《岩石力学》习题库与答案

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东北大学22春“采矿工程”《岩石力学》期末考试高频考点版(带答案)

一.综合考核(共50题)

1.

下列关于岩石长期强度S∞和瞬间强度S0的关系正确的是()。

A、S∞>S0

B、S∞≤S0

C、S∞≥S0

D、S∞0

参考答案:D

2.

平面滑动时滑动面的倾角β与坡面倾角α的关系是()。

A.β=α

B.β>α

C.βD.β≤α

参考答案:C

3.

构造应力的作用方向为()。

A.铅垂方向

B.近水平方向

C.断层的走向方向

D.倾斜方向

参考答案:B

4.

硐室围岩力学问题中,围岩应力重分布问题主要计算()。

A.重分布应力

B.位移和确定破坏范围

C.围岩压力

D.围岩抗力

参考答案:A

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5.

判断下列哪种情况不属于地应力场的构成要素()。

A.地壳板块边界受压,以及岩浆岩侵入和地壳非均匀扩容引起的地应力

B.地幔热对流引起的地应力场和温度变化不均匀引起的应力场

C.由于地质构造运动和地球旋转引起的附加应力

D.重力和水压力梯度引起的应力场及开挖引起的分布应力场

参考答案:D

6.

工程岩石力学重点是研究工程活动引起的岩体重分布应力及在这种应力场作用下工程岩体的()。

A.变形和受力

B.破坏和稳定性

C.变形和稳定性

D.稳定性

参考答案:C

7.

岩石的吸水率是指()。

A、岩石试件吸入水的重量和岩石天然重量之比

B、岩石试件吸入水的重量和岩石干重量之比

C、岩石试件吸入水的重量和岩石饱和重量之比

D、岩石试件天然重量和岩石饱和重量之比

参考答案:A

8.

下列不属于沉积结构面的是()。

A.层面

B.沉积间断面

C.蚀变带

D.原生软弱夹层

参考答案:C

9.

下列不属于虎克体的性能的是()

A.瞬变性 书山有路勤为径,学海无涯苦作舟! 住在富人区的她

《岩石力学和测试技术》计算题练习

1 / 3 岩石力学计算题

1、有一块尺寸为7×7×7cm的石英岩立方体试件。当试件承受20T义压力后,试块

轴向收缩量0.003cm ,横向增长0.000238cm。求石英岩立方体试件的弹性模量和

泊松比。

解:(1)计算石英岩试件的轴向应变和横向应变:

εZ=ΔLZ/L=0.003/7=0.00043

εX=ΔLX/L=0.000238/7=0.000034

(2)计算试件的轴向应力:

бZ=P/A=20000/(7×7)=408.16kg/cm3 =40.816MPa

(3)计算石英岩的弹性模量:

E=бZ/εZ=408.16/0.00043=9.5×105 kg/cm3=0.95×105MPa

(4)计算石英岩的泊松比:

µ=εX/εZ=0.000034/0.00043=0.08

2.将一岩石试件进行抗压强度试验,当侧压为б2=б3=300 kg/cm2时,垂直加压到2700kg/cm2,试件发生破坏,其破坏面与最大主平面夹角成60°,设抗剪强度随正应力呈线性变化。计算:

(1)内摩擦角Φ;

(2)破坏面上的正应力和剪应力;

(3)在正应力为零的那个面上的抗剪强度。

解:(1)由已知条件作莫尔应力园和强度曲线,可知内摩擦角Φ=30°

(2)计算破坏面上的正应力和剪应力:

б=(б1+б3)/2+(б1-б3)/2˙Cos2α

=(2700+300)/2+(2700-300)/2˙Cos120°

=900 kg/cm2 少

τ=(б1-б3)/2˙Sin2α

=(2700-300)/2˙Sin 120° 《岩石力学和测试技术》计算题练习

2 / 3 =1039.2 kg/cm2

(3)由已知条件可知,该岩石试件强度曲线方程为:τ= C +бtgΦ,而以上

计算的б和τ为破坏面上的应力,必然满足强度曲线方程,所以把以上计算的б和

岩石:是由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而形成的多种矿物颗粒的集合体,是组成地壳的基本物质。

