巖石力學(xué)-試題（A、B） 本科生

PAGEPAGE1…………………裝…………………訂…………………線…………….…………………裝…………………訂…………………線…………….……………...…密………...………封………………線………………..………….…《巖石力學(xué)》試卷（A卷）得分： 題號(hào)一二三四五六…得分閱卷人復(fù)查人一、判斷題（10個(gè)小題，每小題1分，共10分）1、）2、幾何不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)在地下可以是穩(wěn)定的。（ ）3、隨圍壓的提高，彈性段的斜率變化不大。即E和與單軸條件下的基本相等。說(shuō)）4、當(dāng)2為常數(shù)時(shí)，巖石的三軸壓縮變形特性之一是：其屈服應(yīng)力幾乎不變。（）5、蠕變?cè)囼?yàn)的應(yīng)變量測(cè)儀表，因電測(cè)元件難以保證長(zhǎng)期穩(wěn)定性，故多用千分表。（ ）6、巖體的單軸、三軸壓縮及壓剪試驗(yàn)證實(shí)，大部分巖體在受壓區(qū)符合莫爾準(zhǔn)則，但）7、）8、彈性應(yīng)力最大值在巷道周邊，周邊應(yīng)力與E、無(wú)關(guān)(除z外)，與斷面絕對(duì)尺寸）9、古典地壓學(xué)說(shuō)可以通過(guò)非常簡(jiǎn)單的初步計(jì)算給出地壓大小的解答，但無(wú)法求出位）10、圍巖穩(wěn)定性取決于圍巖應(yīng)力狀態(tài)和圍巖的力學(xué)性質(zhì)、開(kāi)挖方法和工藝影響、支）二、填空題（10個(gè)小題，每小題2分，共計(jì)20分）、 、 。、 和 。3、將直徑為5cm的巖芯切成厚度2.5cm的巖盤(pán)，然后進(jìn)行巴西劈裂試驗(yàn)，當(dāng)荷載…………………裝…………………訂…………………線…………….…………………裝…………………訂…………………線…………….……………...…密………...………封……………線………………..………….…4、用主應(yīng)力表示的應(yīng)力不變量分別為I1= 、I2= 、I3= 。；。。、 。對(duì)的力學(xué)性質(zhì)確定了巖體的力學(xué)性質(zhì)。、 、 。三、選擇題（10個(gè)小題，每小題1分，共計(jì)10分））。2、雙曲線型的M-C準(zhǔn)則一般適用于（ ）。（A）中等硬度巖石； （B）堅(jiān)硬、較堅(jiān)硬巖石（C）低硬度巖石； （D）無(wú)法判斷3、下列關(guān)于巖石長(zhǎng)期強(qiáng)度S和瞬時(shí)強(qiáng)度S0的關(guān)系正確的是（ ）。（A）SS0；（B）SS0；（C）SS0；（D）SS0）。（A）地應(yīng)力大??； （B）巖石的基本力學(xué)指標(biāo)（C）支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度； （D）巖石尺寸效應(yīng)）。（A）有瞬時(shí)變形；（B）無(wú)蠕變變形；（C）無(wú)應(yīng)力松弛性質(zhì)；（D）有塑性流動(dòng)7、巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ按下式計(jì)算（ （A）BQ90250Rc3Kv； （B）BQ90250Kv（C）BQ90Kv30； （D）BQ0.04Rc0.41sin

1sin(pCsin)2sin

(ccot)(1sin)2sinp（A）Rp

R 0

（B）R

R 0p 0 Ccot0

2sin

p 0 ccot

2sin(pCsin)1sin

(ccot)(1sin)1sinp（C）Rp

R 0

（D）R

R 0p 0 Ccot 0

p 0 ccot ）。10、洞室開(kāi)挖后產(chǎn)生應(yīng)力重分布的這一部分巖體稱(chēng)為洞室的圍巖，重新分布的這個(gè)）。四、概念或名詞解釋?zhuān)?個(gè)小題，每小題4分，共計(jì)20分）1、巖石的剪脹2、巖石流變的單元體模型——黏性元件的基本力學(xué)特性3、巖石的普氏堅(jiān)固性系數(shù)4、巖體完整性指數(shù)5、圍巖與圍巖壓力五、簡(jiǎn)答題（4個(gè)小題，每小題7分，共計(jì)28分）1、何謂巖石的初始模量、切線模量、割線模量？如何確定？國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)是如何規(guī)定的？2、簡(jiǎn)述巖石流變的4個(gè)特征。3、簡(jiǎn)述巖石在三軸壓縮條件下（2固定）的變形特征。4、簡(jiǎn)述套鉆孔應(yīng)力解除法測(cè)試地應(yīng)力的基本原理和方法。六、計(jì)算題（2個(gè)小題，每小題6分，共計(jì)12分）1、某一塊長(zhǎng)方體巖石試件的尺寸為：20cm（軸向）10cm（徑向）10cm（徑向）。當(dāng)承受200kN軸向壓力時(shí)，測(cè)得的軸向變形量為0.0042cm，徑向變形量為2、試求下圖所示組合流變模型的本構(gòu)方程和蠕變方程。,

