武汉理工土木考研

岩体：所谓岩体是在一定的地质条件下，含有诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面

的复杂地质体。岩石就是指岩块，在一般情况下，不含有地质结构面。 原岩应力：岩石在地下未受人类扰动时的原始应力状态 全应力---应变曲线: 全应力应变曲线：能显示岩石在受压破坏过程中的应力、变形特性，

特别是破坏后的强度与力学性质的变化规律。

岩爆: 它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂

并弹射出来的现象。 岩石的碎胀性：岩石破碎后的体积VP比原体积V增大的性能称为岩石的碎胀性，用碎胀

系数ξ来表示。 岩石的各向异性: 岩石的全部或部分物理、力学性质（岩石的E，U等）随方向不同而表

现出差异的现象称为岩石的各向异性

真三轴压缩实验: 岩石的一种三轴压缩试验，实验时σ1>σ2>σ3 残余变形: 岩石在荷载时产生变形，卸荷载后变形只能部分恢复，不能恢复的那一部分变

形称残余变形 岩体赋存环境: 包括地应力、地下水和地温三部分 结构面:具有一定形态而且普遍存在的地质构造迹象的平面或曲面。不同的结构面，其力学

性质不同、规模大小不一。 二次应力: 指由于结构的自身约束或相邻部件的约束而产生的应力。 蠕变:岩石在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象 流变:在外力作用下，岩石的变形和流动 岩石的三向抗压强度:岩石在三向同时受压时每个单向分别的强度极限 二、 简答题

1、岩石和岩体的概念有何不同？

答：所谓岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体；所谓岩体是在一定的地质条件下，含有诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面的复杂地质体。岩石就是指岩块，在一般情况下，不含有地质结构面。

2、什么是全应力---应变曲线？为什么普通材料试验机得不出该曲线？

全应力应变曲线：能显示岩石在受压破坏过程中的应力、变形特性，特别是破坏后的强

度与力学性质的变化规律。由于材料试验机的刚度小，在试件压缩时，其支柱上存在很大的变形和变形能，在试件快要破坏时，该变形能突然释放，加速试件破坏，从而得不出极限雎力后的应力应变关系曲线。

3、描述结构面状态的指标有哪几种？ 结构面状态的指标包括：

(1)结构面产状：对岩体是否会沿某一结构面滑动起控制作用。

(2)结构面形态：决定结构面抗滑力的大小。结构面起伏越大，抗滑力也越大

(3) 结构面的延展尺度：在工程范围内，延展尺度最大的结构面，控制着岩体的强度。 (4) 结构面的密集程度：以岩体裂隙度K和切割度×e表示岩体结构面的密集程度。 岩体裂隙度K：指沿取样线方向单位长度上的节理数量。 切割度Xe是指岩体被节理割裂分离的程度

4、具有结构面的岩体的强度如何确定？

5、试用摩尔圆画出单向拉伸、纯剪切、单向压缩、双向压缩、双向拉伸示意图。

6、依据测量基本原理不同，地应力测量方法分哪几种？

依据测量基本原理的不同，可将测量方法分为直接测量法和间接测量发两大类。

直接测量法是由测量仪器直接测量和记录各种应力量，包括：扁千斤项法、水力致裂法、刚性包体应力计法和声发射法。

间接测量法是借助某些传感器或某些介质，测量和记录岩体中某些与应力有关的间接物理量的变化，如岩体中的变形和应变，然后由计算公式求出原岩应力值。包括：套孔应力解除法和其他的应力应变解除法以及地球物理方法等。其中套孔应力解除法是目前国内外广泛使用的一种方法

7、 简述围岩与支护的共同作用原理。

8、CSIR分类法和Q分类法各考虑的是岩体的哪些因素？

岩体地质力学分类是由岩体强度、RQD值、节理间距、单位长度的节理条数及地下水5种指标分别记分，然后累加各项指标的记分，得出该岩体的总分来评价该岩体的质量。 CSIR=A+B+C+D+E+F

