2011巖石力學(xué)考試試題含答案

1、1、巖體的強(qiáng)度小于巖石的強(qiáng)度主要是由于（    ）。（ A ）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（    ）。（ 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（

2、60;    ）。（A）巖石類型、埋深   （B）巖石類型、含水量、溫度（C）巖體的完整性和巖石的強(qiáng)度 （D）巖體的完整性、巖石強(qiáng)度、裂隙密度、埋深4、我國工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)中巖石的堅(jiān)硬程序確定是按照（     ）。（A）巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度     （B）巖石的抗拉強(qiáng)度（C）巖石的變形模量               

3、; （D）巖石的粘結(jié)力5、下列形態(tài)的結(jié)構(gòu)體中，哪一種具有較好的穩(wěn)定性？（    ）（A）錐形（B）菱形（C）楔形（D）方形6、沉積巖中的沉積間斷面屬于哪一種類型的結(jié)構(gòu)面？（    ）（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7、巖體的變形和破壞主要發(fā)生在（    ）（A）劈理面（B）解理面（C）結(jié)構(gòu)（D）晶面8、同一形式的結(jié)構(gòu)體，其穩(wěn)定性由大到小排列次序正確的是（    ）（A）柱狀>板狀>塊狀（B）塊狀>板狀>柱狀（C）塊狀>柱狀>

4、板狀（D）板狀>塊狀>柱狀9、不同形式的結(jié)構(gòu)體對巖體穩(wěn)定性的影響程度由大到小的排列次序?yàn)椋?#160;  ）（A）聚合型結(jié)構(gòu)體>方形結(jié)構(gòu)體>菱形結(jié)構(gòu)體>錐形結(jié)構(gòu)體（B）錐形結(jié)構(gòu)體>菱形結(jié)構(gòu)體>方形結(jié)構(gòu)體>聚合型結(jié)構(gòu)體（C）聚合型結(jié)構(gòu)體>菱形結(jié)構(gòu)體>文形結(jié)構(gòu)體>錐形結(jié)構(gòu)體（D）聚合型結(jié)構(gòu)體>方形結(jié)構(gòu)體>錐形結(jié)構(gòu)體>菱形結(jié)構(gòu)體10、巖體結(jié)構(gòu)體是指由不同產(chǎn)狀的結(jié)構(gòu)面組合圍限起來，將巖體分割成相對的完整堅(jiān)硬的單無塊體，其結(jié)構(gòu)類型的劃分取決于（    ）（A）結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)（B）結(jié)構(gòu)

5、體型式（C）巖石建造的組合（D）三者都應(yīng)考慮 1、A 2、C 3、C  4、A 5、D  6、A  7、C  8、B  9、A  10、D 1、在我國工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)中，軟巖表示巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度為（    ）。（A）1530MPa    （B）<5MPa    （C）515MPa     （D）<2MPa2、我國工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)中巖體完整性確定是依據(jù)

6、（    ）。（A）RQD    （B）節(jié)理間距    （C）節(jié)理密度（D）巖體完整性指數(shù)或巖體體積節(jié)理數(shù)3、在我國工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)中，較完整巖體表示巖體的完整性指數(shù)為（    ）。（A）0.550.35    （B）0.350.15    （C）>0.55    （D）0.750.554、在我國工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)中，巖體基本質(zhì)量指標(biāo)是由哪兩個指標(biāo)村確定的？（  

7、  ）。（A）RQD和節(jié)理密度    （B）巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度和巖體的完整性指數(shù)（C）地下水和RQD      （D）節(jié)理密度和地下水5、我國工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)中是根據(jù)哪些因素對巖石基本質(zhì)量進(jìn)行修正的？（    ）。地應(yīng)力大??；    地下水；    結(jié)構(gòu)面方位；    結(jié)構(gòu)面粗糙度。（A），    （B），    （C）

