2021年度岩石力学习题库及详细答案.pdf

练习题一、名词解释：1、各向异性：岩石所有或某些物理、力学性质随方向不同而体现出差别性质。2、软化系数：饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度比值。3、初始碎胀系数：破碎后样自然堆积体积与原体积之比。4、岩体裂隙度K：取样线上单位长度上节理数。5、本构方程：描述岩石应力与应变及其与应力速率、应变速率之间关系方程（物理方程）。6、平面应力问题：某一方向应力为0。（受力体在几何上为等厚薄板，如薄板梁、砂轮等）1 .平面应变问题：受力体呈等截面柱体，受力后仅两个方向有应变，此类问题在弹性力学中称为平面应变问题。2 .给定载荷：巷道围岩相对孤立，支架仅承受孤立围岩载荷。3 .长时强度：作用时间为无限大时强度（最低值）.4 .扩容现象：岩石破坏前，因微裂隙产生及内部小块体相对滑移，导致体积扩大现象5 .支承压力：回采空间周边煤岩体内应力增高区切向应力。1 .平面应力问题：受力体呈等厚薄板状，所受应力为平面应力，在弹性力学中称为平面应力问题。2 .给定变形：围岩与母体岩层存在力学联系，支架承受围岩变形而产生压力，这种工作方式称为给定变形。3 .准岩体强度：考虑裂隙发育限度，通过修正后岩石强度称为准岩体强度。4 .剪胀现象：岩石受力破坏后，内部断裂岩块之间互相错动增长内部空间在宏观上体现体积增大现象。5 .滞环：岩石属滞弹性体，加卸载曲线围成环状图形，其面积大小表达因内摩擦等因素消耗能量。1、岩石视密度：单位体积岩石（涉及空隙）质量。2、扩容现象：岩石破坏前，因微裂隙产生及内部小块体相对滑移，导致体积扩大现象。3、岩体切割度X e：岩体被裂隙割裂分离限度：4、弹性后效：停止加、卸载，应变需经一段时间达到应有值现象。5、粘弹性：岩石在发生弹性变形具备滞后性，变形可缓慢恢复。6、软 岩（地质定义）：单轴抗压强度不大于2 5 M P a松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。1.砂土液化：饱水砂土在地震、动力荷载或其他物理作用下，受到强烈振动而丧失抗剪强度，使砂粒处在悬浮状态，致使地基失效作用或现象。2.混合溶蚀效应：不同成分或不同温度水混合后，其溶蚀能力有所增强效应。3.卓越周期：地震波在地层中传播时，通过各种不同性质界面时，由于多次反射、折射，将浮现不同周期地震波，而土体对于不同地震波有选取放大作用，某种岩土体总是对某种周期波选取放大得突出、明显，这种被选取放大波周期即称为该岩土体卓越周期。4 .工程地质问题：工程建筑物与工程地质条件之间所存在矛盾或问题。5 .工程地质条件：与工程建筑关于地质要素综合，涉及：地形地貌、岩土类型及其工程性质、地质构造、水文地质、物理地质现象和天然建筑材料六个方面。6 .滑坡：斜坡岩土体在重力等因素作用下，依附滑动面（带）产生向坡外以水平运动为主运动或现象。7 .振动液化：饱水砂、粉砂土在振动力作用下，抗剪强度丧失现象。8 .卓越周期：岩土体对不同周期地震波有选取放大作用，某种岩土体总是以某种周期波选取放大得尤为明显而突出，这种周期即为该岩土体卓越周期.卓越周期实质是波共振。9 .混合溶蚀效应：不同成分或不同温度水混合后，其溶蚀性有所增强，这种增强溶蚀效应叫做混合溶蚀效应。10.基本烈度：指在此后一定期间（普通按1 考虑）和一定地区范畴内普通场地条件下也许遇到最大烈度。它是由地震部门依照历史地震资料及地区地震地质条件等综合分析给定，对一种地区地震危险性作出概略预计，作为工程抗震普通根据。11.活断层：是指当前正在活动着断层，或是近期曾有过活动而不久将来也许会重新活动断层。12 .水库诱发地震：是指由于人类修建水库工程，水库蓄水所引起地震活动，称为水库诱发地震。13 .崩塌：斜坡岩土体中被陡倾张性破裂面分割块体，突然脱离母体并以垂直运动为主，翻滚跳跃而下，这种现象或运动称为崩塌。二、填空题：1、矿物、构造、构造是影响岩石力学性质和物理性质三个重要因素。2、已知岩石孔隙率为5%,则其孔隙比为0.0 5 3。3、岩石在不同应力作用下，其极限强度大小满足抗剪强度 抗拉强度。4、岩石形成各向异性因素是岩石物质成分、构造具备方向性，节理、构造面、层面具备方向性。5、岩石蠕变类型分为稳定蠕变和不稳定蠕变两种。6、马克斯维尔（M）体描述具备瞬时弹性变形、等速蠕变和松弛性质不稳定蠕变，其构造构成为M =H N （或元件图）。