岩石力学试卷库（采矿工程0104）.doc

试卷一一、名词解释（每题3分，共3*5=15分）1. 泊松比2岩石流变3岩石的三轴抗压强度4应力重分布 5喷锚支护 二、选择题（每题3分，共3*6=18分）1均匀的岩质边坡中，应力分布的特征为（ ）。（A）应力均匀分布 （B）应力向临空面附近集中 （C）应力向坡顶面集中 （D）应力分布无明显规律2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3不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为（ ）（A）聚合型结构体方形结构体菱形结构体锥形结构体（B）锥形结构体菱形结构体方形结构体聚合型结构体（C）聚合型结构体菱形结构体文形结构体锥形结构体（D）聚合型结构体方形结构体锥形结构体菱形结构体4在我国工程岩体分级标准中，岩体基本质量指标是由哪两个指标村确定的？（ ）。（A）RQD和节理密度 （B）岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数（C）地下水和RQD （D）节理密度和地下水5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）606岩基上作用的荷载如何由条形荷载变化成方形荷载，会对极限承载力计算公式中的承载力系数值产生什么影响？（ ）（A） 显著变化 （B）NC显著变化 （C）Nq显著变化 （D）三者均显著变化三、简答题（每题7分，共7*5=35分）1、岩体质量分类有什么意义。2、简述影响岩石强度指标值的主要因素。 3、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?4、简述边坡岩体的破坏模式。5、岩体地基基础类型有那几种，地基破坏模式有那些？四、计算题（共3小题，共32分）1、某岩石试件，测得容重 ，比重2.69，含水量 ，试求该岩样的孔隙比 ，孔隙度n，饱和度 和干容重 （本题 10 分）。大能工作室2、推导马克斯伟尔蠕变模型（本题 10 分）。3、设有一深埋的圆形巷道，半径为R0，围岩为均质、各向同性的无限弹性体，原岩的初始应力为p0，侧压力系数为1，围岩满足三类方程（忽略围岩自重）：平衡方程： 几何方程： 本构方程：求： 围岩内应力； 确定巷道的影响范围。（本题12分）。大能工作室试卷二一、名词解释题（每题3分，共3*5=15分）1.蠕变 2、粘性3单轴抗压强度4RQD岩石质量指标分类5.原生结构面二、选择（每题3分，共3*6=18分）1、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2、用格里菲斯理论评定岩坡中岩石的脆性破坏时，若靠近坡面作用于岩层的力为P，岩石单轴抗拉强度为Rt，则下列哪种情况下发生脆性破坏？（ ）（A）P3Rt （B）P8Rt （C）P16Rt （D）P24Rt3、初始地应力是指（ ）。（A）未受开挖影响的原始地应力 （B）未支护时的围岩应力（C）开挖后岩体中的应力 （D）支护完成后围岩中的应力4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按（ ） （A）岩石的饱和单轴抗压强度（B）岩石的抗拉强度（C）岩石的变形模量 （D）岩石的粘结力大能工作室5、设某花岗岩埋深一公里，其上复盖地层的平均容重为，花岗岩处于弹性状态，泊松比。该花岗岩在自重作用下的初始垂直应力和水平应力分别为（）。（A）2600和867（B）26000和8667（C）2600和866（D）2600和866.75、单一平面滑动破坏的岩坡，滑动体后部可能出现的张裂缝的深度为（岩石重度，滑面粘聚力C，内摩擦角）（ A ）。（A） （B）（C） （D）三、简答题（每题7分，共7*5=35分）1、影响岩石力学性质的主要因素有哪些，如何影响的？2、简述格里菲斯强度理论。3、岩石边坡有那几种破坏类型，各有何特征？4、最佳椭圆截面尺寸如何设计。5、简述锚杆的作用。