巖體力學復習題

1、巖體力學復習題（2013）一、名詞解釋1、巖體力學是力學的分支學科，是研究巖體在各種力場作用下變形與破壞規(guī)律的理論及其實際應用的科學，是一門應用型基礎學科。2、巖塊是指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。3、結(jié)構(gòu)面是指地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有一定延伸方向和長度，厚度相對較小的地質(zhì)界面或帶。4、巖體是指在地質(zhì)歷史中形成的，由有巖塊和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)組成的，具有一定結(jié)構(gòu)并賦存在一定的天然應力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體5、結(jié)構(gòu)體巖體中被中構(gòu)血切劑切限的巖石塊體6、巖體結(jié)構(gòu)是指巖體中的結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體的排列組合特征。7、巖體完整性系數(shù)/其是指體體縱波系度和丁塊翹波速度之比的

2、平尻8、匕石質(zhì)樁指標及04大丁Wcm的著芯累計氏度與鉆孔進取長度之比的百分數(shù).9、外石的水理怪質(zhì):匕石在水溶液作用下表現(xiàn)出來的氤10、|,右的曰膽匕I是指仁|電裂隙的體視與同體的體以之匕11、心外的吸木率：名力試件在人氣員力和室溫條料下目值吸入水的質(zhì)格%福彩山12巖石的泡水系數(shù)；巖石的吸水率飽和吸水率之比U13萬彳i的軟化祭數(shù)上巖石軟化祭北幺定義為巖石試件的飽和抗壓麗與抗壓強境的比值.14、15、單向抗壓強度：巖石試件在單軸壓力下抵抗破壞的極限能力或極限強度。16、峰值強度：巖石應力應變曲線上對應最大應力值時的強度。17、城余強庾:巖彳院全破埠h;而僅疔內(nèi)摩擦力的強度，18、19、心石的抗螂厘

3、在剪切荷載作用下，巖塊抵抗剪切破壞的顯大劃曳九20、初始模血應力一感變曲或在原點處的切線斜率.21、切線模量;微力一應變曲線直線段的斜率。22、刑歧模吊從應力我變曲線的娘用到曲線上點的連我的斜率，取通常欠的4。巧?！?3、 .24、的威力低于單軸抗IK強度,這應力稱為力勞強度25、26、回滯環(huán)：由于彈性滯后和塑性變形，使得應力應變曲線上的卸荷曲線與其本次的加荷曲線不重合且不能回到原點，而且重新加荷曲線也和上次卸荷曲線不重合，二者構(gòu)成一個封閉的環(huán)，稱之為回滯環(huán)。27爬坡詼既仍時結(jié)構(gòu)血法向位移出陰沐平線的Nk28、張開度：結(jié)構(gòu)面兩壁間的垂直距離。29、動辨模:巖體在動荷載并用下所丁現(xiàn)出來的抑性根M

4、30天然收力，人類丁程活動之前存在于巖體中的質(zhì)力.稱為天然應力或地應力31、時的心力032、構(gòu)造應力：由地質(zhì)構(gòu)造運動而引起的地應力。33、圍巖：在巖體內(nèi)開挖地下胴室，圍巖將在徑向、環(huán)向分別發(fā)生引張及壓縮變形，因此使得原來的徑向壓應力降低，而環(huán)向壓應力升高，通常，將這種應力重分布所涉及的巖體石稱之為圍巖。34、35用*L指II心能用在工.滬上的兀35、36、塑性松動圈：地下開挖后，洞壁的應力集中最大，當它超過圍巖屈服極限時，洞壁圍巖就由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)化為塑性狀態(tài)，塑性范圍內(nèi)圍巖稱為塑性松動圈。37、圍巖抗力：在有壓洞室中，作用有很高的內(nèi)水壓力，并通過洞壁傳遞給圍巖，這時圍巖將產(chǎn)生一個力，稱為圍巖抗力

5、38、邊坡安全系數(shù)：邊坡工程允許的穩(wěn)定性系數(shù)值。39、邊坡穩(wěn)定性系數(shù)：邊坡滑動面抗滑力與滑動力的比例關系。40、幾何邊界條件：構(gòu)成可能滑動巖體的各種邊界面及其組合關系，包括滑動面、切割面和臨空面。二、選擇題1、巖石與巖體的關系是(B)。(A)巖石就是巖體(B)巖體是由巖石和結(jié)構(gòu)面組成的(C)巖體代表的范圍大于巖石(D)巖石是巖體的主要組成部分2、大部分巖體屬于(D)。(A)均質(zhì)連續(xù)材料(B)非均質(zhì)材料(C)非連續(xù)材料(D)非均質(zhì)、非連接、各向異性材料3、影響巖體質(zhì)量的主要因素為(C)。(A)巖石類型、埋深(B)巖石類型、含水量、溫度(C)巖體的完整性和巖石的強度(D)巖體的完整性、巖石強度、裂