7、岩石抗冻系数为岩样在正负25 之间重复冻融，其抗压强度减少值与未冻融前抗压强度比例。8、塑性区围岩具备弹塑性位移，位移仅与应力偏量关于，与静水压力无关。9、当前维护井下巷道围岩稳定，重要从两个方面入手:增强围岩强度、减少围岩应力。10、从支护原理上分析，普通支护为被动支护，锚喷支护为积极支护。11、锚杆支护设计时普通先拟定锚固力，然后拟定拉断力，再拟定锚杆杆径。1.开 尔 文（K）体描述有弹性后效稳定蠕变，其构造构成为K =H|N （或元件图）。2.莫尔以为无论岩石处在何种应力状态，破坏均为剪切破坏。3.根据回采空间与否移动，分为移动支承压力、固定支承压力。4 .普通讲，岩体强度介于岩石强度与构造面（弱面）强度之间。5 .I S R M建议：加载速率为0.5 l.O MP a/s；破坏时间普通为5 10 分钟。6 .岩石破坏后所具备残存强度是指破裂岩块之间因互相错动摩擦产生摩擦阻力。7.普通以高于（低于）原岩应力5%为界，划分集中应力影响范畴。1.描述不稳定蠕变马克斯维尔（M）体构造构成为M =H N （或元件图）。2.矿物、构造、构造是影响岩石力学性质和物理性质三个重要因素。3.岩体由岩块、构造面构成。4 .格里菲斯以为无论岩石受力状态如何，最后在本质上都是拉伸应力引起岩石破坏。5 .锚杆作用原理有悬吊、组合梁、挤压拱、抗剪切等不同解释。6 .岩石塑性变形有真塑性和假塑性之说，其中假塑性变形是指岩石内部存在节理裂隙被压闭合在宏观体现上变形。7 .当侧压系数为1/3 时，圆形巷道周边恰恰不产生拉应力。1、已知岩石孔隙比为0.0 5 3,则其孔隙率为5%。2、岩石在不同应力作用下，其极限强度大小满足三向抗压强度单轴抗压强度。3、构造面密集限度由裂隙度K与切割度X e 表征。4、岩石破坏类型分为断裂破坏（劈裂）、流动破坏（剪切）两种。5、典型蠕变曲线分为初始蠕变、定常蠕变、加速蠕变三阶段。6、开 尔 文（K）体描述有弹性后效稳定蠕变，其构造构成为K =H|N （或元件图）。7、巷道围岩受地压作用产生三区别别为塑性区、弹性区、原始应力区。8、弹性区围岩具备弹性或粘弹性位移，位移与岩石弹性性质关于。9、大量实验表白，塑性变形与静水应力无关，只与应力偏量关于，与剪应力关于。1 0、锚杆施工时要注意两点足够、可靠锚固力；稳定、完整岩帮。三、简答题：1、什么是全应力应变曲线？为什么普通材料实验机得不出全应力应变曲线？答：在单轴压缩下，记录岩石试件被压破坏先后变形过程应力应变曲线。普通材料实验机整体刚度相对较小，对试件施加载荷产生反作用力将使实验机构件产生较大变形（弹性能储存），当岩石试件被压坏时，试件抗压能力急剧下降，致使实验机弹性变形迅速恢复（弹性能释放）摧毁岩石试件，而得不到岩石破坏后应力应变曲线。刚性实验机在施加载荷时，自身变形极小，储存弹性能局限性以摧毁岩石试件，因而可以得到岩石破坏后应力应变曲线。2、简述岩石在三轴压缩下变形特性。答：E、口与单轴压缩基本相似；随围压增长一一三向抗压强度增长；峰值变形增长；弹性极限增长；岩石由弹脆性向弹塑性、应变硬化转变。3、按构造面成因，构造面普通分为几种类型？答：按成因分类有三种类型：原生构造面一一成岩阶段形成构造面；构造构造面一一在构造运动作用下形成构造面；次生构造面一一由于风化、人为因素影响形成构造面。4、在巷道围岩控制中，可采用哪些办法以改进围岩应力条件？答：选取合理巷道断面参数（形状、尺寸），避免拉应力区产生（无拉力轴比）；巷道轴线方向与最大主应力方向一致；将巷道布置在减压区（沿空、跨采、卸压）。5、地应力测量办法分哪两类？两类重要区别在哪里？每类涉及哪些重要测量技术？答：分为直接测量法和间接测量法。直接测量法是用测量仪器直接测量和记录各种应力量。间接测量法，不直接测量应力量，而是借助某些传感元件或某些介质，测量和记录岩体中某些与应力关于物理量变化,通过其与应力之间存在相应关系求解应力。直接测量法涉及：扁千斤顶法、水压致裂法、刚性包体应力计法和声发射法等。间接测量法涉及：套孔应力解除法、局部应力解除法、松弛应变测量法、孔壁崩落测量法、地球物理探测法。1.岩石塑性和流变性有什么不同？答：塑性指岩石在高应力（超过屈服极限）作用时，产生不可恢复变形性质。流变性指岩石在任何应力作用下，随时间增长而产生不可恢复变形。相似点：均为不可恢复变形；不同点：变形产生因素、机理不同。2.试论述构造应力对原岩应力场影响及其特点。答：影响：加大了水平应力和应力不均衡分布。