巖石力學(xué)復(fù)習(xí)資料

1.巖石在反復(fù)凍融后其強(qiáng)度降低的主要原因是什么?①構(gòu)成巖石的各種礦物的膨脹系數(shù)不同，當(dāng)溫度變化時由于礦物的漲縮不均而導(dǎo)致巖石結(jié)構(gòu)的破壞②當(dāng)溫度減低到0℃2.巖石試件在單軸壓力作用下常見的破壞形式有哪些？①單軸壓力作用下時間的劈裂②單斜面剪切破壞③多個共軛斜面剪切破壞3.影響單軸抗壓強(qiáng)度的因素有哪些？端部效應(yīng)，試件的形狀和尺寸，加載速率4.巴西劈裂試驗測得的是巖石的哪個強(qiáng)度指標(biāo)？為什么?巖石抗拉強(qiáng)度。根據(jù)彈性力學(xué)公式，沿豎直直徑長沙幾乎均勻的水平方向拉力，在試樣的水平方向直徑平面內(nèi)，產(chǎn)生最大的壓應(yīng)力?？梢钥闯觯瑘A柱體試樣的壓應(yīng)力只有拉應(yīng)力的3倍，但巖石的抗壓強(qiáng)度往往是抗拉強(qiáng)度的10倍，這說明巖石試樣在這樣條件下總是受拉破壞而不是受壓破壞。因此我們可以用劈裂法來確定巖石的抗拉強(qiáng)度。5.庫倫準(zhǔn)那么的適用條件。①庫倫準(zhǔn)那么是建立在試驗根底上的破壞數(shù)據(jù)②庫倫準(zhǔn)那么和莫爾準(zhǔn)那么都是以剪切破壞做為其物理機(jī)理，但巖石試驗證明巖石破壞存在大量的微破裂，這些微破裂是張拉破壞而不是剪切破壞③莫爾庫倫準(zhǔn)那么適用于低圍壓的情況6.巖石單軸壓縮狀態(tài)下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線一般可分為那四個階段？①在OA區(qū)段內(nèi)，曲線稍微向上彎曲，屬于壓密階段，這期間巖石中初始的微裂隙受壓閉合②在AB區(qū)段內(nèi)，接近直線，近似于線彈性工作階段③BC區(qū)段內(nèi)，曲線向下彎曲，屬于非彈性階段，主要是再平行于荷載方向開始逐漸生成新的微裂隙以及裂隙的不穩(wěn)定④下降段CD為破壞階段，C點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是單軸抗壓強(qiáng)度Rｃ7.巖石全程應(yīng)力-應(yīng)變曲線的作用是什么？巖爆的預(yù)測，蠕變的預(yù)測，疲勞破壞8.蠕變分為哪幾個階段？初始蠕變段，等速蠕變段，加速蠕變段9.為何巖石的蠕變曲線很難測得？10.在一定法向應(yīng)力作用下，結(jié)構(gòu)面在剪切作用下產(chǎn)生的切向變形形式有哪兩種？①對非充填粗糙結(jié)構(gòu)面，隨剪切變形的發(fā)生，剪切應(yīng)力相對上升較快，當(dāng)?shù)竭_(dá)剪應(yīng)力峰值后，結(jié)構(gòu)面抗剪能力出現(xiàn)較大的下降，并產(chǎn)生不規(guī)那么的峰后變形或滯滑現(xiàn)象②對于平坦的結(jié)構(gòu)面，初始階段的剪切變形曲線呈下凹型，隨剪切變形的持續(xù)開展，剪切應(yīng)力逐漸升高但沒有明顯的峰值出現(xiàn)，最終到達(dá)恒定值。11.影響結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)的因素。①尺寸效應(yīng)②前期變形歷史③后期填充性質(zhì)12.影響結(jié)構(gòu)面剪切強(qiáng)度的因素。①法向應(yīng)力②粗糙度③結(jié)構(gòu)面抗壓強(qiáng)度13.巖體強(qiáng)度的決定因素。節(jié)理，裂隙，巖塊和結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度14.結(jié)構(gòu)面方位對巖體強(qiáng)度的影響。P65在某些應(yīng)力條件下，破壞不沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生，只有當(dāng)結(jié)構(gòu)面的傾角A滿足內(nèi)摩擦角<A<90°的條件時，才可能沿著結(jié)構(gòu)面發(fā)生破壞。當(dāng)A不滿足上述條件時，破壞沿著巖石材料內(nèi)部發(fā)生。15.