四、计算题（共3 小题，共32分）1、大理岩单向抗压强度 ，内摩擦角 ，试计算侧压为 时，其三轴抗压强度为多少？（本题 10 分）2、 现有一个截面积为5000cm2的花岗岩柱，该岩石的内聚力c=20Mpa, 内摩擦角 =30。试问该岩柱面承受多大荷载才发生破坏？（本题 10 分）3、推导下列公式：（本题 12 分）试题三一、名词解释（每题3分，共3*5=15分）1、结构面2、围岩应力3、残余变形4、RQD指标5、喷锚支护 二、选择题（每题3分，共3*6=18分）1、岩质边坡的圆弧滑动破坏，一般发生在（ ）。（A）不均匀岩体 （B）薄层脆性岩体 （C）厚层泥质岩体 （D）多层异性岩体2、按照格理菲斯强度理论，脆性岩体破坏主要原因是（ ）（A）受拉破坏 （B）受压破坏 （C）弯曲破坏 （D）剪切破坏3、岩体的尺寸效应是指（ ）。（A）岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系（B）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象（C）岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象（D）岩体的强度比岩石的小4、影响岩体质量的主要因素为（ ）（A）岩石类型、埋深（B）岩石类型、含水量、温度（C）岩体的完整性和岩石的强度 （D）岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深5、如果不时行测量而想估计岩体的初始应力状态，则一般假设侧压力系数为下列哪一个值比较好？（ ）（A）0.5 （B）1.0 （C）16、若岩基表层存在裂隙，为了加固岩基并提高岩基承载力，应使用哪一种加固措施？（ ）（A）开挖回填 （B）钢筋混凝土板铺盖 （C）固结灌浆 （D）锚杆加固三、简答题（每题7分，共7*5=35分）1、简述各类岩体结构的主要地质特征。2、简述岩石的变形性质3、简述格里菲斯理论4、简述水压致裂法的基本测量原理5 简述新奥法的原则和方法四、计算题（共3小题，共32分）1、玄武岩试件，有3块几何尺寸是 的立方体试件，破坏时施加最大受压载荷分别为P1=40吨，P2=37吨，P3=35吨，另外3块试件，由于加工不准，几何尺寸变为 ，破坏时施加最大受压载荷分别为P1=70吨，P2=67吨，P3=58吨，试求玄武岩的单向抗压强度?（本题10分）大能工作室2、设有一无限弹性的圆形巷道，初始应力为p，侧压力系数为1，巷道半径为a，试推导采动影响范围。（本题10分）3、推导凯尔文蠕变模型。（本题12分） 大能工作室试题四一、名词解释（每题3分，共 3*5=15分）1、围岩2、流变 3、塑性破坏4、岩石试件形态效应与尺寸效应5、假三轴实验二、选择题（每题3分，共3*6=18分）1、产生岩块流动现象的原因目前认为是（ ）。（A）剪切破坏 （B）弯曲破坏 （C）塑性破坏 （D）脆性破坏2、已知岩质边坡的各项指标如下：，坡角60度，若滑面为单一平面，且与水平面呈45度角，滑面上，当滑动体处于极限平衡时的边坡极限高度为：( )（A）8.41m （B）10.34m （C）6.72m （D）9.73m3、岩石的弹性模量一般指（ ）。（A）弹性变形曲线的斜率 （B）割线模量（C）切线模量 （D）割线模量、切线模量及平均模量中的任一种4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照（ ）。（A）岩石的饱和单轴抗压强度 （B）岩石的抗拉强度（C）岩石的变形模量 （D）岩石的粘结力5、岩体结构体是指由不同产状的结构面组合围限起来，将岩体分割成相对的完整坚硬的单无块体，其结构类型的划分取决于（ ）（A）结构面的性质 （B）结构体型式（C）岩石建造的组合 （D）三者都应考虑6、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）倾斜方向三、简答题（每题7分，共7*5=35分）1、岩石与岩体的地质特征的区别与联系？2、简述岩质边坡的加固措施。3、如何合理利用和充分发挥岩体强度。4、岩体中的天然应力是哪些因素引起的？