岩体力学习题集_答案

岩体力学习题集二、填空题1．表征岩石抗剪性能的基本指数是（）和（）。2．如果将岩石作为弹性体看待，表征其变形性质的基本指标是（）和（）。3．岩石在单轴压力作用下，随加荷、卸荷次数的增加，变形总量逐次（），变形增量逐次（）。4．所谓洞室围岩一般是指洞室周围（）倍半径范围内的岩体。5．边坡岩体中，滑移体的边界条件包括（）、（）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（）；顺层面加压时的抗压强度（），弹性模量（）。7．莫尔强度理论认为：岩石的破坏仅与（）应力和（）应力有关，而与（）应力无关。8．岩石在复杂应力状态下发生剪切破坏时，破坏面的法线与最大主应力之间的夹角总是等于（）的；而破坏面又总是与中间主应力（）。9．不论何种天然应力条件下，边坡形成后，在边坡表面岩体中的最大主应力的作用方向与边坡面（），最小主应力作用方向与边坡面（）。10．主要的岩体工程分类有（）、（）、（）、（）等。11．水对边坡岩体的影响表现在（）、（）和（）。12．天然应力场的主要成分有（）、（）和（）。13．地质结构面对岩体力学性质的影响表现在（）和（）。14．结构面在法向应力作用下，产生（）变形，其变形性质用指标（）表征。15．岩石抗拉强度的试验室方法有（）和（）。216．地质结构面按力学条件可分为（）和（）。17．岩体结构类型可分为（）、（）、）、（）和（）。18．岩体的强度处在（）强度与（）强度之间。19．结构面的线连续性系数是在（）至（）变化的。20．水对岩石力学性质的影响表现在（）、（）和（）。21．格里菲斯强度理论认为材料破坏的原因是（）。22．八面体强度理论认为材料破坏的原因是（）。23．有一对共轭剪性结构面，其中一组走向为N30E，而另一组为N30W，则岩体中最大主应力方向为（）。如果服从库仑－纳维尔判据，则岩体的内摩擦角为（）。24．软弱夹层的基本特点有（）、（）、）、（）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．原生结构面据其成因中划分为（）、（）、（）。27．表征岩块变形特性的指标有（）和（）。28．根据库仑强度理论，最大主应力与破裂面的夹角为（）。29．据岩体力学的观点看，岩体的破坏类型有（）和（）。30．岩体中的结构面据其地质成因分为（）、（）和（）。31．岩体中一点的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的应力状态是：最在主应力方向为（），最小主应力方向为（）。33．均质各向同性的连续岩体中的圆形洞室洞壁上一点的剪应力为（）。34．洞室围岩压力的基本类型有（）、（）、（）和（）。35．边坡形成后，边坡表面岩体中的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（）两个最基本的要素组成的。37．根据边坡岩体面形态、数目、组合特征把岩体边坡的破坏类型划分为（）、（）、（）和（）。38.大部分岩体属于（）。（A）均质连续材料（B）非均质材料（C）非连续材料（D）非均质、非连接、各向异性材料39岩石的弹性模量一般指（）。（A）弹性变形曲线的斜率（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的任一种40由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度，所以岩石属于（）。3（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，会呈现延性特征41岩石的抗压强度随着围岩的增大（）。（A）而增大（B）而减小（C）保持不变（D）会发生突变42劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的（）。（A）抗压强度（B）抗拉强度（C）单轴抗拉强度（D）剪切强度43格里菲斯准则认为岩石的破坏是由于（）。