岩石力学真题精选.docx

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岩石力学真题精选

岩石力学真题精选

[填空题]

1形变围岩压力

参考答案：

指围岩在二次应力作用下局部进入塑性，缓慢的塑性变形作用在支护上形成的压力，或者是有明显流变性能的围岩的粘弹性或者粘弹—粘塑性变形形成的支护压力。

一般发生在塑性或者流变性较显著的地层中。

[填空题]

2结构面

参考答案：

指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。

[填空题]

3冲击围岩压力

参考答案：

（1）是地下洞室开挖过程中，在超过围岩弹性限度的压力作用下，围岩产生内破坏，发生突然脆性破坏并涌向开挖（采掘）空间的一种动力现象。

（2）强度较高且完整的弹脆性岩体过渡受力后突然发生岩石弹射变形所引起的围岩压力。

[填空题]

4开挖会对岩体产生什么作用？

参考答案：

1）地下开挖破坏了岩体天然应力的相对平衡状态，洞室周边岩体将向开挖空间松胀变形，使围岩中的应力产生重分布作用，形成新的应力状态，称为重分布应力状态

2）在重分布应力作用下，洞室围岩将向洞内变形位移。

如果围岩重分布应力超过了岩体的承受能力，围岩将产生破坏

3）围岩变形破坏将给地下洞室的稳定性带来危害，因而，需对围岩进行支护衬砌，变形的围岩将对支衬结构施加一定的荷载，称为围岩压力。

4）在有压洞室中，作用有很高的内水压力，并通过衬砌或洞壁传递给围岩，这时围岩将产生一个反力，称为围岩抗力。

[填空题]

5应力集中系数

参考答案：

指岩体中二次应力与原始应力的比值，也可用井巷开挖后围岩中应力与开挖前应力的比值来表示。

[填空题]

6简单介绍格里菲斯脆性破坏理论

参考答案：

格里菲斯脆性破坏理论，是在微裂纹控制破坏和渐进式破坏的概念基础上提出来的。

他认为：

实际的固体在结构构造上既不是绝对均匀的，也不是绝对连续的，其内部含有大量的微裂纹和微孔洞。

这种固体在外力作用下，即使作用的水平应力不大，但由于微裂纹或微孔洞边缘上的应力集中，很可能在边缘局部产生很大的拉应力。

当这种拉应力达到或某一个或若干个平面或曲面形成宏观破裂。

[填空题]

7围岩（弹性）抗力系数

参考答案：

当隧洞受到来自隧洞内部的压力P时，在内压力作用下，洞壁围岩必然向外产生一定的位移△α，则定义围岩的弹性抗力系数为K＝P／△α。

此时K的物理意义为促使隧洞洞壁围岩产生单位径向位移所需的内水压力值。

[填空题]

8应力恢复法

参考答案：

利用应力恢复法量测岩体表面应力时，应在岩体表面沿不同方向安置三个应变计，以便能够测出岩体沿这三个不同方向的伸缩变形。

[填空题]

9岩体结构分为六类

参考答案：

块状结构、镶嵌、层状、碎裂、层状碎裂、松散结构

[填空题]

10采用共面三孔交汇法确定三维应力

参考答案：

在钻孔的应力量测中，有各种不同方法。

有的通过孔底处岩体的应变来测定孔底平面中的三个应力分量；有的则通过钻孔中孔径的变化来测定与孔轴正交平面中的三个应力分量。

前者称为孔底应变法，后者称为孔径变形法。

但是，这些方法只能确定与孔轴正交平面中的平面应力状态。

为了确定岩体的空间应力状态，不论是采用孔底应变法，还是孔径变形法都必须首先利用这些方法在岩体中测定三个钻孔中的平面应力分量，然后根据这些实测数据确定岩体的空间应力。

这里介绍的共面三孔交汇法就讨论如何确定岩体空间应力的问题。

[填空题]

11岩石风化分级

参考答案：

未微中等强全

[填空题]

12初始应力的分布特点

参考答案：

由于受到地质构造、岩性、地形、地貌等因素的影响，位于地壳浅部的地应力分布规律较为复杂，根据部分工程实测资料的分析，可概括如下：

1）一般情况下岩体中的初始应力场多数是三向不相等的空间应力场，最大水平主应力大于垂直应力，最小水平主应力的数值则变化较大。

2）初始应力的大小、方向与地质构造有着密切关系。

3）岩体上覆岩层的重量是形成岩体初始应力的基本因素之一。

4）地形地貌对初始应力有一定的影响，因为地形被切割后必然引起新的重分布应力，这就使得河谷两岸岩壁的最大主应力方向往往与山坡方向一致，而最小主应力方向则是谷坡的法线方向。

[填空题]

13孔隙率n

参考答案：

岩石试样中孔隙体积Vv与岩样总体积V之比。

[填空题]

14地应力（天然应力）

参考答案：

自然状态下在原岩体中存在的由于岩体自重和构造应力形成的分布应力。

[填空题]

