2011巖石力學(xué)考試試題.

1、( 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) 巖石的抗拉強(qiáng)度(C

2、) 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 柱狀板狀(D) 板狀 塊狀柱狀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)

3、錐形結(jié)構(gòu)體 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、A2、C3、C4 、A5、D6、A7 、C8 、B9 、A10 、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

4、巖體分級(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) RQD和節(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)力大小；地下水；結(jié)構(gòu)面方位；結(jié)構(gòu)面粗糙度。(A)，(B)，(C)(D)，6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)1、C 2、 D 3、 D 4、 1、初始地應(yīng)

5、力主要包括(A)自重應(yīng)力(C)自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力III 級(jí)( D) IV 級(jí)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(kāi)挖影響的原始地應(yīng)力(C) 開(kāi)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

6、力系數(shù)為下列哪一個(gè)值 比較好？( )( A)0.5 ( 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、C2、A3、B4、B1、在工程實(shí)踐中，洞室圍巖穩(wěn)定性主要取決于(A)巖石強(qiáng)度(B)巖體強(qiáng)度5、B6、BB )(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(A)巖石就是巖體(C)巖體代表的范圍大于巖石I. 2大部分巖體屬于(A)均質(zhì)連續(xù)材料(C)非連續(xù)材料2.1巖石的彈性模量一般指(A)彈性變形曲線的斜率(C)切線模量一種(B)巖體是由巖石和結(jié)構(gòu)面組成的(D)巖石是巖體的主要組成部分)。(B)非均

7、質(zhì)材料(D)非均質(zhì)、非連接、各向異性材料B )(B)割線模量(D)割線模量、切線模量及平均模量中的任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(A)二B _、( C):2.3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(A)脆性材料(C)堅(jiān)硬材料(2.4剪脹(或擴(kuò)容)表示(A)巖石體積不斷減少的現(xiàn)象(C)裂隙逐漸漲開(kāi)的一種現(xiàn)象2.5剪脹(或擴(kuò)容)發(fā)生的原因是由于(A)巖石內(nèi)部裂隙閉合引起的(C)巖石的強(qiáng)度大小引起的2.6巖石的抗壓強(qiáng)度隨著圍巖的增大(A)而增大(B)而減小2.7劈裂試驗(yàn)得出的巖石強(qiáng)度表示巖石的(A)抗壓強(qiáng)度(B)抗拉強(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

8、的原因是(A)(B)(C)(D)10、巖石的吸水率是指(A)(B)(C)(D)II、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(A)(B)(C)(B)延性材料(D)脆性材料,D但圍壓較大時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)延性特征)。(B)(D)(B)(D)(C)(D)- L。裂隙逐漸閉合的一種現(xiàn)象巖石的體積隨壓應(yīng)力的增大逐漸增大的現(xiàn)象D )壓應(yīng)力過(guò)大引起的巖石內(nèi)部裂隙逐漸張開(kāi)的貫通引起的)。保持不變B )(C)單軸抗拉強(qiáng)度D(D會(huì)發(fā)生突變(D)剪切強(qiáng)度它不是針對(duì)巖石材料的破壞準(zhǔn)則它認(rèn)為材料的破壞是由于拉應(yīng)力所致它沒(méi)有考慮巖石的非均質(zhì)特征它沒(méi)有考慮巖石中的大量身長(zhǎng)裂隙及其相互作用B )巖石試件吸入水的重量和巖石天然重

9、量之比 巖石試件吸入水的重量和巖石干重量之比 巖石試件吸入水的重量和巖石飽和重量之比 巖石試件天然重量和巖石飽和重量之比0.72，則該巖石(A工程地質(zhì)性質(zhì)不良工程地質(zhì)性質(zhì)較好工程地質(zhì)性質(zhì)較好軟化性強(qiáng)，軟化性強(qiáng)，軟化性弱，(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(A)彈性體(B)塑性體B )A )。(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)增大(B)減小(C)不變 (D)無(wú)法判斷14、按照庫(kù)侖一莫爾強(qiáng)度理論， 應(yīng)力作用方向的夾角為(C(A) 45( B) 45 +$ /2若巖石強(qiáng)度曲線是一