8、60;   （D），6、某巖石、實(shí)測單軸飽和抗壓強(qiáng)度RC=55MPa，完整性指數(shù)KV=0.8，野外鑒別為原層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)面結(jié)合良好，錘擊清脆有輕微回彈，按工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)確定該巖石的基本質(zhì)量等級為（    ）（A）I級（B）II級（C）III級（D）IV級1、C 2、D  3、D 4、B  5、D  6、B 1、初始地應(yīng)力主要包括（    ）。（A）自重應(yīng)力        （B

9、）構(gòu)造應(yīng)力    （C）自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力    （D）殘余應(yīng)力2、初始地應(yīng)力是指（     ）。（A）未受開挖影響的原始地應(yīng)力    （B）未支護(hù)時的圍巖應(yīng)力（C）開挖后巖體中的應(yīng)力      （D）支護(hù)完成后圍巖中的應(yīng)力3、構(gòu)造應(yīng)力的作用方向?yàn)?（     ）。 A、鉛垂方向    B、近水平方向   C

10、、斷層的走向方向    D、傾斜方向4、下列關(guān)于巖石初始應(yīng)力的描述中，哪個是正確的？（     ）。（A）垂直應(yīng)力一定大于水平應(yīng)力    （B）構(gòu)造應(yīng)力以水平應(yīng)力為主（C）自重應(yīng)力以壓應(yīng)力為主        （D）自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力分布范圍基本一致5、如果不時行測量而想估計(jì)巖體的初始應(yīng)力狀態(tài)，則一般假設(shè)側(cè)壓力系數(shù)為下列哪一個值比較好？（    ）（A）0.5（B）1.0（C）<1（D）>

11、;16、測定巖體的初始應(yīng)力時，最普遍采用的方法是（     ）（A）應(yīng)力恢復(fù)（B）應(yīng)力解除法（C）彈性波法（D）模擬試驗(yàn)1、C    2、A    3、B    4、B    5、B    6、B 1、在工程實(shí)踐中，洞室圍巖穩(wěn)定性主要取決于（  B  ）。（A）巖石強(qiáng)度    （B）巖體強(qiáng)度    （C）結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度 &

12、#160;  （D）結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度1.1巖石與巖體的關(guān)系是（ B   ）。（A）巖石就是巖體              （B）巖體是由巖石和結(jié)構(gòu)面組成的（C）巖體代表的范圍大于巖石    （D）巖石是巖體的主要組成部分1.2大部分巖體屬于（ D  ）。（A）均質(zhì)連續(xù)材料    （B）非均質(zhì)材料  （C）非連續(xù)材料  

13、60;   （D）非均質(zhì)、非連接、各向異性材料2.1巖石的彈性模量一般指（  B   ）。（A）彈性變形曲線的斜率    （B）割線模量（C）切線模量              （D）割線模量、切線模量及平均模量中的任一種2.2巖石的割線模量和切線模量計(jì)算時的應(yīng)力水平為（   D   ）。（A）   

14、0;   B 、      （C）       （D） 2.3由于巖石的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于它的抗拉強(qiáng)度，所以巖石屬于（ B   ）。（A）脆性材料    （B）延性材料（C）堅(jiān)硬材料    （D）脆性材料，但圍壓較大時，會呈現(xiàn)延性特征2.4剪脹（或擴(kuò)容）表示（  D    ）。（A）巖石體積不斷減少的現(xiàn)象   

15、（B）裂隙逐漸閉合的一種現(xiàn)象（C）裂隙逐漸漲開的一種現(xiàn)象    （D）巖石的體積隨壓應(yīng)力的增大逐漸增大的現(xiàn)象2.5剪脹（或擴(kuò)容）發(fā)生的原因是由于（  D   ）。（A）巖石內(nèi)部裂隙閉合引起的    （B）壓應(yīng)力過大引起的（C）巖石的強(qiáng)度大小引起的      （D）巖石內(nèi)部裂隙逐漸張開的貫通引起的2.6巖石的抗壓強(qiáng)度隨著圍巖的增大（A    ）。（A）而增大    （B）而減小 

