2011巖石力學(xué)考試試題含答案

1、1、巖體的強(qiáng)度小于巖石的強(qiáng)度主要是由于()。(A )巖體中含有大量的不連續(xù)面(B )巖體中含有水(C )巖體為非均質(zhì)材料(D )巖石的彈性模量比巖體的大2、巖體的尺寸效應(yīng)是指()。(A )巖體的力學(xué)參數(shù)與試件的尺寸沒(méi)有什么關(guān)系(B )巖體的力學(xué)參數(shù)隨試件的增大而增大的現(xiàn)象(C )巖體的力學(xué)參數(shù)隨試件的增大而減少的現(xiàn)象(D )巖體的強(qiáng)度比巖石的小3、影響巖體質(zhì)量的主要因素為()。(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(qiáng)度(D)巖體的完整性、巖石強(qiáng)度、裂隙密度、埋深4、我國(guó)工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中巖石的堅(jiān)硬程序確定是按照()。(A)巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度(B)巖石的抗

2、拉強(qiáng)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？()(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)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()(A)劈理面(B)解理面(C)結(jié)構(gòu)(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()(A)柱狀 板狀 塊狀(B)塊狀 板狀 柱狀(C)塊狀 柱斗犬 板狀(D)板狀 塊斗大 柱狀9、不同形式的結(jié)構(gòu)體對(duì)巖體穩(wěn)定性的影響程度由大到小的排列次序?yàn)?)(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)錐形名構(gòu)體

3、 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(lái)，將巖體分割成相對(duì)的完整堅(jiān)硬的單無(wú)塊體，其結(jié)構(gòu)類型的劃分取決于()(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(yīng)考慮1、A 2、C 3、C 4、A 5、D 6、A 7、C 8、B 9、A 10、D1、在我國(guó)工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中，軟巖表示巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度為()。(A) 1530MPa(B) 5MPa(C) 515MPa( D) 0.55(D) 0.750.554在我國(guó)工程巖體分

4、級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中，巖體基本質(zhì)量指標(biāo)是由哪兩個(gè)指標(biāo)村確定的？()。(A) RQDF節(jié)理密度(B)巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)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5、我國(guó)工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中是根據(jù)哪些因素對(duì)巖石基本質(zhì)量進(jìn)行修正的？()。地應(yīng)力大??；地下水；結(jié)構(gòu)面方位；結(jié)構(gòu)面粗糙度。(A)，(B)，(C)(D)，&某巖石、實(shí)測(cè)單軸飽和抗壓強(qiáng)度 RC=55MPa完整性指數(shù)KV=0.8,野外鑒別為原層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)面結(jié)合良好，錘擊清脆有輕微回彈，按工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定該巖石的基本質(zhì)量等級(jí)為()（A） I 級(jí)（B） II 級(jí)（C）III 級(jí)（D） IV 級(jí)1、C 2、D 3、D 4、1、初始地應(yīng)力主

5、要包括(A)自重應(yīng)力(C)自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力B 5、D 6、B)。(B)構(gòu)造應(yīng)力(D)殘余應(yīng)力2、初始地應(yīng)力是指()。(B)未支護(hù)時(shí)的圍巖應(yīng)力(D)支護(hù)完成后圍巖中的應(yīng)力(A)未受開挖影響的原始地應(yīng)力(C)開挖后巖體中的應(yīng)力3、構(gòu)造應(yīng)力的作用方向?yàn)?()。A、鉛垂方向B、近水平方向C、斷層的走向方向D、傾斜方向4、下列關(guān)于巖石初始應(yīng)力的描述中，哪個(gè)是正確的？()。(A)垂直應(yīng)力一定大于水平應(yīng)力(B)構(gòu)造應(yīng)力以水平應(yīng)力為主(C)自重應(yīng)力以壓應(yīng)力為主(D)自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力分布范圍基本一致 5、如果不時(shí)行測(cè)量而想估計(jì)巖體的初始應(yīng)力狀態(tài)，則一般假設(shè)側(cè)壓力系數(shù)為下列哪一個(gè)值比較好？()(A) 0.5

