《巖石力學》習題庫及答案02

1、練習題1.1巖石與巖體的關系是（ B   ）。（A）巖石就是巖體              （B）巖體是由巖石和結構面組成的（C）巖體代表的范圍大于巖石    （D）巖石是巖體的主要組成部分1.2大部分巖體屬于（ D  ）。（A）均質連續(xù)材料    （B）非均質材料  （C）非連續(xù)材料      （

2、D）非均質、非連接、各向異性材料2.1巖石的彈性模量一般指（  B   ）。（A）彈性變形曲線的斜率    （B）割線模量（C）切線模量              （D）割線模量、切線模量及平均模量中的任一種2.2巖石的割線模量和切線模量計算時的應力水平為（   D   ）。（A）       B

3、、      （C）       （D） 2.3由于巖石的抗壓強度遠大于它的抗拉強度，所以巖石屬于（ B   ）。（A）脆性材料    （B）延性材料（C）堅硬材料    （D）脆性材料，但圍壓較大時，會呈現(xiàn)延性特征2.4剪脹（或擴容）表示（  D    ）。（A）巖石體積不斷減少的現(xiàn)象    （B）裂隙逐漸閉合的一種現(xiàn)象（C）

4、裂隙逐漸漲開的一種現(xiàn)象    （D）巖石的體積隨壓應力的增大逐漸增大的現(xiàn)象2.5剪脹（或擴容）發(fā)生的原因是由于（  D   ）。（A）巖石內部裂隙閉合引起的    （B）壓應力過大引起的（C）巖石的強度大小引起的      （D）巖石內部裂隙逐漸張開的貫通引起的2.6巖石的抗壓強度隨著圍巖的增大（A    ）。（A）而增大    （B）而減小    （C）保

5、持不變    （D）會發(fā)生突變2.7劈裂試驗得出的巖石強度表示巖石的（  B  ）。（A）抗壓強度    （B）抗拉強度    （C）單軸抗拉強度    （D）剪切強度9、格里菲斯強度準則不能作為巖石的宏觀破壞準則的原因是（ D ）。（A）它不是針對巖石材料的破壞準則（B）它認為材料的破壞是由于拉應力所致（C）它沒有考慮巖石的非均質特征（D）它沒有考慮巖石中的大量身長裂隙及其相互作用10、巖石的吸水率是指（ B ）。（A）巖石試件吸入水的重量和巖

6、石天然重量之比（B）巖石試件吸入水的重量和巖石干重量之比（C）巖石試件吸入水的重量和巖石飽和重量之比（D）巖石試件天然重量和巖石飽和重量之比11、已知某巖石飽水狀態(tài)與干燥狀態(tài)的抗壓強度之比為0.72，則該巖石（ A ）。（A）軟化性強，工程地質性質不良 （B）軟化性強，工程地質性質較好（C）軟化性弱，工程地質性質較好 （D）軟化性弱，工程地質性質不良12、當巖石處于三向應力狀態(tài)且比較大的時候，一般應將巖石考慮為（ B ）。（A）彈性體 （B）塑性體 （C）彈塑性體 （D）完全彈性體13、在巖石抗壓強度試驗中，若加荷速率增大，則巖石的抗壓強度（ A ）。（A）增大（B）減小 （C）不變 （D）無

7、法判斷14、按照庫侖莫爾強度理論，若巖石強度曲線是一條直線，則巖石破壞時破裂面與最大主應力作用方向的夾角為（ C ）。（A）45°（B）45°+/2 （C）45°-/2 （D）60°15、在巖石的含水率試驗中，試件烘干時應將溫度控制在（ D ）。（A）95105 （B）100105 （C）100110 （D）10511016、按照格理菲斯強度理論，脆性巖體破壞主要原因是（ A ）。（A）受拉破壞 （B）受壓破壞 （C）彎曲破壞 （D）剪切破壞 17、在缺乏試驗資料時，一般取巖石抗拉強度為抗壓強度的（ B ） （A）1/21/5 （B）1/101

8、/50 （C）25倍 （D）1050倍 18、某巖石試件相對密度ds=2.60，孔隙比e=0.05，則該巖石的干密度d為（ D ）（A）2.45 （B）2.46 （C）2.47 （D）2.4819、下列研究巖石彈性、塑性和粘性等力學性制裁的理想力學模型中，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、格里菲斯準則認為巖石的破壞是由于（ A ）。（A）拉應力引起的拉裂破壞 （B）壓應力引起的剪切破壞（C）壓應力引起的拉裂破壞 （D）剪應力引起的剪切破壞1、巖體的強度小于巖石的強度主要是由于（ A ）。 （ A ）巖體中含

9、有大量的不連續(xù)面 （ B ）巖體中含有水 （ C ）巖體為非均質材料 （ D ）巖石的彈性模量比巖體的大 2、巖體的尺寸效應是指（ C ）。 （ A ）巖體的力學參數(shù)與試件的尺寸沒有什么關系 （ B ）巖體的力學參數(shù)隨試件的增大而增大的現(xiàn)象 （ C ）巖體的力學參數(shù)隨試件的增大而減少的現(xiàn)象 （ D ）巖體的強度比巖石的小3 、影響巖體質量的主要因素為（ C ）。 （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度 （D）巖體的完整性、巖石強度、裂隙密度、埋深4、我國工程巖體分級標準中巖石的堅硬程序確定是按照（ A ）。 （A）巖石的飽和單軸抗壓強度 （B）巖石的

