3 自然界中的岩
2、石按地质成因分类可分为几大类，各有什么特点？答:按地质成因分类,自然界中岩石可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大 类。岩浆岩按照岩浆冷凝成岩的地质环境不同又可分为深成岩、浅成岩和喷出 岩。其中深成岩常形成巨大的侵入体,有巨型岩体,大的如岩盘、岩基,其形 成环境都处在高温高压之下,形成过程中由于岩浆有充分的分异作用,常常 形成基性岩、超基性岩、中性岩及酸性、碱性岩等,其岩性较均一,变化较 小,岩体结构呈典型的块状结构,结构多为六面体和八面体,岩体颗粒均匀, 多为粗-中粒结构。沉积岩是地面即成岩石在外力的作用下，经过风华，搬运，沉积固结等沉 积而成。其主要特征是 1、层理构造显著。2、沉积岩中常含古代
3、生物遗 迹，经过石化作用即形成化石，有的具有干裂、空隙、结核等。 变质岩岩性紧密，岩石重结晶明显；具有一定结构和构造，即为矿物颗粒 定向排列2.1 名词解释：孔隙比、孔隙率、吸水率、渗透性、抗冻性、扩容、蠕变、松 弛、弹性后效、长期强度、岩石的三向抗压强度孔隙比：孔隙比是土体中的孔隙体积与其固体颗粒体积之比 空隙率：土体中空隙体积与土总体积之比，以百分率表示 吸水率：是指岩石在大气压力和室温条件下吸水的质量与岩石固体颗粒质 量之比的百分数之比-Wa 渗透性：岩石在水压力作用下，岩石的空隙和裂隙通过水的能力。 抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性 扩容：岩石在荷载作用下，在破坏之前产生
4、的一种明显的分弹性体积变 形，对 E 和 v 为常数的岩石，具有一下三个阶段：先体积减小，体积不 变，再体积扩容，最终岩石破坏。蠕变：在应力和温度不变的情况下，岩石变形（或应变）随时间增长的现 象，又称为岩石徐变。松弛：在一定温度和变形条件下，岩石随着时间而产生缓慢，连续的应力 减小的过程。弹性后效：是指材料在弹性范围内收到某一不变载荷作用，其弹性变形随 时间缓缓增长的现象。弹性应变滞后于应力的现象。长期强度：岩石在长期荷载作用下抵御破坏的强度值，岩石在长期荷载作 用下会产生蠕变效应，故而把蠕变强度作为岩石的长期强度。岩石的三向抗压强度：岩石在三向压应力作用下所能抵抗的最大轴向力。2.4已知岩
5、样的容重22.5kN/m3，比重2.80，天然含水量8%,试计算该岩样的 孔隙率n干容重及饱和容重。解了一卩14-0.0ltd) -r-20.63/V/fn3/ mT4-VL.p 叫 ，叫 =1S-广$显=灯=T叩 盲旷仏FjM% 0你2 V 亿厂户 E492.7 什么是岩石的全应力应变曲线？什么是刚性试验机？为什么普通材料试 验机不能得出岩石的全应力应变曲线？在刚性试验机进行单轴压力试验可以获得完整的岩石应力应变过程曲线，分为 四个区段。（1）在 OA 区段，曲线稍微向上弯曲；（2）在 AB 区段，很接近于 直线；（3）在 BC 短期曲线向下弯曲，直至 C 点的最大值；（4）下降段 CD，