6、(B) 1.0 (C) 16、測(cè)定巖體的初始應(yīng)力時(shí)，最普遍采用的方法是()(A)應(yīng)力恢復(fù)(B)應(yīng)力解除法(C)彈性波法(D)模擬試驗(yàn)1、C 2、A 3、B4、B 5、B 6、 B1、在工程實(shí)踐中，洞室圍巖穩(wěn)定性主要取決于（ B ）。（A）巖石強(qiáng)度（B）巖體強(qiáng)度（C）結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度（D）結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度1.1 巖石與巖體的關(guān)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1.2 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2.1 巖石的彈性模量一般指（ B ）。（A

7、）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2.2 巖石的割線模量和切線模量計(jì)算時(shí)的應(yīng)力水平為（D ）。包 包”（A）3B 2、（C）5（D） q2.3 由于巖石的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于它的抗拉強(qiáng)度，所以巖石屬于（B ）。（A）脆性材料（B）延性材料（C）堅(jiān)硬材料（D）脆性材料，但圍壓較大時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)延性特征2.4 剪脹（或擴(kuò)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(yīng)力的增大逐漸增大的現(xiàn)象2.5 剪脹（或擴(kuò)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(yīng)

8、力過(guò)大引起的（C）巖石的強(qiáng)度大小引起的（D）巖石內(nèi)部裂隙逐漸張開的貫通引起的2.6 巖石的抗壓強(qiáng)度隨著圍巖的增大（ A ）。（A）而增大（B）而減?。–）保持不變（D）會(huì)發(fā)生突變2.7 劈裂試驗(yàn)得出的巖石強(qiáng)度表示巖石的（B ）。（A）抗壓強(qiáng)度（B）抗拉強(qiáng)度（C）單軸抗拉強(qiáng)度（D）剪切強(qiáng)度9、格里菲斯強(qiáng)度準(zhǔn)則不能作為巖石的宏觀破壞準(zhǔn)則的原因是（ D ）。（A）它不是針對(duì)巖石材料的破壞準(zhǔn)則（B）它認(rèn)為材料的破壞是由于拉應(yīng)力所致（C）它沒(méi)有考慮巖石的非均質(zhì)特征（D）它沒(méi)有考慮巖石中的大量身長(zhǎng)裂隙及其相互作用 10、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

9、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）巖石試件天然重量和巖石飽和重量之比11、已知某巖石飽水狀態(tài)與干燥狀態(tài)的抗壓強(qiáng)度之比為0.72 ,則該巖石（A ）。（A）軟化性強(qiáng)，工程地質(zhì)性質(zhì)不良（B）軟化性強(qiáng)，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12、當(dāng)巖石處于三向應(yīng)力狀態(tài)且比較大的時(shí)候，一般應(yīng)將巖石考慮為（B ）。（A）彈性體（B）塑性體(C)彈塑性體 (D)完全彈性體 13、在巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中，若加荷速率增大，則巖石的抗壓強(qiáng)度( A )。(A)增大(B)減小(C)不變(D)無(wú)法判斷則巖石破壞時(shí)破裂面與最大主(D)

10、60D )。A )。(D)剪切破壞14、按照庫(kù)侖一莫爾強(qiáng)度理論，若巖石強(qiáng)度曲線是一條直線,應(yīng)力作用方向的夾角為(C )。(A) 45 ( B) 45 + /2(C) 45 -。/215、在巖石的含水率試驗(yàn)中，試件烘干時(shí)應(yīng)將溫度控制在(A) 95-105C(B) 100-105C(C) 100-110C(D) 105-110C16、按照格理菲斯強(qiáng)度理論，脆性巖體破壞主要原因是(A)受拉破壞(B)受壓破壞(C)彎曲破壞17、在缺乏試驗(yàn)資料時(shí)，一般取巖石抗拉強(qiáng)度為抗壓強(qiáng)度的( B )(A) 1/21/5(B) 1/10-1/50(C) 25倍 (D) 1050 倍18、某巖石試件相對(duì)密度ds=2.6