10、抗拉強度 （C）巖石的變形模量 （D）巖石的粘結力5、下列形態(tài)的結構體中，哪一種具有較好的穩(wěn)定性？（ D ）（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構面？（ A ）（A）原生結構面（B）構造結構面（C）次生結構面7、巖體的變形和破壞主要發(fā)生在（ C ）（A）劈理面（B）解理面（C）結構（D）晶面8、同一形式的結構體，其穩(wěn)定性由大到小排列次序正確的是（ B ）（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、不同形式的結構體對巖體穩(wěn)定性的影響程度由大到小的排列次序為

11、（ A ）（A）聚合型結構體>方形結構體>菱形結構體>錐形結構體（B）錐形結構體>菱形結構體>方形結構體>聚合型結構體（C）聚合型結構體>菱形結構體>文形結構體>錐形結構體（D）聚合型結構體>方形結構體>錐形結構體>菱形結構體10、巖體結構體是指由不同產(chǎn)狀的結構面組合圍限起來，將巖體分割成相對的完整堅硬的單無塊體，其結構類型的劃分取決于（ D ）（A）結構面的性質（B）結構體型式（C）巖石建造的組合（D）三者都應考慮1、初始地應力主要包括（ C ）。（A）自重應力 （B）構造應力 （C）自重應力和構造應力 （D）殘余應力2

12、、初始地應力是指（ A ）。（A）未受開挖影響的原始地應力 （B）未支護時的圍巖應力（C）開挖后巖體中的應力 （D）支護完成后圍巖中的應力3、構造應力的作用方向為 （ B ）。 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、下列關于巖石初始應力的描述中，哪個是正確的？（ B ）。（A）垂直應力一定大于水平應力 （B）構造應力以水平應力為主（C）自重應力以壓應力為主 （D）自重應力和構造應力分布范圍基本一致 5、如果不時行測量而想估計巖體的初始應力狀態(tài)，則一般假設側壓力系數(shù)為下列哪一個值比較好？（ B ）（A）0.5（B）1.0（C）<1（D）>16、測

13、定巖體的初始應力時，最普遍采用的方法是（ B ）（A）應力恢復（B）應力解除法（C）彈性波法（D）模擬試驗3.1  某均質巖體的縱波波速是，橫波波速是，巖石容重，求巖體的動彈性模量，動泊松比和動剪切模量。解：彈性理論證明，在無限介質中作三維傳播時，其彈性參數(shù)間的關系式如下：               動泊松比   動彈性模量         &#

14、160;                                                  &

15、#160;            動剪切模量G，按公式                      3.2  求在自重作用下地殼中的應力狀態(tài)：如果花崗巖，泊松比，則一公里深度以下的應力是多少？解：因為地殼厚度比地球半徑小的多。在局部地區(qū)可以把地表看作一個半平面，在水平方向為，深度也

16、無限?，F(xiàn)考慮地面下深度Z處的一個微小單元體。它受到在它上邊巖、土體重量的壓力。在單位面積上，這個重量是，其中， 是它上面物體的體積，是物理單位體積的重量，因此：           如果單元體四周是空的，它將向四周膨脹，當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張。即；    解之，則得：對于花崗巖，一公里深度以下的應力為：由此可見，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 設某花崗巖埋深一公里，其上復蓋地層

17、的平均容重為，花崗巖處于彈性狀態(tài)，泊松比。該花崗巖在自重作用下的初始垂直應力和水平應力分別為（）。（A）2600和867（B）26000和8667 （C）2600和866（D）2600和866.7 解答（1）垂直應力計算（2）水平應力計算其中：側壓力系數(shù)的大小與巖體的性質有關，當巖體處于彈性狀態(tài)時，采用彈性力學公式；當巖體比較破碎時，采用松散介質極限平衡理論公式；當巖體處于潛塑狀態(tài)時，采用海姆公式。因為本題巖體處于彈性狀態(tài)，所以采用彈性力學公式，側壓力系數(shù)為所以： 可見，本題的正確答案為（B）巖石力學練習題九雙擊自動滾屏學 院：環(huán)境工程學院 課程名稱：巖石力學 命 題 人：專業(yè)班級： 學 號：

18、 學生層次： 第 頁 共 頁一、解釋下列術語（18分，每小題3分）1.巖石的峰值強度 2.隧道圍巖應力 3.巖體結構 4.剪切破壞 5.巖石的滲透性 6. 蠕變二、問答題（47分）1.       簡述新奧法法支護的設計原理和施工方法。（8分）2.       在靜水壓力狀態(tài)下，圍巖應力的分布有何特征？（10分）3.       簡述巖石力學中常用的莫爾庫侖強度理論和格里菲斯強度理論的基本假設與適用條件？（12分）4

19、.       體積應變曲線是怎樣獲得的？它在分析巖石的力學特征上有何意義？（10分）5.       解釋巖石與巖體的概念，指出二者的主要區(qū)別和相互關系？（7分）三、計算題（35分）1. 已知某巖體的抗剪強度指標為粘結力c=2Mpa、內摩擦角30°，它的抗拉強度t1Mpa。已測出該巖體中某點的最大主應力112MPa，最小主應力33Mpa。試分別用莫爾庫侖強度理論和格里菲斯強度理論判斷該點的巖石是否破壞。（20分）2. 當測得一種巖石的單軸抗壓強度為8Mpa。在常規(guī)

20、三軸試驗中，當圍壓加到4Mpa時測得的抗壓強度為16.4Mpa。求這種巖石的粘結力c和內摩擦角的值。（15分）巖石力學練習題八雙擊自動滾屏學 院：環(huán)境工程學院 課程名稱：巖石力學 命 題 人：專業(yè)班級： 學 號： 學生層次： 第 頁 共 頁一、解釋下列術語（18分，每小題3分）1.殘余強度 2.巖體原始應力 3.巖體結構 4.塑性破壞 5.巖石的滲透性 6. 巖石的RQD質量指標二、問答題（47分）1.       用應力解除法測巖體應力的基本原理是什么？（8分）2.     

