(1)岩体力学的研究对象是： 。 A.工程岩体; B.岩体上的工程建筑物
C.岩石材料
(2)“岩体力学是研究岩块在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科
学。”这种说法对吗？
A.对 B.错
(3)“岩石力学诞生的主要标志是法国的塔罗勃所著《岩石力学》的出版以及国际岩石力
学学会的成立。”这种说法对吗？
A.对 B.错
(4)“工程岩体力学是岩体力学研究的最主要方面”，这种说法对吗？ A.对 B.错
(5)“岩体力学的研究方法有五种”，这种说法对吗？ A.对 B.错
自测/第二章试题一
(1)关于结构面的描述，错误的是： 。
A.结构面有一定的方向 B.结构面是平直的 C.结构面可能有一定的充填 (2)下列指标不能直接用来衡量岩石的风化程度： 。 A.风化系数 B.岩石破碎程度 C.结构面组数 (3)岩体的结构类型不包括下面哪一项？ A.整体状结构 B.叠瓦状结构 C.层状结构 (4)线密度与间距的关系： 。 A.相等 B.倒数 C.无关
(5)下面的描述错误的是： 。 A.岩块与结构体在尺度上是相同的
B.结构面规模不同对岩体性质的影响程度也不相同 C.岩体由结构面网络与岩块共同组成
自测/第二章试题二
(1)按力学成因结构面可以分为 。
A.张性结构面和剪性结构面 B.张性结构面和原生结构面 C.次生结构面和原生结构面 (2)下列不是Q分类所用指标的是 。 A.RQD B.线密度 C.结构面组数 D.地下水系数 (3)RMR分类所用到的分类指标有 项？ A.5 B.6 C.7
(4)组成岩体的最小基本单元为 。 A.岩体 B.岩块 C.结构面 D.结构体 (5)下面的描述正确的是 。 A.岩块是尺度最小的结构体
B.二级和三级结构面可以用统计的方法研究
C.断层是在岩体形成之后出现的，因此属于次生结构面
自测/第二章试题三
(1)下面哪一种结构面属于原生结构面？ A.层面 B.卸荷裂隙 C.断层面 (2)下面哪一种结构面属于构造结构面？ A.层面 B.卸荷裂隙 C.断层面 D.风化裂隙 (3)下面哪一种结构面属于次生结构面？ A.层面 B.断层面 C.风化裂隙
(4)可以用来反映结构面密集程度的物理量是 。 A.JRC B.间距 C.连续性系数
(5)下面的描述正确的是 。 A.JRC用来衡量结构面的起伏程度 B.JRC用来衡量结构面的粗糙程度 C.起伏角可以用来衡量结构面的粗糙程度
自测/第三章试题一
(1)下面的陈述，正确的是： 。
A.块体密度与颗粒密度相等 B.岩石的透水性很差 C.有些岩石并不表现出软化性 (2)下列排序正确的是： 。 A.总空隙率>大开空隙率>小开空隙率 B.总空隙率>开空隙率>闭空隙率 C.总空隙率>开空隙率>小开空隙率
(3)“饱和吸水率肯定不会小于吸水率”，对吗？ A.对 B.错
(4)下列排序正确的是： 。
A.块体密度>饱和块体密度>颗粒密度 B.颗粒密度>饱和块体密度>块体密度 C.颗粒密度>块体密度>饱和块体密度
(5)下列哪一个指标不能衡量岩石的抗冻性？ A.饱水系数 B.饱和密度C.抗冻系数
自测/第三章试题二
(1)下面的陈述，错误的是： 。
A.块体密度与颗粒密度的差别表现在计算质量时是否记入岩石中包含的液体质量。 B.岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力为岩石的吸水性。 C.岩石的饱水系数是指吸水率与饱和吸水率的比值。
(2)岩石中含有的亲水性和可溶性矿物越多，软化系数 。 A.越大 B.越小 C.不变化
(3)“饱和吸水率可以反映岩石中开空隙与闭空隙的相对比例关系”，对吗？ A.对 B.错