16、   （C）保持不變    （D）會發(fā)生突變2.7劈裂試驗(yàn)得出的巖石強(qiáng)度表示巖石的（  B  ）。（A）抗壓強(qiáng)度    （B）抗拉強(qiáng)度    （C）單軸抗拉強(qiáng)度    （D）剪切強(qiáng)度9、格里菲斯強(qiáng)度準(zhǔn)則不能作為巖石的宏觀破壞準(zhǔn)則的原因是（ D ）。（A）它不是針對巖石材料的破壞準(zhǔn)則（B）它認(rèn)為材料的破壞是由于拉應(yīng)力所致（C）它沒有考慮巖石的非均質(zhì)特征（D）它沒有考慮巖石中的大量身長裂隙及其相互作用10、巖石的吸水率是指（ B

17、）。（A）巖石試件吸入水的重量和巖石天然重量之比（B）巖石試件吸入水的重量和巖石干重量之比（C）巖石試件吸入水的重量和巖石飽和重量之比（D）巖石試件天然重量和巖石飽和重量之比11、已知某巖石飽水狀態(tài)與干燥狀態(tài)的抗壓強(qiáng)度之比為0.72，則該巖石（ A ）。（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12、當(dāng)巖石處于三向應(yīng)力狀態(tài)且比較大的時候，一般應(yīng)將巖石考慮為（ B ）。（A）彈性體 （B）塑性體 （C）彈塑性體 （D）完全彈性體13、在巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中，若加荷速率增大，則巖石的抗壓強(qiáng)度（ A ）。（A）增

18、大（B）減小 （C）不變 （D）無法判斷14、按照庫侖莫爾強(qiáng)度理論，若巖石強(qiáng)度曲線是一條直線，則巖石破壞時破裂面與最大主應(yīng)力作用方向的夾角為（ C ）。（A）45°（B）45°+/2 （C）45°-/2 （D）60°15、在巖石的含水率試驗(yàn)中，試件烘干時應(yīng)將溫度控制在（ D ）。（A）95105 （B）100105 （C）100110 （D）10511016、按照格理菲斯強(qiáng)度理論，脆性巖體破壞主要原因是（ A ）。（A）受拉破壞 （B）受壓破壞 （C）彎曲破壞 （D）剪切破壞 17、在缺乏試驗(yàn)資料時，一般取巖石抗拉強(qiáng)度為抗壓強(qiáng)度的（ B ） （

19、A）1/21/5 （B）1/101/50 （C）25倍 （D）1050倍 18、某巖石試件相對密度ds=2.60，孔隙比e=0.05，則該巖石的干密度d為（ D ）（A）2.45 （B）2.46 （C）2.47 （D）2.4819、下列研究巖石彈性、塑性和粘性等力學(xué)性制裁的理想力學(xué)模型中，哪一種被稱為凱爾文模型？（ C ）（A）彈簧模型（B）緩沖模型（C）彈簧與緩沖器并聯(lián)（D）彈簧與緩沖器串聯(lián)20、格里菲斯準(zhǔn)則認(rèn)為巖石的破壞是由于（ A ）。（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3.1  某均質(zhì)巖體的縱波

20、波速是，橫波波速是，巖石容重，求巖體的動彈性模量，動泊松比和動剪切模量。解：彈性理論證明，在無限介質(zhì)中作三維傳播時，其彈性參數(shù)間的關(guān)系式如下：               動泊松比   動彈性模量                     &

21、#160;                                                  

22、 動剪切模量G，按公式                      3.2  求在自重作用下地殼中的應(yīng)力狀態(tài)：如果花崗巖，泊松比，則一公里深度以下的應(yīng)力是多少？解：因?yàn)榈貧ず穸缺鹊厍虬霃叫〉亩唷Ｔ诰植康貐^(qū)可以把地表看作一個半平面，在水平方向?yàn)椋疃纫矡o限?，F(xiàn)考慮地面下深度Z處的一個微小單元體。它受到在它上邊巖、土體重量的壓力。在單位面積上，這個重量是，其中， 是它上面物體的體積，是物理單位

