岩石力学考试试题含答案.docx

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岩石力学考试试题含答案

一、岩体的强度小于岩石的强度主若是由于（   ）。

（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、阻碍岩体质量的要紧因素为（    ）。

（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

六、沉积岩中的沉积中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、岩体的变形和破坏要紧发生在（   ）

（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

一、A 二、C 3、C 4、A 五、D 六、A 7、C 八、B 九、A 10、D

一、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（   ）。

（A）RQD   （B）节理间距   （C）节理密度

（D）岩体完整性指数或岩体体积节理数

3、在我国工程岩体分级标准中，较完整岩体表示岩体的完整性指数为（   ）。

（A）~   （B）~   （C）>   （D）~

4、在我国工程岩体分级标准中，岩体基本质量指标是由哪两个指标村确定的？

（   ）。

（A）RQD和节理密度   （B）岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数

（C）地下水和RQD     （D）节理密度和地下水

5、我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正的？

（   ）。

①地应力大小；   ②地下水；   ③结构面方位；   ④结构面粗糙度。

（A）①，④   （B）①，②   （C）③   （D）①，②，③

六、某岩石、实测单轴饱和抗压强度RC=55MPa，完整性指数KV=，野外辨别为原层状结构，结构面结合良好，锤击清脆有轻微回弹，按工程岩

体分级标准确定该岩石的基本质量等级为（   ）

（A）I级（B）II级（C）III级（D）IV级

1、C 二、D  3、D 4、B 五、D 六、B

1、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

二、初始地应力是指（    ）。

（A）未受开挖影响的原始地应力   （B）未支护时的围岩应力

（C）开挖后岩体中的应力      （D）支护完成后围岩中的应力

3、构造应力的作用方向为（    ）。

 A、铅垂方向   B、近水平方向  

C、断层的走向方向   D、倾斜方向

4、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

五、若是不时行测量而想估量岩体的初始应力状态，则一样假设侧压力系数为下列哪个值比较好？

（   ）

（A）（B）（C）<1（D）>1

六、测定岩体的初始应力时，最普遍采纳的方式是（    ）（A）应力恢复（B）应力解除法

（C）弹性波法（D）模拟试验

一、C   二、A   3、B   4、B   五、B   六、B

1、在工程实践中，洞室围岩稳定性主要取决于（ B ）。

（A）岩石强度   （B）岩体强度   （C）结构体强度   （D）结构面强度

岩石与岩体的关系是（ B  ）。

（A）岩石确实是岩体             （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）岩石是岩体的要紧组成部份