(4)下列排序正确的是： 。 A.块体密度>饱和块体密度>颗粒密度 B.颗粒密度>饱和块体密度>块体密度 C.颗粒密度>块体密度>饱和块体密度 (5)下列哪一个指标不能衡量岩石的抗冻性？ A.饱水系数 B.饱和密度 C.抗冻系数
自测/第四章试题一
(1)岩块抗压实验得到的应力-应变曲线原点处切线斜率是 。 A.初始模量 B.切线模量 C.割线模量
(2)不能用来测试岩石抗拉强度的实验是 。 A.点荷载试验B.劈裂试验 C.变角板试验 (3)泊松比在数值上等于 。
A.轴向应变与侧向应变的比值 B.侧向应变与轴向应变的比值 (4)“岩石的疲劳强度是定值”对吗？ A.对 B.错
(5)下面哪个判据适用于拉破坏 。 A.莫尔判据 B.格里菲斯判据 C.八面体判据
自测/第四章试题二
(1)微裂隙稳定发展阶段发生在非稳定发展阶段 。
A.之前 B.之后
(2)坚硬致密的岩块的变形曲线类型是 。 A.上凹型 B.“S”型 C.直线型 D.下凹型
(3)莫尔判据没有考虑 对破坏的影响。 A.最大主应力 B.最小主应力 C.中间主应力
(4)“只有岩块受到的荷载达到它的抗拉强度时，岩块才会破坏”的说法对吗？ A.对 B.错
(5)当围压逐渐增大，岩块的破坏方式 。
A.由脆性破坏向塑性破坏发展 B.由塑性破坏向脆性破坏发展 C.没有什么改变
自测/第四章试题三
(1)蠕变的第二个阶段为 。
A.等速蠕变阶段 B.加速蠕变阶段 C.减速蠕变阶段 (2)格里菲斯判据主要适用于 。 A.拉破坏 塑性破坏 B.剪切破坏 (3)莫尔判据主要适用于 。 A.拉破坏 B.塑性破坏 C.剪切破坏 (4)八面体判据主要适用于 。 A.拉破坏 B.塑性破坏 C.剪切破坏
(5)根据格里菲斯理论，岩块的抗压强度与抗拉强度之比为 。 A.8 B.10 C.16
自测/第五章试题一
(1)结构面的剪切刚度，随结构面的规模增大如何变化？ A.增大 B,减小 C.不变化
(2)粗糙起伏无充填结构面在法向应力较小时，发生的剪切类型是 。 A.剪胀效应 B.啃断效应
(3)剪胀角的定义为 。
A.剪切位移的轨迹线与垂直线的夹角B.剪切位移的轨迹线与水平线的夹角 (4)对于充填物厚度较大，充填较充分的结构面，其强度主要取决于 。 A.结构面充填物 B.结构面起伏程度 C.结构面张开度 (5)结构面法向刚度的变化规律是 。
A.随法向应力增大而减小 B.随法向应力增大而增大 C.不随法向应力改变而改变
自测/第五章试题二
(1)“剪切刚度与变形模量的单位相同”，对错？ A.对 B.错
(2)“粗糙起伏的结构面强度既可以用佩顿公式求解，也可以用巴顿公式求解”，对错？ A.对 B.错
(3)“结构面的最大闭合量等于结构面的隙宽”，对错？ A.对 B.错
(4)“结构面的剪切强度与结构面的形态、连通性、充填特征有关，而与壁岩的强度无关”，对错？ A.对 B.错
自测/第六章试题一
（1）哪项试验对岩体的扰动较小？ A.钻孔变形法 B.承压板法 C.狭缝法
（2）根据单结构面理论，当结构面方向与最大主应力夹角为多大时，岩体强度最低？ A.45°＋υj／2 B.45°-υj／2 C.45°
（3）若岩体岩性均匀、结构面不发育或结构面分布均匀，其变形曲线多呈哪种类型？ A.直线型 B.上凹型 C.上凸型
（4）下面哪项不能解释岩体静力变形模量小于动力变形模量？
A.静力法持续的时间较长B.动力法扰动了岩体的天然结构和应力状态 C.静力法测得的不可逆变形较大
（5）\"岩体的渗透系数往往随应力增加而降低＂，对错？ A.对 B.错
自测/第六章试题二
(1)“岩体原位实验可以为室内实验代替”，对错？ A.对 B.错
