文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 岩体力学模拟试卷一

岩体力学模拟试卷一

岩体力学模拟试卷一
岩体力学模拟试卷一

一、名词解释(每词2分,共20分)

1、结构面

2、蠕变

3、饱和吸水率

4、强度判据 155

5、围岩197

6、剪切刚度74

7、天然应力129

8、 RQD值 117

9、围岩抗力系数222

10、岩石软化性36

二、填空(每空1分,共30分)

1、结构面发育的密集程度通常用()和()表示,结构面形态通常考虑结构面侧壁的()和()

两个方面。

2、表征岩石抗剪强度的基本指标是()和()。

3、垂直层面加压时,岩体的抗压强度比平行层面加压时(大),而变形模量则比平行层面加压

时(小)。

4、有一对共轭剪节理,其中一组走向为N300E,另一组走向为N300W,问形成该剪节理的最大主

应力σ1的方向为(正北);假定岩石强度服从莫尔直线型强度理论,则该岩体的内摩擦角Φ为(30)。

5、测定岩石抗拉强度的方法有()和()。61

6、RMR分类依据的分类指标为()、()、()、()和()。 118

7、从力学的观点出发,岩石的脆性破坏有()和()两种。

8、天然应力为静水压力状态时,洞壁上一点的剪应力为(),径向应力为(),重分布应力中

的()为最大主应力,()为最小主应力。

9、岩体天然应力的测量方法主要有()、()和()。 138

10、按边坡岩体中滑动面形态、数目及组合关系,把边坡岩体破坏类型划分为()、()、()和()四种。 182

三、问答(共30分)

1、试述地下洞室弹性围岩重分布应力的基本特点。(10分)

2、试述粗糙起伏无充填结构面的剪切强度特征(要求图加简要文字说明)。(10分) 76

3、试述岩体中水平天然应力的基本特点。(10分) 134

四、计算(共30分)

1、某岩块的剪切强度参数为:C=50MPa,Φ=600,设岩石强度服从莫尔直线型强度理论。如用该岩石试件做三轴试验,当围压σ3和轴压σ1分别加到50MPa和700MPa后,保持轴压不变,逐渐卸除围压σ3,问围压卸到多少时,岩石试件破坏?(15分)

2、在某岩体中开挖一直径为6m的水平圆形洞室,埋深为400m,已知洞室围岩的剪切强度参数为:C=9MPa,Φ=400,岩体的平均密度ρ=2.7g/cm3,设岩体天然应力比值系数λ=1,试评价该洞室开挖后的稳定性。(15分)

岩石力学考试的题目复习重点

岩石力学考试重点题型分析 第一题:对下列的名词进行解释 1.岩体质量指标RQD 2.岩石的弹性模量和变形模量 3.地应力与次生应力 4.岩石的蠕变与松弛 5.地基承载力 6.弹性变形 7. 等应力轴比 8. 极限承载力 9. 塑性变形 10.岩石本构关系 第二题:填空题 1.根据结构面的成因,通常将其分为三种类型:原生结构面、构造结构面及次生结构面。 2.同一岩石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。 3.岩石的抗剪强度用凝聚力C和内摩擦角Φ来表示 4.隧(巷)道轴线方向一般应与最大主应力平行(一致)。弹性应力状态下,轴对称圆形巷道围岩切向应力σr径向应力σθ的分布和角度无关,应力大小与弹性常数E、υ无关。 5.岩石的变形不仅表现为弹性和塑性,而且也具有流变性质,岩石的流变包括蠕变、松弛和弹性后效。 6.D-P准则是在C-M准则和塑性力学中的Mises准则基础上发展和推广而来的,应力第一不变量I1=__。 7.边坡变形主要表现为松动和蠕动。 8.边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。