5、岩体地基基础类型有那几种，地基破坏模式有那些？四、计算题（共3小题，共32分）1、推导凯尔文(Kelvin)模型本构方程和蠕变方程。（本题 10 分） 2、已知一个圆形巷道，原岩作用在巷道围岩周边上的压力分别为P和q，时，试证明巷道的顶板和底板即时，会出现拉应力。已知巷道周边的径向应力和切向应力。（本题 12 分）3、在岩石常规三轴试验中，已知侧压力3分别为5.1MPa、20.4MPa、0Mpa时，对应的破坏轴向压力分别是179.9MPa、329MPa、161Mpa，近似取包络线为直线，求岩石的c和值。（本题 10 分）大能工作室试卷五一、名词解释（每小题3分，共3*5=15分）1、岩体的初始应力2、结构面3、岩石的三向抗压强度 4、岩石的碎胀性 5、莫尔-库仑强度理论二、选择题（每题3分，共3*6=16分）1、岩质边坡发生曲折破坏时，一般是在下列哪种情况下？（ ）（A）岩层倾角大于坡面倾角 （B）岩层倾角小于坡面倾角（C）岩层倾角与坡面倾角相同 （D）岩层是直立岩层2、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3、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4、下列关于岩石初始应力的描述中，哪个是正确的？（ ）。（A）垂直应力一定大于水平应力 （B）构造应力以水平应力为主（C）自重应力以压应力为主 （D）自重应力和构造应力分布范围基5、岩坡发生在岩石崩塌破坏的坡度，一般认为是（ ）。（A）45时 （B）60时 （C）75时 （D）90时6、验算岩基抗滑稳定性时，下列哪一种滑移面不在假定范围之内（ ）。（A）圆弧滑面 （B）水平滑面 （C）单斜滑面 （D）双斜滑面三、简答题（每小题7分，共7*5=35分）1、劈裂法实验时，岩石受对称压缩，为什么在破坏面上出现拉应力？绘制试件受力图说明劈裂法实验的基本原理。2. 岩体按结构类型分成哪几类？各有何特征？3. 用应力解除法测岩体原始应力的基本原理是什么？4、简述地壳浅部地应力分布的基本规律。5、喷射混凝土的支护作用主要体现在哪些方面？喷射混凝土的厚度是否越大越好？为什么？三、计算题（共3题，共32分）1、石试件的凝聚力 ,其内摩擦角 ，试用库仑准则和格里菲斯理论求其单向抗压强度。（本题10分）2. 岩体处于100m深，上部岩体的平均容重=2.5T/M3，泊松比=0.2，自重应力为多少？当侧压力系数为1.0时，自重应力为多少？（本题10分）大能工作室3、有一半径为a=3m的圆形隧洞，埋藏深度H=50m,岩石容重，泊松比，岩体弹性模量。试求处的隧洞周边应力和位移。（本题12分）大能工作室试题六一、名词解释（每小题3分，共3*5=15分）1、真三轴压缩实验2、各向同性体3、原生结构面4、RQD指标5、采场顶板弯曲带二、选择题（每小题3分，共3*6=18分）1、使用抗滑桩加固岩质边坡时，一边可以设置在（ ）。（A）滑动体前缘 （B）滑动体中部 （C）滑动体后部 （D）任何部位2、岩体结构体是指由不同产状的结构面组合围限起来，将岩体分割成相对的完整坚硬的单无块体，其结构类型的划分取决于（ ）（A）结构面的性质 （B）结构体型式（C）岩石建造的组合 （D）三者都应考虑3、初始地应力是指（ ）。（A）未受开挖影响的原始地应力 （B）未支护时的围岩应力（C）开挖后岩体中的应力 （D）支护完成后围岩中的应力4、已知某岩石饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为0.82，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5、岩基表层存在断层破碎带时，采用下列何种加固措施比较好？（ ）（A）灌浆加固 （B）锚杆加固 （C）水泥砂浆覆盖 （D）开挖回填大能工作室6、按照格理菲斯强度理论，脆性岩体破坏主要原因是（ ）。（A）受拉破坏 （B）受压破坏 （C）弯曲破坏 （D）剪切破坏三、简答题（每小题7分，共7*5=35分）1、对于含有一组节理的岩体，单轴加压方向连续变化，岩体强度会发生怎样的变化（可绘图辅助说明）？