（A）拉应力引起的拉裂破坏（B）压应力引起的剪切破坏（C）压应力引起的拉裂破坏（D）剪应力引起的剪切破坏44岩石的吸水率是指（）。（A）岩石试件吸入水的重量和岩石天然重量之比（B）岩石试件吸入水的重量和岩石干重量之比（C）岩石试件吸入水的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45已知某岩石饱水状态与干燥状态的单轴抗压强度比为0.78，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在岩石抗压强度试验中，若加荷速率增大，则岩石的抗压强度（）。（A）增大（B）减小（C）不变（D）无法判断47按照库仑—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的夹角为（）。（A）45°（B）245（C）245（D）60°48按照格理菲斯强度理论，脆性岩体破坏主要原因是（）。（A）受拉破坏（B）受压破坏（C）弯曲破坏（D）剪切破坏49在缺乏试验资料时，一般取岩石抗拉强度为抗压强度的（）（A）1/2~1/5（B）1/10~1/12（C）2~5倍（D）10~50倍50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51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52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53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54初始地应力主要包括（）。（A）自重应力（B）构造应力（C）自重应力和构造应力（D）残余应力4三、辨别正误1．石英砂岩的强度随石英颗粒的含量增加而增大。（）2．相邻两条结构面的垂直距离就是结构面的密度。（）3．一般情况下，岩体的强度可以用岩块的强度来代替。（）4．从岩体本身性质来分析，可以用连续介质理论来解决岩体力学问题。（）5．岩石的泊松比是指单向压缩条件下，侧向应变与侧向应力之比。（）6．结构面的密度不随方向而变化。（）7．边坡岩体坡面一点的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．单位体积内岩石的质量定义为岩石的颗粒密度。（）9．天然铅直应力是随深度增加而增大的。（）10．一般情况下，岩块的三轴压缩强度比抗压强度大。（）11．岩块在单轴受压条件下，能承受的最大主应力叫岩块的强度。（）12．在普通试验机上测出的应力－应变关系，就是岩石的应力－应变全过程曲线。（）13．岩块的弹性模量可以用作用于它上面的应力与位移之比来表示。（）14．坡度影响边坡应力轨迹形式。（）15．岩体作为力学介质研究时，其与钢、混凝土等人工力学介质的根本区别在于岩体中有天然应力、多裂隙交切及是三相介质。（）16．岩体中地下水的水压力效应，使岩体中结构面抗剪强度增大。（）17．可能滑动面上可供利用力与抗滑力之比值定义为稳定性系数。（）18．研究的岩体实际上是已经受过破裂和变形的地质体。（）19．天然中铅直应力一般随深度增加而增大。（）20．在普通试验机上测出的应力与应变的关系，就是岩石应力－应变全过程曲线。（）21．饱水岩样的单轴抗压强度与干抗压强度之比定义为岩石的软化系数。（）22．岩体的强度就是岩块的强度。（）23．从岩体本身性质分析，可用连续介质力学理论解决岩体力学问题。（）24．在荷载作用下，结构面抵抗破坏的最大能力叫做剪切强度。（）25．一般情况下岩块的抗压强度随加荷速度的增大而增大。（）26．三向受压条件下，岩石破坏前的应变比单向受压要大。（）527．饱水岩体的单轴抗压强度与干抗压强度之比定义为岩石的软化系数。（）28．在荷载作用下，结构面抵抗破坏的最在能力叫剪切强度。（）29．一般来说，岩块的单轴抗压强度随加荷速度的增在而减小。（）30．