岩体:是相对于岩块而言的,是指地面或地下工程中范围较大的、由岩块(结构体)和结构面组成的地质体。

岩石结构:是指岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。

岩石构造:是指岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间排列方式及充填形式。

岩石的密度:是指单位体积岩石的质量,单位为 。

块体密度:是指单位体积岩石(包括岩石孔隙体积)的质量。

颗粒密度:是岩石固相物质的质量与其体积的比值。

孔隙性:把岩石所具有的孔隙和裂隙特性,统称为岩石的孔隙性。

孔隙率:岩石试件中孔隙体积与岩石试件体积之比

渗透系数:岩石渗透系数是表征岩石透水性的重要指标,渗透系数 K 在数值上等于水力梯度为 1 时的渗流速度,单位为 cm/s 或 m/d。

软化系数:软化系数K为岩石试件的饱和抗压强度 σ(MPa)与干抗压强度 σc (MPa)的比值。

岩石的膨胀性:是指岩石浸水后发生体积膨胀的性质。

岩石的吸水性:岩石在一定的实验条件下吸收水分的能力,称为岩石的吸水性,其吸水量的大小取决于岩石孔隙体积的大小及其敞开或封闭的程度等。

扩容:是指岩石在外力作用下,形变过程中发生的非弹性的体积增长。

弹性模量:是指在单向压缩条件下,弹性变形范围内,轴向应力与试件轴向应变之比,即

E =σε 。

变形模量:是指岩石在单轴压缩条件下,轴向应力与轴向总应变(为弹性应变 ε e 和塑性应变 ε p 之和)之比。

泊松比:在单向载荷作用下,横向应变( ε x = ε y )与轴向应变( ε z )之比。

脆性度:通常把抗压强度与抗拉强度的比值称为脆性度, n =

尺寸效应:岩石试件的尺寸越大,则强度越低,反之越高,这一现象称为尺寸效应。 常规三轴试验:常规三轴试验的应力状态为 σ 1 > σ 2 = σ 3 > 0 ,即岩石试件受轴压和围压作用,试验主要研究围压( σ 2 = σ 3 )对岩石变形、强度或破坏的影响。

20~20学年 第学期 级专业 试题 学号: 姓名: ……………………………………密…………封……………线………………………………… 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总 分 一、简答题:(30分) 1、岩石的常用物理指标有哪些?它们与岩石的强度之间大致有什么关系?(5分) 2、现场测定岩体变形指标的试验想法有哪些?(5分) 3、简述水对岩石强度的影响。(5分) 4、影响岩石应力-应变曲线主要因素有哪些?是怎么影响的?(5分) 5、什么是岩体初始应力场?岩体内产生应力的原因有哪些?(5分) 第1页 共 6 页

第 1 页/共 11 页知识归纳整理20~20学年 第学期 级专业 试题 学号: 姓名: ……………………………………密…………封……………线………………………………… 6、何谓喷锚支护,它与传统的老式支护有何区别?(5分) 二、作图题(5分) 什么是岩石的蠕变?试作图说明岩石流变三阶段的特点: 三、填空题: (0.5/空)(共20分) 1、岩石力学是研究岩石的,是探讨岩石对 。岩石力学研究的主要领域可概括为、、。研究想法主要有 、、 、。 2、岩石的破坏形式:、、。 3、影响岩石抗压强度的主要因素普通有:、和、、 、、、、、等。 4、格里菲斯理论把岩石看作为有材料,岩石之所以破坏是由于在 引起细小裂隙的发生发展所致。修正的格里菲斯理论则以为岩石破坏除拉 第 2页 共 6 页 20~20学年 第学期 级专业 试题 第 2 页/共 11 页求知若饥,虚心若愚。