构造应力特点：1）分布不均，在构造区域附近最大；2）水平应力为主，浅部尤为明显；3）具备明显方向性；4）坚硬岩层中明显，软岩中不明显；5）3.简述围压对岩石力学性质影响。围压可变化岩石力学性状。围压增大体使塑性增大、峰值强度增高、破坏前变形加大。实验时加载速率大，导致弹性摸量大、强度指标高。4.影响巷道围岩稳定重要因素有哪些？围岩强度、应力集中限度、原始应力大小、巷道支架支撑力5.采用锚杆支护时如何选取锚杆杆径？锚杆杆径拟定：普通先拟定锚固力，然后由拉断力锚固力拟定拉断力，再拟定杆径。1.岩石受载时会产生哪些类型变形？岩石受载可发生弹性变形、塑性变形和粘性变形。普通岩石呈现粘弹性性质（滞弹性），即应变产生和恢复滞后于应力变化。2.程岩体比尼奥斯基分类法根据哪些指标对岩体进行分类？根据岩块强度、RQD、节理间距、节理条件、地下水条件五个指标进行分类。3.岩体与岩石相比，其变形性质有何特点？岩体变形与岩石相比E 低，峰值强度低，残存强度低，口高；达到峰值后，岩体呈柔性破坏，并保存一定残存强度；各向异性明显，不同构造面分布呈现不同变形性质。4.试分析支承压力有利因素与不利因素。有利：压酥煤体，便于落煤，节约能耗。不利：破坏煤体引起片帮，不利顶板管理；破坏顶板，生成采动裂隙，导致顶板破碎不易管理；高应力引起巷道围岩变形严重，维护量大不安全；高应力易引起冲击地压。5.采用锚杆支护时，如何选取锚杆类型？坚硬、厚层状岩体多选用端头锚固型；松软破碎、裂隙发育岩体多选用全长锚固；为增长锚杆作用效果，锚固经常与喷射混凝土、钢筋网、钢板条带等联合使用。1、在巷道围岩控制中，采用哪些办法可使支护更加合理？答：对于位移明显巷道，采用恒阻一可伸缩支护形式；对于变形量较大软岩，采用二次支护；支架与围岩要整体接触,使应力均匀传递：加强支护与围岩间整体性，共同承受载荷作用。2、峰前区应力应变曲线有几种类型，各表达岩石何种性质？答：峰前区应力应变曲线形态可分为直线型、下凹型、上凹型、S 型、平缓型，分别表达了岩石受力作用后呈现弹性、弹塑性、塑弹性、塑弹塑性和弹粘性性质。3、岩体构造基本类型有哪些？完整构造；块裂构造；板裂构造；碎裂构造；断续构造；散体构造4、构造面剪切变形、法向变形与构造面哪些因素关于？剪切变形与岩石强度（C）、构造面粗糙性（JRC）关于；法向变形与构造面抗压强度（JCS）、构造面粗糙性（JRC）、构造面张开度（8）关于。5、简述水压致裂法重要测量环节及合用条件。答：（1）打孔到测量应力部位，将加压段用封隔器密封；（2）向隔离段注入高压水，测得岩体初始开裂压力P i；（3）把高压水释放后重新加压，测得压力P r和稳定关闭压力P s,重复2 3次；（4）将封隔器完全卸压后连同加压管等所有设备从钻孔中取出；（5）测量水压裂隙和钻孔实验段天然节理、裂隙位置、方向和大小，做好记录。合用于：完整、脆性岩石。4 .简述斜坡中应力分布特点：（I）斜坡周边主应力迹线发生明显偏转：愈接近临空面，最大主应力。1 愈接近平行于临空面，。3与之正交，向坡内逐渐恢复到原始状态。（2）坡脚附近形成最大剪应力增高带，往往产生与坡面或坡底面平行压致拉裂面。（3）在坡顶面和坡面某些部位,坡面径向应力和坡顶面切向力可转化为拉应力，形成张力带,易形成与坡面平行拉裂面。（4）与主应力迹线偏转相联系，坡体内最大剪应力迹线由本来直线变成近似圆弧线,弧下凹方向朝着临空方向。（5）坡面处由于侧向压力趋于零，事实上处在两向受力状态，而向坡内逐渐变为三向受力状态。5 .工程地质惯用研究办法重要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模仿实验法、工程地质类比法等。6 .试述岩土体稳定性分析刚体极限平衡法思路（1）也许破坏岩土体几何边界条件分析（2）受力条件分析（3）拟定计算参数（4）计算稳定性系数（5）拟定安全系数进行稳定性评价7 .岩石力学、土力学与工程地质学有何关系岩石力学和土力学与工程地质学有着十分密切关系，工程地质学中大量计算问题，事实上就是岩石力学和土力学中所研究课题，因而在广义工程地质学概念中，甚至将岩石力学、土力学也包括进去，土力学和岩石力学是从力学观点研究土体和岩体。它们属力学范畴分支。9.水对岩土体稳定性有何影响（1）减少岩土体强度性能（2）静水压力（3）动水压力（4）孔隙水压力抵消有效应力（5）地表水冲刷、侵蚀作用（6）地下水引起地质病害、地基失稳（岩溶塌陷、地震液化、岩土胀缩、土体盐渍化、黄土湿陷等）。四、阐述题：I 试阐明普氏、太沙基地压计算理论，并予以评价。