21、0; 簡述新奧法法支護的設計原理和施工方法。（10分）3.       簡述巖石力學中常用的莫爾庫侖強度理論和格里菲斯強度理論的基本假設與適用條件？（12分）4.       在實驗室用巖塊制成的巖石試件測出的巖石強度及變形參數(shù)一般不能直接用于工程設計，為什么？（10分）5.       解釋巖石與巖體的概念，指出二者的主要區(qū)別和相互關系？（7分）三、計算題（35分）1. 在巖石常規(guī)三軸試驗中，已知側壓力3分別為5.

22、1MPa、20.4MPa、0Mpa時，對應的破壞軸向壓力分別是179.9MPa、329MPa、161Mpa，近似取包絡線為直線，求巖石的c和值。（15分）2. 已知某巖體的抗剪強度指標為粘結力c=2Mpa、內摩擦角30°，它的抗拉強度t1Mpa。已測出該巖體中某點的最大主應力112MPa，最小主應力33Mpa。試分別用莫爾庫侖強度理論和格里菲斯強度理論判斷該點的巖石是否破壞。（20分）巖石力學練習題七雙擊自動滾屏學 院：環(huán)境工程學院 課程名稱：巖石力學 命 題 人：專業(yè)班級： 學 號： 學生層次： 第 頁 共 頁一、解釋下列術語（18分，每小題3分）1.巖體結構 2.沖擊地壓 3.長

23、期強度 4.巖石的RQD質量指標 5.巖石的滲透性 6.莫爾強度理論二、問答題（47分）1.       解釋巖石與巖體的概念，指出二者的主要區(qū)別和相互關系？（8分）2.       巖體中的天然應力是哪些因素引起的？（10分）3.       簡述巖石力學中常用的莫爾庫侖強度理論和格里菲斯強度理論的基本假設與適用條件？（12分）4.       簡述新奧法

24、法支護的設計原理和施工方法。（10分）5.       常見的邊坡破壞類型有哪些？（7分）三、計算題（35分）1. 在巖石常規(guī)三軸試驗中，已知側壓力3分別為5.1MPa、20.4MPa、0Mpa時，對應的破壞軸向壓力分別是179.9MPa、329MPa、161Mpa，近似取包絡線為直線，求巖石的c和值。（15分）2. 已知巖體中某點應力值為： 161.2MPa， 319.1MPa， c=50Mpa， 57°，t8.7Mpa，試用莫爾庫侖判據(jù)和格里菲斯準則分別判斷其是否破壞，并討論其結果。（20分）巖石力學測試題一雙擊自動滾屏

25、考試科目：巖石力學（不必抄題，但必須寫明題號，試題共計 三 大題） 一、        解釋下列術語（每小題4分，共28分）1.巖石的三向抗壓強度 2.結構面 3.原巖應力 4.流變 5.巖石的碎脹性 6.蠕變 7. 礦山壓力  二、        簡答題（每小題7分，共42分）1. 巖石的膨脹、擴容和蠕變等性質間有何異同點？2. 巖體按結構類型分成哪幾類？各有何特征？3. 用應力解除法測巖體原始應力的基本原理是什么？4. 格里菲斯強度

26、理論的基本要點是什么？5. 在不同應力狀態(tài)下，巖石可以有幾種破壞形式？6. 噴射混凝土的支護作用主要體現(xiàn)在哪些方面？噴射混凝土的厚度是否越大越好？為什么？ 三、        計算題（30分）1.  將一巖石試件進行三向抗壓試驗，當側壓2= 3=300kg/cm2時，垂直加壓到2700kg/cm2試件破壞，其破壞面與最大主平面夾角成60°，假定抗剪強度隨正應力呈線性變化。試計算：（1）內磨擦角；（2）破壞面上的正應力和剪應力；（3）在正應力為零的那個面上的抗剪強度；（4）假如該試件受到壓縮的最大

27、主應力和拉伸最小主應力各為800kg/cm2，試用莫爾園表示該試件內任一點的應力狀態(tài)？（本題20分）2. 巖體處于100m深，上部巖體的平均容重=2.5T/M3，泊松比=0.2，自重應力為多少？當側壓力系數(shù)為1.0時，自重應力為多少？（本題10分）巖石力學測試題二雙擊自動滾屏礦山巖體力學考試題一、     根據(jù)你自己的理解，給下列術語賦予定義（每個詞2分，共20分）1.     真三軸壓縮實驗2.     塑性破壞3.     各向同性

28、體4.     原生結構面5.     殘余變形6.     R、Q、D指標7.     空壁應變法8.     應力變化系數(shù)9.     膨脹地壓10. 采場頂板彎曲帶二、     回答下列問題（每小題5分，共40分）1.     什么是莫爾一庫侖準則？均質巖石中的剪切破壞是否

29、大聲在剪切應力最大的面上？2.     根據(jù)格里菲斯強度理論的基本觀點，巖石中裂紋的擴張方向與裂紋延展方向有什么關系？與最大主應力方向有什么關系？3.     對于含有一組節(jié)理的巖體，單軸加壓方向連續(xù)變化，巖體強度會發(fā)生怎樣的變化（可繪圖輔助說明）？4.     堅硬致密的巖體與節(jié)理裂隙極其發(fā)育的巖體處于構造形跡埋藏深度巖石類型及上履巖層的容重均相同的條件下，它們的原巖應力是否相同？為什么？5.     圓形和橢圓形斷面巷道的圍巖應力分