应力集中所致外,还可以是引起裂隙沿裂隙长轴方向发生 。 5、已知材料的弹性模量E和泊松比μ,用它们来表示

G:λ:、 K:。 6、在

1ok的周围等压地应力场rHvh作用下,围岩中的径向应力r都岩体中的初始应力;切向应力则岩体中的初始应力,在洞壁上达最大值。由理论上可以证明,开挖洞室的影响范围是。 7、岩压力是由于洞室开挖后岩体和而形成的。由于岩体而对支护或衬砌的压力,称为“变形压力”;将由于岩体而而对支护或衬砌的压力,称为“松动压力”。 8、按压力拱理论分析,在可形成压力拱的洞室内,压力拱的高度是 ,洞室顶部的最大垂直压力在拱轴线上大小为,洞室任何其它点的垂直山岩压力等于。 四、挑选题:(2/题)(共10分) 1、岩石与岩体的关系是( )。 (A)岩石算是岩体 ( )(B)岩体是由岩石和结构面组成的 ( ) (C)岩体代表的范围大于岩石 ( ) (D)岩石是岩体的主要组成部分 ( ) 2、a.)(42yxyRtRt( ) b.)(42yxyRcRt( ) c.)(42xxyRtRt ( ) d.)(42xxyRcRt ( )

岩体力学习题集

一、名词解释

1、岩体2、弹性3、脆性4、三轴抗压强度5、抗压强度6、抗拉强度7、抗剪强度8、莫尔强度理论9、强度判据10、 稳定性系数11、蠕变12、残余强度13、天然应力14、剪切刚度15、强度理论16、 剪切刚度17、八面体强度理论 18、极限强度19、蠕变20、孔隙比21、法向刚度22、围岩应力23、软化系数24、变形模量25、几何边界条件26、长期强度27、主应力29、主平面30、结构面31、滑坡32、塑性33、围岩抗力系数34、变形模量35、弹性模量36、动弹性模量37、天然应力38、强度曲线39、内摩擦角40、切线模量41、岩体力学42、单轴抗压强度43、重分布应力44、围岩压力45、围岩抗力46、强度47、弹性极限48、强度极限 49、脆性破坏50、渗透系数51、软化系数52、割线模量53、爬坡角54、岩石吸水率55、三轴强度56、尺寸效应57、应力集中系数58、初始模量59、抗冻系数60、岩爆61、泊松比62、强度包络线63、普氏系数64、自然平衡拱65、RQD66、格里菲斯强度理论67、单轴抗压强度68、横波69、纵波70、围岩压力71、饱和吸水率72、法向刚度

二、填空题

1.表征岩石抗剪性能的基本指数是( )和( )。 2.如果将岩石作为弹性体看待,表征其变形性质的基本指标是( )和( )。

3.岩石在单轴压力作用下,随加荷、卸荷次数的增加,变形总量逐次( ),变形增量逐次( )。

4.所谓洞室围岩一般是指洞室周围( )倍半径范围内的岩体。

5.边坡岩体中,滑移体的边界条件包括( )、( )和( )三种类型。

6.垂直于岩石层面加压时,其抗压强度( ),弹性模量( );顺层面加压时的抗压强度( ),弹性模量( )。

7.莫尔强度理论认为:岩石的破坏仅与( )应力和( )应力有关,而与( )应力无关。

8.岩石在复杂应力状态下发生剪切破坏时,破坏面的法线与最大主应力之间的夹角总是等于( )的;而破坏面又总是与中间主应力( )。

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0页 岩体力学习题集

二、填空题

1.表征岩石抗剪性能的基本指数是( )和( )。

2.如果将岩石作为弹性体看待,表征其变形性质的基本指标是( )和( )。

3.岩石在单轴压力作用下,随加荷、卸荷次数的增加,变形总量逐次( ),变形增量逐次( )。

4.所谓洞室围岩一般是指洞室周围( )倍半径范围内的岩体。

5.边坡岩体中,滑移体的边界条件包括( )、( )和( )三种类型。

6.垂直于岩石层面加压时,其抗压强度( ),弹性模量( );顺层面加压时的抗压强度( ),弹性模量( )。

7.莫尔强度理论认为:岩石的破坏仅与( )应力和( )应力有关,而与( )应力无关。

8.岩石在复杂应力状态下发生剪切破坏时,破坏面的法线与最大主应力之间的夹角总是等于( )的;而破坏面又总是与中间主应力( )。

9.不论何种天然应力条件下,边坡形成后,在边坡表面岩体中的最大主应力的作用方向与边坡面( ),最小主应力作用方向与边坡面( )。

10.主要的岩体工程分类有( )、( )、( )、( )等。

11.水对边坡岩体的影响表现在( )、( )和( )。

12.天然应力场的主要成分有( )、( )和( )。

13.地质结构面对岩体力学性质的影响表现在( )和( )。

14.结构面在法向应力作用下,产生( )变形,其变形性质用指标( )表征。

15.岩石抗拉强度的试验室方法有( )和( )。

16.地质结构面按力学条件可分为( )和( )。

17.岩体结构类型可分为( )、( )、 )、( )和( )。

18.岩体的强度处在( )强度与( )强度之间。

19.结构面的线连续性系数是在( )至( )变化的。

20.水对岩石力学性质的影响表现在( )、( )和( )。 如有你有帮助,请购买下载,谢谢!