地下洞室洞壁支护的目的是不让洞壁围岩向洞内产生位移。（）四、问答题1、对岩石进行单轴抗压试验，如果发生剪切破坏，破坏面是否一定是试样中的最大剪应力面？为什么？如果发生拉断破坏，此时的抗压强度是否即为抗拉强度？为什么？2、什么叫岩石？什么叫岩体？两者主要区别在哪里？又有何关系？3、什么是岩体的弹性模量？什么是岩体的变形模量？试用图加以说明。4、岩体的静力弹性模量与动力弹性模量哪个大？为什么？6、岩石的动力强度与静力强度那个大？为什么？7、岩体中应力波波形通常以哪些参数来标记？试用图说明。8、应力波对物体的效应，与刚体动力学与弹性理论有什么区别？为什么声波法或地震法可以用来测定岩体的某些动力学参数？确定哪些参数？9、巷道道护形式的选择与地压活动类型有无关系？试举例说明之。10、岩石在单轴压缩下的应力－应变曲线有哪几种类型？并用图加以说明。11、岩石与岩体的主要区别在哪里？以及其强度之间的关系是怎样的？12、试分别从地质和工程两个方面，简要叙述影响围岩压力的一些主要因素是什么？13、试用莫尔应力圆画出：（1）单向拉伸；（2）单向压缩；（3）纯剪切；（4）双向压缩；（5）双向拉伸。14、常用的岩石强度指标有哪几种？15、试述岩石力学的研究对象，研究范围和研究动态。16、采用应力解除法如何测定岩体中的应力？并用示意图表示。17、用图来表示岩体变形与时间的关系曲线，并指出几个不同的阶段。18、格里菲斯强度理论的基本要点是什么？并写出该强度理论的破坏准则。19、在岩体中传播的弹性波有哪两大类型？其特征是什么？并写出半无限均质体波速与其弹性常数（弹性模量、泊松比）的关系式。20、加载速率对岩石动力强度的影响怎样？并举例说明之。621、岩石在单轴压缩下典型的应力——应变曲线有哪几种类型，并用图线加以说明。22、什么是变形模量？页岩和石灰岩的变形模量大致多少？23、什么叫滑坡？组成滑坡的要素有哪些？什么叫崩塌？它与滑坡有什么区别？24、影响边坡稳定有哪些主要因素？试举例说明。25、用应力解除法来测量岩体的原岩应力，其工序有哪些？用图示加以说明。26、什么叫真三轴试验机？什么叫假三轴试验机？27、什么叫岩块的变性模量？以“S”型应力－应变曲线为例表示出岩块的几种变性模量（图加简要文字说明）。28、塑性状态下圆形巷道围岩应力分布如何？29、试简单叙述岩体力学的发展历史？你对岩体力学的发展远景如何看法？30、均质连续、各向同性的弹性岩体中开挖水平圆形洞室时，围岩中的重分布应力有何特点。31、边坡岩体最容易从哪些部位首先破坏？为什么？32、试述边坡稳定性研究的基本原则和方法。33、什么叫蠕变？用图表示蠕变的应力（σ）与时间（t）关系曲线。34、岩块的抗压强度与抗拉强度哪个大？为什么？35、如何获得岩体结构面的强度指标？请用解析法或图解法说明。五、计算题1、已知σx＝50MPa，σy＝10MPa，τxy＝0，θ＝30°。（1）求与X轴夹角40°的EF斜面上的法向应力σn及剪应力τn。（2）作出相应的莫尔应力圆，并写出莫尔应力圆的方程。2、将一个岩石试件置于压力机上施加压力，直到1MPa时发生破坏。已知破坏面与最大主应力所在的平面成60°，并假定抗剪强度随正应力呈线性变化。试求：（1）在正应力为零的那个面上的抗剪强度等于多少？（2）破坏面上的正应力和剪应力。3、拟在地表以下1500m处开挖一水平圆形洞室，已知岩体的单轴抗压强度σc=100MPa，岩体天然密度ρ=2.75g/cm3，岩体中天然应力比值系数λ=1，试评价该地下洞室开挖后的7稳定性。4、设已知某地块处于简单的压缩情况，及在走向NW45°的截面上的正应力＝－120MPa，剪应力τn＝40MPa，求最大压应力的大小及其方向。5、在某矿发现石灰岩中两组铅直的剪切面，其走向分别为NE10°和NE65°，试求最大主应力的方向。6、某岩石的室内剪切试验成果如下，当正应力分别为6MPa和10MPa时，剪切强度分别为19.2MPa和22MPa，假设该岩石强度服从莫尔斜直线理论，试求：(1)该岩石的剪切强度参数；(2)当侧限压力σ3=10MPa时该岩石的三轴压缩强度。7、在地