岩体力学第1-2章 作业.doc

第一、二章 作业

一、 填空题
1、岩体力学主要是研究 （ ） 的一门学科。
2、按岩石的成因可将其分为（ ）、（ ）及（ ）三大类。
3、岩体力学的研究任务主要有（ ）（ ）（ ）及（ ）等4个方面。
4、岩体力学在力学性能上，具有以下特征：（ ）、（ ）、（ ）及（ ）。
5、大量的试验和观察证明，就破坏类型而言，岩石的破坏主要有         破坏         破坏和         破坏。
6、岩石的软化系数主要取决于岩石的( )和( ) 。
7、岩石的基本力学介质模型有：( )、( )和( )。
8、岩石的变形性质按卸荷后变形是否可以恢复可分为            变形和            变形两类。
9、岩石的单轴抗压强度通常随加载速率的提高而 （ ）
10、在真三轴的试验条件下，当σ3为常数时，随着σ2的（ ），岩石的屈服应力有所提高。
11、在假三轴的试验条件下，随着围压的增加，岩石的屈服应力将随之 （ ）。
12、岩石的流变性包含 （ ）（ ）及（ ）。
13、表示岩石的抗剪强度的的莫尔--库伦公式的表达式为（ ）。
14、岩石的抗剪强度的试验方法有 （ ）（ ）和 （ ）。
15、岩石在三向压缩时，随着侧向应力σ3和主应力差值σ1－σ3的增加，            也随之增大；岩石发生破坏后，仍保留一定的            。
16、岩石的软化系数主要取决于岩石的（ ）和（ ） 。
17、根据试验方法的不同，岩石吸水率可分成（ ）和（ ）两种。
18、岩石的膨胀特性通常以岩石的（ ）、（ ）和（ ） 等来表示。
19、马克斯韦尔模型是用弹簧和粘壶（ ）而成的，弹塑性介质模型是用弹簧与摩擦器（ ）在一起的一个模型。
20、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（ 　）。
21、根据格里菲斯强度理论，岩体的单轴抗压强度是抗拉强度的（ ）倍。

二、 选择题
1、 公式所表示的含义是（ ）
A、 岩石的密度 B、饱和密度 C、岩石的颗粒密度 D、干密度
2、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
3、由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度，所以岩石属于（ ）。
（A）脆性材料 （B）延性材料
（C）坚硬材料 （D）脆性材料，但围压较大时，会呈现延性特征
4、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
（D）它没有考虑岩石中的大量身长裂隙及其相互作用
5、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
6、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） （C） （D）60°
7、某岩石试件相对密度ds=2.60，孔隙比e=0.05，则该岩石的干密度ρd为（ ）
（A）2.45 （B）2.46 （C）2.47 （D）2.48
8、在岩石单向抗压强度试验中，使试件呈现锥形破裂的主要原因是（ ）
（A）试样端面与承压板间的磨擦力； （B）试样的截面尺寸；
（C）试验的加载速率； （D）试样的高度。
9、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
10、当岩石处于三向应力状态且比较大的时候，一般应将岩石考虑为（ ）。
（A）弹性体 （B）塑性体 （C）弹塑性体 （D）完全弹性体
11、在缺乏试验资料时，一般取岩石抗拉强度为抗压强度的（ ）。
（A）1/2~1/5 （B）1/10~1/50 （C）2~5倍 （D）10~50倍
12、格里菲斯准则认为岩石的破坏是由于（ ）。
（A）拉应力引起的拉裂破坏 （B）压应力引起的剪切破坏
（C）压应力引起的拉裂破坏 （D）剪应力引起的剪切破坏
13、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于 ）。
（ A ）岩体中含有大量的不连续面 （ B ）岩体中含有水
（ C ）岩体为非均质材料 （ D ）岩石的弹性模量比岩体的大
14、岩石在三向压缩应力作用下，当б3≠б2，且б2=C时，下列说法正确的是（ ）
A、岩石的屈服应力几乎不变 B、岩石的弹性模量基本不变
C、岩石始终保持着塑性破坏的特性
D、当б3不断增大时，岩石的变形特性由塑性逐渐向脆性过渡
15、常用的岩石介质模型有多种，Maxwell模型为其中之一，它是以下何种组合（ ）
A、弹簧与摩擦器串联 B、弹簧与粘壶 C、弹簧与粘壶并联 D、摩擦器与粘壶并联
16、在经典强度理论中，哪个理论仅适用于单向受力条件下的岩石介质（ ）
A.最大正应力理论 B.最大正应变理论 C.最大剪应力理论 D.最大应变能理论
17、岩石剪切强度的试验方法有（ ）
①抗剪断试验 ②抗切试验 ③三弯点试验 ④弱面剪切强度试验
A、①②③ B、②③④ C、①②④ D、①②③④
18、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
19、下列不属于典型的蠕变曲线的三个阶段的是（ ）
A、瞬态蠕变阶段 B、非稳态蠕变阶段 C、稳态蠕变阶段 D、渐变蠕变阶段
20、劈裂实验得出的岩石强度表示岩石的（ ）
A、抗压强度 B、抗拉强度 C、单轴抗拉强度 D、剪切强度
21、已知某岩石饱和状态与干燥状态的单轴抗压强度比为0.78，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
22、典型的岩石应力—应变曲线不包括下列哪个阶段（ ）
A、压密阶段 B、破坏阶段 C、弹性阶段 D、塑性阶段
23、在缺乏试验资料时，一般取岩石抗拉强度为抗压强度的（   ）
（A）1/2~1/5； （B）1/10~1/50； （C）2~5倍； （D）10~50倍。