9.岩坡的失稳情况,按其破坏方式主要分为崩塌和滑坡两种。 10.地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力,一般分为极限承载力和容许承载力。 11.路基一般分为路堤和路堑两种,高于天然地面的填方路基称为路堤;低于天然地面的挖方路基称为路堑。 第三题:简述题 1.岩石力学的研究内容及研究方法。 2.地下水对岩体的物理作用体现在哪些方面? 3. 简述地应力分布的基本规律。 4.喷砼的支护特点。 5.边坡稳定性的影响因素。 6.岩石的强度指标主要有哪些?各指标是如何定义的? 7.地应力对岩体力学性质的影响体现在哪些方面? 8.边坡平面破坏计算法的假定条件。 第四题:论述题 1.结合下图,说明重力坝坝基深层滑动稳定性计算中:①不按块体极限状态计算的等K 法;②按块体极限状态计算的等K 法的计算思路(块体中各种作用力可以用符号代表)(图见书上424页图8-14a )(第四题) 2. 推导平面问题的平衡微分方程 (图见书上181页图4-2) 3. 根据莫尔—库仑强度理论,推证岩石单轴抗压强度σc 与单轴抗拉强度σt 满足下式: φ φσσsin 1sin 1+-= c t 第五题:计算题: 1. 已知岩样的容重γ=2 2.5kN/m 3,比重80.2=s G ,天然含水量%80=ω,试计算该岩样的孔隙率n ,0=+??+??X y x yx x τσ0 =+??+??Y x y xy y τσ

2011岩石力学考试试题(含答案).

1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于()。 ( 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()。 ( 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()。 (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)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?() (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)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() (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() (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)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() (A)结构面的性质(B)结构体型式 (C)岩石建造的组合(D)三者都应考虑

(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:

(完整版)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 )岩体中含有大量的不连续 ( 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()。 ( 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()。 (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)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?() (A)锥形(B)菱形(C)楔形(D)方形 1、A 2、C 3、C 4、A 5、D 6、A 7、C 8、 B 9、A 10、D

6、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面?() (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() (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() (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)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() (A)结构面的性质(B)结构体型式 (C)岩石建造的组合(D)三者都应考虑 1、A 2、C 3、C 4、A 5、D 6、A 7、C 8、 B 9、A 10、D 选择题 1、在我国工程岩体分级标准中,软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为()。(A)15~30MPa (B)<5MPa (C)5~15MPa (D)<2MPa 2、我国工程岩体分级标准中岩体完整性确定是依据()。

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。 [ ]

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

岩体力学试卷(答案)

中南大学考试试卷标准答案 200 7 –2007学年 2 学期时间110分钟 2008年1 月21 日岩体力学课程48 学时 3 学分考试形式:闭卷 专业年级:城市地下空间专业0501,0502,0503班总分100分,占总评成绩70 % 注:此页不作答题纸,请将答案写在答题纸上 一、名词解释(本题20分,每小题4分) 1.岩体工程:主要指岩基和岩体中的各种地表半地下或地下坑硐。其研究包括岩体初始应力、 围岩稳定、岩基稳定、边坡稳定和岩爆等等问题。 2.岩石质量指标:直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进,连续取芯,回次钻 进所取岩芯中,长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值,以百分比表示。 3.岩石流变:应力不变,应变随时间增大的现象叫蠕变;应变不变,应力随时间减小的现象 叫松弛,统称为流变。 4.次主应力:某个面上的正应力的极值,一般不等于主应力;次应力作用面上仍然有剪应力, 而主应力作用面上无剪应力;只有三个正交平面上的剪应力都为零时,次应力才等于主应 力。 5.围岩:在岩体中的各种坑道,开挖打破了岩体原始应力平衡状态,在其周围一定范围内的 岩体中发生应力重分布,通常将这部分岩体叫围岩。 二、填空题(本题24分,每小题1.5分,共16小题) 1.岩石的全应力应变曲线分为破坏前区、破坏后区两大区段和5个阶段。 2.格里菲斯判据是从材料内部结构研究其破坏机理的良好开端,为岩石的裂缝发展提供了 一个近似理论。 3.岩石弹性模量包括初始弹性模量、切线弹性模量、割线弹性模量。 4.结构面的状态包括几何形态、充填和胶结情况、产状、贯通性和连贯性、密集状态和发 育程度等等。 5.霍克-布朗经验判据在岩体力学的实验室试验结果和岩体力学参数之间架了一座桥梁, 克服了借助经验方法将岩石力学参数进行折减的缺陷。 6.岩体综合调查方法包括钻孔取心调查和沿暴露面调查。 7.常见的岩体工程分类方法包括 RQD质量指标分类方法、RMR分类方法、RQD 、Q方法。 8.边坡破坏基本类型包括圆弧破坏、平面破坏、楔体破坏和倾倒破坏。 三、选择题(本题24分,每小题3分) 1.关于岩石蠕变试验流变力学组合模型元件的描述中,哪一个是错误的 D 。 A.有瞬时弹性应变阶段,有弹性元件; B.瞬时弹性变形后应变随时间发展,有粘性元件; C.应力松弛是不完全松弛,有塑性元件; D.应力松弛是不完全松弛,有粘性元件; 2.关于岩体、结构面(不连续面)、结构体的关系中,哪一个是错误的?B。 A.结构体和结构面是岩体的基本组成部分; B.岩体的静力学特性是固定不变的; C.结构体和结构面的力学特性,岩体结构,地应力是岩体的力学特性基本影响因素; D.在结构体强度高时,岩体的力学特性由结构面的力学特性决定;