答：普氏以为：顶板岩石受力作用可形成平衡拱（免压拱），使上覆岩层压力通过拱轴转移到两侧围岩上，当两侧围岩稳定期，巷道支架仅承受平衡拱内岩石重力作用。两帮岩体受拱传递压力作用，产生较大变形，当达到其强度时，两帮岩体将滑移，失去支撑作用，致使拱宽、拱高加大，顶压与侧压增大。太沙基以为：跨度为2 a 范畴内上部岩石将由于自重而下沉，两侧摩擦力制止其下沉，支架所承受压力为下滑力与摩擦力之差。评价：两种计算办法均为估算法。普氏地压公式与深度无关，不能解释应力随深度增大现象；合用于松散岩体，对整体性、强度高岩体，计算成果与实际有出入；应用简便（估算）、存在局限性。太沙基公式从另一角度提出地压计算公式，也反映了免压拱效应，经变换后与普式公式同形。合用于埋深不大、围岩松散破碎条件。2 分析库仑、莫尔、格里菲斯强度理论基本观点并予以评价。答：库仑以为：岩石破坏为剪切破坏：岩石抵抗剪切破坏能力由两某些构成：内聚力、内摩擦力。莫尔以为：无论岩石处在何种应力状态，破坏均为剪切破坏；破坏时，剪切面上所需剪应力不但与岩石性质关于，并且与作用在剪切面上正应力关于0格里菲斯以为：无论岩石受力状态如何，最后在本质上都是拉伸应力引起岩石破坏。评价：库仑强度理论是莫尔强度理论直线形式。莫尔理论较好解释了岩石抗拉强度远远低于抗压强度特性，解释了三向等拉时破坏，三向等压时不破坏现象，但忽视了中间应力作用。格式理论推导岩石抗压强度为抗拉强度8 倍，反映了岩石真实状况，较好证明了岩石在任何应力状态下都是由于拉伸引起破坏，但对裂隙被压闭合抗剪强度增高解释不够。莫尔理论合用于塑性岩石，及脆性岩石剪切破坏；不合用于拉断破坏。格式理论合用于脆性岩石及材料破坏。3 试分析莫尔与格里菲斯强度理论基本观点并予以评价，阐明各自合用条件.莫尔以为：无论岩石处在何种应力状态，破坏均为剪切破坏；破坏时，剪切面上所需剪应力不但与岩石性质关于，并且与作用在剪切面上正应力关于。格里菲斯以为：无论岩石受力状态如何，最后在本质上都是拉伸应力引起岩石破坏。评价：莫尔理论较好解释了岩石抗拉强度远远低于抗压强度特性，解释了三向等拉时破坏，三向等压时不破坏现象，但忽视了中间应力作用。格式理论推导岩石抗压强度为抗拉强度8 倍，反映了岩石真实状况，较好证明了岩石在任何应力状态下都是由于拉伸引起破坏，但对裂隙被压闭合抗剪强度增高解释不够。莫尔理论合用于塑性岩石，及脆性岩石剪切破坏；不合用于拉断破坏。格式理论合用于脆性岩石及材料破坏。判断题:1.构造面组数越多，岩体强度越接近于构造面强度。（V）2.岩石三向抗压强度不是一种固定值，将随围压变化而变化。（V）3.流变模型元件并联组合时，各元件满足应力相等，应变相加关系。（X）4.在未受开采影响原岩体内存在着原岩应力，其方向与水平方向垂直。（义）5.岩石抗压强度值离散系数越大，阐明岩石抗压强度平均值可信度越高。（X）6 .依照服务年限规定，矿井运送大巷应按照等应力轴比设计其断面尺寸。（X）7.岩石蠕变与岩石类别关于，与应力大小关于。（V）8.有粘聚力固结岩体体，由地表开始侧压力与深度成线性增长。（X）9 .椭圆断面巷道，其长轴方向与最大主应力方向一致时，周边受力条件最差。（X）10.在力学解决上，弱面不但能承受压缩及剪切作用，还能承受拉伸作用。（X）1 .构造面组数越多，岩体越接近于各向异性。（X）2.流变模型元件串联组合时，各元件满足应变相等，应力相加关系。（X）3.软弱岩层受力后变形较大，表白构造应力在软弱岩层中体现明显。（X）4.岩石限制性剪切强度不是固定值，与剪切面上作用正压力关于。（V）5.软岩破坏为渐进过程，一方面对破坏部位支护，可使软岩控制获得好效果。（V）6 .随开采深度增长，巷道围岩变形将明显增大。（V）7.从巷道周边围岩受力状况看，拱型断面巷道要比梯形巷道断面差。（义）8.塑性变形与静水应力无关，只与应力偏量关于，与剪应力关于。（V）9 .对无粘聚力松散体，由地表开始侧压力即与深度成线性增长。（V）10巷道返修是一种较好巷道支护对策。（X）1.水库蓄水前，河间地块存在地下分水岭，蓄水后将不会产生库水向邻谷渗漏。X2.斜坡变形成果将导致斜坡破坏。X3.在岩土体稳定性评价中，由于边界条件、荷载条件、岩土体强度等难以精准拟定，普通在设计上考虑上述因素及建筑物重要性而综合拟定一经验值，此即稳定性系数。X4.地震烈度是衡量地震自身大小尺度，由地震所释放出来能量大小来拟定。X5.用原则贯入实验鉴定砂土液化时，若某一土层实际贯入击数不大于临界贯入击数，则该土层液化。