(完整版)岩石力学试题及答案

(完整版)岩石力学试题及答案
(完整版)岩石力学试题及答案

岩石力学试卷(闭卷)

一、填空题(每空1分,共20分)

1、沉积岩按结构可分为()、(),其中,可作为油气水在地下的良好储层的是(),不能储存流体,但是可作为油气藏的良好盖层的是()。

2、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律,许多学者定义了一些基本变形单元,它们是()、()、

()。

3、在水力压裂的加压过程中,井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力,当此拉应力达到地层的()

时,井眼发生破裂。此时的压力称为()。当裂缝扩展到()倍的井眼直径后停泵,并关闭液压系统,形成(),当井壁形成裂缝后,围岩被进一步连续地劈开的压力称为()。如果围岩渗透性很好,停泵后裂缝内的压力将逐渐衰减到()。

4、通常情况下,岩石的峰值应力及弹性模量随着应变率降低而(),而破坏前应变则随着应变率降低而()。

5、一般可将蠕变变形分成三个阶段:第一蠕变阶段或称();第二蠕变阶段或称();第三蠕

变阶段或称()。但蠕变并一定都出现这三个阶段。

6、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()。

二、选择题(每题2分,共10分)

1、格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的原因是()

A、该准则不是针对岩石材料的破坏准则

B、该准则没有考虑岩石的非均质的特性

C、该准则忽略了岩石中裂隙的相互影响

2、在地下,岩石所受到的应力一般为()。

A、拉应力

B、压应力

C、剪应力

3、一般情况下,岩石的抗拉强度()抗压强度。

A、等于

B、小于

C、大于

4、地层坍塌压力越高,井壁越()。

A、稳定

B、不稳定

C、无关

5、初始地应力主要包括()

A、自重应力和残余应力

B、构造应力和残余应力

C、自重应力和构造应力

三、判断改错题(每题2分,共10分)

2、岩石在常温常压下的变形特征与深层一致。

3、围压越高,岩石的变形能力越大。

4、岩石的力学性质主要是指岩石的变形特征和强度特征。

5、岩石应力应变的全过程曲线可以通过在常规试验机上进行单轴压缩试验得到。

四、名词解释(每题3分,共15分)

1、岩石力学

2、蠕变

3、原地应力

4、压力溶解

5、滞弹性应变恢复法

五、简答题(每题5分,共20分)

1、三轴压机中,为什么要对实验岩心进行密封包裹?

2、简述岩石的库仑-纳维尔准则?

3、简述单轴应力作用下典型应力应变曲线四个阶段的含义。

4、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律,许多学者定义了一些基本变形单元,分别为弹性元件(弹簧)、粘性元件(阻尼器)和塑性元件(摩擦块)。将上述基本元件采用不同的组合方式可得到三种不同模型,写出这三种模型并给出这三种模型的元件组合方式。

六、计算题(共25分)

1、(10分)设某花岗岩埋深1000米,其上复盖地层的平均容重为3

γ=26KN/m ,花岗岩处于弹性状态,泊松比μ=0.25。试求该花岗岩在自重作用下的初始垂直应力和水平应力。

2、(15分)如果知道了地下岩石某一点的平面应力状态如下:MPa x

20=σ, MPa y 10=σ, MPa xy 10-=τ (1) 画出应力莫尔圆;

(2) 计算

1σ ,m ax τ

岩石力学试卷(参考答案)

一、填空题(20分,每空1分)

1、沉积岩按结构可分为(碎屑沉积岩)、(结晶沉积岩),其中,可作为油气水在地下的良好储层的是(碎屑沉积

岩),不能储存流体,但是可作为油气藏的良好盖层的是(结晶沉积岩)。

2、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律,许多学者定义了一些基本变形单元,它们是(线弹性元件(弹簧))、(粘

性元件(阻尼器))、(塑性元件(摩擦块))。

3、在水力压裂的加压过程中,井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力,当此拉应力达到地层的(抗拉强

度)时,井眼发生破裂。此时的压力称为(破裂压力)。当裂缝扩展到(3)倍的井眼直径后停泵,并关闭液压系统,形成(“瞬时停泵”压力P s),当井壁形成裂缝后,围岩被进一步连续地劈开的压力称为(传播压力P pro)。

如果围岩渗透性很好,停泵后裂缝内的压力将逐渐衰减到(地层孔隙压力P p)。

4、通常情况下,岩石的峰值应力及弹性模量随着应变率降低而(下降),而破坏前应变则随着应变率降低而(增

加)。

5、一般可将蠕变变形分成三个阶段:第一蠕变阶段或称(过渡蠕变阶段);第二蠕变阶段或称(稳定蠕变阶段);

第三蠕变阶段或称(加速蠕变阶段)。但蠕变并一定都出现这三个阶段。

6、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(弹性模量)和(泊松比)。

二、选择题(10分,每题2分)

1、格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的原因是(C )

A、该准则不是针对岩石材料的破坏准则

B、该准则没有考虑岩石的非均质的特性

C、该准则忽略了岩石中裂隙的相互影响

2、在地下,岩石所受到的应力一般为(B )。

A、拉应力

B、压应力

C、剪应力

3、一般情况下,岩石的抗拉强度(B )抗压强度。

A、等于

B、小于

C、大于

4、地层坍塌压力越高,井壁越(B )。

A、稳定

B、不稳定

C、无关

5、初始地应力主要包括(C )

A、自重应力和残余应力

B、构造应力和残余应力

C、自重应力和构造应力

三、判断改错题(10分,每题2分)

1、岩石中的孔隙和裂隙越多,岩石的力学性质越好。

×。把“越好”改为“越差”

2、岩石在常温常压下的变形特征与深层一致。

×。把“一致”改为“不一致”。

3、围压越高,岩石的变形能力越大。

√。

4、岩石的力学性质主要是指岩石的变形特征和强度特征。

√。

5、岩石应力应变的全过程曲线可以通过在常规试验机上进行单轴压缩试验得到。

×。改成常规试验机改成刚性试验机或者改成岩石应力应变的全过程曲线不能通过在常规试验机上进行单轴压缩试验得到。

四、名词解释(每题3分,共15分)

1、岩石力学

岩石力学是研究岩石和岩体力学性能的理论和应用的科学,它是力学的一个分支,是探讨岩石和岩体对其周围物理环境中力场的反应。

2、蠕变

岩石在恒定载荷持续作用下,其变形随时间逐渐缓慢地增长现象称为蠕变(Creep )。

3、原地应力

原地应力指钻井、油气开采等活动进行之前,地层中地应力的原始大小。

4、压力溶解

压力溶解简称压溶,是多晶体在压应力作用下产生物质扩散迁移的一种方式。在非静力应力条件下,由于多晶体中正应力随颗粒边界的方位而变化,因而,在不同方位晶面上溶解度也不相同。晶粒边界间的正应力梯度产生的化学势梯度,驱动物质从高应力边界向低应力边界扩散。

5、滞弹性应变恢复法

滞弹性应变恢复法是利用岩石的弹性后效,从现场取出岩心后,当岩心的恢复应变稳定后,测量岩心不同方位的应变释放量,这种应变增加可以延续几十个小时,被称为滞弹性应变恢复。

五、简答题(20分,每题5分)

1、三轴压机中,为什么要对实验岩心进行密封包裹?