岩石力学课后思考题

岩石:是由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而形成的多种矿物颗粒的集合体,是组成地壳的基本物质。 岩体:是相对于岩块而言的,是指地面或地下工程中范围较大的、由岩块(结构体)和结构面组成的地质体。 岩石结构:是指岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。岩石构造:是指岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间排列方式及充填形式。 岩石的密度:是指单位体积岩石的质量,单位为kg/ 3 m。 块体密度:是指单位体积岩石(包括岩石孔隙体积)的质量。 颗粒密度:是岩石固相物质的质量与其体积的比值。 孔隙性:把岩石所具有的孔隙和裂隙特性,统称为岩石的孔隙性。 孔隙率:岩石试件中孔隙体积与岩石试件体积之比 渗透系数:岩石渗透系数是表征岩石透水性的重要指标,渗透系数K 在数值上等于水力梯度为 1 时的渗流速度,单位为cm/s 或m/d。 软化系数:软化系数K R 为岩石试件的饱和抗压强度σ cw (MPa)与干抗压强度σ c (MPa)的比值。 岩石的膨胀性:是指岩石浸水后发生体积膨胀的性质。 岩石的吸水性:岩石在一定的实验条件下吸收水分的能力,称为岩石的吸水性,其吸水量的大小取决于岩石孔隙体积的大小及其敞开或封闭的程度等。 扩容:是指岩石在外力作用下,形变过程中发生的非弹性的体积增长。 弹性模量:是指在单向压缩条件下,弹性变形范围内,轴向应力与试件轴向应变之比,即E =σ ε 。 变形模量:是指岩石在单轴压缩条件下,轴向应力与轴向总应变(为弹性应变ε e 和塑性应变ε p 之和)之比。 泊松比:在单向载荷作用下,横向应变( ε x = ε y )与轴向应变( ε z )之比。 脆性度:通常把抗压强度与抗拉强度的比值称为脆性度,n = c t δ δ 尺寸效应:岩石试件的尺 寸越大,则强度越低,反之越高,这一现象称为尺寸效应。 常规三轴试验:常规三轴试验的应力状态为σ 1 > σ 2 = σ 3 > 0 ,即岩石试件受轴压和围压作用,试验主要研究围压(σ 2 = σ 3 )对岩石变形、强度或破坏的影响。 真三轴试验:真三轴试验的应力状态为σ 1 > σ 2 > σ 3 > 0 ,即岩石试件在三个彼此正交方向上受到不相等的压力,试验的主要目的是研究中间主应力(σ 2 )的影响。 岩石三轴压缩强度:是指岩石在三轴压缩荷载作用下,试件破坏时所承受的最大轴向压应力。流变性:是指介质在外力不变条件下,应力或应变随时间而变化的性质。 蠕变:是指介质随在大小和方向均不改变的外力作用下,介质的变形随时间的变化而增大的现象。 松弛:是指介质的变形(应变)保持不变时,内部应力随时间变化而降低的现象。 弹性后效:是指对介质加载或卸载时,弹性应变滞后于应力的现象。其是一种延迟发生的弹性变形和弹性恢复,外力卸除后最终不留下永久变形。 岩石长期强度:岩石的强度是随外载作用时间的延长而降低,通常把作用时间t → ∞ 的强度(最低值)S ∞ 称为岩石长期强度。 强度准则:它表征岩石破坏条件的应力状态与岩石强度参数间的函数关系,一般可以用破坏条件下(极限应力状态)的应力间关系σ 1 = f (σ 2 , σ 3 ) 或τ = f (σ ) 来表示。通过强度准则判断岩石在什么样应力、应变条件下破坏。 岩石结构与岩石构造有何区别?并举例加以说明。岩石结构是指岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。岩石颗粒间连接方式分为结晶连接和胶结连接两类。岩石构造是指岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间排列方式及充填形式。如层理、片理、流面等。 岩石颗粒间连接方式有哪几种?岩石颗粒间连接方式分为结晶连接和胶结连接两类。