10、條直線, )。則巖石破壞時(shí)破裂面與最大主(C) 45 - $ 1215、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) 95105 C ( B) 100105C(C) 100110C ( D) 105110C16、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(D) 60D )。A )。(D)剪切破壞B )(A) 1/21/5( B) 1/101/50(C) 25 倍(D) 1050 倍18、某巖石試件相對(duì)密度ds=2.60，孔隙比e=0.05，則該巖石的干密度 p d為(D )(A) 2.45

11、 ( 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)彈簧模型(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 )o(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)巖體的縱波波速是橫波波速是,巖石容重 了二2蝕曲 ，求巖體的動(dòng)彈性模量，動(dòng)泊松比和動(dòng)剪切模量。解：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:優(yōu)1 + “)(1-2川Q(l +

12、 Q動(dòng)彈性模量動(dòng)泊松比卩；_247202 - 2 x 2655381803502(呼七廠 2(4720】-26好)亠 30458750 -2.63(1+027)(1 -2x0.27)x 222784009.81x(1-0.27)34229558.26x10071316= 477979.6367ig/a動(dòng)剪切模量G,按公式_ 47.8x10* 一 2(0 27 + 1)= 18.8xlO4*g/Cffa3.2求在自重作用下地殼中的應(yīng)力狀態(tài)：如果花崗巖 C -1，泊松比 【二，則一公里深度以下的應(yīng)力是多少？解：因?yàn)榈貧ず穸缺鹊厍虬霃叫〉亩?。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)槎?，深度?/p>

13、無(wú)限?，F(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* 丨，其中，一：是它上面物體的體積，1是物理單位體積的重量，因此： 7二門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S S 二 O“ J7&乂 =5=6 =脛解之，則得：對(duì)于花崗巖，一宀，一公里深度以下的應(yīng)力為:2 6x10001000x 100 = 260 kg/加?0.251-0.25由此可見(jiàn)，深度每增加一公里，垂直壓力增加,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 ,花

14、崗巖處于彈性狀態(tài)，泊松比二。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 二匸（B）26000 和 8667（C） 2600 和 866（ D） 2600 和 866.7 A - l?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) i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)L為所以:.p 0251匕二內(nèi)二2600%二淤67煬可見(jiàn)，本題

15、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

16、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)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

17、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） ；

18、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)） ；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

19、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)值越大巖石力學(xué)性質(zhì)就越差。8. 巖石的

20、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(kāi)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？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；崩解機(jī)理，由于水花過(guò)程中消弱了巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)引起的；膨脹機(jī)理，經(jīng)水化

21、作用后相鄰顆粒間產(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。巖石的軟化、崩解和膨脹性質(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d ；比重Gs ；水的容重.，據(jù)土力學(xué)公式:空隙比e = G?*-1 ；y od空隙率n = n =1d一北Gs*12、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。空隙越多，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(kāi)空隙， 而小開(kāi)空隙和閉空隙水不能進(jìn)入，因此它與大開(kāi)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，一

22、般認(rèn)為水能進(jìn)入 所有開(kāi)空隙中，因此它與開(kāi)空隙率有關(guān)。13. 試推導(dǎo)巖石吸水率與巖石大開(kāi)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(kāi)空隙率 nb，大開(kāi)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(kāi)空隙率的關(guān)系表示如下:! : *m VvVvbkWaLms s VsGs*vsVvb* kvvb* kGs* v vv Gs* v vvb*kGs*k*1n/114. 試推導(dǎo)巖石飽水率與巖石開(kāi)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(kāi)的空隙中。所以，由上題可知，巖石飽和吸水率與開(kāi)型空隙率的關(guān)系如下（gs為巖石相對(duì)密度，nb為大開(kāi)空隙率）p *_ m 的 Vvb Vvb Wa