2、对水压致裂法的主要优点做出评价。3、圆形和椭圆形断面巷道的围岩应力分布有何特点（与折线形相比）？4、围岩塑性区范围的大小与支架支护反力间有怎样的关系？5、从维护围岩稳定的角度出发，怎样选择巷道的位置？四、计算题（共3小题，共32分）1、将一岩石试件进行三向抗压试验，当侧压2= 3=300kg/cm2时，垂直加压到2700kg/cm2试件破坏，其破坏面与最大主平面夹角成60，假定抗剪强度随正应力呈线性变化。试计算：（1）内磨擦角；（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。（本题12分）大能工作室2、某矿在距地表200米处的页岩中掘进半径为2.0M的巷道，上露岩层GAMA=25KN/M3围岩的C =2.5Mpa,FI=30,MU=0.5该巷道围岩什么时候会出现塑性区？（本题10分）3、块试验结果：单轴抗压强度 。侧压力为 时，破坏的垂直压力为 ；侧压力为 时，破坏的垂直压力为 。试问：当侧压力为 时，垂直压力为 时，试件是否破坏？若破坏时，其破坏方向与应力大小应为多少？（本题10分）试题七一、名词解释（每小题3分，共3*5=15分）1、残余强度 2、岩体原始应力 3、岩体结构 7、矿山压力 5、岩石的饱和吸水率二、选择题（每小题3分，共3*6=18分）1、岩质边坡发生岩块翻转破坏的最主要的影响因素是（ ）。（A）裂隙水压力 （B）边坡坡度 （C）岩体性质 （D）节理间距比2、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3、我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正的？（ ）。地应力大小； 地下水； 结构面方位； 结构面粗糙度。（A）， （B）， （C） （D），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、测定岩体的初始应力时，最普遍采用的方法是（ ）（A）应力恢复（B）应力解除法（C）弹性波法（D）模拟试验大能工作室6、无论矩形柔性基础，还是圆形柔性基础，当受竖向均布荷载时，其中心沉降量比其它部位的沉降量（ ）。（A）大 （B）相等 （C）小 （D）小于或等于二、简答题（每小题7分，共7*5=35分）1、在三轴压缩试验条件下,岩石的力学性质会发生哪些变化?2.、简述新奥法法支护的设计原理和施工方法。（10分）3、简述岩石力学中常用的莫尔库仑强度理论和格里菲斯强度理论的基本假设与适用条件？4、在实验室用岩块制成的岩石试件测出的岩石强度及变形参数一般不能直接用于工程设计，为什么？5、解释岩石与岩体的概念，指出二者的主要区别和相互关系？三、计算题（共3小题，共32分）1、岩石的抗剪强度的C和 值。试用应力圆与强度曲线的关系，求该岩石的单向抗压强度和单向抗拉强度的表达式。（本题10分）2、已知某岩体的抗剪强度指标为粘结力c=2Mpa、内摩擦角30，它的抗拉强度t1Mpa。已测出该岩体中某点的最大主应力112MPa，最小主应力33Mpa。试分别用莫尔库仑强度理论和格里菲斯强度理论判断该点的岩石是否破坏。（本题12分）3、岩体处于100m深，上部岩体的平均容重=2.5T/M3，泊松比=0.2，自重应力为多少？当侧压力系数为1.0时，自重应力为多少？（本题10分）大能工作室试题八一、名词解释（每小题3分，共3*5=15分）1、原岩应力 2、岩体结构 3、剪切破坏 4、岩石的渗透性 5、 蠕变二、选择题（每小题3分，共3*6=18分）1、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2、已知某岩石饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为0.82，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3、影响岩体质量的主要因素为（ ）。