岩石力学-学生习题.doc

1、岩石力学一、第二章2.1判断：1. 岩石颗粒间联结分为结晶联结和胶结联结两类，一般而言，胶结联结岩石比结晶联结岩石强度高。3. 岩石颗粒间联结分为结晶联结和胶结联结两类，岩浆岩是胶结联结。2.2判断：1. 岩石重度大小，在一定程度上反映出岩石力学性质的优劣，通常岩石重度愈大，其力学性质愈差3. 岩石的重度在一定程度上与其埋深有关，一般而言，靠近地表岩石重度大，深层岩石重度小。5. 岩石相对密度是岩石干重量除以岩石体积所的量与 1 个大气压下 4纯水重度比值。（）7. 岩石的相对密度取决于组成岩石的矿物相对密度，岩石中重矿物含量越多其相对密度越大。8. 岩石空隙率越大，岩石中的孔隙和裂隙就越多，

2、岩石的力学性能越差。9.岩石的吸水率的大小取决于岩石中孔隙数量和细微裂隙数量的多少。11. 一般而言，岩石孔隙愈大、愈多、孔隙和细微裂隙连通情况愈好，岩石的力学性能愈差。13. 岩石的饱水率是指岩石吸入水的重量与岩石重量的比值百分率。15. 饱水率反映岩石中裂隙和孔隙的发育情况，对岩石的抗冻性有较大影响。17. 饱水系数越大，岩石的抗冻性越好。18. 饱水系数小于 91%，岩石可免遭冻胀破坏。 ）18. 饱水系数是指岩石吸水率与饱水率比值的百分率。19. 饱水系数是指岩石含水率与饱水率比值的百分率。20. 饱水系数是指岩石含水率与吸水率比值的百分率。21. 饱水系数是指岩石饱水率与吸水率比值的

3、百分率。选择：1. 岩石相对密度 为:sGA) B） C） D）wsVrWwsrwsrVWwsrG2. 岩石的孔隙比是指：A）岩石孔隙体积与固体体积的比值；B）岩石孔隙体积与岩石体积比值；C）岩石孔隙和裂隙体积与岩石体积比值；D）岩石孔隙和裂隙体积与岩石固体体积的比值。3. 岩石的饱水率 为：sawA）岩石吸入水的重量与岩石干重量比值的百分率；B）岩石在强制状态下吸入水的重量与岩石重量比值的百分率；C）岩石吸入水的重量与岩石重量的比值百分率；D）岩石在强制状态下吸入水的重量与岩石干重量比值的百分率。4. 饱水系数是指：A) 饱水系数是指岩石吸水率与饱水率比值的百分率。B) 饱水系数是指岩石含水

4、率与饱水率比值的百分率。C) 饱水系数是指岩石含水率与吸水率比值的百分率。D) 饱水系数是指岩石饱水率与吸水率比值的百分率。5. 饱水系数为（B） ，岩石可免遭冻胀：A) 大于 91% B）小于 91% C）大于 81% D）小于 81%6. 已知某岩石饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为 0.72，则该岩石。（A）软化性强，工程地质性质不良 （B）软化性强，工程地质性质较好（C）软化性弱，工程地质性质较好 （D）软化性弱，工程地质性质不良问答题：1. 岩石在反复冻融后其强度降低的主要原因是什么?2.3 1. 岩石单轴抗压强度就是岩石试件在压力作用下所能承受的最大压应力。3. 岩石试验加载速率越

5、快，其抗压强度试验结果越大。5. 岩石在破坏之前的变形很大，且没有明显的破坏荷载，这种岩石材料具有脆性特征6. 岩石的塑性破坏是由于岩石内细颗粒滑移所致 7. 岩石的抗压强度可由单轴压缩试验和三轴压缩试验获得8. 一般情况下，岩块在三向应力状态下抵抗破坏的能力要比单向受力条件下要高。9. 一般而言，结晶岩石比非结晶岩的强度高，粗粒结晶的岩石比细粒结晶的岩石强度高。10. 岩石的脆性破坏是由于岩石中裂隙的发生和发展的结果所致选择题：1. 在岩石单向抗压强度试验中，岩石试件高与直径的比值 h/d 和试件端面与承压板之间的磨擦力在下列哪种组合下，最容易使试件呈现锥形破裂。（A）h/d 较大，磨擦力很