1页 21.格里菲斯强度理论认为材料破坏的原因是( )。

22.八面体强度理论认为材料破坏的原因是( )。

岩体力学沈明荣答案

【篇一:岩石力学复习攻略】

的自然物体。岩体:在岩体工程,通常将一定范围内的自然地质体称为岩体。

三、单向压缩荷载作用下试件的破坏形式:1、圆锥形破坏;

2、柱状劈裂破坏。

四、单轴抗压强度的影响因素:1、承压板对单周抗压强度的影响;2、时间尺寸及形状对单轴抗压强度的影响;【1、试件形状;2、岩石试件的尺寸;3、岩石试件的径高比。】3、加载速率对单轴抗压强度的影响;4、环境对单轴抗压强度的影响。【1、含水率对单轴抗压强度的影响;2、温度对单轴抗压强度的影响。】

六、岩石的变形特性规律:1、围压增加,岩石的屈服应力随之提高;2、岩石的弹性模量变化不大,有随围压增大而增大的趋势;3随着围压的增高,峰值应力所对应的应变值有所增大。

七、扩容:是指岩石受外力作用后,发生非线性的体积膨胀的现象,称为扩容。

九、摩尔强度理论的基本思想:摩尔强度理论认为,岩石不是在简单的应力状态下发生破坏,而是在不同的正应力和剪应力组合作用下,才使其丧失承载能力。或者说,当岩石某

个特定作用面上作用着的正应力、剪应力达到一定的数值时,随即发生破坏。

十、岩石波速:岩块的纵波速度大于横波速度,且岩体中结构面发育特征和风化程度不同时,其纵波速度也不同,一般来说,波速岁结构面密度增大、风化加剧而降低。

十一、岩体弹性波速度与岩石种类、密度计其生成年代之间的关系:一般,岩石的密度和完整性愈高,波速愈大,反之,波速愈小。

十四、产状:产状是指结构面在空间的分布状态。它是由走向、倾向、倾角所组成的三要素来描述。

十五、岩体中结构面的组数反映了结构面的发育程度,而结构面组数的多少,又可以反映岩体被结构面切割所形成的岩块的大小。同样,这也是相辅相成的参数。 十七、结构面的锲体摩擦效应:在自然界中,大多数的结构面的表面是起伏不平的。这种起伏不平状态将给结构面强度产生一个附加值。附加的强度与起伏不平的斜面有关,所以被称作锲效应摩擦。

岩石力学与工程课后习题与思考解答(总19页)

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-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除 第一章岩石物理力学性质

3.常见岩石的结构连接类型有哪几种各有什么特点

答:岩石中结构连接的类型主要有两种,分别是结晶连接和胶结连接。

结晶连接指矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起。这类连接使晶体颗粒之间紧密接触,故岩石强度一般较大,抗风化能力强;胶结连接指岩石矿物颗粒与颗粒之间通过胶结物连接在一起,这种连接的岩石,其强度主要取决于胶结物及胶结类型。

7.岩石破坏有几种形式?对各种破坏的原因作出解释。

答:岩石在单轴压缩载荷作用下,破坏形式包含三种:X状共轭面剪切破坏、单斜面剪切破坏和拉伸破坏。前两类破坏形式主要是因为轴向主应力因起破坏面的剪应力超过岩石最大剪应力而导致的破坏;后一类破坏主要是因为轴向主应力引起破坏面横向拉应力超过岩石最大拉应力而导致的破坏。

9.什么是全应力-应变曲线,为什么普通材料试验机得不出全应力-应变曲线?