30、布有何特點（與折線形相比）？6.     圍巖塑性區(qū)范圍的大小與支架支護反力間有怎樣的關系？7.     從維護圍巖穩(wěn)定的角度出發(fā)，怎樣選擇巷道的位置？8.     常用的采空區(qū)處理方法有哪幾種？各有哪些優(yōu)缺點？三、     有一橫推斷層，走向東西，北側向動移動，試用莫爾強度理論確定形成斷層時的最大主應力的大致方向（繪圖說明）。（14分）四、     某礦在距地表200米處的頁巖中掘進半徑為2.0

31、M的巷道，上露巖層GAMA=25KN/M3圍巖C的=2.5Mpa,FI=30,MU=0.5該巷道圍巖時候會出現(xiàn)塑性區(qū)？（13分）在房柱法開采中，單一采場采完后，空區(qū)上履巖層的重力轉移到采場左右兩側承壓帶中，使該兩承壓帶中的垂直應力大幅度增加。左右又各自采空一個采場后，原承壓帶（現(xiàn)稱之為礦柱）的承載面積減小，而空區(qū)上履巖層巖石力學測試題三雙擊自動滾屏考試科目：巖石力學（不必抄題，但必須寫明題號，試題共計 三 大題） 一、           解釋下列術語（每小題4分，共28分）1.應力變

32、化系數(shù) 2.原生結構面 3.原巖應力 4.蠕變 5.塑性破壞 6.巖石的碎脹性 7. 膨脹地壓  二、           簡答題（每小題7分，共42分）1. 巖石的膨脹、擴容和蠕變等性質間有何異同點？2. 巖體按結構類型分成哪幾類？各有何特征？3.假設某巖體內一點的應力狀態(tài)為簡單剪切，其剪應力從降到-，問彈性應變能改變了多少？4. 格里菲斯強度理論的基本要點是什么？5. 用圖線表示巖體變形與時間的關系曲線，并指出有哪幾個不同階段?6. 噴射混凝土的支護作用主要體現(xiàn)在哪些方面？噴射混凝

33、土的厚度是否越大越好？為什么？ 三、           計算題（30分）1.   將一巖石試件進行三向抗壓試驗，當側壓2= 3=300kg/cm2時，垂直加壓到2700kg/cm2試件破壞，其破壞面與最大主平面夾角成60°，假定抗剪強度隨正應力呈線性變化。試計算：（1）內磨擦角；（2）破壞面上的正應力和剪應力；（3）在正應力為零的那個面上的抗剪強度；（4）假如該試件受到壓縮的最大主應力和拉伸最小主應力各為800kg/cm2，試用莫爾園表示該試件內任一點的

34、應力狀態(tài)？（15分）2. 大理巖的抗剪強度試驗，當1n =60千克/平方厘米, 2n =100千克/平方厘米, 1n =192千克/平方厘米, 2n =220千克/平方厘米.該巖石作三軸抗壓強度試驗時，當 a =0，則 Sc=1000千克/平方厘米 。求側壓力 a =60千克/平方厘米時，其三軸抗壓強度等于多少？(15分)巖石力學練習題四雙擊自動滾屏學 院：環(huán)境工程學院 課程名稱：巖石力學 命 題 人：專業(yè)班級： 學 號： 學生層次： 第 頁 共 頁一、解釋下列術語（18分，每小題3分）1.抗壓強度 2.原巖應力 3.脆性破壞 4.松馳 5.巖體結構 6.莫爾強度理論二、問答題（47分）1.&

35、#160;      應力解除法的基本原理是什么？（8分）2.       簡述新奧法法支護的設計原理和施工方法。（10分）3.       對巖石進行單軸抗壓試驗，如果發(fā)生剪切破壞，破壞面是否一定是試樣中的最大剪切應力面？為什么？如果發(fā)生拉斷破壞，此時的抗壓強度是否即為抗拉強度？為什么？（12分）4.       試分別從地質和工程兩個方面，簡要敘述影響圍巖壓力的一

36、些主要因素是什么？（10分）5.       影響邊坡穩(wěn)定有那些主要因素？試舉例說明之。（7分）三、計算題（35分）1. 有一塊幾何尺寸為7×7×7cm3的石英巖立方體試塊。當試塊承受20噸壓力后，試塊軸向縮短了0.003cm，橫向增長了0.000238cm。試求石英巖試塊的彈性模量和泊松比。（8分）2. 在2000米深處的單元體，由復蓋層重量引起的垂直應力為500kg/cm2，水平的壓力為100kg/cm2。這里有一個傾角為60o的正斷層，求斷層的正應力和剪應力，并用應力園表示。（12分）3. 某礦大理巖試驗成果

37、如下：其單向抗壓強度Sc=1200kg/cm2；當側壓力23400kg/cm2時，其破壞時垂直壓力為12800kg/cm2；當側壓力為23800kg/cm2，其破壞時垂直壓力為13800kg/cm2。試問（1）當側壓力為23600kg/cm2時，垂直壓力12400kg/cm2，其試件是否破壞？（2）當側壓力為23400kg/cm2時，垂直壓力13600kg/cm2時，其試件是否破壞？（15分） 巖石力學練習題五雙擊自動滾屏學 院：環(huán)境工程學院 課程名稱：巖石力學 命 題 人：專業(yè)班級： 學 號： 學生層次： 第 頁 共 頁一、解釋下列術語（18分，每小題3分）1.結構面 2.原巖應力

38、 3.長期強度 4.流變 5.巖石的滲透性 6.莫爾強度理論二、問答題（47分）1.       巖體的主要地質特征有哪些？（8分）2.       簡述新奧法法支護的設計原理和施工方法。（10分）3.       對巖石進行單軸抗壓試驗，如果發(fā)生剪切破壞，破壞面是否一定是試樣中的最大剪切應力面？為什么？如果發(fā)生拉斷破壞，此時的抗壓強度是否即為抗拉強度？為什么？（12分）4.   