岩石力学试题

岩石力学第二份试卷 Section A Term Explaination术语解释 1.Brittle of rock 岩石的脆性 2.Shear strength of rock 岩石的剪切强度 3.In-situ stress 原(就)地应力 4.Fracture pressure破裂压力 5.Yoang’s modulus 杨氏模量 6.Principal stress主应力 Section B Brief Description简要描述 1.Describe the effective stress principle描述有效应力原理 2.Describe the influence of confining pressure on the deformation and strength characters of rock mechanics描述围压对岩石变形和强度特征的影响 3.Briefly describe the shear strength criterion of Coulomb-Vavier 简要介绍Coulomb-Vavier抗剪强度准则 4.Describe Brazilian test steps and how to obtain the tensile strength of rock with it 描述巴西实验的步骤,以及如何用它获得岩石抗拉强度 Section C calculations计算题 1.In order to study the strength feature of an sandstone ,we select two samples to do the uniaxial compressive strength test .The test results are as follows: the uniaxial compressive strength is 60MPa, the peak strength is 120MPa with the confining pressure of 20MPa. Assuming the shear strength is agreed with Coulomb-Vavier criterion Determine the cohesion and internal friction angle of the rock with Mohr’s circle method. 为了研究砂岩的强度特性, 我们选择两个样本做单轴抗压强度试验。测试结果如下:单轴抗压强度是60 MPa、峰值强度是120 MPa,围压20 MPa。 假设抗剪强度符合Coulomb-Vavier准则, 用莫尔圆方法确定内聚力和岩石 的内摩擦角 2.In an oil field ,well depth is 1000m, sandstone strength confirms to Mohre-Coulomb criterion. Its cohesion is 6.0MPa, its angle of internal friction is 45o, Poisson ratio is 0.25, uniaxial tensile strength is 2MPa. Overburden is 22.6MPa , minimum horizontal in-situ stress is 17MPa , maxmum horizontal in-situ stress is

岩体力学试卷

岩体力学试卷

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

岩体力学试卷 一.名词解释。(30) 1.岩体。 2.结构面。 3.单轴抗压强度。 4.岩石记忆。 5.弹性后效。 6.法向刚度。 7.安全性系数。 8.岩爆。 9.围岩。 10.塑性松动圈。 二.填空题。(23) 1. 岩体按成因可划分为、和。不同成因类型的岩 石的物理力学性质差别很大,工程性质极为多样 2.岩石的弹性变形特性常用和两个常数来表示。当这两个常数为已知时,就可用三维应力条件下的广义胡克定律计算出给定应力状态下的变形。 3.岩石的变形性质按卸荷后变形是否可以恢复可分为变形 和变形两类。 4.岩石的流变主要包括、和。 5. 大量的试验和观察证明,就破坏形式而言,岩石的破坏主要有破 坏、破坏和破坏。 6.岩体基本质量应由受和两个因素确定。 7.在岩体中被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体。结构体的形状主要有、、楔形以及菱形和锥形等,如果风化强烈或挤压严重,也可形成、、等。 8.岩体结构面的剪切变形与、和有关。 三.选择题。(16)