巖體剪切變形曲線類型。①沿軟弱面結(jié)構(gòu)面剪切②沿粗糙結(jié)構(gòu)面軟弱巖體及強(qiáng)風(fēng)化巖體剪切③剪斷堅硬巖體時變形曲線16.影響巖體變形特性的主要因素。主要包括組成巖體的巖性，結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征及荷載條件，試件尺寸，試件方法和溫度17.構(gòu)造應(yīng)力的總規(guī)律是以水平應(yīng)力為主，我國地質(zhì)學(xué)家李四光是如何解釋的？因為地球自轉(zhuǎn)角度的變化而產(chǎn)生地殼水平方向的運(yùn)動時造成構(gòu)造應(yīng)力一水平應(yīng)力為主的重要原因18.高地應(yīng)力區(qū)開挖地下洞室，有可能會遇到什么困難？①硬質(zhì)巖：開挖過程中可能出現(xiàn)巖爆，洞壁巖體有剝離和掉塊現(xiàn)象，新生裂縫較多，成洞性差，基坑是有剝離現(xiàn)象，成形性一般尚好。②軟質(zhì)巖：巖心時有餅化現(xiàn)象，開挖工程中洞壁巖體位移顯著，持續(xù)時間長，成洞性差?；佑新∑瓞F(xiàn)象，成形性較差。19.巖爆產(chǎn)生的條件。①地下工程開挖、洞室空間的形成是誘發(fā)巖爆的幾何條件②圍巖應(yīng)力重分布和集中將導(dǎo)致圍巖積累大量彈性變形能，這是誘發(fā)巖爆的動力條件③巖體承受極限應(yīng)力產(chǎn)生初始破裂后剩余彈性變形能的集中釋放量即決定巖爆的彈射程度④巖爆通過何種方式出現(xiàn)，這取決于圍巖的巖性、巖體結(jié)構(gòu)特征、彈性變形能的積累和釋放時間的長短20.地下工程深淺埋分類的理論有哪些？我國是如何界定的？按不支護(hù)洞體是否能自穩(wěn)區(qū)別，可穩(wěn)定為深埋，不穩(wěn)定為淺埋開挖的擾動節(jié)圍是否到達(dá)地標(biāo)，可達(dá)為淺埋，達(dá)不到為深埋，我國分類采用前者21.當(dāng)圍巖為彈性、連續(xù)、均勻、各項同性和微笑變形，圓形洞室開挖，地應(yīng)力側(cè)壓力系數(shù)K為1時，洞周應(yīng)力集中系數(shù)K為多少？側(cè)壓力系數(shù)滿足什么情況下，洞壁不會出現(xiàn)拉應(yīng)力？K=2；側(cè)壓力系數(shù)在大于1/3的時候洞壁不會出現(xiàn)拉應(yīng)力22.以下圖為彈塑性圍巖應(yīng)力圖，請解釋圖中分區(qū)的含義。繪出了從洞室周邊沿徑向方向上諸點(diǎn)應(yīng)力的變化規(guī)律?？梢钥闯?，當(dāng)圍巖進(jìn)入塑性狀態(tài)，應(yīng)力的最大值從洞室周邊轉(zhuǎn)移到彈、塑性區(qū)得交界處。隨著往巖體內(nèi)部延伸，圍巖應(yīng)力逐漸恢復(fù)到原巖應(yīng)力狀態(tài)。在塑性區(qū)內(nèi)，由于塑性區(qū)的出現(xiàn)，切向應(yīng)力從彈、塑性區(qū)得交界處向洞室周邊逐漸降低。塑性區(qū)外圍〔2區(qū)〕是應(yīng)力高于初始應(yīng)力的區(qū)域，它在圍巖彈性區(qū)中應(yīng)力高升局部〔3區(qū)〕合在一起稱作圍巖承載區(qū)；塑性區(qū)內(nèi)圈〔1區(qū)〕應(yīng)力低于初始應(yīng)力的區(qū)域稱作松動區(qū)。松動區(qū)內(nèi)應(yīng)力和強(qiáng)度都有明顯下降，裂隙擴(kuò)張增多，容積擴(kuò)大，出現(xiàn)明顯的塑性滑移。原巖應(yīng)力區(qū)〔4區(qū)〕未受到開挖影響，巖體仍處于原巖應(yīng)力狀態(tài)。23.請繪出水平和45o節(jié)理分別在拉伸和壓縮應(yīng)力作用下節(jié)理裂隙擴(kuò)展的方向。24.在彈性力學(xué)深埋圓形洞室解析解中側(cè)壓力系數(shù)K由0增長到1，在0°和90°位置，圍巖應(yīng)力的變化規(guī)律是什么？請給予解釋。25.用自己的語言和圖示解釋圍巖位移及支護(hù)特征曲線。P147名詞解釋：1.蠕變：在應(yīng)力為恒定的情況下巖石變形隨時間開展的現(xiàn)象；2.松弛：在應(yīng)變保持恒定的情況下巖石的應(yīng)力隨時間二減少的現(xiàn)象；3.