(2)“岩体中四组以上结构面，可以看作为各向同性”，对错？ A.对 B.错
(3)岩体中线密度与间距的关系：__________ A.倒数 B.相等 C.无关
(4)关于的岩体描述错误的是__________
A.岩体由结构面网络与岩块共同组成B.岩体的强度可以由岩块的强度估算C.岩体与岩块强度都很接近
(5)“岩体的动弹性模量大于静弹性模量”，对错？ A.对 B.错
自测/第七章试题一
（1）随深度的增大，铅直天然应力如何变化？ A.增大 B.减小 C.不变化
（2）“水压致裂法测试天然应力时，需要另行测试岩体的抗拉强度”，对错？ A.对 B.错
（3）我国天然应力的分布特征是 ？ A.西强东弱 B.东强西弱 C.东西差别不大 （4）能测量深部天然应力的方法是 ？ A.套心法 B.水压致裂法 C.扁千斤顶法
（5）下面哪项不是高天然应力的标志？
A.岩体破碎 B.饼状岩心 C.洞室收敛变形大 D.易产生岩爆
自测/第七章试题二
(1)“天然应力是岩石形成的同时形成的，后期未发生改变”，对错？ A.对 B.错
(2)“水平天然应力大于铅直天然应力”，对错？ A.对 B.错
(3)“对于同一地点，天然应力比值系数是定值”，对错？ A.对 B.错
(4)“铅直天然应力随深度增加而增大”，对错？ A.对 B.错
(5)“在天然应力的量测方法中，套心法可以测深部的天然应力”，对错？ A.对 B.错
自测/第八章试题一
(1)下面的描述错误的是 ：
A.内水压力在环向上产生的附加应力为拉应力。 B.内水压力在径向上产生的附加应力为压应力。
C.内水压力产生的附加应力大小仅取决于内水压力的大小。 (2)下面的描述正确的是 ： A.圆形洞室洞壁上的径向应力为零。 B.圆形洞室洞壁上的环向应力为零。 C.圆形洞室洞壁上的环向应力为最小主应力。 (3)下面哪一项不属于围岩压力？
A.形变围岩压力 B.膨胀围岩压力 C.松动围岩压力 D.构造围岩压力 (4)围岩塑性圈半径大小与哪一项因素无关？ A.天然应力B.支护力C.围岩压力D.岩体强度
(5)下面哪种方法不能用来计算松动围岩压力？ A.单结构面理论B.平衡拱理论C.太沙基理论
自测/第八章试题二
(1)“地下洞室洞壁上径向应力为零”，对错？ A.对 B.错
(2)“形变围岩压力可以通过平衡拱理论求解”，对错？ A.对 B.错
(3)“围岩抗力与围岩压力是作用力与反作用力”，对错？ A.对 B.错
(4)“在一定范围内，支护压力随塑性圈扩大可以减小”，对错？ A.对 B.错
(5)“结构面的存在对计算围岩压力无关”，对错？ A.对 B.错
自测/第八章试题三
(1)“λ=1时的围岩重分布应力与θ角无关，仅与R0和σ0 有关”，对错？ A.对 B.错
(2)“在不同的位置应力集中系数α与β大小都相等”，对错？ A.对 B.错
(3)长方形洞室洞壁上应力集中最大的位置是 ： A.短边中点 B.长边中点 C.角点
(4)“支护力不能改变交界面上的应力大小，只能控制塑性松动圈半径的大小”，对错？ A.对 B.错
(5)塑、弹性圈交界面上的重分布应力与下面哪一项无关？ A.天然应力 B.岩体强度 C.支护力
自测/第八章试题四
(1)下面哪项因素对岩爆的发生影响不大？
A.地质构造 B.洞室埋深 C.洞室形状 D.岩性
(2)在岩爆的发生发展过程中，最先出现的是什么阶段？ A.块、片弹射阶段 B.剪切成块阶段 C.劈裂成板阶段
(3)“围岩抗力系数与洞室半径有关，围岩单位抗力系数则与洞室半径无关”，对错？ A.对 B.错
(4)“整体状和块状岩体围岩的变形破坏形式主要有岩爆、脆性开裂及块体滑移等”，对错？ A.对 B.错
(5)塑性松动圈内径向应力是降低了还是升高了？ A.降低 B.升高 C.不变化