11、0 ,孔隙比e=0.05 ,則該巖石的干密度pd為(D )(A) 2.45 (B) 2.46(C) 2.47(D)2.4819、下列研究巖石彈性、塑性和粘性等力學(xué)性制裁的理想力學(xué)模型中，哪一種被稱為凱爾文模型？ ( C )(A)彈簧*II型(B)緩沖模型(C)彈簧與緩沖器并聯(lián)(D)彈簧與緩沖器串聯(lián) 20、格里菲斯準(zhǔn)則認(rèn)為巖石的破壞是由于( A )。(A)拉應(yīng)力引起的拉裂破壞(B)壓應(yīng)力引起的剪切破壞(C)壓應(yīng)力引起的拉裂破壞(D)剪應(yīng)力引起的剪切破壞3.1 某均質(zhì)巖體的縱波波速是4720Ms , 橫波波速是2655點(diǎn)/s ,巖石容重片2.63g/加,求巖體的動(dòng)彈性模量，動(dòng)泊松比和動(dòng)剪切模量。解

12、：彈性理論證明，在無(wú)限介質(zhì)中作三維傳播時(shí)，其彈性參數(shù)間的關(guān)系式如下:貝-以)j小2%47202 - 2 x 265538180350 “ = U 2 /動(dòng)泊松比一 ;:一不 一動(dòng)彈性模量_ 2.63(1 + 0 27)(1 - 2 x0,2?)x 222784009.81x(1-0.27)34229558.26x1002=47797 9.6367 炮/e掰71316E ,動(dòng)剪切模量G,按公式_二G=此 = =18,8N0，g/c附 2(1-,) 2(0 27 + 1)3.2 求在自重作用下地殼中的應(yīng)力狀態(tài)：如果花崗巖7=2.6g/CM，泊松比4= 0 25,則一公里深度以下的應(yīng)力是多少？解：因

13、為地殼厚度比地球半徑小的多。在局部地區(qū)可以把地表看作一個(gè)半平面，在水平方向?yàn)?0,深度也無(wú)限。現(xiàn)考慮地面下深度Z處的一個(gè)微小單元體。它受到在它上邊巖、土體重量的壓力。在單位面積上，這個(gè)重量是72乂1,其中，2x1是它上面物體的體積， y是物理單位體積的重量，因此：二,如果單元體四周是空的，它將向四周膨脹，當(dāng)由于單元體四周也都 在自重作用下，相互作用的影響使單元體不能向四周擴(kuò)張。即E1二句二0%-以5+心）=0；內(nèi)-吊%+%) = 05=g =cr2 =必解之，則得：.、,、對(duì)于花崗巖，y=2sgic求，一公里深度以下的應(yīng)力為:2 6x10001000x 100 = 260左g/t;川0.251

14、-0.25由此可見，深度每增加一公里，垂直壓力增加26上且修，而橫向壓力約為縱向壓力的三分之一。6.1 設(shè)某花崗巖埋深一公里，其上復(fù)蓋地層的平均容重為 y=26KM/ ,花崗巖處于彈性狀態(tài)，泊松比二0一25。該花崗巖在自重作用下的初始垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力分別為()。(A) 2600 和 867 切G(B) 26000 和 8667 坳G(C) 2600 和 866 嶺儀(D) 2600 和 866.7 坳4解答(1)垂直應(yīng)力計(jì)算=2= 26x1000= 26000i-l(2)水平應(yīng)力計(jì)算其中：側(cè)壓力系數(shù) 4的大小與巖體的性質(zhì)有關(guān)，當(dāng)巖體處于彈性狀態(tài)時(shí)，采用彈性力學(xué)公式；當(dāng)巖體比較破碎時(shí)， 采用松