156.含水率w

参考答案：

天然状态下岩石中水的重量Ww与岩石烘干重量Ws的百分比。

w=Ww/Ws×100%

吸水率Wa：

指干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量Ww与岩样干重量Ws的百分率。

Wa=Ww/Ws=（Wo-Ws）/Ws×100%

[填空题]

16按结构面成因，结构面通常分为几种类型？

参考答案：

按成因分类有三种类型：

①原生结构面——成岩阶段形成的结构面；

②构造结构面——在构造运动作用下形成的结构面；

③次生结构面——由于风化、人为因素影响形成的结构面。

[填空题]

17抗冻系数Cf

参考答案：

指岩样在±25℃的温度区间内，经多次“降温、冻结、升温、融解”循环后，岩样抗压强度下降量与冻融前的抗压强度的比值，用百分率表示。

[填空题]

18边坡稳定性计算的方法主要有哪些？

参考答案：

①、极限平衡法：

单平面滑动计算、双平面滑动计算、圆弧滑动计算；

②、图解计算；

③、数值计算。

[填空题]

19岩石强度

参考答案：

指岩石在荷载作用下破坏时所承受的最大荷载应力。

有抗压强度（单轴、三轴）、抗剪强度、抗拉强度。

影响因素：

岩石特性（矿物组成、结构特征、风化程度各向异性）环境条件（水、温度）试验条件（围岩大小、端部效应、试件形状和尺寸、加载速率）

[填空题]

20边坡中的应力分布有何特征？

参考答案：

（1）无论在什么样的天然应力场下，边坡面附近的主应力迹线均明显偏转，表现为最大主应力与坡面近于平行，最小主应力与坡面近于正交，向坡体内渐渐恢复初始应力状态；

（2）在坡脚附近，形成剪应力集中带，在坡顶可产生拉应力带，当应力超过边坡岩体强度时，可产生坡脚滑动破坏和坡顶的拉张破坏；

（3）在非直线坡的情形下，变坡点可形成第二应力异常区。

当坡形上缓下陡时，该异常区为拉张区，当坡形下缓上陡时，该异常区为剪切区；

（4）对阶梯形边坡，在台阶附近为应力异常复杂区。

台阶前端为拉张区，台阶后部为剪切区。

当台阶宽度较小时，形成复杂的张剪区，对边坡安全有较大影响。

[填空题]

21减小“端部效应”

参考答案：

将试件端部磨平，并抹上润滑剂，或加橡胶垫层等。

使试件长度达到规定要求，以保证在试件中部出现均匀应力状态。

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[填空题]

22天然应力的分布特征是什么？

参考答案：

1）地壳中的主应力为压应力，方向基本上是铅垂和水平的。

2）垂直应力随深度线性增的。

3）水平应力分布比较复杂。

a、水平应力在地表面上水平应力从大到小递减，在地表深处仍是线性增的。

b、在许多地方在地表附近，水平应力大于垂直应力。

c在多数情况，两个方向的水平应力是不相等的。

4）在比较大的范围内，地应力的分布特征比较一致。

[填空题]

23围压影响

参考答案：

岩石抗压强度随围压增加而提高。

通常岩石类脆性材料随围压的增加而具有延性。

[填空题]

24岩体中的天然应力是哪些因素引起的？

参考答案：

1）岩石的自重；

2）构造应力及地震；

3）岩浆活动及放射性蜕变产生的地热引起的温度应力

4）地下水动静压力。

[填空题]

2518.库仑准则

参考答案：

若用σ和τ代表受力单元体某一平面上的正应力和剪应力，则当τ达到如下大小时，该单元就会沿此平面发生剪切破坏，即式中：

c——黏聚力；f——内摩擦系数。

引入内摩擦角，并定义f=tanφ，这个准则在τ—σ平面上是一条直线。

若将τ和σ用主应力σ1和σ3表示（这里σ1>σ3），则：

式中：

θ—剪切面法线方向与最大主应力σ1的夹角。

（库仑准则不适合σ3<0和高围压的情况。

）

[填空题]

26岩体的破坏形式：

（）、（）、弱面剪切破坏。

参考答案：

脆性破坏、延性破坏

[填空题]

27切向应力

参考答案：

作用于巷道截面的切线方向的应力。

[填空题]

28变形模量

参考答案：

在应力-应变曲线上的任何点与坐标原点相连的割线的斜率。

[填空题]

29应力重分布

参考答案：

岩体受到工程活动扰动，引起岩体中初始应力的转移变化形成的新的应力场状态。

[填空题]

30蠕变模型

参考答案：

a.弹性单元、b.塑性单元、c.粘性单元

[填空题]

31影响岩石抗压强度的因素：

（）、（）、胶结情况、生成条件、风化作用、密度、水的作用、试件形状和尺寸、加荷速率。

参考答案：

矿物成分、结晶程度和颗粒大小

[填空题]

32残余应力

参考答案：

指没有外力作用时在岩体内部由于某种原因在整个岩体内的不均匀的变形而引起的应力。

[填空题]

33软弱夹层

参考答案：

指在坚硬岩层中夹有力学强度低、泥质或炭质含量高、遇水易软化、延伸较长和厚度较薄的软弱岩层。

[填空题]