1.岩石的空隙率可分为总空隙率n、总开空隙率n。、大开空隙率n b 、小开空隙 率n a 和闭空隙率n c 几种,其中小开空隙率n a 可表示为。 A、n-n。; B、n-n b ;C、n -n c ; D、n -n b 2.某岩石试件在进行室内试验时发生了流变破坏,这主要是因为岩石试件的应力达到了岩石的极限所致。 A、抗拉强度; B、抗压强度; C、强度; D、屈服。 3.某工程在页岩岩层中开挖一引水隧洞,在隧洞开挖完成以后一段很长的时间内,预先埋设于支护结构和衬砌中的压力传感器显示,支护结构和衬砌中的压力一直在不断变化,这主要是由于的结果。 A、围岩弹性变形; B、围岩塑性变形; C、围岩弹塑性变形; D、围岩蠕变。 4.粘滞系数η是表征岩石蠕变、流动性质的指标,其单位为。 A、Pa·s; B、Pa·s-1; C、N·m·s—1; D、N·s—1。 5.围压对岩石极限强度(峰值强度)有较大影响,随着围压的增加,岩石的三轴极限强度将。 A、减小; B、增大; C、不变; D、不一定增大 6.静载荷试验是指应变速率为的试验。 A、>10-1/s; B、≤10-1/s; C、小于10-1/s且大于10-6/s; D、<10-1/s。 7.岩石的饱水系数大,说明常压下吸水后余留的空隙就愈少,因而,其抗冻性就。 A、越强; B、越差; C、不变; D、不一定差。 8.地应力是岩体的一种基本属性,又是岩体变形破坏的动力因素。以下哪种说话是正确的。 A、岩体的本构关系及其参数受到地应力的影响; B、岩体承载能力受到初始应力的影响; C、岩体破坏机制受到地应力的影响; D、地应力控制岩体应力传播方式和力学介质类型。 四.简答题。(21) 1. 岩体力学研究的对象是什么?它有什么特点? 2. 在岩石三轴试验中,围压对岩石的力学性质有什么影响? 3.影响岩体变形性质的因素。 五.计算题(10) 某均质岩体的纵波波速是,横波波速是,岩石容重,求岩体的动弹性模量,动泊松比和动剪切模量。

岩体力学复习题(整理)

岩体力学复习题 一、判断(含填空) 1、结构面组数越多,岩体强度越接近于结构面强度。(∨)* 2、.在原岩体内存在着原岩应力,其方向与水平方向垂直。(×) 3、岩石蠕变与岩石类别有关,与应力大小有关。(∨) 4、.弱面不仅能承受压缩及剪切作用,还能承受拉伸作用。(×) 5、岩石限制性剪切强度不是固定值,与剪切面上作用的正压力有关。(∨) 6、随开采深度增加,巷道围岩变形将明显增大。(∨) 7、从巷道周边围岩受力情况看,拱型断面巷道要比梯形巷道断面差。(×) 8、塑性变形与静水应力无关,只与应力偏量有关,与剪应力有关。(∨) 9、平行层理面的波速(或动弹性模量)总是大于垂直于层理面。(∨) 10、在我国工程岩体分级标准中,软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为5~15MPa。(∨) 11、岩石三向抗压强度不是一个固定值,将随围压变化而改变。(∨) 12、结构面组数越多,岩体越接近于各向异性。(×) 13、软弱岩层受力后变形较大,表明构造应力在软弱岩层中表现显著。(×) 14、对无粘聚力的松散体,由地表开始侧压力随深度成线性增长。(∨)( 15、我国工程岩体分级标准中是根据①结构面;②地下水;③地应力对岩石基本质量进行修正的。(∨) 16、岩石中含有的亲水性和可溶性矿物越多,软化系数越小。(×) 17、适用于拉伸破坏的判据是格里菲斯判据。(∨) 18、莫尔判据没有考虑中间主应力对岩石破坏的影响。(∨) 19、结构面的剪切刚度,随结构面的规模增大而减小。(∨) 20、随深度的增大,铅直天然应力而增大。(∨) 二、名词解释(含填空) 1、岩石:指地壳中由矿物或岩屑,在地质作用下按一定规律聚集而成的自然物体(或集合体)。 2、岩体:指在自然界中处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征的岩石所组成的集合体(或自然地质体)。 3、结构面:指在地质历史(尤其是地质构造影响)过程所形成的具有一定方向,厚度较小和一定延展长度的地质界面。如:层理、节理、片理等。(包括物质分介面和不连续面),统称结构面。 4、结构体:指由不同产状的结构面相互切割而形成的单元块体(岩块)。 、 5、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。 6、岩体力学:主要研究岩石和岩体力学性能的一门学科,是探讨岩石和岩体在其周围物理环境(力场、温度场、地下水场等)发生变化后,作出响应的一门力学分支。 7、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。 8、构造应力场:通常指导致构造运动的地应力场,或指一定区域内具有生成联系的各种构造行迹在不同部位应力状态的总体。 9、峰值强度:岩石应力应变曲线上对应最大应力值。 10、弹性模量:指岩石受力后在弹性范围内的应力应变的斜率。 11、泊松比:岩石在单向受压条件下,横向应变与纵向应变之比。 12、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。 13、蠕变:在恒定的外力作用下,变形随时间不断增长的现象。