15、散介質(zhì)極限平衡理論公式；當(dāng)巖體處于潛塑狀態(tài)時(shí)，采用海姆公式。因?yàn)楸绢}巖體處于彈性狀態(tài)，所以采用彈性力學(xué)公式，側(cè)壓力系數(shù)A為.R 0.251所以：一. 一,可見，本題的正確答案為(B)1 .什么叫巖石？什么叫巖體？它們之間的區(qū)別何在？答：巖石，是組成地殼的基本物質(zhì)， 它是由礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律凝聚而成的 自然地質(zhì)體。巖體，是指一定工程范圍內(nèi)的自然地質(zhì)體，它經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的自然歷史過(guò)程，經(jīng)受了各種地質(zhì)作用，并在地應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下， 在其內(nèi)部保留了各種永久變形和各種各樣的地質(zhì)構(gòu)造 形跡（不整合、褶皺、斷層、層里、節(jié)理、劈理等不連續(xù)面。巖石和巖體的重要區(qū)別就是巖體包含若干連續(xù)面，巖體的強(qiáng)度遠(yuǎn)低

16、于巖石強(qiáng)度。2 .巖石按照成因分成哪幾類？其各自的成因及特征是什么？試舉出幾種巖石實(shí)例。答：按照成因，巖石可分成巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類。巖漿巖是由巖漿冷凝而成的巖石。組成巖漿巖的各種礦物化學(xué)成分和物理性質(zhì)較為穩(wěn)定，它們之間的連接是牢固的， 具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和均勻性（橄欖巖、流紋巖）。沉積巖是由母巖在地表經(jīng)風(fēng)化剝蝕而產(chǎn)生的物質(zhì)，通過(guò)搬運(yùn)、沉積、和固結(jié)作用而形成的巖石。沉積巖的物理力學(xué)特性與礦物和巖屑的成分，膠結(jié)物的性質(zhì)有很大關(guān)系，另外，沉積巖具有層理構(gòu)造（礫巖、頁(yè)巖、泥巖）。變質(zhì)巖是由巖漿巖、沉積巖甚至變質(zhì)巖在地殼中受到高溫、高壓及化學(xué)活動(dòng)性流體的影響下發(fā)生編制而形成的巖石。它的物理性質(zhì)

17、與原巖的性質(zhì)、變質(zhì)作用的性質(zhì)和變質(zhì)程度有關(guān)（片麻巖、 板巖、大理巖）。3 .什么叫巖石力學(xué)？其研究?jī)?nèi)容是什么？研究方法有哪些？答：巖石力學(xué)是研究巖石及巖體在各種不同受力狀態(tài)下產(chǎn)生變形和破壞的規(guī)律，并在工程地質(zhì)定性分析的基礎(chǔ)上定量地分析巖體穩(wěn)定性的一門學(xué)科。巖石力學(xué)研究的內(nèi)容：（1）基本原理，包括巖石的破壞、斷裂、蠕變及巖石內(nèi)應(yīng)力、應(yīng)變理論等的研究；（2）實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)，包括各種靜力和動(dòng)力方法，以確定巖塊和巖體在靜力和動(dòng)力作用下的性狀及 tanti內(nèi)的初始應(yīng)力；（3）在實(shí)際應(yīng)用方面，包括地表巖石地基的穩(wěn)定和變形問(wèn)題、巖石邊 坡的穩(wěn)定性等問(wèn)題的研究。研究方法有科學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的方

18、法。4 .巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)主要有哪些？它們是如何定義的？答：質(zhì)量密度（單位體積的質(zhì)量）；重度（單位體積的重量）；相對(duì)密度（巖石的干重量除以 巖石的實(shí)體積所得的量與 1個(gè)大氣壓下4攝氏度的純水的重度的比值）；孔隙率（孔隙體積 與總體積百分比）；孔隙比（孔隙體積與固體的體積之比）；含水率（天然狀態(tài)下巖石中水的 重量與巖石烘干重量的百分比）；吸水率（干燥巖石試樣在一個(gè)大氣壓和室溫條件下吸入水 的重量與巖石干重百分比）；飽水率（巖樣在強(qiáng)制狀態(tài)（真空、煮沸、高壓）下，巖樣的最 大吸水重量與巖樣烘干重量的百分比）；滲透性（在水壓力作用下，巖石的孔隙和裂隙透過(guò)水的能力）；膨脹性（巖石浸水后體積增大的性質(zhì)）