彈性后效：在卸載過程中彈性應(yīng)變滯后于應(yīng)力的現(xiàn)象。4.節(jié)理巖體:成組出現(xiàn)的、有規(guī)律的裂隙稱為節(jié)理，其相應(yīng)的巖體稱為節(jié)理巖體判斷：1.巖石顆粒間聯(lián)結(jié)分為結(jié)晶聯(lián)結(jié)和膠結(jié)聯(lián)結(jié)兩類，一般而言，膠結(jié)〔結(jié)晶〕聯(lián)結(jié)巖石比結(jié)晶〔膠結(jié)〕聯(lián)結(jié)巖石強(qiáng)度高?！?.巖石顆粒間聯(lián)結(jié)分為結(jié)晶聯(lián)結(jié)和膠結(jié)聯(lián)結(jié)兩類，巖漿巖是膠結(jié)〔結(jié)晶〕聯(lián)結(jié)?！?.巖石重度大小，在一定程度上反映出巖石力學(xué)性質(zhì)的優(yōu)劣，通常巖石重度愈大，其力學(xué)性質(zhì)愈差〔好〕×4.巖石的重度在一定程度上與其埋深有關(guān)，一般而言，靠近地表巖石重度大〔小〕，深層巖石重度小〔大〕?！?.巖石相對密度是巖石干重量除以巖石體積〔實體積〕所的量與1個大氣壓下4℃純水重度比值。5.巖石的相對密度取決于組成巖石的礦物相對密度，巖石中重礦物含量越多其相對密度越大。√6.巖石空隙率越大，巖石中的孔隙和裂隙就越多，巖石的力學(xué)性能越差?！?.巖石的吸水率的大小取決于巖石中孔隙數(shù)量〔多少〕和細(xì)微裂隙數(shù)量的多少〔的連通情況〕?！?.一般而言，巖石孔隙愈大愈多孔隙和細(xì)微裂隙連通情況愈好，巖石的力學(xué)性能愈差?！?.巖石的飽水率是指〔巖樣在強(qiáng)制狀態(tài)下〕巖石吸入水的重量與巖石〔烘干〕重量的比值百分率?！?0.飽水率反映巖石中裂隙和孔隙的發(fā)育情況，對巖石的抗凍性有較大影響。√11.飽水系數(shù)越大〔小〕，巖石的抗凍性越好。×12.飽水系數(shù)小于91%，巖石可免遭凍脹破壞?！场?3.飽水系數(shù)是指巖石吸水率與飽水率比值的百分率。√14.巖石單軸抗壓強(qiáng)度就是巖石試件在壓力〔單軸壓縮荷載〕作用下所能承受的最大壓應(yīng)力。15.巖石試驗加載速率越快，其抗壓強(qiáng)度試驗結(jié)果越大。√16.巖石在破壞之前的變形很大，且沒有明顯的破壞荷載，這種巖石材料具有脆性〔塑性〕特征×17.巖石的塑性破壞是由于巖石內(nèi)細(xì)顆?；扑隆?8.巖石的抗壓強(qiáng)度可由單軸壓縮試驗和三軸壓縮試驗獲得√19.一般情況下，巖塊在三向應(yīng)力狀態(tài)下抵抗破壞的能力要比單向受力條件下要高?！?0.一般而言，結(jié)晶巖石比非結(jié)晶巖的強(qiáng)度高，粗粒結(jié)晶的巖石比細(xì)粒結(jié)晶的巖石強(qiáng)度高〔低〕。×21.巖石的脆性破壞是由于巖石中裂隙的發(fā)生和開展的結(jié)果所致√22.在剪切破壞過程中，試件體積的變化是逐漸減小〔增大〕?！?3.擴(kuò)容是由巖石試件內(nèi)細(xì)微裂隙的形成和擴(kuò)張所致，這種裂隙的長軸與最大主應(yīng)力的方向是平行的?！?4.孔隙水壓力會增加巖石材料的脆性性質(zhì)?！?5.試驗結(jié)果說明，對于較堅硬的結(jié)構(gòu)面，剪切剛度一般是常數(shù)。√26.試驗結(jié)果說明，對于松軟結(jié)構(gòu)面，剪切剛度隨法向應(yīng)力的大小改變?！?7.結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度與試件尺寸成反比?！?8.當(dāng)法向應(yīng)力增大時，結(jié)構(gòu)面尺寸效應(yīng)將隨之減小?！?9.隨著結(jié)構(gòu)面尺寸的增大，到達(dá)峰值強(qiáng)度的位移量增大；√30.隨著結(jié)構(gòu)面尺寸的增加，剪切破壞形式由脆性破壞向延性破壞轉(zhuǎn)化?！?1.結(jié)構(gòu)面尺寸加大，峰值剪脹角減小。√32.隨結(jié)構(gòu)面粗糙度減小，尺寸效應(yīng)也減小?！?3.