由于施加围压的介质是流体。不对实验岩心进行密封包裹,流体就会充满实验岩心,使得岩心在围压方向上的有效围压为零。所以要对实验岩心进行密封包裹。

2、简述岩石的库仑-纳维尔准则?

库伦—纳维尔破坏准则是:n f f σττ+=0 (3分)

f τ为岩石剪切面的抗剪强度;0τ为岩石固有剪切强度,它与粘聚力C 相当,n f σ为剪切面上的摩擦阻力,而n σ为剪切面上的正应力;f 为岩石内摩擦系数?t

g f =。

这个准则认为岩石沿某一面发生剪切破裂,不仅与该面上剪切力大小有关,而且与该面的正应力有关。岩石并不沿着最大剪应力作用面产生破坏,而是沿着其剪应力与正应力达到最不利组合的某一面产生破裂。(2分)

3、简述单轴应力作用下典型应力应变曲线四个阶段的含义。

第一个阶段为裂隙闭合的阶段;(1分)

第二个阶段为弹性变形阶段;(1.5分)

第三个阶段为微破裂阶段;(1.5分)

第四个阶段为破裂阶段。(1分)

4、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律,许多学者定义了一些基本变形单元,分别为弹性元件(弹簧)、粘性元件(阻尼器)和塑性元件(摩擦块)。将上述基本元件采用不同的组合方式可得到三种不同模型,写出这三种模型并给出这三种模型的元件组合方式。

麦克斯韦尔模型 弹簧和阻尼器串联而成

凯尔文模型 弹簧和阻尼器并联而成

柏格斯模型 麦克斯韦尔模型和凯尔文模型串联而成

六、计算题(共25分)

1、设某花岗岩埋深1000米,其上复盖地层的平均容重为3γ=26KN/m ,花岗岩处于弹性状态,泊松比μ=0.25。试求该花岗岩在自重作用下的初始垂直应力和水平应力。(10分) 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: 26100026()

0.25268.6667()10.75

v h v Mpa Mpa σμσσμ=?====- 2、如果知道了地下岩石某一点的平面应力状态如下:MPa x

20=σ, MPa y 10=σ, MPa xy 10-=τ (3) 画出应力莫尔圆;

(4) 计算

1σ ,m ax τ

(1) 应力莫尔圆

(5分)

(2) 如图可知:

()()()())(2.11101010202

1

21

2222max MPa r yx xy y x =--+-=-+-==ττσστ(5分)

)(2.262.112

102021MPa r Y x =++=++=σσσ(5分)

《岩石力学》考博真题-秋及答案

重庆大学二零零七年博士生(秋季)入学考试试题 科目代码:248 (共 1 页)

重庆大学博士生入学考试试题答案

则将破裂表述为侵入破裂,当检查图(a)情况中的破裂面时,它们中的一些部分有剪切破裂的状态。而其他一些部分显然是拉伸破裂。岩石破裂中,注意力还将集中于重要的扩容现象,它发生于岩石试件的单轴和三轴受压期间.通常,在三轴试验中,围压是由流体通过一个刚度可忽略不计的不渗透膜来施加的,在这样的试验中,试件的径间膨胀和扩容显然不会由于围压的增加而被局部或均匀地阻挡;如果试件被更多的岩石包围,象实际情形中听发生的那样,那就将是这种情况,不管围岩是否破坏,预料它所提供的阻力会有增加最小主应力值的效应,因此趋于阻止破坏和集中破裂于有限的体积内。 三. 论述影响岩石力学性质的主要因素 回答要点: 论述影响岩石力学性质的因素很多,如水、温度、风化程度、加荷速度、围压的大小、各向异性等等,对岩石的力学性质都有影响。现分述如下: 1、 水对岩石力学性质的影响。主要表现在连接作用、润滑作用、水楔作用、孔隙压力作用、溶蚀及 潜蚀作用; 2、 温度对岩石力学性质的影响。随着温度的增高,岩石的延性加大,屈服点降低,强度也降低; 3、 加荷速度对岩石力学性质的影响。随着加荷速度的降低,岩石的延性加大,屈服点降低,强度也 降低; 4、 围压对岩石力学性质的影响。随着温度的增高,岩石的延性加大,屈服点降低,强度也降低; 5、 风化对岩石力学性质的影响。产生新的裂隙、矿物成分发生变化、结构和构造发生变化。 四. 试述岩石的水理性 答:岩石遇水作用后,会引起某些物理、化学和力学等性质的改变,水对岩石的这种作用特性称为岩石的水理性。岩石的水理性包括吸水性、抗冻性和软化系数三方面,现分述如下: 所谓吸水性是指岩石吸收水分的性能,可以采用吸水率、饱水率和饱水系数来表示,即: 吸 水 率: %10011?= d W W V 饱 水 率: %10022?= d W W V 饱水系数: 2 1V V K s = 其中,W 1为岩石在标准大气压下吸入水的重量,W 2为岩石150个大气压或真空条件下吸入水的重量,W d 为岩石的干重量。 所谓抗冻性就是指岩石抵抗冻融破坏的性能,它是评价岩石抗风化稳定性的一个重要指标,可以采用

(完整版)高等岩石力学试题答案(2012)汇总

1..简述岩石的强度特性和强度理论,并就岩石的强度理 论进行简要评述。 答:岩石作为一种天然工程材料的时候,它具有不均匀性、各向异性、不连续等特点,并且受水力学作用显著。在地表部分,岩石的破坏为脆性破坏,随着赋存深度的增加,其破坏向延性发展。 岩石强度理论是判断岩石试样或岩石工程在什么应力、应变条件下破坏。当然岩石的破坏与诸多因素有关,如温度、应变率、湿度、应变梯度等。但目前岩石强度理论大多只考虑应力的影响,其他因素影响研究并不深入,故未予考虑。 (1). 剪切强度准则 a.Coulomb-Navier准则 Coulomb-Navier准则认为岩石的破坏属于在正应力作用下的剪切破坏,它不仅与该剪切面上剪应力有关,而且与该面上的正应力有关。岩石并不沿着最大剪切应力作用面产生破坏,而是沿其剪切应力和正应力最不利组合的某一面产生破裂。即:? τtan σ =C +