23、體積的重量，因此：           如果單元體四周是空的，它將向四周膨脹，當(dāng)由于單元體四周也都在自重作用下，相互作用的影響使單元體不能向四周擴(kuò)張。即；    解之，則得：對于花崗巖，一公里深度以下的應(yīng)力為：由此可見，深度每增加一公里，垂直壓力增加，而橫向壓力約為縱向壓力的三分之一。6.1 設(shè)某花崗巖埋深一公里，其上復(fù)蓋地層的平均容重為，花崗巖處于彈性狀態(tài)，泊松比。該花崗巖在自重作用下的初始垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力分別為（）。（A）2600和867（B）26000和86

24、67 （C）2600和866（D）2600和866.7 解答（1）垂直應(yīng)力計(jì)算（2）水平應(yīng)力計(jì)算其中：側(cè)壓力系數(shù)的大小與巖體的性質(zhì)有關(guān)，當(dāng)巖體處于彈性狀態(tài)時，采用彈性力學(xué)公式；當(dāng)巖體比較破碎時，采用松散介質(zhì)極限平衡理論公式；當(dāng)巖體處于潛塑狀態(tài)時，采用海姆公式。因?yàn)楸绢}巖體處于彈性狀態(tài)，所以采用彈性力學(xué)公式，側(cè)壓力系數(shù)為所以： 可見，本題的正確答案為（B）1.什么叫巖石？什么叫巖體？它們之間的區(qū)別何在？答：巖石，是組成地殼的基本物質(zhì)，它是由礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律凝聚而成的自然地質(zhì)體。 巖體，是指一定工程范圍內(nèi)的自然地質(zhì)體，它經(jīng)歷了漫長的自然歷史過程，經(jīng)受了各種地質(zhì)作用，并在地應(yīng)力的長期

25、作用下，在其內(nèi)部保留了各種永久變形和各種各樣的地質(zhì)構(gòu)造形跡（不整合、褶皺、斷層、層里、節(jié)理、劈理等不連續(xù)面。 巖石和巖體的重要區(qū)別就是巖體包含若干連續(xù)面，巖體的強(qiáng)度遠(yuǎn)低于巖石強(qiáng)度。2.巖石按照成因分成哪幾類？其各自的成因及特征是什么?試舉出幾種巖石實(shí)例。答：按照成因，巖石可分成巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類。巖漿巖是由巖漿冷凝而成的巖石。組成巖漿巖的各種礦物化學(xué)成分和物理性質(zhì)較為穩(wěn)定，它們之間的連接是牢固的，具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和均勻性（橄欖巖、流紋巖）。沉積巖是由母巖在地表經(jīng)風(fēng)化剝蝕而產(chǎn)生的物質(zhì)，通過搬運(yùn)、沉積、和固結(jié)作用而形成的巖石。沉積巖的物理力學(xué)特性與礦物和巖屑的成分，膠結(jié)物的性質(zhì)有很大關(guān)

26、系，另外，沉積巖具有層理構(gòu)造（礫巖、頁巖、泥巖）。變質(zhì)巖是由巖漿巖、沉積巖甚至變質(zhì)巖在地殼中受到高溫、高壓及化學(xué)活動性流體的影響下發(fā)生編制而形成的巖石。它的物理性質(zhì)與原巖的性質(zhì)、變質(zhì)作用的性質(zhì)和變質(zhì)程度有關(guān)（片麻巖、板巖、大理巖）。3.什么叫巖石力學(xué)？其研究內(nèi)容是什么？研究方法有哪些？答：巖石力學(xué)是研究巖石及巖體在各種不同受力狀態(tài)下產(chǎn)生變形和破壞的規(guī)律，并在工程地質(zhì)定性分析的基礎(chǔ)上定量地分析巖體穩(wěn)定性的一門學(xué)科。巖石力學(xué)研究的內(nèi)容：(1)基本原理，包括巖石的破壞、斷裂、蠕變及巖石內(nèi)應(yīng)力、應(yīng)變理論等的研究；（2）實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場原位試驗(yàn)，包括各種靜力和動力方法，以確定巖塊和巖體在靜力和動力作用下