隨著結(jié)構(gòu)面尺寸的增大，到達(dá)峰值強(qiáng)度的位移量減小〔增大〕；錯34.巖體是由各種形狀的巖塊和結(jié)構(gòu)面組成的地質(zhì)體?！?5.巖體中存在一組相互平行的結(jié)構(gòu)面，垂直結(jié)構(gòu)面和平行結(jié)構(gòu)面，分別作抗壓單軸試驗時，在其它條件不多的情況下兩者所對應(yīng)的峰值強(qiáng)度大小相差很大?！?6.一般情況下，巖體的強(qiáng)度可〔不可〕由巖塊強(qiáng)度來代表。錯37.巖體的強(qiáng)度不僅與組成巖體的巖石性質(zhì)有關(guān)，而且與巖體內(nèi)的結(jié)構(gòu)面有關(guān)，此外，還與其所受的應(yīng)力狀態(tài)及地下水有關(guān)?！?8.結(jié)構(gòu)面方位對巖體變形的影響隨著結(jié)構(gòu)面組數(shù)的增加而降低?！?9.結(jié)構(gòu)面的密度對巖體變形的影響隨著密度的增加而減少〔增加〕?！?0．巖體的滲透系數(shù)是隨應(yīng)力增加而增加〔減小〕的?！?1.反復(fù)加卸載會使巖體的滲透系數(shù)降低，但是在三四個循環(huán)后，滲透系數(shù)根本穩(wěn)定。√42.反復(fù)加卸載次數(shù)越多，巖體的滲透系數(shù)越低〔高〕?！?3.在低應(yīng)力狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)面的粗糙程度對結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度有影響，即結(jié)構(gòu)面粗糙度超高，抗剪強(qiáng)度越大?！?4.在剪切破壞過程中，試件體積的變化是逐漸減小〔增大〕。×45.地慢熱對流引起的應(yīng)力場〔不〕是一種局部應(yīng)力場?！?6.地心引力引起的應(yīng)力場是地應(yīng)力的主要組成局部?！?7.巖體中的自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力是初始應(yīng)力場的主體?！?8.巖體中的自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力都是隨著埋深呈〔非〕線性增加的?！?9.最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力的值一般相差很大，顯示出很強(qiáng)的方向性?！踢x擇題1.巖石相對密度為:〔C〕A)B〕C〕D〕2.巖石的孔隙比是指：〔A〕A〕巖石孔隙體積與固體體積的比值；B〕巖石孔隙體積與巖石體積比值；C〕巖石孔隙和裂隙體積與巖石體積比值；D〕巖石孔隙和裂隙體積與巖石固體體積的比值。3.巖石的飽水率為：〔D〕A〕巖石吸入水的重量與巖石干重量比值的百分率；B〕巖石在強(qiáng)制狀態(tài)下吸入水的重量與巖石重量比值的百分率；C〕巖石吸入水的重量與巖石重量的比值百分率；D〕巖石在強(qiáng)制狀態(tài)下吸入水的重量與巖石干重量比值的百分率。4.飽水系數(shù)是指：〔A〕A)飽水系數(shù)是指巖石吸水率與飽水率比值的百分率。B)飽水系數(shù)是指巖石含水率與飽水率比值的百分率。C)飽水系數(shù)是指巖石含水率與吸水率比值的百分率。D)飽水系數(shù)是指巖石飽水率與吸水率比值的百分率。5.飽水系數(shù)為〔B〕，巖石可免遭凍脹：A)大于91%B〕小于91%C〕大于81%D〕小于81%6.某巖石飽水狀態(tài)與枯燥狀態(tài)的抗壓強(qiáng)度之比為0.72，那么該巖石?！睞〕〔A〕軟化性強(qiáng)，工程地質(zhì)性質(zhì)不良〔B〕軟化性強(qiáng)，工程地質(zhì)性質(zhì)較好〔C〕軟化性弱，工程地質(zhì)性質(zhì)較好〔D〕軟化性弱，工程地質(zhì)性質(zhì)不良1.在巖石單向抗壓強(qiáng)度試驗中，巖石試件高與直徑的比值h/d和試件端面與承壓板之間的磨擦力在以下哪種組合下，最容易使試件呈現(xiàn)錐形破裂?！睟〕〔A〕h/d較大，磨擦力很小〔B〕h/d較小，磨擦力很大〔C〕h/d的值和磨擦力的值都較大〔D〕h/d的值和磨擦力的值都較小2.