式中?为岩石材料的内摩擦角,σ为正应力,C为岩石粘聚力。 b. Mohr破坏准则 根据实验证明:在低围压下最大主应力和最小主应力关系接近于线性关系。但随着围压的增大,与关系明显呈现非线性。为了体现这一特点,莫尔准则在压剪和三轴破坏实验的基础上确定破坏准则方程,即:()σ τf = 此方程可以具体简化为斜直线、双曲线、抛物线、摆线以及双斜直线等各种曲线形式,具体视实验结果而定。 虽然从形式上看,库仑准则和莫尔准则区别只是在于后者把直线推广到曲线,但莫尔准则把包络线扩大或延伸至拉应力区。 c. 双剪的强度准则 Mohr强度准则是典型的单剪强度准则,没有考虑第二主应力的作用。我国学者俞茂宏从正交八面体的三个主应力出发,提出了双剪强度理论和适用于岩土介质的广义双剪强度理论,并得到了双剪统一强度理论:

《岩石力学》期末试卷及答案印 (1)

《岩石力学》期末试卷及答案 姓名 学号 成绩 一、 选择题(每题1分,共20分) 1. 已知岩样的容重为γ,天然含水量为0w ,比重为s G ,40C 时水的容重为w γ,则该岩样的饱和容重m γ为( A ) A. ()()w s s G w G γγ++-011 B. ()()w s s G w G γγ+++011 C. ()()γγ++-s s w G w G 011 D. ()()w s s G w G γγ+--011 2. 岩石中细微裂隙的发生和发展结果引起岩石的( A ) A .脆性破坏 B. 塑性破坏 C. 弱面剪切破坏 D. 拉伸破坏 3. 同一种岩石其单轴抗压强度为c R ,单轴抗拉强度t R ,抗剪强度f τ之间一般关系为( C ) A.f c t R R τ<< B. f t c R R τ<< C. c f t R R <<τ D. t f c R R <<τ 4. 岩石的蠕变是指( D ) A. 应力不变时,应变也不变; B. 应力变化时,应变不变化; C. 应力变化时,应变呈线性随之变化; D. 应力不变时应变随时间而增长 5. 模量比是指(A ) 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 .岩体的 弹性模量和它的单轴抗压强度之比 6. 对于均质岩体而言,下面岩体的那种应力状态是稳定状态( A ) A.??σσσσsin 23131<++-cctg B.?? σσσσsin 23131>++-cctg C. ??σσσσsin 23131=++-cctg D.??σσσσsin 23131≤++-cctg 7. 用RMR 法对岩体进行分类时,需要首先确定RMR 的初始值,依据是( D ) A .完整岩石的声波速度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 B. 完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与不支护自稳时间 C. 完整岩石的弹性模量、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 D. 完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 8. 下面关于岩石变形特性描述正确的是( B ) A. 弹性就是加载与卸载曲线完全重合,且近似为直线 B. 在单轴实验中表现为脆性的岩石试样在三轴实验中塑性增强 C. 加载速率对应力-应变曲线没有影响 D. 岩基的不均匀沉降是由于组成岩基的不同岩石材料含水量不同导致的 9. 下面关于岩石水理性质描述正确的是( B )

最新岩石力学试题及答案

岩石力学试卷(闭卷) 一、填空题(每空1分,共20分) 1、沉积岩按结构可分为()、(),其中,可作为油气水在地下的良好储层的是(),不能储存流体,但是可作为油气藏的良好盖层的是()。 2、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律,许多学者定义了一些基本变形单元,它们是()、()、 ()。 3、在水力压裂的加压过程中,井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力,当此拉应力达到地层的() 时,井眼发生破裂。此时的压力称为()。当裂缝扩展到()倍的井眼直径后停泵,并关闭液压系统,形成(),当井壁形成裂缝后,围岩被进一步连续地劈开的压力称为()。如果围岩渗透性很好,停泵后裂缝内的压力将逐渐衰减到()。 4、通常情况下,岩石的峰值应力及弹性模量随着应变率降低而(),而破坏前应变则随着应变率降低而()。 5、一般可将蠕变变形分成三个阶段:第一蠕变阶段或称();第二蠕变阶段或称();第三蠕 变阶段或称()。但蠕变并一定都出现这三个阶段。 6、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()。 二、选择题(每题2分,共10分) 1、格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的原因是() A、该准则不是针对岩石材料的破坏准则 B、该准则没有考虑岩石的非均质的特性 C、该准则忽略了岩石中裂隙的相互影响 2、在地下,岩石所受到的应力一般为()。 A、拉应力 B、压应力 C、剪应力 3、一般情况下,岩石的抗拉强度()抗压强度。 A、等于 B、小于 C、大于 4、地层坍塌压力越高,井壁越()。 A、稳定 B、不稳定 C、无关 5、初始地应力主要包括() A、自重应力和残余应力 B、构造应力和残余应力 C、自重应力和构造应力

高等岩石力学试题答案1

1. 简述岩石的强度特性和强度理论,并就岩石的强度理论进行简要评述。 答:岩石作为一种天然工程材料的时候,它具有不均匀性、各向异性、不连续等特点,并且受水力学作用显著。在地表部分,岩石的破坏为脆性破坏,随着赋存深度的增加,其破坏向延性发展。 岩石强度理论是判断岩石试样或岩石工程在什么应力、应变条件下破坏。当然岩石的破坏与诸多因素有关,如温度、应变率、湿度、应变梯度等。但目前岩石强度理论大多只考虑应力的影响,其他因素影响研究并不深入,故未予考虑。 (1). 剪切强度准则 a. Coulomb-Navier 准则 Coulomb-Navier 准则认为岩石的破坏属于在正应力作用下的剪切破坏,它不仅与该剪切面上剪应力有关,而且与该面上的正应力有关。岩石并不沿着最大剪切应力作用面产生破坏,而是沿其剪切应力和正应力最不利组合的某一面产生破裂。即: ?στtan +=C 式中?为岩石材料的内摩擦角,σ为正应力,C 为岩石粘聚力。 b. Mohr 破坏准则 根据实验证明:在低围压下最大主应力和最小主应力关系接近于线性关系。但随着围压的增大,与关系明显呈现非线性。为了体现这一特点,莫尔准则在压剪和三轴破坏实验的基础上确定破坏准则方程,即: ()στf = 此方程可以具体简化为斜直线、双曲线、抛物线、摆线以及双斜直线等各种曲线形式,具体视实验结果而定。 虽然从形式上看,库仑准则和莫尔准则区别只是在于后者把直线推广到曲线,但莫尔准则把包络线扩大或延伸至拉应力区。 c. 双剪的强度准则 Mohr 强度准则是典型的单剪强度准则,没有考虑第二主应力的作用。我国学者俞茂宏从正交八面体的三个主应力出发,提出了双剪强度理论和适用于岩土介质的广义双剪强度理论,并得到了双剪统一强度理论: () 3211t b b σσσασ=+--α ασσσ++≤1312 ()t b b σασσσ=-++31211 αασσσ++≥1312 式中α和b 为两个材料常数,是岩石单轴抗拉强度。在主应力空间里,上式代表一个以静水应力轴为中心轴具有不等边十二边形截面的锥体表面。 (2). 屈服强度准则 a. Tresca 屈服准则