6、隙密度、埋深4、我國工程巖體分級標準中巖石的堅硬程度確定是按照(A)。（A）巖石的飽和單軸抗壓強度（B）巖石的抗拉強度（C）巖石的變形模量（D）巖石的粘結(jié)力5、下列形態(tài)的結(jié)構(gòu)體中，哪一種具有較好的穩(wěn)定性？（D）（A）錐形（B）菱形（C）楔形（D）方形6、沉積巖中的沉積間斷面屬于哪一種類型的結(jié)構(gòu)面？（A）（A）原生結(jié)構(gòu)面（B）構(gòu)造結(jié)構(gòu)面（C）次生結(jié)構(gòu)面7、巖體的變形和破壞主要發(fā)生在（C）（A）劈理面（B）解理面（C）結(jié)構(gòu)面（D）晶面8、同一形式的結(jié)構(gòu)體，其穩(wěn)定性由大到小排列次序正確的是（B）（A）柱狀板狀塊狀（B）塊狀板狀柱狀（C）塊狀柱狀板狀（D）板狀塊狀柱狀9、不同形式的結(jié)構(gòu)體其巖體穩(wěn)定性的

7、由大到小的排列次序為（A）（A）聚合型結(jié)構(gòu)體方形結(jié)構(gòu)體菱形結(jié)構(gòu)體錐形結(jié)構(gòu)體（B）錐形結(jié)構(gòu)體菱形結(jié)構(gòu)體方形結(jié)構(gòu)體聚合型結(jié)構(gòu)體（C）聚合型結(jié)構(gòu)體菱形結(jié)構(gòu)體文形結(jié)構(gòu)體錐形結(jié)構(gòu)體（D）聚合型結(jié)構(gòu)體方形結(jié)構(gòu)體錐形結(jié)構(gòu)體菱形結(jié)構(gòu)體10、 巖體結(jié)構(gòu)體是指由不同產(chǎn)狀的結(jié)構(gòu)面組合圍限起來，將巖體分割成相對的完整堅硬的單無塊體，其結(jié)構(gòu)類型的劃分取決于（D）（A）結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)（B）結(jié)構(gòu)體型式（C）巖石建造的組合（D）三者都應考慮11、在我國工程巖體分級標準中，軟巖表示巖石的飽和單軸抗壓強度為（C）。（A）1530MPa（B）5MPa（C）515MPa（D）2MPa12、我國工程巖體分級標準中巖體完整性確定是依據(jù)（D

8、）。（A）RQD（B）節(jié)理間距（C）節(jié)理密度（D）巖體完整性指數(shù)或巖體體積節(jié)理數(shù)13、 在我國工程巖體分級標準中，巖體基本質(zhì)量指標是由哪兩個指標村確定的？（B）。（A）RQD和節(jié)理密度（B）巖石單軸飽和抗壓強度和巖體的完整性指數(shù)（C）地下水和RQD（D）節(jié)理密度和地下水14、我國工程巖體分級標準中是根據(jù)哪些因素對巖石基本質(zhì)量進行修正的？（D）。地應力大小；地下水；結(jié)構(gòu)面方位；結(jié)構(gòu)面粗糙度。（A），（B），（C）（D），15、巖石的吸水率是指（B）。（A）巖石試件吸入水的重量和巖石天然重量之比（B）巖石試件吸入水的重量和巖石干重量之比（C）巖石試件吸入水的重量和巖石飽和重量之比（D）巖石試件天然

9、重量和巖石飽和重量之比16、已知某巖石飽水狀態(tài)與干燥狀態(tài)的抗壓強度之比為0.72，則該巖石（A）。（A）軟化性強，工程地質(zhì)性質(zhì)不良（B）軟化性強，工程地質(zhì)性質(zhì)較好（C）軟化性弱，工程地質(zhì)性質(zhì)較好（D）軟化性弱，工程地質(zhì)性質(zhì)不良17、在巖石的含水率試驗中，試件烘干時應將溫度控制在（D）。（A）95105（B）100105（C）100110（D）10511018、巖石的彈性模量一般指（A）。（A）彈性變形曲線的斜率（B）割線模量（C）切線模量（D）割線模量、切線模量及平均模量中的任一種19、巖石的割線模量和切線模量計算時的應力水平為（B）。C）20、由于巖石的抗壓強度遠大于它的抗拉強度，所以巖石屬