答:能全面反映岩石受压破坏过程中的应力、应变特征,特别是岩石破坏后的强度与力学性质变化规律的应力应变曲线就叫全应力-应变曲线。普通试验机只能得出半程应力-应变曲线不能得出全应力-应变曲线的原因是由于试验机的刚性不足,在岩石压缩过程中,试件受压,试验机框架受拉,随着岩样不断被压缩,试验机发生的弹性变形以应变能形式存于机器中,当施加压力超过岩石抗压强度,试件破坏,此时,试验机迅速回弹,被存于试验机中的应变能瞬间释放到岩石试件中,引起岩石的激烈破坏和崩解,因而造成无法获得岩石在超过峰值破坏强度后受压的应力应变曲线。

10.如何根据全应力-应变曲线预测岩石的岩爆、流变和反复加、卸载作用下的破坏?

答:(1)如下图示全应力应变曲线:

左半部A的面积代表,达到峰值强度时,积累在试件内部的应变能,右半部B代表试件从破裂到破坏所消耗的能量。若A>B,说明岩石破坏后尚余一部分能量,这部分能量突然释放就会产生岩爆,若A<B,则说明应变能在破坏过程中全部消耗掉,因而不会产生岩爆。

《岩石力学》习题

一、岩体分级

(1)取直径为50mm、长度为70mm的标准岩石试件,进行径向点荷载强度试验,测得破坏时的极限荷载为4000N,破坏瞬间加荷点未发生贯入现象。试确定岩石的单轴抗压强度cR。

(2)测得某中等风化花岗岩体的压缩波速smvpm/2777,剪切波速smvs/1410;已知相应岩石的压缩波速smvpr/5067,剪切波速smvs/2251,重度3/3.22mkNr。岩石饱和单轴抗压强度MPaRc40,根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94),该岩体的基本质量级别为几级?

岩体基本质量分级

岩体基本质量分级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ

岩体基本质量指标BQ >550 550~451 450~351 350~251 <250

(3)某工程岩体,已测得岩石点荷载强度指标5.2)50(sI,岩石的压缩波速skm/6.6,岩体的压缩波速skm/1.4,根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94),该岩体的基本质量级别为几级?

岩体基本质量分级

岩体基本质量分级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ

岩体基本质量指标BQ >550 550~451 450~351 350~251 <250

二、岩石强度

(4)自地表向下的岩层依次为:表土层,厚mH601,容重31/20mKN,内摩擦角301,泊松比3.01;砂岩层,厚mH602,容重32/25mKN,内摩擦角452,泊松比25.02。求距地表m50及m100处的原岩中由自重引起的水平应力。

(5)将岩石试件进行一系列单轴试验,求得抗压强度的平均值为0.23MPa,将同样岩石在0.59 MPa的围压下进行一系列三轴试验,求得主应力的平均值为2.24 MPa. 请你在Mohr图上绘出代表这两种试验结果的应力圆,确定其内摩擦角及粘结力.

(6)某均质岩石的强度曲线为:30,40,tanMPacc其中. 试求在侧向围岩应力MPa203的条件下,岩石的极限抗压强度,并求出破坏面的方位. (7)将一个岩石试件进行单轴试验,当其压应力达到27.6MPa时即发生破坏,破坏面与最大主应力作用面的夹角为60º. 假设抗剪强度随正应力呈线性变化,试计算:

岩石力学模拟题一

一、 选择题 (每题3分,共45分)