6、岩石破坏。刚性试验机：缝合压力机刚度大于试件刚度的压力试验机因为普通材料试验机刚度小于岩石刚度。2.21将一个岩石试件进行单轴试验，当压应力达到10OMPa时即发生破坏，破 坏面与大主应力平面的夹角（即破坏所在面与水平面的仰角）为 65，假定抗剪 强度随正应力呈线性变化（即遵循莫尔库伦破坏准则），试计算：1）内摩擦角。2）在正应力等于零的那个平面上的抗剪强度。3）在上述试验中与 最大主应力平面成 30夹角的那个平面上的抗剪强度。4）破坏面上的正应力和 剪应力。5）预计一下单轴拉伸试验中的抗拉强度。 6）岩石在垂直荷载等于零的 直接剪切试验中发生破坏，试画出这时的莫尔圆。CHONGQING UN
7、FVERSITY丄斗也櫚黑一步缶+? = 孕平二茫 羊融塢：& = Q .张村“认.皤于V “诣-巾纟二S3严仏-邃一血鴨&金十 环禺丄胡壬紮应力_tpf竺鱼加肘皆邈鼻+卫豐他作二n列咏二口 + P 偽7 丿他川挨“看N总韦匸：=血亍皿；e城二$0品拥* *3的丸必血间良则空劣么抽辄建岐.男直轲越關粒強厦開b危._(5b*r =存1 ： &八性2.22 请推导马克斯威尔模型的本构方程、蠕变方程和松弛方程，并画出力学模 型、蠕变和松弛曲线。1hvjn uyi他一 1/弘+纟 _-A.i 令+ Ufe:妊,扌匚弋趴理.细-#砒4一媚劇 仁対庆幺谊守a扌書虫眈媒L侏好练殳厲去_. _ 傩一 * “技
8、二0_ 衲够代 . ._詈上谢化后去犷M仇&2.23 请推导开尔文模型的本构方程、蠕变方程、卸载方程和松弛方程，并画出 力学模型、蠕变曲线。h I. i +珏-?总 $.6 * M 弘6【： ft 6/ 二 &L W珈纵：6附芻删L总血牟仏七-罕4乙畑英黎*七仁t=f一软乳仏.论懺心力祸報诡般电3.1 名词解释：岩体结构、岩体结构面、切割度、卸荷裂隙、工程岩体、RQD、BQ、RMR岩体结构：岩体内结构面和结构体的排列组合形式岩体结构面：是指在构造应力作用下岩体中所产生的各种构造遗迹（包括断层、 节理、层理和破碎带等）具有一定方向、延展较大、厚度较小的两维面状地质界 面。岩体结构面把岩体切割成既
9、连续又不连续的裂隙体。切割度:切割度表示结构面的延展性，说明结构面在岩体中分离的程度。假设 有一平直的断面，它与考虑的结构面重叠而且完全地横贯所考虑的岩体，令其 面积为A,则结构面的面积a与它之间的比率，即为切割度：Z444a卸荷裂隙：岩体的表面某一部分被剥蚀掉，引起重力和构造应力的释放或调 整，使得岩体向自由空间膨胀而产生了平行于地表面的张裂隙,裂隙面粗糙不 平，充填物多为泥质碎屑。工程岩体：岩石工程影响范围内的岩体，包括地下工程岩体、工业与民用建筑 地基、大坝基岩、边坡岩体等RQD：岩石质量指标简称RQD,指每次进尺中等于或大于10cm的柱状岩芯的累 计长度与每个钻进回次进尺之比（以百分数
10、表示）。即：RQD =每次进尺三10cm岩芯累计长度。BQ：BQ即岩体基本质量指标，根据分级因素的定量指标岩石单轴饱和抗压强度 Rc （MPa）和岩体的完整性系数Kv,按下式计算：BQ=100+3Rc+250Kv计算得出 的指标。RMR:CSIR分类指标值即为RMR，有岩块强度、RQD值、节理间距、节理条件及 地下水共5种指标进行综合评价获得。 RMR=R1+R2+R3+R4+R5。3.11 以含一条结构面的岩石试样的强度分析为基础，简单介绍岩体强度与结构 面强度和岩石强度的关系，并在理论上证明结构面方位对岩体强度的影响。Aarc$ni叫+士0力学特桂单结构面岩体强度分析CJiUMU皿站型I0