V1.岩石物理力学性质1.岩体：位于一定地质环境中，在各种宏观地质界面（断层、节理、破碎带等）分割下形成有一定构造地质体。由构造面与构造体构成地质体。2 .岩石：是通过地质作用而天然形成一种或各种矿物集合体。具备一定构造构造矿物（含结晶和非结晶）集合体。3 .岩（体）石力学：是力学一种分支学科，是研究岩（体）石在各种力场作用下变形与破坏规律理论及其实际应用一门基本学科。4 .构造面：指在地质历史发展过程中，岩体内形成具备一定延伸方向和长度，厚度相对较小宏观地质界面或带。5 .岩石质量指标（R Q D）：指不不大于1 0 c m 岩芯合计长度与钻孔进尺长度之比百分数。6 .空隙指数：指在O.I M P a 压力条件下，干燥岩石吸入水重量与岩石干重量比值。7 .软化性：软化性是指岩石浸水饱和后强度减少性质。8 .软化系数：指岩石试件饱和抗压强度与干燥状态下抗压强度比值。9 .膨胀性：是指岩石浸水后体积增大性质。1 0 .单轴抗压强度：是指岩石试件在单轴压力下达到破坏极限值。，1 1 .抗拉强度：是指岩石试件在单向拉伸条件下试件达到破坏极限值。1 2 .抗剪强度：是指岩石抵抗剪切破坏能力。1 3 .形状效应：在岩石实验中，由于岩石试件形状不同，得到岩石强度指标也就有所差别。这种由于形状不同而影响其强度现象称为“形状效应”。1 4 .尺寸效应：岩石试件尺寸愈大，则强度愈低，反之愈高，这一现象称为“尺寸效应”。1 5 .延性度：指岩石在达到破坏前全应变或永久应变。1 6 .流变性：指在外界条件不变时，岩石应变或应力随时间而变化性质。1 7 .蠕变：指在应力不变状况下，岩石变形随时间不断增长现象。1 8 .应力松弛：是指当应变不变时，岩石应力随时间增长而不断减小现象。1 9 .弹性后效：是指在加荷或卸荷条件下，弹性应变滞后于应力现象。2 0 .峰值强度：若岩石应力一应变曲线上浮现峰值，峰值最高点应力称为峰值强度。2 1 .长期强度：指长期荷载（应变速率不大于1 0 6/s）作用下岩石强度。2 2 .扩容：在岩石单轴压缩实验中，当压力达到一定限度后来，岩石中破裂或微裂纹继续发生和扩展，岩石体积应变增量由压缩转为膨胀力学过程，称之为扩容。2 3 .应变硬化：在屈服点后来（在塑性变形区），岩 石（材料）应力一应变曲线呈上升曲线，如要使之继续变形，需要相应地增长应力，这种现象称之为应变硬化。2 4 .疲劳破坏：在循环荷载作用下，岩石会在比峰值应力低应力水平下破坏现象。2 5 .疲劳强度：是使岩石（材料）发生疲劳破坏时循环荷载应力水平大小（非定值）。2 6 .速率效应：是指在岩石实验中由于加载速率不同而引起岩石强度变化现象。2 7 .延性流动：是指当应力增大到一定限度后，应力增大很小或保持不变时，应变持续不断增长而不浮现破裂，也即是有屈服而无破裂延性流动。2 8 .脆性破坏：是指岩石在破坏前变形很小，浮现急剧而迅速破坏，且破坏后应力降很大。2 9 .延性破坏：是指岩石在破坏前发生了较大永久塑性变形，并且破坏后应力降很小。3 0 .强度准则：表征岩石破坏时应力状态和岩石强度参数之间关系，普通可以表达为极限应力状态下主应力间关系方程:ol=f（o2,。3）或 t=f（。）。3 1 .塑性变形：在外力撤去后不可以恢复变形。2.岩体力学性质及分类2.岩体力学性质及分类1 .构造面：指在地质历史发展过程中岩体内形成具备一定延伸方向和长度，厚度相对较小宏观地质界面或带。又称弱面或地质界面，是指存在于岩体内部各种地质界面，涉及物质分异面和不持续面，如假整合、不整合、褶皱、断层、层面、节理和片理等。2 .原生构造面：在成岩阶段形成构造面，依照岩石成因不同，可分为沉积构造面、岩 浆（火成）构造面和变质构造面三类。3 .构造构造面：指在构造运动作用下形成各种构造面，如劈理、节理、断层面等。4 .次生构造面：指在地表条件下，由于外力（如风力、地下水、卸荷、爆破等）作用而形成各种界面，如卸荷裂隙、爆破裂隙、风化裂隙、风化夹层及泥化夹层等。5 .构造面频率：即裂隙度，是指岩体中单位长度直线所穿过构造面数目。6 .构造体：构造面依其自身产状，彼此组合将岩体切割成形态不一、大小不等以及成分各异岩石块体，被各种构造面切割而成岩石块体称为构造体。7 .构造效应：是指岩体中构造面方向、性质、密度和组合方式对岩体变形影响。8 .剪胀角（a n g l e o f d il a t a n c y）：岩体构造面在剪切变形过程中所发生法向位移与切向位移之比反正切值。9 .