巖石試件在壓力作用下剪切破壞面與大主應(yīng)力方向的夾角為:〔A〕〔A〕45o-φ／2〔B〕45o＋φ／2〔C〕45o〔D〕90o3.巖石的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為〔D〕A)粘聚力B〕內(nèi)摩擦角C〕剪切膨脹角D〕粘聚力和內(nèi)摩擦角4.巴西劈裂試驗測得的是：〔A〕A〕巖石抗拉強(qiáng)度B〕巖石的抗剪強(qiáng)度C〕巖石的抗壓強(qiáng)度D〕巖石的三軸抗壓強(qiáng)度5．同一種巖石其單軸抗壓強(qiáng)度Rc，單軸抗拉強(qiáng)度Rt，抗剪強(qiáng)度τf之間一般存在以下哪種關(guān)系：〔C〕〔A〕Rt<Rc<τf〔B〕Rc<Rt<τf〔C〕Rt<τf<Rc6.在缺乏試驗資料時，一般取巖石抗拉強(qiáng)度為抗壓強(qiáng)度的〔B〕〔A〕1/2~1/5〔B〕1/10~1/50〔C〕2~5倍〔D〕10~50倍7.在巖石抗壓強(qiáng)度試驗中，假設(shè)加荷速率增大，那么巖石的抗壓強(qiáng)度?！睞〕A〕增大〔B〕減小〔C〕不變〔D〕無法判斷8.按照庫侖—莫爾強(qiáng)度理論，假設(shè)巖石強(qiáng)度曲線是一條直線，那么巖石破壞時破裂面與最大主應(yīng)力作用方向的夾角為?！睟〕(A)0o附近〔B〕30o附近〔C〕60o附近〔D〕90o附近9.按照格理菲斯強(qiáng)度理論，脆性巖體破壞主要原因是?！睞〕〔A〕受拉破壞〔B〕受壓破壞〔C〕彎曲破壞〔D〕剪切破壞10.格里菲斯準(zhǔn)那么認(rèn)為巖石的破壞是由于?！睞〕〔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11.巖石中細(xì)微裂隙的發(fā)生和開展結(jié)果引起巖石的：〔A〕〔A〕脆性破壞〔B〕塑性破壞〔C〕弱面剪切破壞12.按照庫侖—莫爾強(qiáng)度理論，巖石的破壞是由于?！睤〕〔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1.巖石的彈性極限一般在峰值強(qiáng)度的〔A〕處。A〕2/3B〕1/3C)3/5D)2/52.在剪切破壞過程中，試件體積的變化是：〔A〕A〕增大B)減小C〕不變D〕無法判斷3.擴(kuò)容就是試件體積〔A〕A〕增大的現(xiàn)象B〕減小的現(xiàn)象C〕不變D〕無法判斷1.沉積巖中的沉積間斷面屬于哪一種類型的結(jié)構(gòu)面？〔A〕〔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2.斷層屬于哪一種類型的結(jié)構(gòu)面？〔B〕〔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3.卸荷作用下而形成的結(jié)構(gòu)面屬于哪一種類型的結(jié)構(gòu)面?(C)〔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1.我國工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)中是根據(jù)哪些因素對巖石根本質(zhì)量進(jìn)行修正的？〔D〕。①地應(yīng)力大小；②地下水；③結(jié)構(gòu)面方位；④結(jié)構(gòu)面粗糙度?！睞〕①，④〔B〕①，②〔C〕③〔D〕①，②，③2.我國工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)中，巖石的堅硬程度指標(biāo)為：〔B〕A〕單軸抗壓強(qiáng)度B)飽和單軸抗壓強(qiáng)度C〕抗壓強(qiáng)度D〕抗剪強(qiáng)度1.巖體的強(qiáng)度小于巖石的強(qiáng)度主要是由于〔A〕?！睞〕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〔C〕。〔A〕巖體的力學(xué)參數(shù)與試件的尺寸沒有什么關(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〔C〕?！睞〕巖石類型、埋深〔B〕巖石類型、含