1、我国工程岩体分级标准中岩体完整性确定是依据( )。

(A)RQD (B)节理间距 (C)节理密度(D)岩体完整性指数或岩体体积节理数

2、初始地应力主要包括( )。

(A)自重力 (B)构造应力 (C)自重应力和构造应力 (D)残余应力

3、岩石与岩体的关系是( )。

(A)岩石就是岩体 (B)岩体是由岩石和结构面组成的

(C)岩体代表的范围大于岩石 (D)岩石是岩体的主要组成部分

4、剪胀(或扩容)表示( )。

(A)岩石体积不断减少的现象(B)裂隙逐渐闭合的一种现象

(C)裂隙逐渐涨开的一种现象(D)岩石的体积随压应力的增大逐渐增大的现象

5、19、剪胀(或扩容)发生的原因是由于( )。

(A)岩石内部裂隙闭合引起的 (B)压应力过大引起的

(C)岩石的强度大小引起的 (D)岩石内部裂隙逐渐张开的贯通引起的

6、岩石的抗压强度随着围岩的增大( )。

(A)而增大 (B)而减小 (C)保持不变 (D)会发生突变

7、格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的原因是( )。

(A)它不是针对岩石材料的破坏准则 (B)它认为材料的破坏是由于拉应力所致

(C)它没有考虑岩石的非均质特征

8、在岩石抗压强度试验中,若加荷速率增大,则岩石的抗压强度( )。

(A)增大(B)减小 (C)不变 (D)无法判断

9、按照库仑—莫尔强度理论,若岩石强度曲线是一条直线,则岩石破坏时破裂面与最大主应力作用方向的夹角为( )。

(A)45°(B)45°+φ/2 (C)45°-φ/2 (D)60°

10、下列研究岩石弹性、塑性和粘性等力学性制裁的理想力学模型中,哪一种被称为凯尔文模型?( )

(A)弹簧模型(B)缓冲模型(C)弹簧与缓冲器并联(D)弹簧与缓冲器串联

练习题

一、名词解释:

1、各向异性:岩石的全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的性质。

2、软化系数:饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。

3、初始碎胀系数:破碎后样自然堆积体积与原体积之比。

4、岩体裂隙度K:取样线上单位长度上的节理数。

5、本构方程:描述岩石应力与应变及其与应力速率、应变速率之间关系的方程(物理方程)。

6、平面应力问题:某一方向应力为0。(受力体在几何上为等厚薄板,如薄板梁、砂轮等)

1.平面应变问题:受力体呈等截面柱体,受力后仅两个方向有应变,此类问题在弹性力学中称为平面应变问题。

2.给定载荷:巷道围岩相对孤立,支架仅承受孤立围岩的载荷。

4.扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象

5.支承压力:回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。

1.平面应力问题:受力体呈等厚薄板状,所受应力为平面应力,在弹性力学中称为平面应力问题。

2.给定变形:围岩与母体岩层存在力学联系,支架承受围岩变形而产生的压力,这种工作方式称为给定变形。

3.准岩体强度:考虑裂隙发育程度,经过修正后的岩石强度称为准岩体强度。

4.剪胀现象:岩石受力破坏后,内部断裂岩块之间相互错动增加内部空间在宏观上表现体积增大现象。

5.滞环:岩石属滞弹性体,加卸载曲线围成的环状图形,其面积大小表示因内摩擦等原因消耗的能量。

1、岩石的视密度:单位体积岩石(包括空隙)的质量。

2、扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象。

3、岩体切割度Xe:岩体被裂隙割裂分离的程度:

5、粘弹性:岩石在发生的弹性变形具有滞后性,变形可缓慢恢复。

6、软岩(地质定义):单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。

1.砂土液化:饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度,使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或现象。

2.混合溶蚀效应:不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀能力有所增强的效应。

3.卓越周期:地震波在地层中传播时,经过各种不同性质的界面时,由于多次反射、折射,将出现不同周期的地震波,而土体对于不同的地震波有选择放大的作用,某种岩土体总是对某种周期的波选择放大得突出、明显,这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的卓越周期。

4.工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。

5.工程地质条件:与工程建筑有关的地质要素的综合,包括:地形地貌、岩土类型及其工程性质、地质结构、水文地质、物理地质现象和天然建筑材料六个方面。

6.滑坡:斜坡岩土体在重力等因素作用下,依附滑动面(带)产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。

7.振动液化:饱水砂、粉砂土在振动力的作用下,抗剪强度丧失的现象。

8.卓越周期:岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用,某种岩土体总是以某种周期的波选择放大得尤为明显而突出,这种周期即为该岩土体的卓越周期。卓越周期的实质是波的共振。

9.混合溶蚀效应:不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀性有所增强,这种增强的溶蚀效应叫做混合溶蚀效应。

10.基本烈度:指在今后一定时间(一般按100年考虑)和一定地区范围内一般场地条件下可能遇到的最大烈度。它是由地震部门根据历史地震资料及地区地震地质条件等的综合分析给定的,对一个地区地震危险性作出的概略估计,作为工程抗震的一般依据。