大部份岩体属于（ D ）。

（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

岩石的弹性模量一样指（  B  ）。

（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

岩石的割线模量和切线模量计算时的应力水平为（   D  ）。

（A）

     B

、     （C）

     （D）

由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度，因此岩石属于（ B  ）。

（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，会呈现延性特点

剪胀（或扩容）表示（  D   ）。

（A）岩石体积不断减少的现象   （B）裂隙慢慢闭合的一种现象

（C）裂隙慢慢涨开的一种现象   （D）岩石的体积随压应力的增大慢慢增大的现象

剪胀（或扩容）发生的缘故是由于（  D  ）。

（A）岩石内部裂隙闭合引发的   （B）压应力过大引发的

（C）岩石的强度大小引发的     （D）岩石内部裂隙慢慢张开的贯通引发的

岩石的抗压强度随着围岩的增大（A   ）。

（A）而增大   （B）而减小   （C）维持不变   （D）会发生突变

劈裂实验得出的岩石强度表示岩石的（  B ）。

（A）抗压强度   （B）抗拉强度   （C）单轴抗拉强度   （D）剪切强度

九、格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的缘故是（D）。

（A）它不是针对岩石材料的破坏准则

（B）它以为材料的破坏是由于拉应力所致

（C）它没有考虑岩石的非均质特点

（D）它没有考虑岩石中的大量身长裂隙及其彼此作用

10、岩石的吸水率是指（B）。

（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

1一、已知某岩石饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为，则该岩石（A）。

（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

1二、当岩石处于三向应力状态且比较大的时候，一样应将岩石考虑为（B）。

（A）弹性体（B）塑性体

（C）弹塑性体（D）完全弹性体

13、在岩石抗压强度实验中，若加荷速度增大，则岩石的抗压强度（A）。

（A）增大（B）减小（C）不变（D）无法判定

14、依照库仑—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（C）。

（A）45°（B）45°+φ/2（C）45°-φ/2（D）60°

1五、在岩石的含水率实验中，试件烘干时应将温度操纵在（D）。

（A）95~105℃（B）100~105℃

（C）100~110℃（D）105~110℃

1六、依照格理菲斯强度理论，脆性岩体破坏要紧缘故是（A）。

（A）受拉破坏（B）受压破坏（C）弯曲破坏（D）剪切破坏

 17、在缺乏实验资料时，一样取岩石抗拉强度为抗压强度的（B）

（A）1/2~1/5（B）1/10~1/50

（C）2~5倍（D）10~50倍

 1八、某岩石试件相对密度ds=，孔隙比e=，则该岩石的干密度ρd为（D）

（A）（B）（C）（D）

1九、下列研究岩石弹性、塑性和粘性等力学性制裁的理想力学模型中，哪一种被称为凯尔文模型？

（C）

（A）弹簧模型（B）缓冲模型（C）弹簧与缓冲器并联（D）弹簧与缓冲器串联

20、格里菲斯准则以为岩石的破坏是由于（A）。

（A）拉应力引发的拉裂破坏

（B）压应力引发的剪切破坏

（C）压应力引发的拉裂破坏

（D）剪应力引发的剪切破坏

 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。

解：

弹性理论证明，在无穷介质中作三维传播时，其弹性参数间的关系式如下：

动泊松比  

动弹性模量

动剪切模量G，按公式

 求在自重作用下地壳中的应力状态：

若是花岗岩

，泊松比

，则一千米深度以下的应力是多少？

解：

因为地壳厚度比地球半径小的多。

在局部地域能够把地表看做一个半平面，在水平方向为

，深度也无穷。

现考虑地面下深度Z处的一个微小单元体。

它受到在它上边岩、土体重量的压力。

在单位面积上，那个重量是

，其中，

是它上面物体的体积，

是物理单位体积的重量，因此：

          若是单元体周围是空的，它将向周围膨胀，当由于单元体周围也都在自重作用下，彼此作用的阻碍使单元体不能向周围扩张。

即

；   

解之，则得：

关于花岗岩，

，一千米深度以下的应力为：

由此可见，深度每增加一千米，垂直压力增加

，而横向压力约为纵向压力的三分之一。

设某花岗岩埋深一千米，其上复盖地层的平均容重为

，花岗岩处于弹性状态，泊松比

。

该花岗岩在自重作用下的初始垂直应力和水平应力别离为（　）。

（A）2600和867

　　　　（B）26000和8667

（C）2600和866

　　　　（D）2600和

解答　

（1）垂直应力计算

（2）水平应力计算

其中：

侧压力系数

的大小与岩体的性质有关，当岩体处于弹性状态时，采纳弹性力学公式；当岩体比较破碎时，采纳松散介质极限平稳理论公式；当岩体处于潜塑状态时，采纳海姆公式。

因为本题岩体处于弹性状态，因此采纳弹性力学公式，侧压力系数

为

因此：

可见，本题的正确答案为（B）

1.什么叫岩石？

什么叫岩体？

它们之间的区别安在？

答：

岩石，是组成地壳的大体物质，它是由矿物或岩屑在地质作用下按必然规律凝聚而成的自然地质体。

岩体，是指必然工程范围内的自然地质体，它经历了漫长的自然历史进程，经受了各类地质作用，并在地应力的长期作用下，在其内部保留了各类永久变形和各类各样的地质构造形迹（不整合、褶皱、断层、层里、节理、劈理等不持续面。

岩石和岩体的重要区别确实是岩体包括若干持续面，岩体的强度远低于岩石强度。

2.岩石依照成因分成哪几类？

其各自的成因及特点是什么?