《岩石力学》考博真题-2006年春及答案

06年真题 一、试述库仑准则和莫尔假定的基本内容。(20分) 二、论述岩石在复杂应力状态下的破坏类型,并阐述其在工程岩体稳定性研究中的意义。(20分) 三、论述影响岩石力学性质的主要因素。(20分) 四、什么是岩石的水理性?如何描述岩石的水理性?(20分) 五、什么是岩石的应力-应变全过程曲线,研究应力-应变全过程曲线的意义是什么?(20分)

一. 试述库仑准则和莫尔假定的基本内容 该准则是1773年由库仑引入的,他认为趋于使一平面产生破坏的剪应力受到材料的内聚力和乘以常数的平面的法应力的抵抗,即 |τ| = S 0 + μσ 其中,σ和τ是该破坏平面的法向应力和剪应力,S 0可以看作是材料的固有剪切强度的常数,μ是材料的内摩擦系数的常数。根据该理论可以推论出,当岩石发生破坏时所产生的破裂面将有两个可能的共轭破裂 面,且均通过中间主应力的方向,并与最大主应力方向成夹角(φπ2 141-),这里的内摩擦角μφ1tan -=。 莫尔假定是莫尔于1900年提出的一种剪切破坏理论,该理论认为岩石受压后产生的破坏主要是由于岩石中出现的最大有效剪应力所引起,并提出当剪切破坏在一平面上发生时,该破坏平面上的法向应力σ和剪应力τ由材料的函数特征关系式联系: |τ| = f (σ) 按莫尔假定可以看出:①岩石的破坏强度是随其受力条件而变化的,周向应力越高破坏强度越大;②岩石在三向受压时的破坏强度仅与最大和最小主应力有关,而与中间主应力无关;③三向等压条件下,莫尔应力圆是法向应力σ轴上的一个点圆,不可能与莫尔包络线相切,因而岩石也不可能破坏;④岩石的破裂面并不与岩石中的最大剪应力面相重合,而是取决于其极限莫尔应力圆与莫尔包络线相切处切点的位置,这也说明岩石的破裂不仅与破裂面上的剪应力有关,也与破裂面上出现的法向正应力和表征岩性的内聚力和内摩擦角有关。 总之,莫尔假定考虑了岩石的受力状态、周向应力约束的影响和岩石的本身性能,能较全面的反映岩石的破坏强度特征,但该假定忽视了中间主应力对岩石破坏强度的影响,而事实证明中间主应力对其破坏强度是有一定程度影响的。 二. 论述岩石在复杂应力状态下的破坏类型,并阐述其在工程岩体稳定性研究中的意义 在关于岩石破裂的所有讨论中,破裂面的性质和描述是最重要的,出现的破裂类型可用下图中岩石在各种围压下的行为来说明。 在无围压受压条件下,观测到不规则的纵向裂缝[见图(a)],这个普通现象的解释至今仍然不十分清楚;加中等数量的围压后,图(a)中的不规则性态便由与方向倾斜小于45度 角的单一破裂面所代替[图(b)],这是压应力条件下的典型破裂,并将其表述为剪切破坏,它的特征是沿破裂面的剪切位移,对岩石破裂进行分类的Griggs 和Handin(1960)称它为断层;因为它符合地质上的断层作用,后来有许多作者追随着他们;然而,更可取的似乎是限制术语断层于地质学范围,保留术语剪切破裂于试验范围更好;如果继续增加围压,使得材料成为完全延性的,则出现剪切破裂的网格[图(c)],并伴有个别晶体的塑性。 破裂的第二种基本类型是拉伸破裂,它典型地出现于单轴拉伸中,它的特征是明显的分离,而在表面间没有错动[图(d)]。 在较为复杂的应力条件下出现的破裂,可以认为上述类型之一或其它。如果平板在线载荷之间受压[图(e)],则在载荷之间出现一个拉伸破裂,如果这些载荷是由环绕材料的外套挤入材料的裂缝中引起的,则将破裂表述为侵入破裂,当检查图(a)情况中的破裂面时,它们中的一些部分有剪切破裂的状态。而其他一

岩石力学考试试题(含答案)

岩石力学考试试题 1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于(A )。 (A )岩体中含有大量的不连续面 (B )岩体中含有水 (C )岩体为非均质材料 (D )岩石的弹性模量比岩体的大 2、岩体的尺寸效应是指( C )。 (A )岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系 (B )岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象 (C )岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象 (D )岩体的强度比岩石的小 3 、影响岩体质量的主要因素为( C )。 (A)岩石类型、埋深 (B)岩石类型、含水量、温度 (C)岩体的完整性和岩石的强度 (D)岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深 4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照(A )。 (A)岩石的饱和单轴抗压强度 (B)岩石的抗拉强度 (C)岩石的变形模量 (D)岩石的粘结力

5、下列形态的结构体中,哪一种具有较好的稳定性?( D )(A)锥形(B)菱形(C)楔形(D)方形 6、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面?( A )(A)原生结构面(B)构造结构面 (C)次生结构面 7、岩体的变形和破坏主要发生在( C ) (A)劈理面(B)解理面(C)结构 (D)晶面 8、同一形式的结构体,其稳定性由大到小排列次序正确的是( B ) (A)柱状>板状>块状 (B)块状>板状>柱状 (C)块状>柱状>板状 (D)板状>块状>柱状 9、不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为( A ) (A)聚合型结构体>方形结构体>菱形结构体>锥形结构体(B)锥形结构体>菱形结构体>方形结构体>聚合型结构体(C)聚合型结构体>菱形结构体>文形结构体>锥形结构体(D)聚合型结构体>方形结构体>锥形结构体>菱形结构体10、岩体结构体是指由不同产状的结构面组合围限起来,将岩体分割成相对的完整坚硬的单无块体,其结构类型的划分取决于

高等岩石力学答案

3、简述锚杆支护作用原理及不同种类锚杆的适用条件。 答:岩层和土体的锚因是一种把锚杆埋入地层进行预加应力的技术。锚杆插入预先钻凿的孔眼并固定于其底端,固定后,通常对其施加预应力。锚杆外露于地面的一端用锚头固定,一种情况是锚头直接附着在结构上,以满足结构的稳定。另一种情况是通过梁板、格构或其他部件将锚头施加的应力传递于更为宽广的岩土体表面。岩土锚固的基本原理就是依靠锚杆周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面自身的稳定。岩土锚固的主要功能是: (1)提供作用于结构物上以承受外荷的抗力,其方问朝着锚杆与岩土体相接触的点。 (2)使被锚固地层产生压应力,或对被通过的地层起加筋作用(非顶应力锚杆)。