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()。

岩体力学课后习题答案

10.一个5cm*5cm*10cm 的试样,其质量为678g,用球磨机磨成岩粉状并进行风干,天平称得其重量为650g,取其中岩粉60g作颗粒密度试验,岩粉装入李氏瓶前,煤油的读书为0.5cm3,装入岩粉后静置半小时,得读数为20.3cm3,求:该岩石的天然密度、干密度、颗粒密度、岩石天然孔隙率(不计煤油随温度的体积变化)。 解:天然密度:ρ=m/v=678/(5*5*10)=2.7g/cm3干密度:ρd=m s/v=650/(5*5*10)=2.6g/cm3 颗粒密度:ρs=m s/v s=60/(20.3-0.5)=3.0g/cm3 岩石天然孔隙率: n=1-ρd/ρs=1-2.6/3.0=0.133=13.3% 12.已知岩石单元体A-E的应力状态如图所示,并已知岩石的c=4MP,φ=35°,试求: (1)各单元体的主应力的大小、方向,并作出莫尔应力圆。(2)判断在此应力下,岩石单元体按莫尔-库伦理论是否会破坏?(单位:MP) A. σy=5.0 B. τxy=4.0 C. σx=5.0 τxy=2.0 D.σy=6.0,σx=6.0 E. σx=10.0, σy=1.0,τxy=3.0

解:σ1=(σx+σy )/2+22)2( xy y x τσσ+-, σ3=(σx+σy )/2-22)2(xy y x τσσ+- A :①.σ1=(0+5.0)/2+2.5=5.0 ,σ3=(0+5.0)/2-2.5=0 θ=)2arctan(21y x xy σστ-=0° ②.σ1=ξσ3+σc ,σc =2ccos φ/(1-sin φ), ξ=(1+sin φ)/(1-sin φ) 带入数据可得: σc =5.92 ξ=3.69 σ1=ξσ3+σc =3.69σ3+5.92, 带入σ3=0,得σ1=5.92 而题中σ1=5.0,小于5.92,所以岩石单元体不会破坏 B:①.σ1=0+4.0=4.0 ,σ3=0-4.0=-4.0

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)

《岩体力学》课后习题附答案

一、绪论 岩体力学:研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的科学。. 二、1.从工程的观点看,岩体力学的研究内容有哪几个方面? 答:从工程观点出发,大致可归纳如下几方面的内容: 1)岩体的地质特征及其工程分类。2)岩体基本力学性质。3)岩体力学的试验和测试技术。4)岩体中的天然应力状态。5)模型模拟试验和原型观测。6)边坡岩体、岩基以及地下洞室围岩的变形和稳定性。7)岩体工程性质的改善与加固。 2.岩体力学通常采用的研究方法有哪些? 1)工程地质研究法。2)试验法。3)数学力学分析法。4)综合分析法。 二、岩块和岩体的地质基础 一、1、岩块:岩块是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。有些学者把岩块称为结构体、岩石材料及完整岩石等。 2、波速比k v:波速比是国标提出的用来评价岩的风化程度的指标之一,即风化岩块和新鲜岩块的纵波速度之比。 3、风化系数k f:风化系数是国标提出的用来评价岩的风化程度的指标之一,即风化岩块和新鲜岩块饱和单轴抗压强度之比。 4、结构面:其是指地质历史发展过程中,在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度、厚度相对较小的地质面或带。它包括物质分异面和不连续面,如层面、不整合、节理面、断层、片理面等,国内外一些文献中又称为不连续面或节理。 5、节理密度:反映结构发育的密集程度,常用线密度表示,即单位长度内节理条数。 6、节理连续性:节理的连续性反映结构面贯通程度,常用线连续性系数表示,即单位长度内贯通部分的长度。 7、节理粗糙度系数JRC:表示结构面起伏和粗糙程度的指标,通常用纵刻面仪测出剖面轮廓线与标准曲线对比来获得。 8、节理壁抗压强度JCS:用施密特锤法(或回弹仪)测得的用来衡量节理壁抗压能力的指标。 9、节理张开度:指节理面两壁间的垂直距离。