节理化岩体：是指被各种节理、裂隙切割呈碎裂构造岩体。1 0 .构造面产状强度效应：指构造面与作用力之间方位关系对岩体强度所产生影响。1 1 .构造面密度强度效应：指构造面发育限度（数量）对岩体强度所产生影响。1 2 .岩体完整性指标：是指岩体弹性纵波与岩石弹性纵波之比平方。1 3 .岩体基本质量：岩体所固有、影响工程岩体稳定性最基本属性，岩体基本质量由岩石坚硬限度和岩体完整限度决定。1 4 .自稳能力：在不支护条件下，地下工程岩体不产生任何形式破坏能力。1 5 .体积节理数：是指单位岩体体积内节理（构造面）数目。1 6 .岩石质量指标（R Q D）：长 度 在 1 0 c m （含 1 0 c m）以上 岩 芯 合 计 长 度 占 钻 孔 总 长 比 例，称为岩石质量指标RQD(RockQuality Designation)a3.岩体中天然应力及其量测1.地应力：自然状态下在原岩体中存在由于岩石自重和构造应力形成分布应力称为地应力，也称岩体天然应力。2.原岩应力：在工程中指天然存在于岩体之中(内部)而与任何人为因素无关应力，也称天然应力。3.残存应力：指没有外力作用时在岩体内部由于某种因素在整个岩体内不均匀变形而引起应力。4.初始地应力：岩体中存在未受到工程扰动原始应力状态下应力。5.自重应力：由于岩体自重而产生天然应力叫自重应力。6.构造应力：由于地质构造活动在岩体中引起应力场，这种应力与一定范畴地质构造关于，其重要特点是水平应力不不大于覆岩垂直应力分量。这一作用可以持续到地层深处。7.应力重分布：岩体受到工程活动扰动，引起岩体中初始应力转移变化形成新应力场状态。8.二次应力：相对于初始应力而言，岩体上或岩体内部受到人类工程活动扰动，引起初始应力自然平衡状态变化，使一定范畴内原始应力重分布形成新应力称为二次应力，或称次生应力。次生应力直接与工程稳定性关于。9.垂直应力：地下岩体中上覆岩层重量所导致应力。10.切向应力：作用于巷道截面切线方向应力。11.径向应力：垂直于巷道周边切线正应力。12.岩爆：是地下洞室开挖过程中围岩发生突然脆性破坏现象。普通在地应力较大部位，岩石被挤压超过其弹性限度，汇集能量会突然释放出来，随着有声音、碎石飞散、坠落等现象。13.构造线：指区域性挤压应力所形成构造形迹，也就是指与产生地质构造运动压应力方向相垂直平面和地面交线。14.当代构造应力：就是现今正在形成某种构造体系和构造形迹应力。5.地下洞室围岩稳定性分析1.围岩：指由于人工开挖使岩体应力状态发生了变化，而这某些被变化了应力状态岩体称为围岩。地下工程开挖过程中，在发生应力重分布那一某些工程岩体称为围岩。2.围岩压力：地下洞室围岩在重分布应力作用下产生过量塑性变形或松动破坏，进而引起施加于支护衬砌上压力。作用在支护物上围岩变形挤压力或塌坍岩体重力称为围岩压力。3.静水应力状态：在岩石力学中，地下深部岩体在自重作用下，岩体中水平应力和垂直应力相等应力状态。4.形变围岩压力：指围岩在二次应力作用下局部进入塑性，缓慢塑性变形作用在支护上形成压力，或者是有明显流变性能围岩粘弹性或者粘弹一粘塑性变形形成支护压力。普通发生在塑性或者流变性较明显地层中。5.松动围岩压力：指因围岩应力重分布引起或施工开挖引起松动岩体作用在隧道或坑道井巷等地下工程支护构造上作用压力。普通是由于破碎、松散、分离成块或被破坏岩体坍滑运动导致。6.冲击围岩压力：（1）是地下洞室开挖过程中，在超过围岩弹性限度压力作用下，围岩产生内破坏，发生突然脆性破坏并涌向开挖（采掘）空间一种动力现象。（2）强度较高且完整弹脆性岩体过渡受力后突然发生岩石弹射变形所引起围岩压力。7.膨胀围岩压力：在遇到水分条件下围岩经常发生不失去整体性膨胀变形和位移，体当前顶板下沉、地板隆起和两帮挤出，并在支护构造上形成形变压力现象。8.应力集中：受力物体或构件在其形状或尺寸突然变化之处引起应力在局部范畴内明显增大现象。9.应力集中系数：指岩体中二次应力与原始应力比值，也可用井巷开挖后围岩中应力与开挖前应力比值来表达。10.侧压系数：岩体中一点水平应力与垂直应力比值。11.围岩（弹性）抗力系数：当隧洞受到来自隧洞内部压力P 时，在内压力作用下，洞壁围岩必然向外产生一定位移a,则定义围岩弹性抗力系数为K=P /a。此时K 物理意义为促使隧洞洞壁围岩产生单位径向位移所需内水压力值。12.单位抗力系数：隧洞围岩弹性抗力系数不但与隧洞地质条件关于，并且与隧洞半径关于，为了统一，在工程上规定洞径为200cm时隧洞围岩抗力系数定义为单位抗力系数。