(3)加固并增加地层强度,也相应地改善了地层的其他力学性能。 (4)当锚杆通过被锚固结构时.能使结构本身产生预应力。 (5)通过锚杆,使结构与岩石连锁在一起,形成一种共同工作的复合结构,使岩石能更有效地承受拉力和剪力。 锚杆的这些功能是互相补允的。对某一特定的工程而台,也并非每一个功能都发挥作用。 若采用非预应力锚杆,则在岩土体中主要起简单的加筋作用,而且只有当岩土体表层松动变位时,才会发挥其作用。这种锚固方式的效果远不及预应力锚杆。效果最好与应用最广的锚固技术是通过锚固力能使结构与岩层连锁在一起的方法。根据静力分析,可以容易地选择锚固力的大小、方向及其荷载中心。由这些力组成的整个力系作用在结构上,从而能最经济有效地保持结构的稳定。采用这种应用方式的锚固使结构能抵抗转动倾倒、沿底脚的切向位移、沿下卧层临界面上的剪切破坏及由上举力所产生的竖向位移。 岩土的锚杆类型: (1)预应力与非预应力锚杆 对无初始变形的锚杆,要使其发挥全部承载能力则要求锚杆头有较大的位移。为了减少这种位移直至到达结构物所能容许的程度,一般是通过将早期张拉的锚杆固定在结构物、地面厚板或其他构件上,以对锚杆施加预应力,同时也在结构物和地层中产生应力,这就是预应力锚杆。 预应力锚杆除能控制结构物的位移外,还有其它有点: 1安装后能及时提供支护抗力,使岩体处于三轴应力状态。 2控制地层与结构物变形的能力强。 3按一定密度布臵锚杆,施加预应力后能在地层内形成压缩区,有利于地层稳定。 4预加应力后,能明显提高潜在滑移面或岩石软弱结构面的抗剪强度。 5张拉工序能检验锚杆的承载力,质量易保证。 6施工工艺比较复杂。 (2)拉力型与压力型锚杆 显而易见,锚杆受荷后,杆体总是处于受拉状态的。拉力型与压力型锚杆的主要区别是在锚杆受荷后其固定段内的灌浆体分别处于受拉或受压状态。拉力型锚杆的荷载是依赖其固定段杆体与灌浆体接触的界面上的剪应力(粕结应力)由顶端(固定段与自由段交界处)向底端传递的。锚杆工作时,固定段的灌浆体易出现张拉裂缝.防腐件能差。

岩石力学试题及答案

岩石力学试卷(闭卷) 、填空题(每空1分,共20 分) 1、沉积岩按结构可分为()、(),其中,可作为油气水在地下的良好储层的是(),不能储存流体,但是可作为油气藏的良好盖层的是()。 2 、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律,许多学者定义了一些基本变形单元,它们是()、()、()。 3、在水力压裂的加压过程中,井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力,当此拉应力达到地层的()时,井眼发生破裂。此时的压力称为()。当裂缝扩展到()倍的井眼直径后停泵,并关闭液压系 统,形成(),当井壁形成裂缝后,围岩被进一步连续地劈开的压力称为( 、选择题(每题2分,共10 分) 1、格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的原因是( A 、该准则不是针对岩石材料的破坏准则 B、该准则没有考虑岩石的非均质的特性 C、该准则忽略了岩石中裂隙的相互影响 2、在地下,岩石所受到的应力一般为()。 A、拉应力 B、压应力 C、剪应力 3、一般情况下,岩石的抗拉强度()抗压强度。 A、等于 B、小于 C、大于 4、地层坍塌压力越高,井壁越()。 A、稳定 B、不稳定 C、无关 5、初始地应力主要包括() A 、自重应力和残余应力 B 、构造应力和残余应力 C、自重应力和构造应力 三、判断改错题(每题2分,共10 分) 1、岩石中的孔隙和裂隙越多,岩石的力学性质越好。)。如果围岩渗透性 很好,停泵后裂缝内的压力将逐渐衰减到()。 4、通常情况下,岩石的峰值应力及弹性模量随着应变率降低而),而破坏前应变则随着应变率降低而()。 5、一般可将蠕变变形分成三个阶段:第一蠕变阶段或称( 变阶段或称()。但蠕变并一定都出现这三个阶段。 );第二蠕变阶段或称();第三蠕6、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()。

河海大学本科岩石力学2010春季考试答案

2009~2010学年第二学期《岩石力学》期末试卷答案 班级:土木2007-岩土方向 考试科目:《岩石力学》 姓名 学号 成绩 一、 选择题(每题1分,共20分) 1. 已知岩样的容重为γ,天然含水量为0w ,比重为s G ,40C 时水的容重为w γ,则该岩样的饱和容重m γ为( A ) A. ()()w s s G w G γγ++-011 B. ()()w s s G w G γγ+++011 C. ()()γγ++-s s w G w G 011 D. ()()w s s G w G γγ+--011 2. 岩石中细微裂隙的发生和发展结果引起岩石的( A ) A .脆性破坏 B. 塑性破坏 C. 弱面剪切破坏 D. 拉伸破坏 3. 同一种岩石其单轴抗压强度为c R ,单轴抗拉强度t R ,抗剪强度f τ之间一般关系为( C ) A.f c t R R τ<< B. f t c R R τ<< C. c f t R R <<τ D. t f c R R <<τ 4. 岩石的蠕变是指( D ) A. 应力不变时,应变也不变; B. 应力变化时,应变不变化; C. 应力变化时,应变呈线性随之变化; D. 应力不变时应变随时间而增长 5. 模量比是指(A ) 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 .岩体的 弹性模量和它的单轴抗压强度之比 6. 对于均质岩体而言,下面岩体的那种应力状态是稳定状态( A ) A.??σσσσsin 23131<++-cctg B.?? σσσσsin 23131>++-cctg C. ??σσσσsin 23131=++-cctg D.??σσσσsin 23131≤++-cctg 7. 用RMR 法对岩体进行分类时,需要首先确定RMR 的初始值,依据是( D ) A .完整岩石的声波速度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 B. 完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与不支护自稳时间 C. 完整岩石的弹性模量、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 D. 完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况 8. 下面关于岩石变形特性描述正确的是( B ) A. 弹性就是加载与卸载曲线完全重合,且近似为直线 B. 在单轴实验中表现为脆性的岩石试样在三轴实验中塑性增强 C. 加载速率对应力-应变曲线没有影响 D. 岩基的不均匀沉降是由于组成岩基的不同岩石材料含水量不同导致的

岩石力学试卷二及答案

20~20学年第学期级专业试题 学号:姓名: ……………………………………密…………封……………线………………………………… 一二三四五六七八九总分 一、简答题:(30分) 1、岩石的常用物理指标有哪些?它们与岩石的强度之间大致有什么关系?(5分) 2、现场测定岩体变形指标的试验方法有哪些?(5分) 3、简述水对岩石强度的影响。(5分) 4、影响岩石应力-应变曲线主要因素有哪些?是如何影响的?(5分) 5、什么是岩体初始应力场?岩体内产生应力的原因有哪些?(5分) 第1页共6 页