分章练习与思考
1、岩体力学包括哪三种分类，各有何侧重？
2、岩体力学的研究对象是什么？你能举出几个岩体变形破坏的事例？
3、岩体力学的研究方法有哪些，有什么区别？
4、你对岩体力学的形成与发展有哪些了解？
1、在勘探巷道岩壁上进行结构面测线详测如图所示，量得两组结构面沿测线的间距分别为 0.45m和0.8m，且A组结构面的倾角为55°，B组倾角为20°。
1） 计算每组结构面的真间距及两组结构面沿测线的混合间距及线密度（Kd）; 2） 估算岩体沿详测线方向的RQD值。
2、何谓岩石的微结构面，主要指哪些，各有什么特点？
3、自然界中的岩石按地质成因分类，可以分为几大类，各有什么特点？
4、主要从哪些方面来研究结构面的地质特征？
5、构成岩石的主要造岩矿物有哪些，各有何特点？
6、区别岩体、岩石、岩块与结构体等概念的区别。
1、表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？
2、为什么岩石的空隙性与吸水性之间有密切的关系，关系如何？
3、你对岩石的软化性有什么进一步的认识？
4、区别吸水率、含水率概念的区别。
1、与材料力学中所学材料相比，岩块的变形与强度有什么特别的地方？
2、如图，岩块试件受双向应力状态，其应力分量：σx=12Mpa，σy=20MPa，τxy=MPa。
1） 绘出代表应力状态的摩尔应力圆， 并根据图形确定其主应力的大小与方向（σ1与X轴的夹角）； 2） 用解析法和图解法求图中斜面上的正应力σn和剪应力τn，并进行对比。
3、假定岩石中一点的应力为：σ1=61.2Mpa，σ3= -11.4MPa，室内实验测得的岩石单轴抗拉强度剪切强度参数C=30MPa，tgΦ=1.54， 试用格里菲斯判据和库仑-纳维尔判据分别判断该岩块是否破坏，并讨论结果。
4、分析岩块的单轴抗拉强度比抗压强度小得多的原因。
5、劈裂实验中，岩样承受的是压力，为什么会在破坏面上出现拉应力？
6、什么是全应力-应变曲线，为什么在普通材料试验机上得不到全应力-应变曲线？
7、比较各强度判据的理论依据和适用条件。
1、比较岩块与结构面的压缩变形特征的不同，分析其原因。
2、不同类型的结构面其抗剪强度不同，请分析造成这种不同的原因。
3、结构面的剪切变形、法向变形与结构面的哪些因素有关？
4、如何正确理解巴顿公式的含义？
5、有一节理面的起伏角i=20°，基本摩擦角υb=35°，两壁岩石的内摩擦角υ=40°，C=10Mpa, 作出节理面的剪切强度曲线。
1、通过本章学习，你对岩体的各向异性有什么具体的认识？
2、比较岩体与岩块性质的差别，加深其为不同概念的理解。
3、单结构面理论的内容是什么？
4、你是如何理解岩体强度的？
5、某岩石通过三轴试验，求得其剪切强度为：C=10MPa，φ=45°，试计算该岩石的单轴抗压强度和单轴抗拉强度。
6、某裂隙化安山岩，通过野外调查和室内实验，已知岩体属质量中等一类，RMR 值为44，Q值为1，岩块单轴抗压强度σc=75MPa，薄膜充填节理强度为：υj=15°、Cj=0，假定岩体强度服从Hoek-Brown经验准则，
求：（1）绘出岩块、岩体及节理三者的强度曲线（法向应力范围为0~10MPa）； （2）绘出该岩体Cm和υ
m随法向应力变化的曲线（法向应力范围为
0~2.5MPa）。
1、 研究岩体中的天然应力具有什么工程意义？
2、岩体天然应力得分布特征如何？
3、岩体天然应力的各种量测方法，各有什么特点？
4、在什么情况下，可以按自重应力理论计算天然应力？
5、某岩体，在深度100m内，密度为2.54g/cm3，在深度100~200m内，密度为2.71g/cm3，天然应力比值系数为1.89，试按自重应力理论