34直剪曲线的3个阶段：

（）、（）、强度降低阶段。

参考答案：

弹性阶段、裂隙发展增长阶段

[填空题]

35现代构造应力

参考答案：

就是现今正在形成某种构造体系和构造形迹的应力。

[填空题]

36结构面的延展性

参考答案：

是指结构面在某一方向上的连续性或结构面连续段长短的程度。

按结构面的延展特性，可分为三种型式：

非贯通性的、半贯通性的及贯通性的结构面。

[填空题]

37岩石完全应力—应变曲线分为（）、（）、（）、（）。

参考答案：

压密阶段、弹性工作阶段、塑形性状阶段、材料的破坏阶段

[填空题]

38构造线

参考答案：

指区域性挤压应力所形成的构造形迹，也就是指与产生地质构造运动的压应力方向相垂直的平面和地面的交线。

[填空题]

39结构面间距

参考答案：

结构面间距是指同一组结构面在法线方向上，该组结构面的平均间距。

[填空题]

40影响岩石应力应变曲线的因素：

（）、（）、侧向压力、（）。

参考答案：

荷载速率、温度、各向异性

[填空题]

41岩爆

参考答案：

是地下洞室开挖过程中围岩发生突然脆性破坏的现象。

一般在地应力较大部位，岩石被挤压超过其弹性限度，聚集的能量会突然释放出来，伴随有声音、碎石飞散、坠落等现象。

[填空题]

42剪胀

参考答案：

在剪应力作用下，模型上半部沿凸台斜面滑动，除有切向运动外，还产生向上的移动。

这种剪切过程中产生的法向移动分量称之“剪胀”。

[填空题]

43岩石的蠕变分为初级蠕变（暂时蠕变）、二次蠕变（）、加速蠕变（第三期蠕变）。

参考答案：

稳定蠕变

[填空题]

44径向应力

参考答案：

垂直于巷道周边切线的正应力。

[填空题]

45工程岩体分类

参考答案：

是通过岩体的一些简单和容易实测的指标，把地质条件和岩体力学性质参数联系起来，并借鉴已建工程设计、施工和处理等成功与失败方面的经验教训，对岩体进行归类的一种工作方法。

其目的是通过分类，概括地反映各类岩体的质量好坏，预测可能出现的岩体力学问题，为工程设计、支护衬砌、建筑选型和施工方法选择等提供参数和依据。

[填空题]

46影响山岩压力的因素：

（）、（）、（）、洞室深度、时间、施工方法。

参考答案：

洞室的形状和大小、地质构造、支护的形式和刚度

[填空题]

47切向应力

参考答案：

作用于巷道截面的切线方向的应力。

[填空题]

48结构面对弹性波的传播

参考答案：

起隔波或导波作用，致使沿结构面传播速度大于垂直结构面传播的速度，造成波速及波动特性的各向异性。

[填空题]

49压力拱理论稳定条件：

（），适用条件：

能够形成压力拱，即洞室上方有足够的厚度且有相当稳定的岩体。

参考答案：

沿着拱的切线方向仅作用着压力

[填空题]

50垂直应力

参考答案：

地下岩体中上覆岩层的重量所造成的应力。

[填空题]

51大坝的失稳形式：

（）、（）、混合滑动破坏。

参考答案：

表层滑动破坏、深层滑动破坏

[填空题]

52高地应力判别准则

参考答案：

高地应力是一个相对的概念。

不同的岩石具有不同的弹模，因而其储能性能也不同。

一般来说，地区初始地应力大小与该地区岩体的变形特性有关，岩质坚硬，则储存弹性能多，地应力也大。

因此，高地应力是相对围岩强度而言的。

即应以围岩内部的最大地应力与围岩强度（Rb）的比值（围岩强度比=Rb/σmax）来判别是否是高地应力。

[填空题]

53二次应力

参考答案：

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的改变，使一定范围内的原始应力重分布形成的新的应力称为二次应力，或称次生应力。

次生应力直接与工程稳定性有关。

[填空题]

54间接测量法

参考答案：

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有关的间接物理量的变化。

然后由测得的间接物理量的变化，通过已知的公式计算岩体中的应力值。

为了计算应力值，首先必须确定岩体的某些物理力学性质以及所测物理量和应力的相互关系。

[填空题]

55应力重分布

参考答案：

岩体受到工程活动扰动，引起岩体中初始应力的转移变化形成的新的应力场状态。

[填空题]

56重度r

参考答案：

岩石的单位体积（包括岩石孔隙体积）的重力。

（受矿物成分、孔隙大小、含水多少控制）

[填空题]

57大坝的失稳形式：

（）、深层滑动破坏、混合滑动破坏。

参考答案：

表层滑动破坏

[填空题]

58边坡加固措施：

（）、削顶压底、用混凝土填塞岩石断裂部分、用锚栓或预应力缆索加固、挡墙和锚索相连接加固、用混凝土挡墙或支墩加固、（）。

参考答案：

排水、格勾

[填空题]

59吸水率

参考答案：

干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下，岩石吸入水的重力对岩石干重力之比的百分率。

[填空题]

60抗冻性

参考答案：

岩石抵抗冻融破坏的能力。