《岩体力学》复习题

复习题 1.影响岩石密度大小的因素有哪些? 岩石的容重和比重 2.岩石的水理性质主要有哪些指标? 吸水性、软化性、透水性和抗冻性 3.岩石的吸水性有哪些指标?岩石的吸水性与岩石的空隙性有怎样的关系? a吸水率、饱水率、饱水系数;b吸水性取决于岩石中空隙的状况,根据岩石的吸水率可以求得岩石的大开空隙率;饱水率可以用来反应岩石中的总开型空隙的多少,饱水系数反应岩石中大开型空隙与小开型空隙的相对发育程度 4.岩石的软化性指的是什么?用什么指标表示? 岩石浸水后其力学强度降低的性能称为岩石的软化性。用软化系数Kd来表示岩石软化性的强弱 5.在单向受压条件下岩石有哪几个变形阶段?各阶段的变形本质是什么?何谓岩石的扩容? A变形阶段分为五个阶段:a压密变形阶段(o-a)段。其变形本质是岩石中的微小裂纹的压密闭合,表现为应力—应变曲线斜率变陡的应力强化现象b弹性变形阶段(a-b)段,其变形本质是岩石固体部分的弹性变形。c非线性变形阶段(b-c)段其变形本质是岩石的结构连接开始被破坏,产生新的微裂纹并逐渐扩展,岩石开始出现塑性变形。d非稳定破裂发展阶段(c-d)段变形的实质是由破裂加剧产生的永久变形。e破裂后阶段(d点后阶段)表明岩石在应力达到峰值后并没有完全丧失承载能力,仍保留有一定的残余强度 B在非稳定破裂发展阶段,纵向应变和横向应变曲线斜率明显变缓,体积应变曲线开始向相反方向转变,体积由压缩转为扩张,这种现象称为岩石的扩容 6.如何定义岩石的弹性模量?在不同的变形阶段弹性模量有什么变化? 弹性模量是岩石试件在受压条件下(或受拉)下,压应力(或拉应力)与所对应发生的轴向应变之比。在不同变形阶段可分为初始模量Ei,切线摸了Ex,割线模量Es 7.何谓岩石的弹性滞后(后效)现象?岩石为什么会有弹性滞后现象? 加荷的岩石在卸荷后,变形不马上恢复,二十经过一段时间的滞后过程的现象称为弹性滞后,岩石的变形是弹性变形。粘弹性 8.岩石的“记忆”指的是什么?有什么实际应用意义?何谓岩石的“应变强化”? 在逐渐循环加荷中,当在加荷曲线上升到卸荷时的应力值时,变性曲线将改变再加荷曲线的斜率,而仍沿原加荷曲线斜率上升的现象称“记忆” 9.岩石在循环荷载作用下的变形、破坏和强度有什么特点?何谓疲劳强度极限? 当荷载低于某一应力水平时,岩石的变形会在反复加、卸荷后趋于稳定而不再持续发展,这一应力水平称为疲劳强度极限 10.岩石有哪几种破坏机理?从岩石在单向受压条件下的不同破坏形式分析岩石抗压强度的物理本质 及破坏机理。