39、60;   巖體中的天然應力是哪些因素引起的？（10分）5.       常見的邊坡破壞類型有哪些？（7分）三、計算題（35分）1. 已知礦房頂板的最大主應力1611.97kg/cm2，最小主應力3190.83kg/cm2。礦石的單向抗拉強度St=-86kg/cm2。試用格里菲斯強度理論判斷礦房頂板的穩(wěn)定性。（10分）2. 有一半徑為r=3m的圓形隧洞，埋藏深度H50m，巖石容重2.7t/m3，泊松比0.3，巖體彈性模量E=1.5×105kg/cm2。試求0o、90o處的隧洞周邊應力和位移。（10分）3.

40、 某礦大理巖試驗成果如下：其單向抗壓強度Sc=1200kg/cm2；當側壓力23400kg/cm2時，其破壞時垂直壓力為12800kg/cm2；當側壓力為23800kg/cm2，其破壞時垂直壓力為13800kg/cm2。試問（1）當側壓力為23600kg/cm2時，垂直壓力12400kg/cm2，其試件是否破壞？（2）當側壓力為23400kg/cm2時，垂直壓力13600kg/cm2時，其試件是否破壞？（15分） 一、名詞解釋：1、各向異性：巖石的全部或部分物理、力學性質隨方向不同而表現(xiàn)出差異的性質。2、軟化系數(shù)：飽水巖樣抗壓強度與自然風干巖樣抗壓強度的比值。3、初始碎脹系數(shù)：破碎后

41、樣自然堆積體積與原體積之比。4、巖體裂隙度K：取樣線上單位長度上的節(jié)理數(shù)。5、本構方程：描述巖石應力與應變及其與應力速率、應變速率之間關系的方程（物理方程）。6、平面應力問題：某一方向應力為0。（受力體在幾何上為等厚薄板，如薄板梁、砂輪等）1平面應變問題：受力體呈等截面柱體，受力后僅兩個方向有應變，此類問題在彈性力學中稱為平面應變問題。2給定載荷：巷道圍巖相對孤立，支架僅承受孤立圍巖的載荷。3長時強度：作用時間為無限大時的強度（最低值）。4擴容現(xiàn)象：巖石破壞前，因微裂隙產(chǎn)生及內部小塊體相對滑移，導致體積擴大的現(xiàn)象5支承壓力：回采空間周圍煤巖體內應力增高區(qū)的切向應力。1平面應力問題：受力體呈等厚

42、薄板狀，所受應力為平面應力，在彈性力學中稱為平面應力問題。2給定變形：圍巖與母體巖層存在力學聯(lián)系，支架承受圍巖變形而產(chǎn)生的壓力，這種工作方式稱為給定變形。3準巖體強度：考慮裂隙發(fā)育程度，經(jīng)過修正后的巖石強度稱為準巖體強度。4剪脹現(xiàn)象：巖石受力破壞后，內部斷裂巖塊之間相互錯動增加內部空間在宏觀上表現(xiàn)體積增大現(xiàn)象。5滯環(huán)：巖石屬滯彈性體，加卸載曲線圍成的環(huán)狀圖形，其面積大小表示因內摩擦等原因消耗的能量。1、巖石的視密度：單位體積巖石（包括空隙）的質量。2、擴容現(xiàn)象：巖石破壞前，因微裂隙產(chǎn)生及內部小塊體相對滑移，導致體積擴大的現(xiàn)象。3、巖體切割度Xe：巖體被裂隙割裂分離的程度：4、彈性后效：停止加、

43、卸載，應變需經(jīng)一段時間達到應有值的現(xiàn)象。5、粘彈性：巖石在發(fā)生的彈性變形具有滯后性，變形可緩慢恢復。6、軟巖（地質定義）：單軸抗壓強度小于25MPa的松散、破碎、軟弱及風化膨脹類巖石。1.砂土液化：飽水砂土在地震、動力荷載或其它物理作用下，受到強烈振動而喪失抗剪強度，使砂粒處于懸浮狀態(tài)，致使地基失效的作用或現(xiàn)象。2.混合溶蝕效應：不同成分或不同溫度的水混合后，其溶蝕能力有所增強的效應。3.卓越周期：地震波在地層中傳播時，經(jīng)過各種不同性質的界面時，由于多次反射、折射，將出現(xiàn)不同周期的地震波，而土體對于不同的地震波有選擇放大的作用，某種巖土體總是對某種周期的波選擇放大得突出、明顯，這種被選擇放大的

44、波的周期即稱為該巖土體的卓越周期。4.工程地質問題：工程建筑物與工程地質條件之間所存在的矛盾或問題。5.工程地質條件：與工程建筑有關的地質要素的綜合，包括：地形地貌、巖土類型及其工程性質、地質結構、水文地質、物理地質現(xiàn)象和天然建筑材料六個方面。6.滑坡：斜坡巖土體在重力等因素作用下，依附滑動面（帶）產(chǎn)生的向坡外以水平運動為主的運動或現(xiàn)象。7.振動液化：飽水砂、粉砂土在振動力的作用下，抗剪強度喪失的現(xiàn)象。8.卓越周期：巖土體對不同周期的地震波有選擇放大作用，某種巖土體總是以某種周期的波選擇放大得尤為明顯而突出，這種周期即為該巖土體的卓越周期。卓越周期的實質是波的共振。9.混合溶蝕效應：不同成分或