20~20学年第学期级专业试题 学号:姓名: ……………………………………密…………封……………线………………………………… 6、何谓喷锚支护,它与传统的老式支护有何区别?(5分) 二、作图题(5分) 什么是岩石的蠕变?试作图说明岩石流变三阶段的特点: 三、填空题: (0.5/空)(共20分) 1、岩石力学是研究岩石的,是探讨岩石对 。岩石力学研究的主要领域可概括为、、。研究方法主要有、、、。 2、岩石的破坏形式:、、。 3、影响岩石抗压强度的主要因素一般有:、和、、 、、、、、等。 4、格里菲斯理论把岩石看作为有材料,岩石之所以破坏是由于在 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 第2页共6 页20~20学年第学期级专业试题

应力集中所致外,还可以是引起裂隙沿裂隙长轴方向发生 。 5、已知材料的弹性模量E 和泊松比μ,用它们来表示G:λ:、 K:。 6、在1=o k 的四周等压地应力场rH v h ==σσ作用下,围岩中的径向应力r σ都岩体中的初始应力;切向应力θσ则岩体中的初始应力,在洞壁上达最大值。由理论上可以证明,开挖洞室的影响范围是。 7、岩压力是由于洞室开挖后岩体和而形成的。由于岩体而对支护或衬砌的压力,称为“变形压力”;将由于岩体而而对支护或衬砌的压力,称为“松动压力”。 8、按压力拱理论分析,在可形成压力拱的洞室内,压力拱的高度是 ,洞室顶部的最大垂直压力在拱轴线上大小为,洞室任何其它点的垂直山岩压力等于。 四、选择题:(2/题)(共10分) 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、a.)(42 y xy Rt Rt στ+=( ) b.)(42 y xy Rc Rt στ+=( ) c.)(42 x xy Rt Rt στ+= ( ) d.)(42 x xy Rc Rt στ+= ( ) 3、岩质边坡的圆弧滑动破坏,一般发生在( )。 (A )不均匀岩体 (B )薄层脆性岩体 (C )厚层泥质岩体 (D )多层异性岩体 4、计算岩基极限承载力的公式中,承载力系数主要取决于下列哪一个指标? ( ) (A ) (B )C (C ) (D )E 5、下列关于岩石初始应力的描述中,哪个是正确的?( )。 (A )垂直应力一定大于水平应力; (B )构造应力以水平应力为主; (C )自重应力以压应力为主 ; (D )自重应力和构造应力分布范围基本一致; 第 3页 共 6 页 20~20学年 第学期 级专业 试题 学号: 姓名: ……………………………………密…………封……………线………………………………… 五、计算题:(35分)

最新岩石力学试卷二及答案

20 ~20 学年第学期级专业试题 学号:姓名: ……………………………………密…………封……………线………………………………… 1、岩石的常用物理指标有哪些?它们与岩石的强度之间大致有什么关系?(5分) 2、现场测定岩体变形指标的试验方法有哪些?(5分) 3、简述水对岩石强度的影响。(5分) 4、影响岩石应力-应变曲线主要因素有哪些?是如何影响的?(5分) 5、什么是岩体初始应力场?岩体内产生应力的原因有哪些?(5分)

20 ~20 学年第学期级专业试题 学号:姓名: ……………………………………密…………封……………线………………………………… 6、何谓喷锚支护,它与传统的老式支护有何区别?(5分) 二、作图题(5分) 什么是岩石的蠕变?试作图说明岩石流变三阶段的特点: 三、填空题: (0.5/空)(共20分) 1、岩石力学是研究岩石的,是探讨岩石对 。岩石力学研究的主要领域可概括为、、。 研究方法主要有、、、。 2、岩石的破坏形式:、、。 3、影响岩石抗压强度的主要因素一般有:、和、、 、、、、、等。 4、格里菲斯理论把岩石看作为有材料,岩石之所以破坏是由于在 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

20 ~20 学年 第 学期 级 专业 试题 应力集中所致外,还可以是 引起裂隙沿裂隙长轴方向发生 。 5、已知材料的弹性模量E 和泊松比μ,用它们来表示G: λ: 、 K: 。 6、在1=o k 的四周等压地应力场rH v h ==σσ作用下,围岩中的径向应力r σ都 岩体中的初始应力;切向应力θσ则 岩体中的初始应力,在洞壁上达最大值 。由理论上可以证明,开挖洞室的影响范围是 。 7、岩压力是由于洞室开挖后岩体 和 而形成的。由于岩体 而对支护或衬砌的压力,称为“变形压力”;将由于岩体 而而对支护或衬砌的压力,称为“松动压力”。 8、按压力拱理论分析,在可形成压力拱的洞室内,压力拱的高度是 ,洞室顶部的最大垂直压力在拱轴线上大小为 ,洞室任何其它点的垂直山岩压力等于 。 四、选择题:(2/题)(共10分) 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、a.)(42 y xy Rt Rt στ+= ( ) b. )(42 y xy Rc Rt στ+= ( ) c. )(42 x xy Rt Rt στ+= ( ) d. )(42 x xy Rc Rt στ+= ( ) 3、岩质边坡的圆弧滑动破坏,一般发生在( )。 (A )不均匀岩体 (B )薄层脆性岩体 (C )厚层泥质岩体 (D )多层异性岩体 4、计算岩基极限承载力的公式中,承载力系数 主要取决于下列哪一个指标? ( ) (A ) (B )C (C ) (D )E 5、下列关于岩石初始应力的描述中,哪个是正确的?( )。 (A )垂直应力一定大于水平应力; (B )构造应力以水平应力为主;

岩石力学模拟题汇总

《岩石力学》模拟题(补) 一.名词解释 1.冲击地压(岩爆):是坚硬围岩中积累了很大的弹性变形能,并以突然爆发的形式释放出的压力。 2.边坡安全系数:沿着最危险破坏面作用的最大抗滑力(或力矩)与下滑力(或力矩)的比值。即:F = 抗滑力/下滑力 3.“让压”支护:就是允许井巷在一定范围内变形,使围岩内部储存的弹性能释放,从而减少支架的支护抗力。 4.蠕变:岩石在受力大小和方向不变的条件下,其变形随时间的变化而增加的现象。 5.全应力应变曲线: 反映岩石在受压后的应力应变关系,包括岩石破坏后的应力应变关系曲线。 6.应力集中系数:K = 开挖巷道后围岩的应力/开挖巷道前围岩的应力= 次生应力/原岩应 7.松弛:是指介质的变形(应变)保持不变,内部应力随时间变化而降低的现象。 8.准岩体抗压强度:用室内岩石的抗压强度与岩体的龟裂系数之积为岩体的准岩体抗压强度。 9.边坡稳定性系数:稳定系数F (安全系数)的定义为沿着最危险破坏面作用的最大抗滑力(或力矩)与下滑力(或力矩)的比值。即:F = 抗滑力/下滑力 10.岩石质量指标(RQD ):RQD= %1001010 钻孔长度 )岩芯累积长度以上(含cm cm 11.全应力-应变曲线:全应力应变曲线:能显示岩石在受压破坏过程中的应力、变形特性,特别是破坏后的强度与力学性质的变化规律。 12.岩石的完整性系数:反映岩石节理裂隙发育的指标,用声波在岩体中的传播速度与岩石块中的传播速度之比的平方表示。 二.问答题 1. 岩石的流变模型的基本元件有哪几种?分别写出其本构关系。 答:流变模型有三个基本元件: 弹性元件、塑性元件和粘性元件 (1) 弹性元件:是一种理想的弹性体,其应力应变关系为:

岩石力学复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 岩石力学(专科) 一、名词解释: 1.岩体 2.围岩 3.稳定蠕变 4.柔性支护 5.塑性破坏 6.稳定蠕变 7.剪胀8.长期强度 9.脆性破坏10.端部效应 11.构造应力12.松脱地压 13.非稳定蠕变14.结构面充填度 15.变形地压16.延性 17.蠕变18.岩体结构 19.真三轴试验20.扩容 21.剪胀率 二、问答题: 1.解释锚杆支护的挤压加固作用,并指出其适用条件。 2.说明不连续面的起伏对不连续面抗剪强度的作用,写出无充填规则齿状不连续面的抗剪强度表达式。 3.解释锚杆支护的组合作用,并指出其适用条件。 4.什么是常规三轴压缩试验?试指出在常规三轴试验中,随围压增大,岩石的抗压强度和变形特征。 5.解释断层和水对露天矿边坡稳定性的作用。 6.说明岩石单轴压缩试验中产生端面效应的原因,如何消除端部效应对试验结果的影响? 7.岩石有哪些基本破坏方式?莫尔-库论理论和格里菲斯理论分别适用于哪种破坏方式? 8.对岩石进行三轴压缩试验,试问在不同的围压条件下,岩石的变形性质、弹性模量和强度可能发生的变化是什么? 9.简述采用喷射混凝土对巷道进行支护的力学作用。 10.如何根据岩石的单轴压缩试验曲线确定岩石的三种弹模?岩石的三种弹模分别反映岩石的什么特征? 11.岩石在普通试验机上进行单轴压缩试验,试问有哪几种典型的应力应变曲线形式(要求画出相应的曲线)? 三、判断题: 1.图1所示为被一组节理切割的岩体所处的受力状态(应力圆)以及组成岩体的岩石的强度曲线(a )和节理强度曲线(b ),图中节理面法线与最大主应力之间的夹角为α。试判别图中表示的分析结果是否正确。 [ ] a.岩体沿节理剪切破坏( ) b. 岩体沿节理剪切破坏( ) 图1 2.设计一条水平坑道断面如图2所示,其长轴与原岩应力分量p 平行,短轴与原岩应力分量q 平行。已知1/>q p 。这样的坑道断面布置将使围岩处于较好的应力状态或是不好的应力状态。 [ ]

博士课程设置汇总

博士研究生培养方案节选 一、课程设置 博士生课程设置实行学分制,具体的课程设置为:公共必修课、专业必修和选修课、专业补修课程等。博士生必须至少修满18学分(1学分相当于18学时)。学位课考试成绩75分及以上为合格。 1、总学分不低于18学分,其中学位课不低于11学分,非学位课不低于5学分,必修环节2学分,专业选修课程门数不限,一外为非英语的必修。 2、补修课程为同等学历或硕士阶段为非本专业的博士生需修的课程。对有特殊情况的博士生(如跨学科、同等学力考取者),根据本专业知识结构需要和学生状况,由导师指定两门博士阶段课程作为补修课(跟同专业的硕士生上课)。需补修的博士生必须参加考试,并记入个人培养计划,没有补修成绩或补修课程考试不合格者不得进入论文答辩。 3、学术报告:2学分,其中作学术报告1学分,参加学术报告1学分。每位博士生至少要参加8次以上学术报告会方可获得1学分,并至少要作2次学术报 告方可获得另1学分。 4、开题报告要有详尽的文献综述,文字不少于5000字,阅读和引用文献不少于50篇,其中至少10篇为外文文献。 二、其它要求 发表学术论文要求:博士研究生在学期间,必须在中国科技论文统计源期刊上以安徽理工大学名义第一作者身份(若以第二作者,则导师须为第一作者)公开发表3篇以上(含3篇)与科研课题有关的(或阶段性的)学术论文,其中2篇应为核心期刊或1篇被EI、SCI或ISTP收录(含在国际会议论文集上发表论文)。 毕业论文参考文献要求:论文引用的参考文献在100篇以上,其中近5年的参考文献不少于80%,外文文献原则上不少于四分之一。

02 煤层气与瓦斯地质 03 能源地质 04 煤矿开采地质条件评价 05 煤矿工程地质 06 矿井水害防治 07 开采地质条件评价 08 变形监测与灾害预报10 GNSS集成导航定位技术 11 矿井水文地质 12 矿井工程地质 13 矿区环境地质 14 矿山水文与工程地质 15 水资源与环境 16 地下水污染与防治

岩石力学试卷二试题及答案B

20 ~20 学年第学期级地质工程、岩土工程专业岩石力学试题 学号:姓名: ……………………………………密…………封……………线………………………………… 一二三四五六七八九总分 一、简答题:(30分) 1、岩石的常用物理指标有哪些?它们与岩石的强度之间大致有什么关系?(5分) 2、现场测定岩体变形指标的试验方法有哪些?(5分) 3、简述水对岩石强度的影响。(5分) 4、影响岩石应力-应变曲线主要因素有哪些?是如何影响的?(5分) 5、什么是岩体初始应力场?岩体内产生应力的原因有哪些?(5分) 第1页共6 页

学号:姓名: ……………………………………密…………封……………线………………………………… 6、何谓喷锚支护,它与传统的老式支护有何区别?(5分) 二、作图题(5分) 什么是岩石的蠕变?试作图说明岩石流变三阶段的特点: 三、填空题: (0.5/空)(共20分) 1、岩石力学是研究岩石的,是探讨岩石对 。岩石力学研究的主要领域可概括为、、。 研究方法主要有、、、。 2、岩石的破坏形式:、、。 3、影响岩石抗压强度的主要因素一般有:、和、、 、、、、、等。 4、格里菲斯理论把岩石看作为有材料,岩石之所以破坏是由于在 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 第 2 页共6 页

