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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
2、量 是指岩 石的 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 的关系为：9.8。识记（1 分/ 空） 岩 石的 密度 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 的关系为： 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 4。C 时水的容重相比。计算公式是： Gs Ws 。识记（1 分/ws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 1 d 计算出来 。识Gsrw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
3、。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
4、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/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
5、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
6、） 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
7、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
8、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
9、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、 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。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p，代表裂隙发展强度（或极限强度）、 f 代表峰值强度、 o代表剩余强度。11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 （
10、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：R2 )( 22R2)(R2)0（最大正应力理论）(12 )2 ( 13)22)22R（最大八面体剪应力理论）( 13 )2R22最大正应变理论）3)2R23 ( 12 ) 2 R2 0221 3 R 3 2 下面四种破坏准则的计算公式是：R22R2 0最大剪应力理论）2R2 ) 02 2 2 2( 1 最大正应力理论： R2 )(
11、 22 R2 )(最大正应变理论：(13)2R2(23)2R2(12)2R2最大 剪应 力理论： 1 3 2 R2 3 2 2 R2 2 1 2 R2 0八面体剪应力理论： ( 1 2)2 ( 1 3)2 ( 3 2)2 2R 莫尔理论的关系式是 ： f ( )莫尔库仑准则的关系式是： f c tg 。 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
12、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。 已 知 岩 块 的 内 摩 擦 角 和 内 聚 力 ， 则 岩 块 的 抗 压 强 度 ：Rc
13、2ccos1 sin，理论上的抗拉强度：Rt 2c cos1 sin 在 公 式3N 2c N 中 ， 2c N 代 表 岩 石 的 单 轴抗 压强度。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. 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 j90o 的 条 件下 ， 才 可能 沿 结 构 面 发生 破 坏 ，若 围 岩保持
14、不变 ，当 结 构 面 倾 角45o j 的 情况 下，岩 体 最易 沿结2构而破坏。 节 理岩 体 地 下 洞 室 边 墙 在 结 构 面 倾 角j 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 1 3 sin1 3 2cctg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.WV ( VB.WSVc.c.C.a.c.a.a. a.GsGsc.D.WVss(VsWVwb.GsW WwVwVWs ( )VwGSd.b.GsVWsw(GS WdGS W3we12 d2we12 dQL w ( pA (QPLAw ( ) d.2 、岩 体工程 分类模量比是指：d.dGS Wb.b.d.3 we 6d2we (6d(Qp wLAw( )QLPA w ( )识记(2 分/ 题)