（A）岩石类型、埋深（B）岩石类型、含水量、温度（C）岩体的完整性和岩石的强度 （D）岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深4、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5、下列关于岩石初始应力的描述中，哪个是正确的？（ ）。（A）垂直应力一定大于水平应力 （B）构造应力以水平应力为主大能工作室（C）自重应力以压应力为主 （D）自重应力和构造应力分布范围基6、岩质边坡因卸荷回障变形所产生的差异回弹剪裂面的方向一般是（ ）。（A）平行岩坡方向 （B）垂直岩坡方向 （C）水平方向 （D）垂直方向三、简答题（每小题7分，共7*5=35分）1、简述新奥法法支护的设计原理和施工方法。2、按结构面成因，结构面通常分为几种类型？3、简述岩石力学中常用的莫尔库仑强度理论和格里菲斯强度理论的基本假设与适用条件？ 4、体积应变曲线是怎样获得的？它在分析岩石的力学特征上有何意义？ 5、解释岩石与岩体的概念，指出二者的主要区别和相互关系？（7分）四、计算题（共3小题，共32分）1、已知某岩体的抗剪强度指标为粘结力c=2Mpa、内摩擦角30，它的抗拉强度t1Mpa。已测出该岩体中某点的最大主应力112MPa，最小主应力33Mpa。试分别用莫尔库仑强度理论和格里菲斯强度理论判断该点的岩石是否破坏。（本题12分）2、大理岩的抗剪强度试验，当 时， 。该岩石作三轴抗压强度试验时，当 。求侧压力 时，其三轴抗压强度等于多少？（本题10分）3、当测得一种岩石的单轴抗压强度为8Mpa。在常规三轴试验中，当围压加到4Mpa时测得的抗压强度为16.4Mpa。求这种岩石的粘结力c和内摩擦角的值。（本题10分）大能工作室试题九一、名词解释（每小题3分，共3*5=15分）1、塑性破坏 2、长期强度 3、流变 4、岩石的渗透性 5、矿山压力 二、选择题（每小题3分，共3*6=18分）1、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、非连接、各向异性材料2、 岩质边坡发生岩块翻转破坏的最主要的影响因素是（ ）。（A）裂隙水压力 （B）边坡坡度 （C）岩体性质 （D）节理间距比3、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d为（ ）（A）2.45 （B）2.46 （C）2.47 （D）2.484、初始地应力主要包括（ ）。（A）自重应力 （B）构造应力 （C）自重应力和构造应力 （D）残余应力5、用格里菲斯理论评定岩坡中岩石的脆性破坏时，若靠近坡面作用于岩层的力为P，岩石单轴抗拉强度为Rt，则下列哪种情况下发生脆性破坏？（ ）（A）P3Rt （B）P8Rt （C）P16Rt （D）P24Rt6、多形荷载下均质岩基的破坏面形式一般假定为（ ）。（A）单一平面 （B）双直交平面 （C）圆弧曲面 （D）螺旋曲面三、简答题（每小题7分，共7*5=35分）1、岩体质量分类有什么意义。2、简述新奥法法支护的设计原理和施工方法。3、对岩石进行单轴抗压试验，如果发生剪切破坏，破坏面是否一定是试样中的最大剪切应力面？为什么？如果发生拉断破坏，此时的抗压强度是否即为抗拉强度？为什么？4、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？5、常见的边坡破坏类型有哪些？四、计算题（共3小题，共32分）1. 岗岩岩柱，该花岗岩抗剪强度指标：凝聚力 。岩柱的横截面积 。柱顶承受载荷P3000吨，自重忽略不计，试问：是否会发生剪切破坏？若岩柱中有一软弱结构面，其法线与轴线成750角，试问：是否会发生破坏？（本题10分）2、设有一无限弹性的圆形巷道，初始应力为p，侧压力系数为1，巷道半径为a，试推导采动影响范围。（本题10分）3、某矿大理岩试验成果如下：其单向抗压强度Sc=1200kg/cm2；当侧压力 23400kg/cm2时，其破坏时垂直压力为12800kg/cm2；当侧压力为23800kg/cm2，其破坏时垂直压力为13800kg/cm2。试问： （1）当侧压力为23600k