45、不同溫度的水混合后，其溶蝕性有所增強，這種增強的溶蝕效應叫做混合溶蝕效應。10.基本烈度：指在今后一定時間（一般按100年考慮）和一定地區(qū)范圍內一般場地條件下可能遇到的最大烈度。它是由地震部門根據(jù)歷史地震資料及地區(qū)地震地質條件等的綜合分析給定的，對一個地區(qū)地震危險性作出的概略估計，作為工程抗震的一般依據(jù)。11.活斷層：是指目前正在活動著的斷層，或是近期曾有過活動而不久的將來可能會重新活動的斷層。12.水庫誘發(fā)地震：是指由于人類修建水庫工程，水庫蓄水所引起的地震活動，稱為水庫誘發(fā)地震。13.崩塌：斜坡巖土體中被陡傾的張性破裂面分割的塊體，突然脫離母體并以垂直運動為主，翻滾跳躍而下，這種現(xiàn)象或運動

46、稱為崩塌。二、填空題：1、礦物、結構、構造是影響巖石力學性質和物理性質的三個重要因素。2、已知巖石的孔隙率為5%，則其孔隙比為0.053。3、巖石在不同的應力作用下，其極限強度的大小滿足抗剪強度 >抗拉強度。 4、巖石形成各向異性的原因是巖石物質成分、結構具有方向性，節(jié)理、結構面、層面具有方向性。5、巖石蠕變的類型分為穩(wěn)定蠕變和不穩(wěn)定蠕變兩種。6、馬克斯維爾（M）體描述具有瞬時彈性變形、等速蠕變和松弛性質的不穩(wěn)定蠕變，其結構組成為M = HN （或元件圖）。7、巖石抗凍系數(shù)為巖樣在正負25之間反復凍融，其抗壓強度降低值與未凍融前抗壓強度的百分比。8、塑性區(qū)圍巖具有彈塑性位移，位移僅與應力

47、偏量有關，與靜水壓力無關。9、目前維護井下巷道圍巖穩(wěn)定，主要從兩個方面入手:增強圍巖強度、降低圍巖應力。10、從支護原理上分析，普通支護為被動支護，錨噴支護為主動支護。11、錨桿支護設計時一般先確定錨固力，然后確定拉斷力，再確定錨桿桿徑。1.開爾文（K）體描述有彈性后效的穩(wěn)定蠕變，其結構組成為K = H|N （或元件圖）。2.莫爾認為無論巖石處于何種應力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞。3.依據(jù)回采空間是否移動，分為移動支承壓力、固定支承壓力。4.一般講，巖體強度介于巖石強度與結構面（弱面）強度之間。5.ISRM 建議：加載速率為0.51.0MPa/s；破壞時間一般為510分鐘。6.巖石破壞后所具有的殘

48、余強度是指破裂巖塊之間因相互錯動摩擦產(chǎn)生的摩擦阻力。7.一般以高于（低于）原巖應力5%為界，劃分集中應力影響范圍。1描述不穩(wěn)定蠕變的馬克斯維爾（M）體結構組成為M = HN （或元件圖）。2礦物、結構、構造是影響巖石力學性質和物理性質的三個重要因素。3巖體由巖塊、結構面組成。 4格里菲斯認為不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質上都是拉伸應力引起巖石破壞。5錨桿的作用原理有懸吊、組合梁、擠壓拱、抗剪切等不同解釋。6巖石塑性變形有真塑性和假塑性之說，其中假塑性變形是指巖石內部存在的節(jié)理裂隙被壓閉合在宏觀表現(xiàn)上的變形。7當側壓系數(shù)為1/3時，圓形巷道周邊恰恰不產(chǎn)生拉應力。1、已知巖石的孔隙比為0.053

49、，則其孔隙率為5%。2、巖石在不同的應力作用下，其極限強度的大小滿足三向抗壓強度>單軸抗壓強度。3、結構面密集程度由裂隙度K與切割度Xe表征。4、巖石的破壞類型分為斷裂破壞（劈裂）、流動破壞（剪切）兩種。5、典型蠕變曲線分為初始蠕變、定常蠕變、加速蠕變三階段。6、開爾文（K）體描述有彈性后效的穩(wěn)定蠕變，其結構組成為K = H | N （或元件圖）。7、巷道圍巖受地壓作用產(chǎn)生的三區(qū)分別為塑性區(qū)、彈性區(qū)、原始應力區(qū)。8、彈性區(qū)圍巖具有彈性或粘彈性位移，位移與巖石彈性性質有關。9、大量實驗表明，塑性變形與靜水應力無關，只與應力偏量有關，與剪應力有關。10、錨桿施工時要注意兩點足夠、可靠的錨固力

50、；穩(wěn)定、完整的巖幫。三、簡答題：1、什么是全應力應變曲線？為什么普通材料試驗機得不出全應力應變曲線？答：在單軸壓縮下，記錄巖石試件被壓破壞前后變形過程的應力應變曲線。普通材料實驗機整體剛度相對較小，對試件施加載荷產(chǎn)生的反作用力將使實驗機構件產(chǎn)生較大變形（彈性能儲存），當巖石試件被壓壞時，試件抗壓能力急劇下降，致使實驗機彈性變形迅速恢復（彈性能釋放）摧毀巖石試件，而得不到巖石破壞后的應力應變曲線。剛性實驗機在施加載荷時，自身變形極小，儲存的彈性能不足以摧毀巖石試件，因此可以得到巖石破壞后的應力應變曲線。2、簡述巖石在三軸壓縮下的變形特征。答：E、與單軸壓縮基本相同； 隨圍壓增加三向抗壓強度增加；

51、峰值變形增加；彈性極限增加；巖石由彈脆性向彈塑性、應變硬化轉變。3、按結構面成因，結構面通常分為幾種類型？答：按成因分類有三種類型： 原生結構面成巖階段形成的結構面； 構造結構面在構造運動作用下形成的結構面；次生結構面由于風化、人為因素影響形成的結構面。4、在巷道圍巖控制中，可采取哪些措施以改善圍巖應力條件？答：選擇合理的巷道斷面參數(shù)（形狀、尺寸），避免拉應力區(qū)產(chǎn)生（無拉力軸比）； 巷道軸線方向與最大主應力方向一致； 將巷道布置在減壓區(qū)（沿空、跨采、卸壓）。5、地應力測量方法分哪兩類？兩類的主要區(qū)別在哪里？每類包括哪些主要測量技術？答：分為直接測量法和間接測量法。直接測量法是用測量儀器直接測量