试举出几种岩石实例。

答：

依照成因，岩石可分成岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。

岩浆岩是由岩浆冷凝而成的岩石。

组成岩浆岩的各类矿物化学成份和物理性质较为稳固，它们之间的连接是牢固的，具有较高的力学强度和均匀性（橄榄岩、流纹岩）。

沉积岩是由母岩在地表经风化剥蚀而产生的物质，通过搬运、沉积、和固结作用而形成的岩石。

沉积岩的物理力学特性与矿物和岩屑的成份，胶结物的性质有专门大关系，另外，沉积岩具有层理构造（砾岩、页岩、泥岩）。

变质岩是由岩浆岩、沉积岩乃至变质岩在地壳中受到高温、高压及化学活动性流体的阻碍下发生编制而形成的岩石。

它的物理性质与原岩的性质、变质作用的性质和变质程度有关（片麻岩、板岩、大理岩）。

3.什么叫岩石力学？

其研究内容是什么？

研究方式有哪些？

答：

岩石力学是研究岩石及岩体在各类不同受力状态下产生变形和破坏的规律，并在工程地质定性分析的基础上定量地分析岩体稳固性的一门学科。

岩石力学研究的内容：

（1）大体原理，包括岩石的破坏、断裂、蠕变及岩石内应力、应变理论等的研究；

（2）实验室实验和现场原位实验，包括各类静力和动力方式，以确信岩块和岩体在静力和动力作用下的性状及tanti内的初始应力；（3）在实际应用方面，包括地表岩石地基的稳固和变形问题、岩石边坡的稳固性等问题的研究。

研究方式有科学实验和理论分析相结合的方式。

4.岩石的物理性质指标要紧有哪些？

它们是如何概念的？

答：

质量密度（单位体积的质量）；重度（单位体积的重量）；相对密度（岩石的干重量除以岩石的实体积所得的量与1个大气压下4摄氏度的纯水的重度的比值）；孔隙率（孔隙体积与整体积百分比）；孔隙比（孔隙体积与固体的体积之比）；含水率（天然状态下岩石中水的重量与岩石烘干重量的百分比）；吸水率（干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量与岩石干重百分比）；饱水率（岩样在强制状态（真空、煮沸、高压）下，岩样的最大吸水重量与岩样烘干重量的百分比）；渗透性（在水压力作用下，岩石的孔隙和裂隙透过水的能力）；膨胀性（岩石浸水后体积增大的性质）；崩解性（岩石与水彼此作历时失去黏结性并变成完全丧失强度的松散物质的性能）；软化性（岩石与水彼此作历时强度降低的特性）；抗冻性（岩石抗击冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性）。

5.岩石的容重、密度取决于何种因素？

与岩石的力学性质有何相关性？

答：

岩石的容重、密度取决于组成岩石的矿物成份、孔隙大小和含水量。

岩石的重度在必然程度上反映出岩石力学性质的好坏，通常岩石的重度愈大，其力学性质愈好。

6.岩石的比重取决于何种因素？

答：

岩石的比重取决于组成岩石的矿物的相对密度，岩石中重矿物越多其比重越大，大部份岩石比重介于~之间。

7.岩石含间隙指标与岩石力学性质有何关系？

答：

岩石含间隙指标值越大岩石力学性质就越差。

8.岩石的吸水率取决于何种因素？

与岩石力学性质有何关系？

答：

岩石吸水率大小取决于岩石中孔隙数量多少和细微裂隙的连通情形。

吸水率愈大，岩石的力学性能就愈差。

9.岩石的饱水指标与岩石的抗冻性有何相关性？

答：

岩石饱水指标反映岩石中张开型裂隙和孔隙的发育情形，对岩石的抗冻性有较大阻碍。

饱水系数（吸水率与饱水率百分比）一样在~之间。

实验表明，饱水系数<91%时，可免遭冻胀破坏。

10.岩石的软化、膨胀和崩解的机理是什么？

它们与岩石的力学性质有何关系？

答：

岩石的软化机理，由于水分子进入颗粒间的间隙而消弱了颗粒间的联结造成的；崩解机理，由于水花进程中消弱了岩石内部结构的联结引发的；膨胀机理，经水化作用后相邻颗粒间产生的契劈效应，当契劈作使劲大于结构联结力，岩石显示膨胀性。