计算深度50m、150m处的天然应力大小？
1、在均质、连续、各向同性的岩体中，测得地面以下100m深度处的天然应力为σv=26Mpa，σ
H=17.3Mpa，拟定在该深度处开挖一水平圆形隧道，半径
R0=3m。
θ
试求：1）沿θ=0°和θ=90°方向上重分布应力（σr、σ
）随r变化的曲线；
2）设岩体的Cm=0.04Mpa，υm=30°，用图解法求洞顶与侧壁方向破坏圈厚度2、
在地表以下200m深度处的岩体中开挖一洞径2R0=2m的水平圆形遂洞，假定岩体的天然应力为静水压力状态(即λ=1)，岩体的天然密度ρ=2.7g/cm。
试求：1）洞壁、2倍洞半径、2倍洞半径处的重分布应力； 2）根据以上计算结果说明围岩中重分布应力的分布特征；
3）若围岩的抗剪强度Cm=0.4，υm=30°，试评价该洞室的稳定性； 4）洞室若不稳定，试求其塑性变形区的最大半径（R1）。
3、拟在地表以下1500m处开挖一水平圆形洞室，已知岩体的单轴抗压强度 σc=100Mpa，
岩体天然密度ρ=2.75g/cm3，岩体中天然应力比值系数λ=1，试评价该地下洞室开挖后的稳定性。
4、总结弹性洞室围岩重分布应力的特征。
5、不同类型的围岩的变形破坏形式不同，其决定性的因素是什么？
6、确定围岩抗力有何意义？
3
习题库
名词解释
1、 岩体 19、 蠕变
37、 天然应力 55、 三轴强度 2、 弹性 20、 孔隙比 38、 强度曲线 3、 脆性 21、 法向刚度 39、 内摩擦角
4、 三轴抗压强度 22、 围岩应力 40、 切线模量 5、 抗压强度 23、 软化系数 41、 岩体力学 6、 抗拉强度 24、 变形模量 42、 单轴抗压强度 7、 抗剪强度 25、 几何边界条件 43、 重分布应力 8、 莫尔强度理论 26、 长期强度 44、 围岩压力 9、 强度判据 27、 围岩 45、 围岩抗力 10、 稳定性系数 28、 主应力 46、 强度 11、 蠕变 29、 主平面 47、 弹性极限 12、 残余强度 30、 结构面 48、 强度极限 13、 天然应力 31、 滑坡
49、 脆性破坏 14、 剪切刚度 32、 塑性 50、 渗透系数 15、 强度理论 33、 围岩抗力系数 51、 软化系数 16、 剪切刚度 34、 变形模量 52、 割线模量
17、 八面体强度理论 35、 弹性模量
53、 爬坡角 18、 极限强度
36、 动弹性模量
54、 岩石吸水率
填空题
1． 表征岩石抗剪性能的基本指数是（ ）和（ ）。
2． 如果将岩石作为弹性体看待，表征其变形性质的基本指标是（ ）和（56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、
尺寸效应 应力集中系数 初始模量 抗冻系数
岩爆 泊松比
强度包络线
普氏系数
自然平衡拱 RQD
格里菲斯强度理论单轴抗压强度 横波
纵波 围岩压力 饱和吸水率
法向刚度
）。3． 岩石在单轴压力作用下，随加荷、卸荷次数的增加，变形总量逐次（ ），变形增量逐次（ ）。
4． 所谓洞室围岩一般是指洞室周围（ ）倍半径范围内的岩体。
5． 边坡岩体中，滑移体的边界条件包括（ ）、（ ）和（ ）三种类型。
6． 垂直于岩石层面加压时，其抗压强度（ ），弹性模量（ ）；顺层面加压时的抗压强度（ ），弹性模量（ ）。
7． 莫尔强度理论认为：岩石的破坏仅与（ ）应力和（ ）应力有关，而与（ ）应力无关。
8． 岩石在复杂应力状态下发生剪切破坏时，破坏面的法线与最大主应力之间的夹角总是等于（ ）的；而破坏面又总是与中间主应力（ ）。
9． 不论何种天然应力条件下，边坡形成后，在边坡表面岩体中的最大主应力的作用方向与边坡面（ ），最小主应力作用方向与边坡面（ ）。