6、小 （B）h/d 较小，磨擦力很大（C）h/d 的值和磨擦力的值都较大（D）h/d 的值和磨擦力的值都较小2. 岩石试件在压力作用下剪切破坏面与大主应力方向的夹角为:（A）45 o-2 （B） 45o2 （C） 45o （D）90 o3. 岩石的抗剪强度指标为A) 粘聚力 B）内摩擦角 C）剪切膨胀角 D）粘聚力和内摩擦角4. 巴西劈裂试验测得的是：A）岩石抗拉强度 B）岩石的抗剪强度 C）岩石的抗压强度 D）岩石的三轴抗压强度 5同一种岩石其单轴抗压强度 Rc，单轴抗拉强度 Rt，抗剪强度 f之间一般存在下列哪种关系：（A）R t H p，则为深埋，否则为浅qphH)5.20(埋。2. 当围

7、岩为弹性、连续、均匀、各项同性和微笑变形，圆形洞室开挖，地应力侧压力系数K 为 1 时，洞周应力集中系数 K 为多少？侧压力系数满足什么情况下，洞壁不会出现拉应力？答：K=1 时，圆形洞室洞周应力集中系数为 2. 侧压力系数大于 1/3 时，洞壁不会出现拉应力。3.下图为弹塑性围岩应力图，请解释图中分区的含义。答：1 区为应力降低区，2、3 区为承载区，4 区为原岩应力区。1、2 区为塑性区，3、4 区为弹性区4. 请绘出水平和 45 o节理分别在拉伸和压缩应力作用下节理裂隙扩展的方向。5. 在弹性力学深埋圆形洞室解析解中侧压力系数 K 由 0 增长到 1，在 0和 90位置，围岩应力的变化规

8、律是什么？请给予解释。答：K=0 时，在 0位置，应力集中系数为 2.多，而在 90位置，应力集中系数为-1，拉应力.K=1/3 时，在 0位置，应力集中系数为 3，而在 90位置，应力集中系数为 0.，没有拉应力，也没有压应力，应力值为 0.K=1 时，在 0位置，应力集中系数为 2 多，而在 90位置，应力集中系数为 2.随着侧压力系数的不断增加，圆形洞室洞壁应力状态越来越好，由拉应力转为压应力，由大的压应力集中，转化为小的各点均匀的压应力集中。6. 用自己的语言和图示解释围岩位移及支护特征曲线。答：洞室开挖以后，如果不进行支护，则围岩会向洞室不断发生位移，同时围岩稳定需要的支护力随着位移

9、的增大而减小，直到突破洞室稳定平衡点，即最小支护抗力点，围岩向洞室方向松散掉落。1）在洞室开挖时，如果及时提供一个无限大刚度的支护，即刚性支护，则围岩的位移几乎为零，但是支护上的变形荷载很大。2）如果允许围岩向洞室内产生一定量的变形，即采取柔性衬砌（锚喷支护） ，在最小支护力点左边，即在出现松散荷载前力求达到围岩位移与支护力的平衡，此时支护力为变形力且为最小。3）若支护不够及时或支护力过小，则围岩会因为出现过大变形而出现松动压力，此时需要整体式衬砌支护，支护力为松散围岩自重，荷载很大。计算分析题：1. 普氏理论围岩假定是什么？已知一块坚硬完整岩石的单轴抗压强度 Rc=21.Mpa ，容重=26KN/m 3，C=5.Mpa,=60 o，试求岩石的坚固性系数和似摩擦角。解：1）普氏理论围岩假定为具有一定粘聚力的松散体。2）因为岩石为坚硬完整的，所以岩石的坚固性系数，也就是普氏系数 =Rc/10=2.1=f，因此似摩擦角 =64.5 o。0tg02. 绘出太沙基理论计算图示，并根据图示写出计算微分方程式。 dhbdGbvv .2).(. 其中： rh2.Ctgktgvxv带入上式可得： Cdhtgkbdbrdvvvv 222整理后得出: hthvgk( 微分方程式 )bCtrdhvv2