岩石的软化、崩解和膨胀性质越好，岩石力学性质就越差。

11.试推导用岩石的干容重、比重和水的容重表示岩石的间隙率和间隙比。

答：

已知岩石干容重

；比重

；水的容重

据土力学公式：

间隙比e=

；间隙率

1二、岩石的吸水性与间隙率有什么关系？

答案：

因为岩石中包括间隙，才致使岩石吸水性的存在。

间隙越多，吸水性越明显。

岩石的吸水率是在常温常压下进行的，水只能进入大开间隙，而小开间隙和闭间隙水不能进入，因此它与大开间隙率有关。

岩石的饱和吸水率在高压（或真空）条件下浸水，一样以为水能进入所有开间隙中，因此它与开间隙率有关。

13.试推导岩石吸水率与岩石大开间隙率的关系。

解：

设岩石的大开间隙率

，大开间隙体积

占总间隙体积

的百分比为k，岩石相对密度为

，则岩石吸水率

与大开间隙率的关系表示如下：

14.试推导岩石饱水率与岩石开型间隙率的关系。

解：

通常以为，在高压条件下水能进入岩样所有放开的间隙中。

因此，由上题可知，岩石饱和吸水率与开型间隙率的关系如下（

为岩石相对密度，

为大开间隙率）：

15.何谓岩石强度，取决于哪些因素？

答：

岩石在荷载作用下破坏时所经受的最大荷载应力称为岩石的强度。

岩石的强度决定于很多因素，岩石结构、风化程度、水、温度、围压大小、各向异性等都阻碍岩石的强度。

16.表示岩石强度的指标要紧有哪些？

格式如何概念的？

答：

岩石的强度指标要紧有抗压强度、抗剪强度、抗拉强度。

其中，抗压强度包括单轴抗压强度（岩石试件在单轴压力作用下所能经受的最大压力）、三轴抗压强度（岩石试件在三个方向应力作用下的强度）；抗剪强度（岩石抗击剪切破坏的极限能力）；抗拉强度（岩石试件在单轴拉力作用下抗击破坏的极限能力）。

17.岩石的抗压、抗拉、抗剪指标实验方式各有哪些，有何优缺点？

答：

抗压指标实验方式有直接单轴抗压实验，一般三轴实验和真三轴实验。

抗拉指标实验有直接抗拉实验（缺点：

试样制备困难，且不易与拉力机固定），霹雳法（优势：

简单易行，只要有一般压力机就能够够进行实验）。

抗剪指标实验方式有直接剪切实验（缺点：

强度曲线并非是绝对严格的直线），契形剪切实验，三轴紧缩实验（优势：

结果较精准）。

18.试件的大小、形状是如何阻碍岩石的力学性质的？

缘故是什么？

答：

试件的形状、和尺寸大小对强度的阻碍要紧表此刻高径比

或高宽比

和横断面积上。

试件太长、高径比太大，会由于弹性不稳固提早发生破坏，降低岩石的强度。

试件太短，又会由于试件端面与承压板之间显现的摩擦力会阻碍试件的横向变形，使试件内部产生约束效应，以致增大岩石的实验强度。

试件横断面积减小，会相应地增大端部约束效应，因此强度也会有所提高。

19.阻碍岩石单轴抗压强度有哪些？

答：

试件的形状、尺寸、加载速度、加压板与试件之间产生的摩擦力。