11.活断层:是指目前正在活动着的断层,或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。

12.水库诱发地震:是指由于人类修建水库工程,水库蓄水所引起的地震活动,称为水库诱发地震。

13.崩塌:斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体,突然脱离母体并以垂直运动为主,翻滚跳跃而下,这种现象或运动称为崩塌。

二、填空题:

1、矿物、结构、构造是影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素。

2、已知岩石的孔隙率为5%,则其孔隙比为0.053。

3、岩石在不同的应力作用下,其极限强度的大小满足抗剪强度 >抗拉强度。

4、岩石形成各向异性的原因是岩石物质成分、结构具有方向性,节理、结构面、层面具有方向性。

5、岩石蠕变的类型分为稳定蠕变和不稳定蠕变两种。

6、马克斯维尔(M)体描述具有瞬时弹性变形、等速蠕变和松弛性质的不稳定蠕变,其结构组成为M = H—N (或元件图)。

7、岩石抗冻系数为岩样在正负25℃之间反复冻融,其抗压强度降低值与未冻融前抗压强度的百分比。

8、塑性区围岩具有弹塑性位移,位移仅与应力偏量有关,与静水压力无关。

9、目前维护井下巷道围岩稳定,主要从两个方面入手:增强围岩强度、降低围岩应力。

10、从支护原理上分析,普通支护为被动支护,锚喷支护为主动支护。

11、锚杆支护设计时一般先确定锚固力,然后确定拉断力,再确定锚杆杆径。

1.开尔文(K)体描述有弹性后效的稳定蠕变,其结构组成为K = H|N (或元件图)。

2.莫尔认为无论岩石处于何种应力状态,破坏均为剪切破坏。

3.依据回采空间是否移动,分为移动支承压力、固定支承压力。

4.一般讲,岩体强度介于岩石强度与结构面(弱面)强度之间。

6.岩石破坏后所具有的残余强度是指破裂岩块之间因相互错动摩擦产生的摩擦阻力。

7.一般以高于(低于)原岩应力5%为界,划分集中应力影响范围。

1.描述不稳定蠕变的马克斯维尔(M)体结构组成为M = H—N (或元件图)。

2.矿物、结构、构造是影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素。

3.岩体由岩块、结构面组成。

4.格里菲斯认为不论岩石受力状态如何,最终在本质上都是拉伸应力引起岩石破坏。

5.锚杆的作用原理有悬吊、组合梁、挤压拱、抗剪切等不同解释。

6.岩石塑性变形有真塑性和假塑性之说,其中假塑性变形是指岩石内部存在的节理裂隙被压闭合在宏观表现上的变形。

7.当侧压系数为1/3时,圆形巷道周边恰恰不产生拉应力。

1、已知岩石的孔隙比为0.053,则其孔隙率为5%。

2、岩石在不同的应力作用下,其极限强度的大小满足三向抗压强度>单轴抗压强度。

3、结构面密集程度由裂隙度K与切割度Xe表征。

4、岩石的破坏类型分为断裂破坏(劈裂)、流动破坏(剪切)两种。

5、典型蠕变曲线分为初始蠕变、定常蠕变、加速蠕变三阶段。

6、开尔文(K)体描述有弹性后效的稳定蠕变,其结构组成为K = H | N (或元件图)。

7、巷道围岩受地压作用产生的三区分别为塑性区、弹性区、原始应力区。

8、弹性区围岩具有弹性或粘弹性位移,位移与岩石弹性性质有关。

9、大量实验表明,塑性变形与静水应力无关,只与应力偏量有关,与剪应力有关。

10、锚杆施工时要注意两点足够、可靠的锚固力;稳定、完整的岩帮。

三、简答题:

1、什么是全应力应变曲线?为什么普通材料试验机得不出全应力应变曲线?

答:在单轴压缩下,记录岩石试件被压破坏前后变形过程的应力应变曲线。

普通材料实验机整体刚度相对较小,对试件施加载荷产生的反作用力将使实验机构件产生较大变形(弹性能储存),当岩石试件被压坏时,试件抗压能力急剧下降,致使实验机弹性变形迅速恢复(弹性能释放)摧毁岩石试件,而得不到岩石破坏后的应力应变曲线。刚性实验机在施加载荷时,自身变形极小,储存的弹性能不足以摧毁岩石试件,因此可以得到岩石破坏后的应力应变曲线。

2、简述岩石在三轴压缩下的变形特征。

答:E、μ与单轴压缩基本相同;

随围压增加——三向抗压强度增加;峰值变形增加;弹性极限增加;岩石由弹脆性向弹塑性、应变硬化转变。

3、按结构面成因,结构面通常分为几种类型?