11、01 AZ?A A 05/2Fme卄F f GiAErdSfOE E和IW貳 1. r(tr+r 4-2r cotJsmlP2 = A *0= + - aicsm :匸丿233Gj Tj OC0V0或几 0刃2岩块先破坏，岩体强度等于岩块强度A Z? A节理先破坏，岩体强度小于岩块强度# = 01或0 =必岩石牡理同时破坏，岩体强度等于岩块强度3.14岩体与岩石的变形有何异同？岩体即有侵入的火成岩岩体，也有沉积岩岩体。岩石是一个较小的概念。岩体 的变形主要成因是构造类变形导致，岩石变形即受构造变形的影响，也受风 华、局部外力等的影响。3.18 在一次岩体地震波试验中，测得压缩波与剪切被的波速分
12、别为 4500m/s、 2500m/s,假定岩体的容重为25.6kN/m3,试计算动弹模、动泊松比。解： Vp=450fim/5Vs=2500 m/s p2,56g/cm3jVi=(Vp3-2Vs)/2(Vp-Vs2 )Ect=2Vs2p Cl+|Lti)4.3 试述自重应力场与构造应力场的区别和特点。自重应力场是岩体自重应力在空间的有规律分布； 构造应力场是一定区域 内具有成生联系的各种构造形迹在不同部位应力状态的总称。两者都是天然应力场的组成部分,自重应力场是由上覆岩体的重量引起 的, 而构造应力是空间和时间的函数, 是随构造形迹的发展而变化的非稳定 应力场。4.6某花岗岩埋深一公里，其上
13、覆盖地层的平均容重为25kN/m3,花岗岩处于弹 性状态，泊松比0.3。该花岗岩在自重作用下的初始垂直应力和水平应力分别 为多少。答案中的泊松比为0.25，看方法。丹二 E 化尽 二 : 000 = M0C1C1口2）水乎应力计算JH：魯压:炼数 除小打岩怖的性辰右匕 巴岩体处于禅性状态时，采用弄性力学会蔬 丸岩体览校破 碎时.来用松散金应极隈呼衡理论殳式:X芋休处于潜塑狀态时.采片晦姆公武.因为本题岩体牡于弹性就态期臥采用弼拄“学心云，懈压山亲数 注为U _ 。壬 _ 1 A MH i- 兰一1揺 1-Q.253舌=片=妣% =話GS4.10 地应力测量方法分哪两类？两类的主要区别在哪里？每
14、类包括那些主要测 量技术？答:依据测量基本原理不同分为直接测量法和间接测量法。直接测量法是由仪器 直接测量和记录各种应力量;间接测量法借助某些传感元件或某些介质,测量和 记录岩体中某些与应力有关的物理量的变化,以此通过有关公式计算岩体中的应 力值。直接测量法测量技术包括:扁千斤顶法、水力致裂法、刚性包体应力计法 和声发射法;间接测量方法包括:全应力解除法（套孔解除法）、局部应力解除法 （平行钻孔法和中心钻孔法）、松弛应变测量法、孔壁崩落测量法和地球物理探 测法（声波观察法和超声波谱法）等,涉及测量技术包括:孔径变形测量技术、孔 底变形测量技术、孔壁应变测量技术、空心包体应变测量技术、实心包体应变 测量技术和环境温度的影响及其完全温度补偿技术。5.3 分析地下工程围岩应力的弹塑性分布特征。答:从图中可以看出，当闫岩进入塑型状态时，c冃的最大低从洞空周边转移到弹 舉性区的交界赴.随着往岩体内部延伸，用岩应丿逐渐恢复到原岩应力状 态。在塑性区内，山十塑性区的M现，切向应力卩从弹、塑件区的交界处向 洞室周边逐漸降低塑性区外圈2区）是应力高初始应力的区域，它在围 岩弹性区中应力升高部分 统区）合在一起称作用岩承载区；塑性区内圈（1 区）应力低尸初始应力的区域称作松动区。松动；内应力和强度都有明靠下