一、名词解释1、岩体2、弹性3、脆性4、三轴抗压强度5、抗压强度6、抗拉强度7、抗剪强度8、莫尔强度理论9、强度判据1 0、稳定性系数1 1、蠕 变 1 2、残存强度1 3、天然应力1 4、剪切刚度1 5、强度理论1 6、剪切刚度1 7、八面体强度理 论 1 8、极限强度1 9、蠕变2 0、孔隙比2 1、法向刚度2 2、围岩应力2 3、软化系数2 4、变形模量2 5、几何边界条件2 6、长期强度2 7、主应力2 9、主平面3 0、构造面3 1、滑 坡 3 2、塑性3 3、围岩抗力系数3 4、变形模量3 5、弹性模量3 6、动弹性模量3 7、天然应力3 8、强度曲线3 9、内摩擦角4 0、切线模量4 1、岩体力学4 2、单轴抗压强度 4 3、重分布应力4 4、围岩压力4 5、围岩抗力4 6、强度4 7、弹性极限4 8、强度极限4 9、脆性破坏5 0、渗入系数 5 1、软化系数5 2、割线模量5 3、爬坡角5 4、岩石吸水率5 5、三轴强度5 6、尺寸效应5 7、应力集中系数5 8、初始模量5 9、抗冻系数6 0、岩爆6 1、泊松比6 2、强度包络线6 3、普氏系数6 4、自然平衡拱6 5、R QD 6 6、格里菲斯强度理论6 7、单轴抗压强度6 8、横波6 9、纵波7 0、围岩压力7 1、饱和吸水率7 2、法向刚度二、填空题1 .表征岩石抗剪性能基本指数是（）和（）。2 .如果将岩石作为弹性体看待，表征其变形性质基本指标是（）和（）。3 .岩石在单轴压力作用下，随加荷、卸荷次数增长，变形总量逐次（）,变形增量逐次（）。4 .所谓洞室围岩普通是指洞室周边（）倍半径范畴内岩体。5 .边坡岩体中，滑移体边界条件涉及（）、（）和（）三种类型。6 .垂直于岩石层面加压时，其抗压强度（）,弹性模量（）；顺层面加压时抗压强度（），弹性模量（）。7 .莫尔强度理论以为：岩石破坏仅与（）应 力 和（）应力关于，而 与（）应力无关。8 .岩石在复杂应力状态下发生剪切破坏时，破坏面法线与最大主应力之间夹角总是等于（）；而破坏面又总是与中间主应力（）。9 .无论何种天然应力条件下，边坡形成后，在边坡表面岩体中最大主应力作用方向与边坡面（），最小主应力作用方向与边坡面（）。1 0 .重要岩体工程分类有（）、（）、（）、（）等。1 1 .水对边坡岩体影响体当前（）、（）和（）。1 2 .天然应力场重要成分有（）、（）和（）。1 3 .地质构造面对岩体力学性质影响体当前（）和（）o1 4 .构造面在法向应力作用下，产 生（）变形，其变形性质用指标（）表征。1 5 .岩石抗拉强度实验室办法有（）和（）。1 6 .地质构造面按力学条件可分为（）和（）.1 7 .岩体构造类型可分为（）、（）、）、（）和（1 8 .岩体强度处在（）强 度 与（）强度之间。1 9 .构造面线持续性系数是在（）至（）变化。20 .水对岩石力学性质影响体当前（）、（）和（）。21 .格里菲斯强度理论以为材料破坏因素是（）。22.八面体强度理论以为材料破坏因素是（）23.有一对共扼剪性构造面，其中一组走向为N 30 E,而另一组为N 30 W,则岩体中最大主应力方向为（从库仑一纳维尔判据，则岩体内摩擦角为（）24 .软弱夹层基本特点有（）、（）、）、（）和（）。25 .岩体中逆断层形成时，最大主应力方向为（）,最小主应力方向为（）。26 .原生构造面据其成因中划分为（）、（）、（）。27 .表征岩块变形特性指标有（）和（）。28 .依照库仑强度理论，最大主应力与破裂面夹角为（）。29 .据岩体力学观点看，岩体破坏类型有（）和（）。30 .岩体中构造面据其地质成因分为（）、（）和（）。31 .岩体中一点水平天然应力与铅直天然应力之比称为（）。32.岩体中正断层形成时应力状态是：最在主应力方向为（），最小主应力方向为（）33.均质各向同性持续岩体中圆形洞室洞壁上一点剪应力为（）。34 .洞室围岩压力基本类型有（）、（）、（）和（）。35 .边坡形成后，边坡表面岩体中最大主应力作用方向与边坡面（）,最小主应力作用方向与边坡面（36 .岩体是由（）和（）两个最基本要素构成。）o如果服）。37 .依照边坡岩体面形态、数目、组合特性把岩体边坡破坏类型划分为（）、（）、（）和（）。38.大某些岩体属于（）。（A）均质持续材料（B）非均质材料（C）非持续材料（D）非均质、非连接、各向异性材料39 岩石弹性模量普通指（）。