山大《岩石力学》模拟123

山东大学岩石力学课程试卷( A ) 一.填空题 1. 岩石按成因可分为三大类:,,。 2. 测量岩石抗拉强度目前常用的四种方法是: ,,,。 3. 某钻孔的长度为250cm,其中岩芯采取总长度为200cm,而大于10cm的岩芯总长度为157cm,则岩芯取样率为,RQD为。 4. 岩体的初始应力测量分直接测量和间接测量,其中直接测量法包括:, ,,;间接测量法包括:,,,,。 5. 洞室开挖后所产生的围岩压力是由与共同承担。 1、岩浆岩、沉积岩、变质岩 2. 直接拉伸法、抗弯法、劈裂法(或巴西法)、点荷载试验法 3. 80%,63% 4. 直接测量法:扁千斤顶法,水压致裂法,刚性包体应力计法,声发射法间接测量法:应力解除法,应变解除法,松弛应变法,孔壁塌落法,地球物理探测法 5. 岩体、支护结构 二、选择题: 1. 大部分岩体属于。() (D)非均质、非连续、各项异性材料 2. 在岩石单向抗压强度试验中,岩石试件高与直径的比值h/d和试件端面与承压板之间的磨擦力在下列哪种组合下,最容易使试件呈现锥形破裂。() (D)h/d的值和磨擦力的值都较小 3. 由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度,所以岩石属于()。 (B)延性材料 4. 剪胀(或扩容)发生的原因是由于() (B)压应力过大引起的 5. 劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的()。 (D)剪切强度 6. 格里菲斯准则认为岩石的破坏是由于()。 (A)拉应力引起的拉裂破坏 7. 岩体的强度小于岩石的强度主要是由于()。 (C)岩体为非均质材料 8. 岩体的尺寸效应是指()。 (A) 岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系 9. 在我国工程岩体分级标准中,软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为()。 C)5~15MPa 10. 初始地应力主要包括()。 (C)自重应力和构造应力 三、名词解释 1. 裂隙度是指沿着取样线方向,单位长度上节理的数量。 2. 岩体的初始应力是指岩体在天然状态下所存在的内在应力,在地质学中,通常又称它为地应力。

岩体力学计算题

四、岩石的强度特征 (1) 在劈裂法测定岩石单轴抗拉强度的试验中,采用的立方体岩石试件的边长为5cm,一组平行试验得到的破坏荷载分别为、、,试求其抗拉强度。 解:由公式σt=2P t/πa2=2×P t×103/×52×10-4=(MPa) σt1=×= σt2=×= σt3=×= 则所求抗拉强度:σt==++/3=。 (2) 在野外用点荷载测定岩石抗拉强度,得到一组数据如下: 试计算其抗拉强度。(K= 解:因为K=,P t、D为上表数据,由公式σt=KI s=KP t/D2代入上述数据依次得: σt=、、、、、、、。 求平均值有σt=。 (3) 试导出倾斜板法抗剪强度试验的计算公式。 解: 如上图所示:根据平衡条件有: Σx=0 τ-P sinα/A-P f cosα/A=0 τ=P (sinα- f cosα)/A Σy=0 σ-P cosα-P f sinα=0 σ=P (cosα+ f sinα) 式中:P为压力机的总垂直力。

σ为作用在试件剪切面上的法向总压力。 τ为作用在试件剪切面上的切向总剪力。 f为压力机整板下面的滚珠的磨擦系数。 α为剪切面与水平面所成的角度。 则倾斜板法抗剪强度试验的计算公式为: σ=P(cosα+ f sinα)/A τ=P(sinα- f cosα)/A (4) 倾斜板法抗剪强度试验中,已知倾斜板的倾角α分别为30o、40o、50o、和60o,如果试样边长为5cm,据经验估计岩石的力学参数c=15kPa,φ=31o,试估计各级破坏荷载值。(f= 解:已知α分别为30o、40o、50o、和60o,c=15kPa,φ=31o,f=, τ=σtgφ+c σ=P(cosα+ f sinα)/A τ=P( sinα- f cosα)/A P( sinα- f cosα)/A= P(cosα+ f sinα) tgφ/A+c ( sinα- f cosα)= (cosα+ f sinα) tgφ+cA/P P=cA/[( sinα- f cosα)- (cosα+ f sinα) tgφ] 由上式,代入上述数据,计算得: P30=15(kN/mm2)×25×102(mm2)/[( sin30 - ×cos30) - (cos30 + ×sin30) tg31] αsinαcosα( sinα- f cosα) (cosα+ f sinα) (cosα+ f sinα) tgφ P 3 0 4 0

相关文档