10、于（A）。（A）脆性材料（B）延性材料（C）堅硬材料（D）脆性材料，但圍壓較大時，會呈現(xiàn)延性特征21、剪脹（或擴容）表示（D）。（A）巖石體積不斷減少的現(xiàn)象（B）裂隙逐漸閉合的一種現(xiàn)象（C）裂隙逐漸漲開的一種現(xiàn)象（D）巖石的體積隨壓應力的增大逐漸增大的現(xiàn)象22、剪脹（或擴容）發(fā)生的原因是由于（D）。（A）巖石內(nèi)部裂隙閉合引起的（B）壓應力過大引起的（C）巖石的強度大小引起的（D）巖石內(nèi)部裂隙逐漸張開的貫通引起的23、巖石的抗壓強度隨著圍巖的增大（A）。（A）而增大（B）而減?。–）保持不變（D）會發(fā)生突變24、劈裂試驗得出的巖石強度表示巖石的（B）。（A）抗壓強度（B）抗拉強度（C）單軸抗拉強

11、度（D）剪切強度25、格里菲斯強度準則不能作為巖石的宏觀破壞準則的原因是（D）。（A）它不是針對巖石材料的破壞準則（ B ）它認為材料的破壞是由于拉應力所致（ C ）它沒有考慮巖石的非均質(zhì)特征（ D ）它沒有考慮巖石中的大量身長裂隙及其相互作用26、當巖石處于三向應力狀態(tài)且比較大的時候，一般應將巖石考慮為（B ）。A ）彈性體（ C ）彈塑性體B ）塑性體D ）完全彈性體27、在巖石抗壓強度試驗中，若加荷速率增大，則巖石的抗壓強度（A）增大（B）減小 （C）不變 （D）無法判斷A ）。28、 按照庫侖 莫爾強度理論，應力作用方向的夾角為（ C（A） 45 （ B） 45 + 2若巖石強度曲線是

12、一條直線，）。則巖石破壞時破裂面與最大主(C) 45 -229、在缺乏試驗資料時，一般取巖石抗拉強度為抗壓強度的（A） 1/21/5（ C） 25 倍30、 下列研究巖石彈性、模型？（ C ）一般取巖石抗拉強度為抗壓強度的（B） 1/101/50D ） 1050 倍塑性和粘性等力學性制裁的理想力學模型中，D) 60B)哪一種被稱為凱爾文（ A ）彈簧模型（ B ）緩沖模型（C ）彈簧與緩沖器并聯(lián)（31、按照格理菲斯強度理論，脆性巖體破壞主要原因是（A ）受拉破壞B ）受壓破壞32、巖體的強度小于巖石的強度主要是由于（C）彎曲破壞A ）。D ）彈簧與緩沖器串聯(lián)A ）。（ D ）剪切破壞33、34

13、、(ABCD） ）巖體含有水 ）巖體為非均質(zhì)材料 ）巖體中含有大量的不連續(xù)面巖體中含有水巖體為非均質(zhì)材料巖石的彈性模量比巖體的大巖體的尺寸效應是指（C ）。(） ）巖體力學參數(shù)試件增大而增大現(xiàn)象 ）巖體力學參數(shù)試件增大而減少現(xiàn)象 ）巖體的力學參數(shù)與試件的尺寸沒有什么關系 巖體的力學參數(shù)隨試件的增大而增大的現(xiàn)象 巖體的力學參數(shù)隨試件的增大而減少的現(xiàn)象 巖體的強度比巖石的小初始地應力主要包括（C ）。（ A ）自重應力（ C ）自重應力和構(gòu)造應力35、初始地應力是指（A（D）。（ B ）構(gòu)造應力殘余應力（ A ）未受開挖影響的原始地應力（ B ）未支護時的圍巖應力（ C ）開挖后巖體中的應力（ D

14、 ）支護完成后圍巖中的應力36、構(gòu)造應力的作用方向為（ B）。A、鉛垂方向B 、近水平方向C、斷層的走向方向D 、傾斜方向B ）。37、下列關于巖石初始應力的描述中，哪個是正確的？（A）垂直應力一定大于水平應力（B）構(gòu)造應力以水平應力為主（C）自重應力以壓應力為主（D）自重應力和構(gòu)造應力分布范圍基本一致38、如果不時行測量而想估計巖體的初始應力狀態(tài)，則一般假設側(cè)壓力系數(shù)為下列哪一個值比較好？（B）（A）0.5（B）1.0（C）139、測定淺部鉆孔巖體的初始應力時，最普遍采用的方法是（B）（A）應力恢復（B）應力解除法（C）彈性波法（D）模擬試驗40、在工程實踐中，洞室圍巖穩(wěn)定性主要取決于（B）