应力集中所致外,还可以是 引起裂隙沿裂隙长轴方向发生 。 5、已知材料的弹性模量E 和泊松比μ,用它们来表示G: λ: 、 K: 。 6、在1=o k 的四周等压地应力场rH v h ==σσ作用下,围岩中的径向应力r σ都 岩体中的初始应力;切向应力θ σ则 岩体中的初始应力,在洞壁上达最大值 。 由理论上可以证明,开挖洞室的影响范围是 。 7、岩压力是由于洞室开挖后岩体 和 而形成的。由于岩体 而对支护或衬砌的压力,称为“变形压力”;将由于岩体 而而对支护或衬砌的压力,称为“松动压力”。 8、按压力拱理论分析,在可形成压力拱的洞室内,压力拱的高度是 ,洞室顶部的最大垂直压力在拱轴线上大小为 ,洞室任何其它点的垂直山岩压力等于 。 四、选择题:(2/题)(共10分) 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、a.)(42 y xy Rt Rt στ+= ( ) b. ) (42 y xy Rc Rt στ+= ( ) c. )(42 x xy Rt Rt στ+= ( ) d. )(42x xy Rc Rt στ += ( ) 3、岩质边坡的圆弧滑动破坏,一般发生在( )。 (A )不均匀岩体 (B )薄层脆性岩体 (C )厚层泥质岩体 (D )多层异性岩体 4、计算岩基极限承载力的公式中,承载力系数 主要取决于下列哪一个指标? ( ) (A ) (B )C (C ) (D )E 5、下列关于岩石初始应力的描述中,哪个是正确的?( )。 (A )垂直应力一定大于水平应力; (B )构造应力以水平应力为主; (C )自重应力以压应力为主 ; (D )自重应力和构造应力分布范围基本一致; 第 3 页 共 6 页

高等岩石力学练习题详解

岩体力学习题 1、何谓岩体力学? 谈谈你对岩体力学的认识和看法。 1)岩体力学是力学的一个分支学科,是研究岩体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科学,是一门应用型基础学科。 2)认识和看法:对于岩体力学的认识看法,主要还是体现在其形成发展的过程以及研究对象内容所囊括的重要意义。 岩体力学的形成和发展,是与岩体工程建设的发展和岩体工程事故分不开的。岩块物理力学性质的试验,地下洞室受天然水平应力作用的研究,可以追溯到19世纪的下半叶。20世纪初出现了岩块三轴试验,1920年,瑞士联合铁路公司采用水压洞室法,在阿尔卑斯山区的阿姆斯特格隧道中,进行原位岩体力学试验,首次证明岩体具有弹性变形性质。1950~1960年,岩体力学扩大了应用范围,从地下洞室围岩稳定性研究扩展到岩质边坡和地基岩体稳定性研究等。1957年,法国的J.塔洛布尔著《岩石力学》,从岩体概念出发,较全面系统地介绍了岩体力学的理论和试验研究方法及其在水电工程上的应用。至50年代末期,岩体力学形成了一门独立的学科。60年代以来,岩体力学的发展进入了一个新的历史时期,研究内容和应用范围不断扩大,对不连续面力学效应和岩体性能进行了研究,取得了成果和发展;有限元法、边界元法、离散元法先后被引入,岩体中天然应力量测的加强与其分布规律不断被揭示。 岩体力学的理论基础直接来源于弹塑性力学,同时也包含了理论力学、材料力学等方面的知识,只是研究对象细化到了岩土体这一材料上,故而其研究的重要意义在于:大量岩体工程的开展必须要保证其既安全稳定又经济合理,所以要通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。其中,准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性,进而从岩体力学观点出发,选择相对优良的工程场址,防止重大事故,为合理的工程设计提供岩体力学依据,是工程岩体力学研究的根本目的和任务。岩体力学的发展是和人类工程实践分不开的。起初,由于岩体工程数量少,规模也小,人们多凭经验来解决工程中遇到的岩体力学问题。因此,岩体力学的形成和发展要比土力学晚得多。随着生产力水平及工程建筑事业的迅速发展,提出了大量的岩体力学问题。诸如高坝坝基岩体及拱坝拱座岩体的变形和稳定性;大型露天采坑边坡、库岸边坡及船闸、溢洪道等边坡的稳定性;地下洞室围岩变形及地表塌陷;高层建筑、重型厂房和核电站等地基岩体的变形和稳定性;以及岩体性质的改善与加固技术等等。对这些问题能否做出正确的分析和评价,将会对工程建设和生产的安全性与经济性产生显著的影响,甚至带来严重的后果。 2、何谓岩块、岩体? 试比较岩块与岩体,岩体与土有何异同点? 1)岩块: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)岩体:指在地质历史过程中形成的,由岩块和结构面网络组成的,具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体,是岩体力学研究的对象。 3)岩块与岩体:岩块是构成岩体的最小岩石单元体,岩体包含岩块; 岩体与土:土不具有刚性的联结,物理状态多变,力学强度低等,因而也不具有岩体的结构面。 3、何谓岩体分类? RMR 分类和Q 分类各自用哪些指标表示? 怎样求得? 1)岩体分类:在工程地质分组的基础上,通过对岩体的的一些简单和容易实测的指标,将工程地质条件与岩体参数联系起来,并借鉴已建的工程设计、施工和处理等方面成功与失败的经验教训,对岩体进行归类的一种方法。

《高等岩石力学》作业习题

《岩石力学》习题 一、岩体分级 (1)取直径为50mm 、长度为70mm 的标准岩石试件,进行径向点荷载强度试验,测得破坏时的极限荷载为4000N ,破坏瞬间加荷点未发生贯入现象。试确定岩石的单轴抗压强度c R 。 (2)测得某中等风化花岗岩体的压缩波速s m v pm /2777=,剪切波速s m v s /1410=;已知相应岩石的压缩波速s m v pr /5067=,剪切波速s m v s /2251=,重度3/3.22m kN r =。岩石饱和单轴抗压强度MPa R c 40=,根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94),该岩体的基本质量级别为几级? (3)某工程岩体,已测得岩石点荷载强度指标5.2)50(=s I ,岩石的压缩波速s km /6.6,岩体的压缩波速s km /1.4,根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94),该岩体的基本质量级别为几级? 二、岩石强度 (4)自地表向下的岩层依次为:表土层,厚m H 601=,容重31/20m KN =γ,内摩擦角 301=φ,泊松比3.01=μ;砂岩层,厚m H 602=,容重32/25m KN =γ,内摩擦角 452=φ,泊松比 25.02=μ。求距地表m 50及m 100处的原岩中由自重引起的水平应力。 (5)将岩石试件进行一系列单轴试验,求得抗压强度的平均值为0.23MPa ,将同样岩石在0.59 MPa 的围压下进行一系列三轴试验,求得主应力的平均值为2.24 MPa . 请你在Mohr 图上绘出代表这两种试验结果的应力圆,确定其内摩擦角及粘结力. (6)某均质岩石的强度曲线为: 30,40,tan ==+=φφστMPa c c 其中. 试求在侧向围岩应力 MPa 203 =σ的条件下,岩石的极限抗压强度,并求出破坏面的方位.

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