27、的性狀及tanti內(nèi)的初始應(yīng)力；（3）在實(shí)際應(yīng)用方面，包括地表巖石地基的穩(wěn)定和變形問題、巖石邊坡的穩(wěn)定性等問題的研究。研究方法有科學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的方法。4.巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)主要有哪些？它們是如何定義的？答：質(zhì)量密度（單位體積的質(zhì)量）；重度（單位體積的重量）；相對密度（巖石的干重量除以巖石的實(shí)體積所得的量與1個大氣壓下4攝氏度的純水的重度的比值）；孔隙率（孔隙體積與總體積百分比）；孔隙比（孔隙體積與固體的體積之比）；含水率（天然狀態(tài)下巖石中水的重量與巖石烘干重量的百分比）；吸水率（干燥巖石試樣在一個大氣壓和室溫條件下吸入水的重量與巖石干重百分比）；飽水率（巖樣在強(qiáng)制狀態(tài)（真空、煮沸、高

28、壓）下，巖樣的最大吸水重量與巖樣烘干重量的百分比）；滲透性（在水壓力作用下，巖石的孔隙和裂隙透過水的能力）；膨脹性（巖石浸水后體積增大的性質(zhì)）；崩解性（巖石與水相互作用時失去黏結(jié)性并變成完全喪失強(qiáng)度的松散物質(zhì)的性能）；軟化性（巖石與水相互作用時強(qiáng)度降低的特性）；抗凍性（巖石抵抗凍融破壞的性能稱為巖石的抗凍性）。5.巖石的容重、密度取決于何種因素？與巖石的力學(xué)性質(zhì)有何相關(guān)性？答：巖石的容重、密度取決于組成巖石的礦物成分、孔隙大小以及含水量。巖石的重度在一定程度上反映出巖石力學(xué)性質(zhì)的優(yōu)劣，通常巖石的重度愈大，其力學(xué)性質(zhì)愈好。6.巖石的比重取決于何種因素？答：巖石的比重取決于組成巖石的礦物的相對密度

29、，巖石中重礦物越多其比重越大，大部分巖石比重介于2.502.80之間。7.巖石含空隙指標(biāo)與巖石力學(xué)性質(zhì)有何關(guān)系？答：巖石含空隙指標(biāo)值越大巖石力學(xué)性質(zhì)就越差。8.巖石的吸水率取決于何種因素？與巖石力學(xué)性質(zhì)有何關(guān)系？答：巖石吸水率大小取決于巖石中孔隙數(shù)量多少和細(xì)微裂隙的連通情況。吸水率愈大，巖石的力學(xué)性能就愈差。9.巖石的飽水指標(biāo)與巖石的抗凍性有何相關(guān)性？答：巖石飽水指標(biāo)反映巖石中張開型裂隙和孔隙的發(fā)育情況，對巖石的抗凍性有較大影響。飽水系數(shù)(吸水率與飽水率百分比)一般在0.50.8之間。試驗(yàn)表明，飽水系數(shù)<91%時，可免遭凍脹破壞。10.巖石的軟化、膨脹和崩解的機(jī)理是什么？它們與巖石的力學(xué)性質(zhì)有何關(guān)系？答：巖石的軟化機(jī)理，由于水分子進(jìn)入顆粒間的間隙而消弱了顆粒間的聯(lián)結(jié)造成的；崩解機(jī)理，由于水花過程中消弱了巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)引起的；膨脹機(jī)理，經(jīng)水化作用后相鄰顆粒間產(chǎn)生的契劈效應(yīng)，當(dāng)契劈作用力大于結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)力，巖石顯示膨脹性。巖石的軟化、崩解和膨脹性質(zhì)越好，巖石力學(xué)性質(zhì)就越差。11.試推導(dǎo)用巖石的干容重、比重和水的容重表示巖石的空隙率和空隙比。答：已知巖石干容重；比重；水的容重 據(jù)土力學(xué)公式：空隙比e = ；空隙率12、巖石的吸水性與空隙率有什么關(guān)系？答案：因?yàn)閹r石中包含空隙，才導(dǎo)致