19、；崩解性（巖石與水相互作用時(shí)失去黏結(jié) 性并變成完全喪失強(qiáng)度的松散物質(zhì)的性能）；軟化性（巖石與水相互作用時(shí)強(qiáng)度降低的特性）；抗凍性（巖石抵抗凍融破壞的性能稱為巖石的抗凍性）。5 .巖石的容重、密度取決于何種因素？與巖石的力學(xué)性質(zhì)有何相關(guān)性？答：巖石的容重、密度取決于組成巖石的礦物成分、孔隙大小以及含水量。巖石的重度在一定程度上反映出巖石力學(xué)性質(zhì)的優(yōu)劣，通常巖石的重度愈大，其力學(xué)性質(zhì)愈好。6 .巖石的比重取決于何種因素？答：巖石的比重取決于組成巖石的礦物的相對(duì)密度，巖石中重礦物越多其比重越大，大部分巖石比重介于2.502.80之間。7 .巖石含空隙指標(biāo)與巖石力學(xué)性質(zhì)有何關(guān)系？答：巖石含空隙指標(biāo)值越

20、大巖石力學(xué)性質(zhì)就越差。8 .巖石的吸水率取決于何種因素？與巖石力學(xué)性質(zhì)有何關(guān)系？答：巖石吸水率大小取決于巖石中孔隙數(shù)量多少和細(xì)微裂隙的連通情況。吸水率愈大，巖石的力學(xué)性能就愈差。9 .巖石的飽水指標(biāo)與巖石的抗凍性有何相關(guān)性？答：巖石飽水指標(biāo)反映巖石中張開型裂隙和孔隙的發(fā)育情況，對(duì)巖石的抗凍性有較大影響。飽水系數(shù)（吸水率與飽水率百分比）一般在0.50.8之間。試驗(yàn)表明，飽水系數(shù)91%寸，可免 遭凍脹破壞。10 .巖石的軟化、膨脹和崩解的機(jī)理是什么？它們與巖石的力學(xué)性質(zhì)有何關(guān)系？崩解機(jī)答：巖石的軟化機(jī)理，由于水分子進(jìn)入顆粒間的間隙而消弱了顆粒間的聯(lián)結(jié)造成的;膨脹機(jī)理，經(jīng)水化作用后相鄰顆粒理，由于水

21、花過(guò)程中消弱了巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)引起的;巖石的軟化、崩解和間產(chǎn)生的契劈效應(yīng)，當(dāng)契劈作用力大于結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)力，巖石顯示膨脹性。膨脹性質(zhì)越好，巖石力學(xué)性質(zhì)就越差。11 .試推導(dǎo)用巖石的干容重、比重和水的容重表示巖石的空隙率和空隙比。答：已知巖石干容重o；水的容重7 據(jù)土力學(xué)公式：空隙比e = GS* 7 一1 ； 9 Sd二1一C * GS12、巖石的吸水性與空隙率有什么關(guān)系？答案：因?yàn)閹r石中包含空隙，才導(dǎo)致巖石吸水性的存在?？障对蕉?，吸水性越明顯。巖石的吸水率是在常溫常壓下進(jìn)行的，水只能進(jìn)入大開空隙， 而小開空隙和閉空隙水不能進(jìn)入，因此它與大開空隙率有關(guān)。巖石的飽和吸水率在高壓（或真空）條件下浸水，

22、一般認(rèn)為水能進(jìn)入 所有開空隙中，因此它與開空隙率有關(guān)。13 .試推導(dǎo)巖石吸水率與巖石大開空隙率的關(guān)系。的百分比為k,巖石相對(duì)解：設(shè)巖石的大開空隙率nb，大開空隙體積vvb占總空隙體積vv密度為Gs，則巖石吸水率Wa與大開空隙率的關(guān)系表示如下:p *_m_Wams svvvvb* kvs Gs*vsvvb*kvJkGs* v vvGs* v vJk 巾G s1-1k*m14 .試推導(dǎo)巖石飽水率與巖石開型空隙率的關(guān)系。解：通常認(rèn)為，在高壓條件下水能進(jìn)入巖樣所有敞開的空隙中。所以，由上題可知，巖石飽和吸水率與開型空隙率的關(guān)系如下（gs為巖石相對(duì)密度，nb為大開空隙率）：_m_Wa -一ms：* , Vvb Vvb