A--岩体强度（最高分15分）； B--RQD值（最高分20分）； C--节理问距（最高分20分）

D--单位长度的节理条数（最高分30分） E--地下水条件（最高分15分）。 F--节理方向修正分（最低-60）

9、简述岩石力学中常见的几个流变模型的特点。

常见的几个流变模型为：圣维南体、马克思威尔体、开尔文体

圣维南体特点：它是理想的碳塑性体，无蠕变，无松弛，无弹性后效。 马克思威尔体特点：具有瞬时变形、等速蠕变和松弛的性质。 开尔文体特点：属于稳定蠕变，有弹性后效，没有松弛

10、按结构面的成因、结构面通常分为几种类型？

结构而按成因分：原生结构面、构造结构面、次生结构面

原生结构面：成岩阶段所形成的结构面。岩石成因不同又分为沉积结构面、火成结构面和变质结构面。

构造结构面：岩体在构造运动作用下形成的结构面。

次生结构面：在外力作用下（风化、地下水、卸载、爆破等）形成的各种界面

11、多结构面岩体的破坏形式如何分析？

当岩体内有多组结构面时，则岩体强度受加载方向与多个结构面的控制，根据每组结构面与加载方向夹角，分别求出各结构面单独存在时，在最大主应力δ1作用下的岩体强度，然后，取出各组结构面单独存在时岩体强度的最小值为多结构面的岩体强度值

12、叙述地下水对岩土体的力学作用。

对岩土体产生的力学作用：主要通过空隙静水压力和空隙动水压力作用对岩土的力学性质施加影响。前者减小岩土体的有效应力而降低岩土体的强度，在裂隙岩土体中的空隙静水压力可使裂隙产生扩容变形：后者对岩土体产生切向的推力以降低岩土体的抗剪强度

13、什么叫蠕变、松弛、弹性后效和流变？

蠕变：当应力不变时，变形随时间增加而增加的现象。 松弛：当应变不变时，应力随时间的增加而减小的现象。 弹性后效：加载和卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。 岩石流变：材料的应力一应变关系与时间因素有关的性质，材料变形过程中具有时间效应的现象称为流变现象

14、简述影响边坡失稳的主要因素。

主要因素：

1)不连续面在边坡破坏中的作用：

2)改变斜坡外形，引起坡体应力分布的变化

3)改变斜坡岩体的力学性质，使坡体强度发生变化 4)斜坡直接受到各种力的作用

三、计算题

1如图所示。一条隧道沿着倾斜岩层的走向开挖，层面节理倾角为β=50°，向洞里倾斜，垂直应力（上覆岩层引起）为σ1=2.0MPa，节理面的内摩擦角φ=40°，粘结力C=0，洞内干燥，无水压。试求因垂直荷载引起作用于洞壁上的水平推力。

2、某工厂1号洞，洞顶为平顶状。如图7-1所示。由厚层灰岩组成，无软弱夹层，洞宽b＝50m，洞顶覆盖层厚h=44m,其中松散堆厚34m,灰岩容重27KN/m3，松散堆容重118KN/m3。灰岩泊松比0.2，岩体抗压强度Sc50MPa，抗拉强度St5MPa，试验算洞顶岩石的稳定性。

3、大理岩的抗剪强度试验，当n16MPa,n210MPa时，

n119.3MPa,n222MPa。该岩石作三轴抗压强度试验时，当

a0,则SC100MPa。求侧压力a6MPa时，其三轴抗压强度等于多少？

4、某岩块强度符合库仑准则，C=5MPa，φ=30°。如果三轴应力状态下的σ3=10MPa=const，求极限平衡时的σ1=？若此时σ1、σ3作用方向分别为铅直和水平，而岩块内仅包有一条节理。该节理C=0，φ=30°。节理对水平的倾角或为30°，或为45°，或为60°，或为75°，或为90°。问：

1）在何种情况下，节理不破坏，仅岩石破坏？

2）在何种情况下，节理不破坏，或岩石和节理都破坏且岩块破裂面和节理重合？ 3）在何种情况下，岩块和节理都破坏，但岩块破裂面并不与节理重合？