（A）弹性变形曲线斜率(B)割线模量（C）切线模量（D）割线模量、切线模量及平均模量中任一种4 0 由于岩石抗压强度远不不大于它抗拉强度，因此岩石属于（）。（A）脆性材料（B）延性材料（C）坚硬材料（D）脆性材料，但围压较大时，会呈现延性特性41岩石抗压强度随着围岩增大（）。（A）而增大（B）而减小（C）保 持 不 变（D）会发生突变42劈裂实验得出岩石强度表达岩石（）。（A）抗压强度（B）抗拉强度（C）单 轴 抗 拉 强 度（D）剪切强度43格里菲斯准则以为岩石破坏是由于（）。（A）拉应力引起拉裂破坏（B）压应力引起剪切破坏（C）压应力引起拉裂破坏（D）剪应力引起剪切破坏44 岩石吸水率是指（）。（A）岩石试件吸入水重量和岩石天然重量之比（B）岩石试件吸入水重量和岩石干重量之比（C）岩石试件吸入水重量和岩石饱和重量之比（D）岩石试件天然重量和岩石饱和重量之比4 5 已知某岩石饱水状态与干燥状态单轴抗压强度比为0.7 8,则该岩石（）。（A）软化性强，工程地质性质不良（B）软化性强，工程地质性质较好（C）软化性弱，工程地质性质较好（D）软化性弱，工程地质性质不良46在岩石抗压强度实验中，若加荷速率增大，则岩石抗压强度（）。（A）增大（B）减小（C）不变（D）无法判断4 7 按照库仑一莫尔强度理论，若岩石强度曲线是一条直线，则岩石破坏时破裂面与最大主应力作用方向夹角为）o（A）45（B）45+（C）4 5 -（D）602 248按照格理菲斯强度理论，脆性岩体破坏重要因素是（）。（A）受拉破坏（B）受压破坏（C）弯曲破坏（D）剪切破坏49 在缺少实验资料时，普通取岩石抗拉强度为抗压强度（）（A）1/2-1/5（B）1/10-1/12（。25倍（D）1050 倍50岩体强度不大于岩石强度重要是由于（）。（A）岩体中具有大量不持续面（B）岩体中具有水（C）岩体为非均质材料（D）岩石弹性模量比岩体大5 1影响岩体质量重要因素为（）。（A）岩石类型、埋深（B）岩石类型、含水量、温度（C）岩体完整性和岩石强度（D）岩体完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深5 2沉积岩中沉积间断面属于哪一种类型构造面？（）（A）原生构造面（B）构造构造面（C）次生构造面5 3岩体构造体是指由不同产状构造面组合围限起来，将岩体分割成相对完整坚硬单无块体，其构造类型划分取决于（）（A）构造面性质（B）构造体型式（C）岩石建造组合（D）三者都应考虑5 4初始地应力重要涉及（）。（A）自重应力（B）构造应力（C）自重应力和构造应力（D）残存应力三、辨别正误1 .石英砂岩强度随石英颗粒含量增长而增大。（）2 .相邻两条构造面垂直距离就是构造面密度。（）3.普通状况下，岩体强度可以用岩块强度来代替。（）4 .从岩体自身性质来分析，可以用持续介质理论来解决岩体力学问题。（）5 .岩石泊松比是指单向压缩条件下，侧向应变与侧向应力之比。（）6 .构造面密度不随方向而变化。（）7 .边坡岩体坡面一点最大主应力是垂直于坡面，而最小主应力则平等于坡面，且都不为零。（）8 .单位体积内岩石质量定义为岩石颗粒密度。（）9 .天然铅直应力是随深度增长而增大。（）1 0 .普通状况下，岩块三轴压缩强度比抗压强度大。（）1 1 .岩块在单轴受压条件下，能承受最大主应力叫岩块强度。（）1 2 .在普通实验机上测出应力一应变关系，就是岩石应力一应变全过程曲线。（）1 3.岩块弹性模量可以用作用于它上面应力与位移之比来表达。（）1 4 .坡度影响边坡应力轨迹形式。（）1 5 .岩体作为力学介质研究时，其与钢、混凝土等人工力学介质主线区别在于岩体中有天然应力、多裂隙交切及是三相介质。（）1 6 .岩体中地下水水压力效应，使岩体中构造面抗剪强度增大。（）1 7 .也许滑动面上可供运用力与抗滑力之比值定义为稳定性系数。（）1 8 .研究岩体事实上是已经受过破裂和变形地质体。（）1 9 .天然中铅直应力普通随深度增长而增大。（）2 0 .在普通实验机上测出应力与应变关系，就是岩石应力一应变全过程曲线。（）2 1 .饱水岩样单轴抗压强度与干抗压强度之比定义为岩石软化系数。（）2 2 .岩体强度就是岩块强度。（）2 3 .从岩体自身性质分析，可用持续介质力学理论解决岩体力学问题。（）2 4 .在荷载作用下，构造面抵抗破坏最大能力叫做剪切强度。（）2 5 .普通状况下岩块抗压强度随加荷速度增大而增大。（）2 6 .三向受压条件下，岩石破坏前应变比单向受压要大。（）2 7 .饱水岩体单轴抗压强度与干抗压强度之