10． 主要的岩体工程分类有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等。
11． 水对边坡岩体的影响表现在（ ）、（ ）和（ ）。 12． 天然应力场的主要成分有（ ）、（ ）和（ ）。 13． 地质结构面对岩体力学性质的影响表现在（ ）和（ ）。
14． 结构面在法向应力作用下，产生（ ）变形，其变形性质用指标（ ）表征。 15． 岩石抗拉强度的试验室方法有（ ）和（ ）。 16． 地质结构面按力学条件可分为（ ）和（ ）。
17． 岩体结构类型可分为（ ）、（ ）、 ）、（ ）和（ ）。 18． 岩体的强度处在（ ）强度与（ ）强度之间。 19． 结构面的线连续性系数是在（ ）至（ ）变化的。 20． 水对岩石力学性质的影响表现在（ ）、（ ）和（ ）。
21． 格里菲斯强度理论认为材料破坏的原因是（ ）。 22． 八面体强度理论认为材料破坏的原因是（ ）。
23． 有一对共轭剪性结构面，其中一组走向为N30E，而另一组为N30W，则岩体中最大主应力方向为（ ）。如果服从库仑－纳维尔判据，则岩体的内摩擦角为（ ）。 24． 软弱夹层的基本特点有（ ）、（ ）、 ）、（ ）和（ ）。
25． 岩体中逆断层形成时，最大主应力方向为（ ），最小主应力方向为（ ）。 26． 原生结构面据其成因中划分为（ ）、（ ）、（ ）。 27． 表征岩块变形特性的指标有（ ）和（ ）。
28． 根据库仑强度理论，最大主应力与破裂面的夹角为（ ）。 29． 据岩体力学的观点看，岩体的破坏类型有（ ）和（ ）。 30． 岩体中的结构面据其地质成因分为（ ）、（ ）和（ ）。
31． 岩体中一点的水平天然应力与铅直天然应力之比称为（ ）。
32． 岩体中正断层形成时的应力状态是：最在主应力方向为（ ），最小主应力方向为（ ）。 33． 均质各向同性的连续岩体中的圆形洞室洞壁上一点的剪应力为（ ）。 34． 洞室围岩压力的基本类型有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
35． 边坡形成后，边坡表面岩体中的最大主应力作用方向与边坡面（ ），最小主应力作用方向与边坡面（ ）。
36． 岩体是由（ ）和（ ）两个最基本的要素组成的。
37． 根据边坡岩体面形态、数目、组合特征把岩体边坡的破坏类型划分为（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
辨别正误
1． 石英砂岩的强度随石英颗粒的含量增加而增大。（ ） 2． 相邻两条结构面的垂直距离就是结构面的密度。（ ） 3． 一般情况下，岩体的强度可以用岩块的强度来代替。（ ）
4． 从岩体本身性质来分析，可以用连续介质理论来解决岩体力学问题。（ ） 5． 岩石的泊松比是指单向压缩条件下，侧向应变与侧向应力之比。（ ） 6． 结构面的密度不随方向而变化。（ ）
7． 边坡岩体坡面一点的最大主应力是垂直于坡面，而最小主应力则平等于坡面，且都不为零。（ ）
8． 单位体积内岩石的质量定义为岩石的颗粒密度。（ ） 9． 天然铅直应力是随深度增加而增大的。（ ）
10． 一般情况下，岩块的三轴压缩强度比抗压强度大。（ ）
11． 岩块在单轴受压条件下，能承受的最大主应力叫岩块的强度。（ ）
12． 在普通试验机上测出的应力－应变关系，就是岩石的应力－应变全过程曲线。（ ） 13． 岩块的弹性模量可以用作用于它上面的应力与位移之比来表示。（ ） 14． 坡度影响边坡应力轨迹形式。（ ）