15、。（A）巖石強度（B）巖體強度（C）結(jié)構(gòu)體強度（D）結(jié)構(gòu)面強度三、問答題1、答：從T程覘點出發(fā)*人致H歸納如卜兒方面的內(nèi)容：I）體的地質(zhì)特征及其工科分類”2。*體基本力學性質(zhì),3）卷體力學的試睡和蹲試技術.4）巖體中的大熱應力狀態(tài)a5）模型模擬試檢和原早觀測.6）邊坡巖體,巖基以及地下洞體/巖基變及和穩(wěn)定性,7）自體工程性質(zhì)的改善與加固.2、巖體力學通常采用的研究方法。哪些?1）I#地質(zhì)毗潟目的是硝黑塊和描雌嶼格構(gòu)性，為號體力學懶一步瞅麟地席麗fm.2）試瞿也其U的上更是方華傳金形和意定性分析把QW要的物隹力學蓼瓢3）敷學力學分析L通過默巖腌朝利用適1的分析方法I預藏巖體也各種力場作用下受拶與

16、穩(wěn)定也4）的分析源這是巖陣力翎克憫腱要的工作方流由于號豺?qū)W中每評陣比學國糊，且信息聯(lián)邛此必麻膨種方法考慮貓網(wǎng)施彳閽今介胴嚼合瑜才踴修酈正嫡。俎腿現(xiàn)階覦常用的方法3、結(jié)構(gòu)面按其成因通常分為哪幾種類型？各自有何特點？答：成因類型：（1）原生結(jié)構(gòu)面一一在成巖過程（建造過程）中形成的結(jié)構(gòu)面。其特征與巖體成因緊密相關，它包括沉積結(jié)構(gòu)面、火成結(jié)構(gòu)面和變質(zhì)結(jié)構(gòu)面。（2）構(gòu)造結(jié)構(gòu)面一一巖體在改造過程中受構(gòu)造應力作用產(chǎn)生的破裂面或破碎帶，如劈裂、節(jié)理、層間錯動及斷層等。它是巖體中分布最廣的一類結(jié)構(gòu)面。結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀空間分布取決于構(gòu)造應力場與巖性條件，他們的力學成因、規(guī)模、發(fā)育歷史及次生變化影響并制約著巖體的工程地

17、質(zhì)性質(zhì)。（3）次生結(jié)構(gòu)面一一次生結(jié)構(gòu)面是指巖體在外營利（風力、卸荷、地下水、應力應變、人工爆破等）作用下形成的結(jié)構(gòu)面。其特點是局限于巖體表層，規(guī)模小、數(shù)量多、多呈無序性,不平整和不連續(xù)狀態(tài)。它們往往是受原生結(jié)構(gòu)面和構(gòu)造結(jié)構(gòu)面控制的，或在此基礎上發(fā)展起來的。4、答：廝宣偉站構(gòu)劃分為5人瓶即：用體狀結(jié)枸，塊技絹內(nèi)、層狀結(jié)構(gòu)，碎裂犒姑構(gòu)、故體狀結(jié)構(gòu).5、一金巖群w化程度可蒯定性撒海策必定附麻來表樂定性群注要/靛&nm程度就按鼬技幡廷案棘謝M醐喇腳福sfc喏土工蠲累規(guī)觸胸蝴懶赧、旗山撇化系翳指麻評儲購WUB6、巖石的吸水性與空隙率有什么關系？答案：因為巖石中包含空隙，才導致巖石吸水性的存在。空隙越多，

18、吸水性越明顯。巖石的吸水率是在常溫常壓下進行的，水只能進入大開空隙，而小開空隙和閉空隙水不能進入，因此它與大開空隙率有關。巖石的飽和吸水率在高壓（或真空）條件下浸水，一般認為水能進入所有開空隙中，因此它與開空隙率有關。7、凹石的單軸壓端試驗中.試M的K徑比,腐寸、加載速率怎樣影響巖石的強度?一iAE期G高科微上巖石的盤度超限甜帆寸越大巖而強度越低J喻速率越片巖布的酸越上8、巖石在三軸壓縮下的變形特征。答：E、科與單軸壓縮基本相同；隨圍壓增加一一三向抗壓強度增加；峰值變形增加；彈性極限增加；巖石由彈脆性向彈塑性、應變硬化轉(zhuǎn)變。9、蠕變各階段特征？CI）初始蠕變階8UAB段）或稱城速蚪受階段，木階