52、和記錄各種應力量。間接測量法，不直接測量應力量，而是借助某些傳感元件或某些介質，測量和記錄巖體中某些與應力有關的物理量的變化，通過其與應力之間存在的對應關系求解應力。直接測量法包括：扁千斤頂法、水壓致裂法、剛性包體應力計法和聲發(fā)射法等。間接測量法包括：套孔應力解除法、局部應力解除法、松弛應變測量法、孔壁崩落測量法、地球物理探測法。1巖石的塑性和流變性有什么不同?答：塑性指巖石在高應力（超過屈服極限）作用時，產(chǎn)生不可恢復變形的性質。流變性指巖石在任何應力作用下，隨時間增長而產(chǎn)生的不可恢復的變形。相同點：均為不可恢復變形；不同點：變形產(chǎn)生的原因、機理不同。2試敘述構造應力對原巖應力場的影響及其特點

53、。答：影響：加大了水平應力和應力不均衡分布。構造應力特點：1）分布不均，在構造區(qū)域附近最大；2）水平應力為主，淺部尤為明顯；3）具有明顯的方向性；4）堅硬巖層中明顯，軟巖中不明顯；5）3簡述圍壓對巖石力學性質的影響。圍壓可改變巖石的力學性狀。圍壓增大致使塑性增大、峰值強度增高、破壞前變形加大。實驗時加載速率大，導致彈性摸量大、強度指標高。4影響巷道圍巖穩(wěn)定的主要因素有哪些？圍巖強度、應力集中程度、原始應力大小、巷道支架的支撐力5采用錨桿支護時如何選擇錨桿的桿徑？錨桿桿徑確定：一般先確定錨固力，然后由拉斷力錨固力確定拉斷力，再確定桿徑。1巖石受載時會產(chǎn)生哪些類型的變形?巖石受載可發(fā)生彈性變形、塑

54、性變形和粘性變形。一般巖石呈現(xiàn)粘彈性性質（滯彈性），即應變的產(chǎn)生和恢復滯后于應力變化。2程巖體比尼奧斯基分類法依據(jù)哪些指標對巖體進行分類？依據(jù)巖塊強度、RQD、節(jié)理間距、節(jié)理條件、地下水條件五個指標進行分類。3巖體與巖石相比，其變形性質有何特點？巖體變形與巖石相比E低，峰值強度低，殘余強度低，高；達到峰值后，巖體呈柔性破壞，并保留一定殘余強度；各向異性顯著，不同結構面分布呈現(xiàn)不同變形性質。4試分析支承壓力的有利因素與不利因素。有利：壓酥煤體，便于落煤，節(jié)省能耗。不利：破壞煤體引起片幫，不利頂板管理；破壞頂板，生成采動裂隙，造成頂板破碎不易管理；高應力引起巷道圍巖變形嚴重，維護量大不安全；高應力

55、易引發(fā)沖擊地壓。5采用錨桿支護時，如何選擇錨桿的類型？堅硬、厚層狀巖體多選用端頭錨固型；松軟破碎、裂隙發(fā)育巖體多選用全長錨固；為增加錨桿作用效果，錨固經(jīng)常與噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼板條帶等聯(lián)合使用。1、在巷道圍巖控制中，采用哪些措施可使支護更加合理？答：對于位移明顯巷道，采用恒阻可伸縮支護形式；對于變形量較大的軟巖，采用二次支護；支架與圍巖要整體接觸，使應力均勻傳遞；加強支護與圍巖間的整體性，共同承受載荷作用。2、峰前區(qū)應力應變曲線有幾種類型，各表示巖石何種性質？答：峰前區(qū)應力應變曲線形態(tài)可分為直線型、下凹型、上凹型、S型、平緩型，分別表示了巖石受力作用后呈現(xiàn)的彈性、彈塑性、塑彈性、塑彈塑性和彈

56、粘性性質。3、巖體結構基本類型有哪些？完整結構； 塊裂結構； 板裂結構； 碎裂結構； 斷續(xù)結構；散體結構4、結構面的剪切變形、法向變形與結構面的哪些因素有關？剪切變形與巖石強度（C）、結構面粗糙性（JRC）有關；法向變形與結構面抗壓強度（JCS）、結構面粗糙性（JRC）、結構面張開度（）有關。5、簡述水壓致裂法主要測量步驟及適用條件。答：（1）打孔到測量應力的部位，將加壓段用封隔器密封；（2）向隔離段注入高壓水，測得巖體初始開裂壓力Pi；（3）把高壓水釋放后重新加壓，測得壓力Pr和穩(wěn)定關閉壓力Ps，重復23次；（4）將封隔器完全卸壓后連同加壓管等全部設備從鉆孔中取出；（5）測量水壓裂隙和鉆孔試

57、驗段的天然節(jié)理、裂隙的位置、方向和大小，做好記錄。適用于：完整、脆性巖石。4.簡述斜坡中應力分布特點：（1）斜坡周圍主應力跡線發(fā)生明顯偏轉：愈接近臨空面,最大主應力1愈接近平行于臨空面, 3與之正交,向坡內逐漸恢復到原始狀態(tài)。（2）坡腳附近形成最大剪應力增高帶，往往產(chǎn)生與坡面或坡底面平行的壓致拉裂面。（3）在坡頂面和坡面的某些部位,坡面的徑向應力和坡頂面的切向力可轉化為拉應力，形成張力帶,易形成與坡面平行的拉裂面。（4）與主應力跡線偏轉相聯(lián)系,坡體內最大剪應力跡線由原來的直線變成近似圓弧線,弧的下凹方向朝著臨空方向。（5）坡面處由于側向壓力趨于零,實際上處于兩向受力狀態(tài),而向坡內逐漸變?yōu)槿蚴?/p>