15． 岩体作为力学介质研究时，其与钢、混凝土等人工力学介质的根本区别在于岩体中有天然应力、多裂隙交切及是三相介质。（ ）
16． 岩体中地下水的水压力效应，使岩体中结构面抗剪强度增大。（ ） 17． 可能滑动面上可供利用力与抗滑力之比值定义为稳定性系数。（ ） 18． 研究的岩体实际上是已经受过破裂和变形的地质体。（ ） 19． 天然中铅直应力一般随深度增加而增大。（ ）
20． 在普通试验机上测出的应力与应变的关系，就是岩石应力－应变全过程曲线。（ ）
21． 饱水岩样的单轴抗压强度与干抗压强度之比定义为岩石的软化系数。（ ） 22． 岩体的强度就是岩块的强度。（ ）
23． 从岩体本身性质分析，可用连续介质力学理论解决岩体力学问题。（ ） 24． 在荷载作用下，结构面抵抗破坏的最大能力叫做剪切强度。（ ） 25． 一般情况下岩块的抗压强度随加荷速度的增大而增大。（ ） 26． 三向受压条件下，岩石破坏前的应变比单向受压要大。（ ）
27． 饱水岩体的单轴抗压强度与干抗压强度之比定义为岩石的软化系数。（ ） 28． 在荷载作用下，结构面抵抗破坏的最在能力叫剪切强度。（ ） 29． 一般来说，岩块的单轴抗压强度随加荷速度的增在而减小。（ ） 30． 地下洞室洞壁支护的目的是不让洞壁围岩向洞内产生位移。（ ）
问答题
1、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？ 2、什么叫岩石？什么叫岩体？两者主要区别在哪里？又有何关系？ 3、什么是岩体的弹性模量？什么是岩体的变形模量？试用图加以说明。
4、岩体的静力弹性模量与动力弹性模量哪个大？为什么？ 6、岩石的动力强度与静力强度那个大？为什么？
7、岩体中应力波波形通常以哪些参数来标记？试用图说明。
8、应力波对物体的效应，与刚体动力学与弹性理论有什么区别？为什么声波法或地震法可以用来测定岩体的某些动力学参数？确定哪些参数？
9、巷道道护形式的选择与地压活动类型有无关系？试举例说明之。 10、岩石在单轴压缩下的应力－应变曲线有哪几种类型？并用图加以说明。
11、岩石与岩体的主要区别在哪里？以及其强度之间的关系是怎样的？
12、试分别从地质和工程两个方面，简要叙述影响围岩压力的一些主要因素是什么？ 13、试用莫尔应力圆画出：（1）单向拉伸；（2）单向压缩；（3）纯剪切；（4）双向压缩；（5）双向拉伸。
14、常用的岩石强度指标有哪几种？
15、试述岩石力学的研究对象，研究范围和研究动态。 16、采用应力解除法如何测定岩体中的应力？并用示意图表示。 17、用图来表示岩体变形与时间的关系曲线，并指出几个不同的阶段。 18、格里菲斯强度理论的基本要点是什么？并写出该强度理论的破坏准则。
19、在岩体中传播的弹性波有哪两大类型？其特征是什么？并写出半无限均质体波速与其弹性常数（弹性模量、泊松比）的关系式。
20、加载速率对岩石动力强度的影响怎样？并举例说明之。
21、岩石在单轴压缩下典型的应力——应变曲线有哪几种类型，并用图线加以说明。 22、什么是变形模量？页岩和石灰岩的变形模量大致多少？
23、什么叫滑坡？组成滑坡的要素有哪些？什么叫崩塌？它与滑坡有什么区别？ 24、影响边坡稳定有哪些主要因素？试举例说明。
25、用应力解除法来测量岩体的原岩应力，其工序有哪些？用图示加以说明。 26、什么叫真三轴试验机？什么叫假三轴试验机？
27、什么叫岩块的变性模量？以“S”型应力－应变曲线为例表示出岩块的几种变性模量（图加简要文字说明）。
28、塑性状态下圆形巷道围岩应力分布如何？
29、试简单叙述岩体力学的发展历史？你对岩体力学的发展远景如何看法？
30、均质连续、各向同性的弹性岩体中开挖水平圆形洞室时，围岩中的重分布应力有何特点。