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,……………………裝…………………訂…………………線…………….……………...…密………...………封………………線………………..………….…七、附加題（10分）在埋深600m處的地下巖體中開(kāi)挖直徑6m的圓形巷道。假設(shè)巖體的地應(yīng)力為靜水壓力，上覆巖層的重度為kN/m3，試求：①1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍巷道半徑處的圍巖應(yīng)力；②根據(jù)上述結(jié)果說(shuō)明圍巖應(yīng)力的分布特征；③若圍巖的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為C=0.4MPa，=30，試用M-C強(qiáng)度準(zhǔn)則評(píng)價(jià)巷道的穩(wěn)定性；④巷道若不穩(wěn)定，塑性區(qū)半徑最大為多少？⑤若工程要求不允許出現(xiàn)塑性區(qū)，需要施加多大的支護(hù)力？…………………裝…………………訂…………………線…………….…………………裝…………………訂…………………線…………….……………...…密………...………封………………線………………..………….…《巖石力學(xué)》試卷（B卷）得分： 題號(hào)一二三四五六…得分閱卷人復(fù)查人一、判斷題（每小題1分，共10分）1、巖石具有節(jié)理和塑性段的擴(kuò)容（剪脹）現(xiàn)象。（ ）2、影響巖石力學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的3個(gè)主要因素是：礦物、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。（ ）3、點(diǎn)荷載法的缺點(diǎn)是：試驗(yàn)結(jié)果的離散性較大。（ ）4、通過(guò)三軸試驗(yàn)可知：我們可以通過(guò)簡(jiǎn)易的單軸試驗(yàn)，確定復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的彈性）5、M-C準(zhǔn)則的破壞機(jī)理：材料破壞與否，一方面與材料內(nèi)的剪應(yīng)力有關(guān)，同時(shí)與正）6、）7、巖體的單軸壓縮、三軸壓縮及壓剪試驗(yàn)證實(shí)，大部分巖體在受壓區(qū)符合庫(kù)侖準(zhǔn)）8、）9、合理的支護(hù)必須利用圍巖的自承能力，使支護(hù)（即支架）和圍巖在相互約束下共））二、填空題（10×2分=20分）1、有關(guān)自重應(yīng)力的計(jì)算主要有2種假設(shè)，即 和 ；按此2種假設(shè)，則采深為600m處巖體的原巖應(yīng)力狀態(tài)分別是（已知=0.2，=25kN/m3）：(1,2,3) 和(1,2,3) 。、 、 、 和 。3、請(qǐng)舉出2種常用的能獲得巖石的全應(yīng)力-應(yīng)變曲線的巖石試驗(yàn)機(jī)類(lèi)型： 、 。、 、 。、 、 。6、在進(jìn)行巷道圍巖的彈塑性求解時(shí)，邊界條件之一是：在彈、塑性區(qū)交界處，同時(shí)、 。。。、 、 。10、維護(hù)巖石地下工程圍巖穩(wěn)定的基本原則中“改善圍巖的應(yīng)力條件”的具體內(nèi)容是 、 、 。三、選擇題（10×1分=10分）1、巖石的剪切模量G可用巖石的彈性模量E和泊松比計(jì)算，其公式為（ ）?！b…………………訂…………………線…………….…………………裝…………………訂…………………線…………….……………...…密………...………封………………線………………..………….…)

（B）G= )

（C）G= E )

（D）G=E 1…………………裝…………………訂……………………裝…………………訂…………………線…………….……………...…密………...………封………………線………………..………….…3、“應(yīng)變與時(shí)間有關(guān)，無(wú)瞬時(shí)變形；無(wú)彈性后效，有永久變形；無(wú)應(yīng)力松弛”性質(zhì)的）4、某巖石的內(nèi)摩擦角=30，黏聚力C=2，若已知1，依據(jù)M-C準(zhǔn)則判斷，能維持巖塊穩(wěn)定、不破壞所需的最小3為（ ）。（A）10.36MPa；（B）10.56MPa；（CMPa；（D）12.00MPa；）。（A）未受開(kāi)挖影響的原始地應(yīng)力 （B）未支護(hù)時(shí)的圍巖應(yīng)力（C）開(kāi)挖后巖體中的應(yīng)力 （D）支護(hù)完成后圍巖中的應(yīng)力（A）能夠確定支護(hù)結(jié)構(gòu)所受的壓力大小，即“地壓”；（B）能夠確定支護(hù)結(jié)構(gòu)在地壓作用下的變形大小；（C）巖體經(jīng)開(kāi)挖后能夠形成一個(gè)自然平衡拱，這是計(jì)算的關(guān)鍵；（D）應(yīng)用普氏地壓理論一個(gè)基本條件就是：硐室必須有足夠的埋深；）。⑤地下水位的高低和邊坡的滲水性能……………………裝…………………訂…………………線…………….……………...…密………...………封………………線………………..………….…四、概念或名詞解釋?zhuān)?×4分=20分）1、巖石的軟化系數(shù)；2、巖石三軸抗壓強(qiáng)度；3、巖石的擴(kuò)容（或剪脹）；4、巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD；5、橫觀各向同性體；五、簡(jiǎn)答題（4×7分=28分）1、試用莫爾應(yīng)力圓畫(huà)出巖石試件破壞時(shí)的三種應(yīng)力狀態(tài)：（1）單軸拉伸；（2）單軸壓縮；（3）三軸壓縮。2、簡(jiǎn)述巖石單軸抗壓強(qiáng)度的影響因素。3、簡(jiǎn)述巖石典型蠕變曲線的三階段和三水平特征。4、簡(jiǎn)述巖石在三軸壓縮條件下（3固定）的變形特征。六、計(jì)算題（2×6分=12