58、力狀態(tài)。5.工程地質常用的研究方法主要有自然歷史分析法、數(shù)學力學分析法、模型模擬試驗法、工程地質類比法等。6.試述巖土體穩(wěn)定性分析剛體極限平衡法的思路（1）可能破壞巖土體的幾何邊界條件分析（2）受力條件分析（3）確定計算參數(shù)（4）計算穩(wěn)定性系數(shù)（5）確定安全系數(shù)進行穩(wěn)定性評價7.巖石力學、土力學與工程地質學有何關系巖石力學和土力學與工程地質學有著十分密切的關系，工程地質學中的大量計算問題，實際上就是巖石力學和土力學中所研究課題，因此在廣義的工程地質學概念中，甚至將巖石力學、土力學也包含進去，土力學和巖石力學是從力學的觀點研究土體和巖體。它們屬力學范疇的分支。9.水對巖土體穩(wěn)定性有何影響（1）降

59、低巖土體強度性能（2）靜水壓力（3）動水壓力（4）孔隙水壓力抵消有效應力（5）地表水的沖刷、侵蝕作用（6）地下水引起的地質病害、地基失穩(wěn)（巖溶塌陷、地震液化、巖土的脹縮、土體鹽漬化、黃土濕陷等）。四、論述題：1試說明普氏、太沙基地壓計算理論，并給予評價。答：普氏認為：頂板巖石受力作用可形成平衡拱（免壓拱），使上覆巖層壓力通過拱軸轉移到兩側圍巖上，當兩側圍巖穩(wěn)定時，巷道支架僅承受平衡拱內巖石的重力作用。兩幫巖體受拱傳遞壓力作用，產(chǎn)生較大變形，當達到其強度時，兩幫巖體將滑移，失去支撐作用，致使拱寬、拱高加大，頂壓與側壓增大。太沙基認為：跨度為2a 范圍內的上部巖石將由于自重而下沉，兩側摩擦力阻止其

60、下沉，支架所承受的壓力為下滑力與摩擦力之差。評價： 兩種計算方法均為估算法。普氏地壓公式與深度無關，不能解釋應力隨深度增大的現(xiàn)象；適用于松散巖體，對整體性、強度高的巖體，計算結果與實際有出入；應用簡便（估算）、存在局限性。太沙基公式從另一角度提出地壓計算公式，也反映了免壓拱效應，經(jīng)變換后與普式公式同形。適用于埋深不大、圍巖松散破碎條件。 2分析庫侖、莫爾、格里菲斯強度理論的基本觀點并給予評價。答： 庫侖認為：巖石破壞為剪切破壞；巖石抵抗剪切破壞的能力由兩部分組成：內聚力、內摩擦力。 莫爾認為：無論巖石處于何種應力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞；破壞時，剪切面上所需的剪應力不僅與巖石性質有關，而且與作用

61、在剪切面上的正應力有關。格里菲斯認為：不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質上都是拉伸應力引起巖石破壞。 評價：庫侖強度理論是莫爾強度理論的直線形式。 莫爾理論較好解釋了巖石抗拉強度遠遠低于抗壓強度特征，解釋了三向等拉時破壞，三向等壓時不破壞現(xiàn)象，但忽視了中間應力的作用。 格式理論推導巖石抗壓強度為抗拉強度的8倍，反映了巖石的真實情況，較好證明了巖石在任何應力狀態(tài)下都是由于拉伸引起破壞，但對裂隙被壓閉合抗剪強度增高解釋不夠。 莫爾理論適用于塑性巖石，及脆性巖石的剪切破壞；不適用于拉斷破壞。 格式理論適用于脆性巖石及材料破壞。3試分析莫爾與格里菲斯強度理論的基本觀點并給予評價，說明各自適用條件。莫爾認

62、為：無論巖石處于何種應力狀態(tài)，破壞均為剪切破壞； 破壞時，剪切面上所需的剪應力不僅與巖石性質有關，而且與作用在剪切面上的正應力有關。格里菲斯認為：不論巖石受力狀態(tài)如何，最終在本質上都是拉伸應力引起巖石破壞。 評價：莫爾理論較好解釋了巖石抗拉強度遠遠低于抗壓強度特征，解釋了三向等拉時破壞，三向等壓時不破壞現(xiàn)象，但忽視了中間應力的作用。 格式理論推導巖石抗壓強度為抗拉強度的8倍，反映了巖石的真實情況，較好證明了巖石在任何應力狀態(tài)下都是由于拉伸引起破壞，但對裂隙被壓閉合抗剪強度增高解釋不夠。 莫爾理論適用于塑性巖石，及脆性巖石的剪切破壞；不適用于拉斷破壞。 格式理論適用于脆性巖石及材料破壞。判斷題：1.結構面組數(shù)越多，巖體強度越接近于結構面強度。（ ）2.巖石三向抗壓強度不是一個固定值，將隨圍壓變化而改變。（）3.流變模型元件并聯(lián)組合時，各元件滿足應力相等，應變相加關系。（×）4.在未受開采影響的原巖體內存在著原巖應力，其方向與水平方向垂直。（×）5.巖石抗壓強度值的離散系數(shù)越大，說明巖石抗壓強度平均值的可信度越高。（×）6.根據(jù)服務年限要求，礦井運輸大巷應按照等應力軸比設計其斷面尺寸。（×）7.巖石蠕變與