三、名词解释
脆性：

岩体力学：

渗透性：

扩容：

岩石的单轴抗压强度：

软化系数：

岩石的自由膨胀率：

应力松弛：

蠕变：
强度经典理论包括哪些理论?

四、简答题
1、 何谓岩石？何谓岩体？岩石与岩体有何不同之处？

2、 岩石单轴抗压强度的影响因素有哪些？

3、 什么叫岩石的初始弹模、切线弹模和割线弹模？它们各反应岩石的什么变形特征？

4、 岩体力学的研究任务主要有哪几个方面？

5、 假定岩石在单轴受压、受拉区都符合莫尔斜直线强度准则，那么岩石的抗压强度与抗拉强度之间存在什么关系？

6、 岩石的物理性质的参数有哪些？

7、 岩石应力应变曲线的类型？

8、 刚性压力机的工作机理？

9、 请说明岩石在单轴压缩作用下应力-应变曲线的阶段特性。

五、计算题
1、某岩块的剪切强度参数为：C=50MPa，Φ=60º，设岩石强度服从莫尔直线型强度理论。如用该岩石试件做三轴试验,当围压σ3和轴压σ1分别加到50MPa和700MPa后，保持轴压不变，逐渐卸除围压σ3，问围压卸到多少时，岩石试件破坏？

2、 已知某采场围岩的力学指标：t =-22MPa,凝聚力C=20MPa，内摩擦角=48°，若该采场顶板某点主应力1=200MPa，3=10MPa。试求：（1）由莫尔-库仑强度理论判断该点是否会破坏？（2）由格里菲斯强度理论判断该点是否会破坏？（3）根据上述计算，若会破坏，属于何种破坏，破坏面与最大主应力的夹角是多少？

3、 某种均质岩石，其 ，。试求此岩石在侧向围岩压力的条件下的极限抗压强度，并求出破坏面的方位。

4、三块5×5×5 cm3 立方体试件，分别作倾角为48°，55°，64°的抗剪强度试样，其施加的最大荷载分别为4500N，2800N和2000N。忽略滚珠排与上下压板间的摩擦。
试求：（1）岩石的C、值。 （2）绘出抗剪强度的曲线图。

5、一组两块岩石圆柱体试件，直径都为50mm，高度为50mm，进行三轴压缩试验。围压分别为5、10MPa，对应的抗压强度分别为30.32、47.32 MPa。
试求：1）岩石的C、值。
2）岩石单轴抗压强度。
3）若岩石破坏服从库伦准则，请绘出抗剪强度的曲线图。

6、 一个5cm*5cm*10cm的试件，在做岩石的抗剪试验时，测得单向压缩试验机上所施加的极限荷载为10KN，夹具的倾斜角为60°，滚珠排与上下压板的摩擦系数为0.4。求作用在剪切面上的正应力σ和剪切应力τ的大小？

7、 将一个岩石试件进行单轴试验，当压应力达到120MPa时即发生破坏，破坏面与大主应力作用平面的夹角(即破坏所在面与水平面的仰角)为60°，假定抗剪强度随正应力呈线性变化(即遵循莫尔库伦破坏准则)，试计算：1)内摩擦角，粘结力。 2) 在上述试验中与最大主应力作用平面成30°夹角的那个平面上的抗剪强度。

8、一组两块岩石圆柱体试件，直径都为50mm，高度为50mm，进行三轴压缩试验。围压分别为5、10MPa，对应的抗压强度分别为30.32、47.32 MPa。
试求：1）岩石的C、值。
2）岩石单轴抗压强度。
3）若岩石破坏服从库伦准则，请绘出抗剪强度的曲线图。