答:按成因分类有三种类型: ①原生结构面——成岩阶段形成的结构面; ②构造结构面——在构造运动作用下形成的结构面;③次生结构面——由于风化、人为因素影响形成的结构面。

4、在巷道围岩控制中,可采取哪些措施以改善围岩应力条件?

答:选择合理的巷道断面参数(形状、尺寸),避免拉应力区产生(无拉力轴比);

巷道轴线方向与最大主应力方向一致;

将巷道布置在减压区(沿空、跨采、卸压)。

5、地应力测量方法分哪两类?两类的主要区别在哪里?每类包括哪些主要测量技术?

答:分为直接测量法和间接测量法。

直接测量法是用测量仪器直接测量和记录各种应力量。

间接测量法,不直接测量应力量,而是借助某些传感元件或某些介质,测量和记录岩体中某些与应力有关的

物理量的变化,通过其与应力之间存在的对应关系求解应力。

直接测量法包括:扁千斤顶法、水压致裂法、刚性包体应力计法和声发射法等。

间接测量法包括:套孔应力解除法、局部应力解除法、松弛应变测量法、孔壁崩落测量法、地球物理探测法。

1.岩石的塑性和流变性有什么不同?

答:塑性指岩石在高应力(超过屈服极限)作用时,产生不可恢复变形的性质。流变性指岩石在任何应力作用下,随时间增长而产生的不可恢复的变形。相同点:均为不可恢复变形;不同点:变形产生的原因、机理不同。

2.试叙述构造应力对原岩应力场的影响及其特点。

答:影响:加大了水平应力和应力不均衡分布。构造应力特点:

1)分布不均,在构造区域附近最大;2)水平应力为主,浅部尤为明显;3)具有明显的方向性;4)坚硬岩层中明显,软岩中不明显;5)

3.简述围压对岩石力学性质的影响。

围压可改变岩石的力学性状。围压增大致使塑性增大、峰值强度增高、破坏前变形加大。实验时加载速率大,导致弹性摸量大、强度指标高。

4.影响巷道围岩稳定的主要因素有哪些?

围岩强度、应力集中程度、原始应力大小、巷道支架的支撑力

5.采用锚杆支护时如何选择锚杆的杆径?

锚杆杆径确定:一般先确定锚固力,然后由拉断力≥锚固力确定拉断力,再确定杆径。

1.岩石受载时会产生哪些类型的变形?

岩石受载可发生弹性变形、塑性变形和粘性变形。一般岩石呈现粘弹性性质(滞弹性),即应变的产生和恢复滞后于应力变化。

2.程岩体比尼奥斯基分类法依据哪些指标对岩体进行分类?

依据岩块强度、RQD、节理间距、节理条件、地下水条件五个指标进行分类。

3.岩体与岩石相比,其变形性质有何特点?

岩体变形与岩石相比E低,峰值强度低,残余强度低,μ高;达到峰值后,岩体呈柔性破坏,并保留一定残余强度;各向异性显著,不同结构面分布呈现不同变形性质。

4.试分析支承压力的有利因素与不利因素。

有利:压酥煤体,便于落煤,节省能耗。不利:破坏煤体引起片帮,不利顶板管理;破坏顶板,生成采动裂隙,造成顶板破碎不易管理;高应力引起巷道围岩变形严重,维护量大不安全;高应力易引发冲击地压。

5.采用锚杆支护时,如何选择锚杆的类型?

坚硬、厚层状岩体多选用端头锚固型;松软破碎、裂隙发育岩体多选用全长锚固;为增加锚杆作用效果,锚固经常与喷射混凝土、钢筋网、钢板条带等联合使用。

1、在巷道围岩控制中,采用哪些措施可使支护更加合理?

答:对于位移明显巷道,采用恒阻—可伸缩支护形式;对于变形量较大的软岩,采用二次支护;支架与围岩要整体接触,使应力均匀传递;加强支护与围岩间的整体性,共同承受载荷作用。

THE END