岩石物理力学性质习题.ppt

第二章 岩石物理力学性质,1、岩石的基本构成和地质分类 2、岩石的物理性质 3、岩石的力学性质 4、影响岩石力学性质的主要因素,内容回顾：,第二章 岩石物理力学性质,了解： 岩石的基本构成和地质成分；岩石中的主要造岩矿物，其物理力学性质；常见的演示结构类型。 重点： 1、岩石的基本物理性质； 2、岩石的单轴压缩变形特性，应力应变全过程曲线的工程意义； 3、岩石的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度及其实验室测定方法； 4、岩石在三轴压缩条件下的力学特性； 5、影响岩石力学性质的主要因素；,第二章 岩石物理力学性质,难点： 1、影响岩石力学参数的主要因素； 2、岩石变性特征和力学性能； 3、岩石应力应变曲线的实质和工程意义。 关键术语： 物理性质:密度；容重；岩石的孔隙性；孔隙率；孔隙比；岩石的水理性；吸水率；饱水率；饱水系数；岩石的透水性；渗透系数；岩石的抗冻性；抗冻系数；岩石的软化性；软化系数； 力学性质:抗压强度；抗拉强度；抗剪强度；峰值强度；残余强度；岩石的变形；全应力应变曲线；刚性压力机。,1. 比较岩石抗压强度、抗剪强度和抗拉强度的大小为( )。 （）抗压强度抗拉强度抗剪强度 （C）抗压强度抗剪强度抗拉强度,2. 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、贯通引起的,3. 大部分岩体属于（ ）。 （A）均质连续材料 （B）非均质材料 （C）非连续材料 （D）非均质、非连续、各向异性材料,4. 岩石受力后表现为何种形式的破坏下列那个因素没有关系( ) A）岩石自身性质 （B）岩石赋存环境（C）最大主应力（D围压,第二章 岩石物理力学性质-习题,C,D,D,C,5. 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 6. 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 7. 岩石的水理性包括岩石的（ ）、（ ）、（ ）和抗冻性,第二章 岩石物理力学性质-习题,B,D,吸水性,透水性,软化性,8. 按照岩石在变形过程中所表现出来的应力应变时间关系的不同，可以将岩石划分为（ ）、（ ）和（ ）三种性质各异的基本变形作用。 9. 岩石中的微结构面主要包括解理、（ ）、晶粒边界、颗粒空隙和（ ）等。 10. 岩石扩容： 11. 岩石各向异性： 12.巴西劈裂试验中，P为劈裂破坏时最大压力，D为岩石圆盘的直径，T为岩石圆盘厚度，则岩石抗拉强度的公式为（ ）,第二章 岩石物理力学性质-习题,弹性变形,塑性变形,粘性变形,晶格缺陷,微裂隙,岩石在载荷作用下在其破坏之前产生的一种明显的非弹性体积变形。,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现象。,13. 简述全应力应变曲线的四个阶段？ 答：首先，孔隙裂隙压密阶段，其次弹性变形指微弹性裂隙稳定发展阶段，第三，非稳定破裂发展阶段；第四，破裂后阶段。 14. 简述影响岩石抗压强度的主要因素有哪些？ 答：影响岩石抗压强度的因素可以分为两个方面：一方面，岩石本身，如岩石的颗粒大小、矿物成分、颗粒连接和胶结情况，块体密度、层理和裂隙的特性和方向，风化程度和含水情况等；另一方面，是试验方法，如试件大小，尺度相对比例，形状、试件加工情况和加载速度等。 15. 全应力应变曲线的三个用途？ 答：首先，预测岩爆；其次，预测蠕变破坏；最后，预测循环加载条件下的岩石破坏。,第二章 岩石物理力学性质-习题,答：首先，孔隙裂隙压密阶段，其次弹性变形指微弹性裂隙稳定发展阶段，第三，非稳定破裂发展阶段；第四，破裂后阶段。,答：影响岩石抗压强度的因素可以分为两个方面：一方面，岩石本身，如岩石的颗粒大小、矿物成分、颗粒连接和胶结情况，块体密度、层理和裂隙的特性和方向，风化程度和含水情况等；另一方面，是试验方法，如试件大小，尺度相对比例，形状、试件加工情况和加载速度等。,答：首先，预测岩爆；其次，预测蠕变破坏；最后，预测循环加载条件下的岩石破坏。,16试论述岩石应力-应变曲线类型及成因，并画出相应的曲线图。,第二章 岩石物理力学性质-习题,类型I 直线型 弹性 应力与应变关系是一直线或近似直线，直到试件发生突然破坏为止。具有这种变形性质的岩石有玄武石、石英岩、白云岩以及极坚固的石灰岩。由于塑性阶段不明显，这些材料被称为弹性体。,第二章 岩石物理力学性质-习题,类型II 下凹型 弹塑性 应力较低时，应力-应变曲线近似于直线，当应力增加到一定数值后，应力-应变曲线向下弯曲，随着应力逐渐增加而曲线斜率也就越变越小，直至破坏。具有这种变形性质的岩石有较弱的石灰岩、泥岩以及凝灰岩等，这些材料被称为弹-塑性体。,类型III 上凹型 塑弹性 在应力较低时，应力-应变曲线略向上弯曲。当应力增加到一定数值后，应力-应变曲线逐渐变为直线，直至发生破坏。具有这种变形性质的代表岩石有砂岩、花岗岩、片理平行于压力方向的片岩以及某些辉绿岩等，这些材料被称为塑-弹性体。,第二章 岩石物理力学性质-习题,类型IV S型 塑弹塑性 应力较低时，应力-应变曲线向上弯曲，当压力增加到一定值后，变形曲线成为直线，最后，曲线向下弯曲，曲线似S型。具有这种变形特征的岩石大多数是变质岩，如大理岩、片麻岩等，这些材料被称为塑-弹-塑性体。,类型V 基本上与类型IV相同，也呈S型，不过曲线斜率较平缓。一般发生在压缩性较