19、段內(nèi).1111線?嚇凹型，特點是應受攝制廉時間增大較快,但其應變率隨時間迅速遞減，到點達到微小值，5）等速蠕變階段）或稱原定喏變階段,本除段內(nèi),曲線？.近似廠紇.即應除時間近似爭遞增熱直到C點.cm加速蠕變階艮cd4）：至本階段蠟變加速發(fā)展至巖。破壞萬點）io、莫爾強度理論的基本觀點？答：莫爾認為：無論巖石處于何種應力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞；破壞時，剪切面上所需的剪應力不僅與巖石性質(zhì)有關，而且與作用在剪切面上的正應力有關。11、莫爾與格里菲斯強度理論的基本觀點？格里菲斯認為：不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質(zhì)上都是拉伸應力引起巖石破壞。12、按剪切強度特征劃分的結(jié)構(gòu)面類型？13、答：平直無充填的

20、結(jié)構(gòu)面、粗糙起伏無充填的結(jié)構(gòu)面、非貫通斷續(xù)的結(jié)構(gòu)面、具有充填物的軟弱結(jié)構(gòu)面。Hoek-Brown的經(jīng)驗方程是什么？備參數(shù)的意義是什么？衿:IHf,將b程如,二+q刑仃（7+9式中：一6為式中力,S為式中的中軸抗為型度b恤，為與苗性及結(jié)椅面情況有關的常丁.山住在求得.14、巖體的動彈性模量與靜彈性模量的關系？答：不管巖體還是巖塊，其動彈性模量普遍大于靜彈性模量，一般兩者的比值Ed/Eme對于完整堅硬的巖體為1.2到2.0；而對于風化，裂隙發(fā)育的巖體和軟弱巖體Ed/Eme較大，一般為1.5到10.0。15、實測天然應力的方法有哪些？各自的基本原理如何？答：應力恢復法：用扁千斤頂使得已解除了應力的巖

21、石恢復到初始應力狀態(tài)。套心法：在鉆孔中安裝變形測量元件，通過測量套心應力解除前后，鉆孔孔徑變化或孔底應變變化或孔壁表面應變變化值來確定天然應力的大小和方向。水壓致裂法：把高壓水泵入由栓塞隔開的試段中。當鉆孔試段中的水壓升高時，鉆孔孔壁的環(huán)向壓應力降低，并在某些點出現(xiàn)拉應力。16、|在靜水“，力狀態(tài)卜.11相魔力的分布有何打征？一門然應力為靜水壓力狀去憶I幡內(nèi)重分布應力與6角無關，儀與臥摩&和恥耐力水平為南關彳鈾1應力/翻飄腦驪颯離確抓良應力邇漸上尢就6招群觥基械蝴就應加R切岫加疝腥姒浙,腦酬叫雌增械其應力邇桿曲儂6身濟隹處基格復列嬲應力水平.17、地下洞室的巖體力學問題有哪些？答：圍巖應力重分

22、布問題一一重分布應力計算圍巖變形與破壞問題一一位移計算、破壞區(qū)確定圍巖壓力問題一一圍巖壓力計算有壓洞室圍巖抗力問題一一圍巖抗力計算18、圍巖壓力按形成原因可分為哪幾類？答：形變圍巖壓力：由于圍巖塑性變形如塑性擠入、膨脹內(nèi)鼓、彎折內(nèi)鼓等形成的擠壓力；松動圍巖壓力：由于圍巖拉裂塌落、塊體滑移及重力坍塌等破壞引起的壓力，這是一種有限范圍內(nèi)脫落巖體重力施加于支護襯砌上的壓力；沖擊圍巖壓力：由巖爆形成的一種特殊圍巖壓力。19、說明普氏地壓計算理論？答：普氏認為：頂板巖石受力作用可形成平衡拱（免壓拱），使上覆巖層壓力通過拱軸轉(zhuǎn)移到兩側(cè)圍巖上，當兩側(cè)圍巖穩(wěn)定時，巷道支架僅承受平衡拱內(nèi)巖石的重力作用。兩幫巖體受拱傳遞壓力作用，產(chǎn)生較大變形，當達到其強度時，兩幫巖體將滑移，失去支撐作用，致使拱寬、拱高加大，頂壓與側(cè)壓增大。20、說明太沙基地壓計算理論？答：太沙基認為：跨度為2a范圍內(nèi)的上部巖石將由于自重而下沉，兩側(cè)摩擦力阻止其下沉，支架所承受的壓力為下滑力與摩擦力之差。21、邊坡巖體中的重分布應力有哪些主要特征？答：1）無論在什么樣的天然應力場下，坡面附近的主應力跡線均明顯偏轉(zhuǎn)，表現(xiàn)