巖石力學(xué)2014東北大學(xué)試卷及答案

1、巖石力學(xué)復(fù)習(xí)題B一、 選擇題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）巖石是巖體的主要組成部分2、大部分巖體屬于（ C ）。（A）均質(zhì)連續(xù)材料 （B）非均質(zhì)材料 （C）非均質(zhì)、非連接、各 向異性材料3、比較巖石抗壓強度、抗剪強度和抗拉強度的大小為（ C ）。 （A）抗壓強度<抗剪強度<抗拉強度 （B）抗壓強度>抗拉強度>抗剪強度 （C）抗壓強度>抗剪強度>抗拉強度4、 影響巖體力學(xué)性質(zhì)各向異性的主要因素為（ B ）。（A）地下水 （B）結(jié)構(gòu)面 （C）構(gòu)造應(yīng)力場5、巴西試驗是一種間接測定巖石（ B ）強度的試驗

2、方法。（A）抗壓 （B）抗拉 （C）抗剪6、蠕變是指介質(zhì)在大小和方向均不改變的外力作用下，介質(zhì)的（ B ）隨時間的變化而增大的現(xiàn)象。 （A）應(yīng)力 （B）應(yīng)變 （C）粘性7、下列參數(shù)不是巖石強度指標的為（ A ）。（A）彈性模量 （B）內(nèi)聚力 （C）摩擦角8、格里菲斯準則認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 9、按照庫侖莫爾強度理論，若巖石強度曲線是一條直線，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） （C） （D）60°10、巖石質(zhì)量指標RQD是（A ）以上巖芯累計

3、長度和鉆孔長度的百分比。A（A）10cm（B）20cm（C）30cm11、下列關(guān)于巖石長期強度S和瞬間強度S0的關(guān)系正確的是（D）。（A）SS0 （B）SS0 （C）SS0 （D）SS012 A13 C二、 填空題 就破壞機理而言，巖石材料破壞的主要形式有（ 斷裂破壞 ）和（ 流變破壞 ）兩種。 巖石的彈性變形特性常用（ 彈性模量 ）和（ 泊松比 ）兩個常數(shù)來表示。 巖石變形性質(zhì)按卸載后變形是否可以恢復(fù)可分為（ 彈性變形 ）和（ 塑性變形 ）兩類。 巖石的剪切模量G可用巖石的彈性模量E和泊松比計算，其計算公式為（ ）；同樣巖石的拉梅常數(shù)也可以用巖石的彈性模量E和泊松比計算，其公式為（ ）。 巖

4、體基本質(zhì)量應(yīng)由受（ 巖石堅硬程度 ）和（ 巖體完整程度 ）。 巴西劈裂試驗中，P為劈裂破壞時最大壓力，D為巖石圓盤的直徑，T為巖石圓盤厚度，則巖石抗拉強度的公式為（ ）。7本構(gòu)關(guān)系，強度準則8 松動和蠕動三、 判斷題1 巖石的粘性變形是指巖石在去除外力后不能恢復(fù)的變形。（ × ）2 摩爾強度理論認為材料發(fā)生破壞或屈服，主要因某一截面上的剪應(yīng)力達到一定程度，和作用在該面上的正應(yīng)力無關(guān)。（ × ）3 在三軸壓縮條件下，巖石的抗壓強度隨圍壓增大而增大。（ ）4 巖石在單軸壓縮試驗時，加載速率越快，測得的彈性模量越小，加載速率越慢，彈性模量越大。（ × ）5 凱爾文體是由

5、彈性元件和粘性元件并聯(lián)而成的流變模型。（ ）6 ×四、 簡答題1、地下水對巖體穩(wěn)定性的不利影響包括哪幾個方面？答：靜水壓力、動水壓力、物理化學(xué)作用降低力學(xué)強度。2.在實驗室對巖石做蠕變試驗，巖石的蠕變可劃分成幾個階段？答：減速蠕變階段或初始蠕變階段、等速蠕變階段、加速蠕變階段。3、根據(jù)結(jié)構(gòu)面的形成原因,結(jié)構(gòu)面分為哪幾類?力學(xué)特性原生結(jié)構(gòu)面成巖階段形成的結(jié)構(gòu)面； 構(gòu)造結(jié)構(gòu)面在構(gòu)造運動作用下形成的結(jié)構(gòu)面；次生結(jié)構(gòu)面由于風化、人為因素影響形成的結(jié)構(gòu)面。4.邊坡破壞失穩(wěn)的主要影響因素？答：地下水、結(jié)構(gòu)面、坡腳開挖或侵蝕、上部加載。五、 問答與計算題1. 闡述巖體的主要強度理論和強度條件（列舉

6、其中3種）答：（1）最大線應(yīng)變理論：該理論認為，使材料發(fā)生拉伸破壞的決定因素是拉伸應(yīng)變。不論單元體處在什么樣的應(yīng)力狀態(tài)下，當其拉伸線應(yīng)變達到單向拉伸破壞瞬間的極限應(yīng)變值，巖石就會發(fā)生破裂。其強度條件為： 單向拉伸時拉斷瞬間的伸長應(yīng)變巖石單元體的拉伸線應(yīng)變（2）格里菲斯理論：在任何材料內(nèi)部存在著各種缺陷，當含有這些裂隙的材料處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)之下，在這些裂隙端部會產(chǎn)生大的拉應(yīng)力集中。當這些裂隙端部某一個拉應(yīng)力值超過該材料的抗拉強度值時，裂隙便開始擴展，其方向最后將與最大主應(yīng)力方向平行，導(dǎo)致材料發(fā)生脆性拉伸破壞。其強度條件為：1) 當時， 2) 當時，為拉應(yīng)力，此值為時產(chǎn)生裂隙 （3）摩爾強度理論：

7、該理論認為材料在壓應(yīng)力作用下發(fā)生破壞或屈服，主要因某一截面上的剪應(yīng)力達到一定程度，但也和作用在該面上的正應(yīng)力有關(guān)。其強度條件為： 某點的應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力圓處于該表達式所代表的曲線之下，則該點不會發(fā)生破壞，與該強度曲線相切則巖石在此截面發(fā)生剪壞。2. 簡述巖石力學(xué)數(shù)值分析方法的主要用途，常用的數(shù)值分析方法都有那些？答：巖石力學(xué)數(shù)值分析方法主要用于研究巖土工程活動和自然環(huán)境變化過程中巖體及其加固結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為和工程活動對周圍環(huán)境的影響。目前常用的方法有有限元法、邊界元法、有限差分法、加權(quán)余量法、離散元法、剛體元法、不連續(xù)變形分析法、流形方法等。其中前四種是基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的方法，后三種是基于非連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的方法。3. 維護地下工程穩(wěn)定的基本原則是哪四個?答：（1）合理利用和充分發(fā)揮巖體強度。巖石強度差異很大，將工程位置設(shè)計在巖性好的巖層中；避免巖石強度的損壞；充分發(fā)揮巖體的承載能力；加固巖體。（2）改善圍巖的應(yīng)力條件。選擇合理的隧（巷）道斷面形狀和尺寸；選擇合理的位置和方向；“卸壓”方法（3）合理支護。包括支護形式、支護剛度、支護時間、支護受力情況（4）強調(diào)監(jiān)測和信息反饋。地質(zhì)條件復(fù)雜，難以完全預(yù)知，巖體力學(xué)性質(zhì)有許多不確定性；巖體工程設(shè)計與施工不