31、边坡岩体最容易从哪些部位首先破坏？为什么？ 32、试述边坡稳定性研究的基本原则和方法。
33、什么叫蠕变？用图表示蠕变的应力（σ）与时间（t）关系曲线。 34、岩块的抗压强度与抗拉强度哪个大？为什么？
35、如何获得岩体结构面的强度指标？请用解析法或图解法说明。
计算题
1、已知 σx ＝50MPa， ＝10MPa，τxy＝0，θ＝30°。
σy （1）求与X轴夹角40°的EF斜面上的法向应力
σn
及剪应力τ
n
。
（2）作出相应的莫尔应力圆，并写出莫尔应力圆的方程。
2、将一个岩石试件置于压力机上施加压力，直到1MPa时发生破坏。已知破坏面与最大主应力所在的平面成60°，并假定抗剪强度随正应力呈线性变化。试求： （1）在正应力为零的那个面上的抗剪强度等于多少？ （2）破坏面上的正应力和剪应力。
3、拟在地表以下1500m处开挖一水平圆形洞室，已知岩体的单轴抗压强度 σc=100MPa，岩体天然密度ρ=2.75g/cm，岩体中天然应力比值系数λ=1，试评价该地下洞室开挖后的稳定性。 4、设已知某地块处于简单的压缩情况，及在走向NW45°的截面上的正应力＝－120MPa，剪应力τ
n
3
＝40MPa，求最大压应力的大小及其方向。
5、在某矿发现石灰岩中两组铅直的剪切面，其走向分别为NE10°和NE65°，试求最大主应力的方向。
6、某岩石的室内剪切试验成果如下，当正应力分别为6MPa和10MPa时，剪切强度分别为19.2MPa和22MPa，假设该岩石强度服从莫尔斜直线理论，试求： (1)该岩石的剪切强度参数；
(2)当侧限压力σ3=10MPa时该岩石的三轴压缩强度。
7、在地表以下200m深度处的岩体中开挖一洞径2R0=2m的水平圆形遂洞，假定岩体的天然应力为静水压力状态，岩体的天然密度ρ=2.7g/cm，试求： (1)洞壁、2倍洞半径、2倍洞半径处的重分布应力； (2)根据以上计算结果说明围岩中重分布应力的分布特征； (3) 若围岩的抗剪强度Cm=0.4，υm=30°，试评价该洞室的稳定性； (4)洞室若不稳定，试求其塑性变形区的最大半径（R1）
8、某圆形水平洞室开挖于地表以下1500m深处，已知岩体为均质连续各向同性的弹性体。单轴抗压强度σc=100MPa，岩体的密度为2.5g/cm3，岩体的天然应力比值系数λ＝1。试评价该洞室开挖后的稳定性。
9、若σ1为最大主应力，σ3为最小主应力，C为粘聚力，υ为岩石的内摩擦角，导出以极限主应力表达的岩石强度方程。
10、在均质、连续、各向同性的岩体中，测得地面以下100m深度处的天然应力为σV=26MPa，σH=17.3MPa，拟定在该深度处开挖一水平圆形隧道，半径R0=3m，试求： (1)沿θ=0°和θ=90°方向上重分布应力（σr、σθ）随r变化的曲线；
(2)设岩体的Cm=0.04MPa，υm=30°，用图解法求洞顶与侧壁方向破坏圈厚度 。
3
11、已知岩块C=10MPa，υ=60°，用库仑—莫尔准则计算当围压为0和5MPa时试件破坏时的轴压。
12、有一个花岗岩岩柱，该花岗岩抗剪强度指标：凝聚力C=20MPa，υ＝30°。岩柱的横截面积A=5000cm2，柱顶承受荷载p＝30MN，自重忽略不计。 (1)试问：是否会发生剪切破坏？
(2)若岩柱中有一软弱结构面，其法线与轴线成75°角，试问：是否会沿此面发生破坏？ 13、某矿石灰岩试验成果如下：其单向抗压强度σc=10MPa；当侧压力σ1＝σ2＝30MPa，其破坏时σ1=210MPa；当侧压力σ2＝σ3＝60MPa时，其破坏时σ1＝320MPa。试问，当侧压力σ2＝σ3＝50MPa时，其破坏时的最大主应力σ1应等于多少？
14、 某岩石室内抗剪试验成果为当正应力分别为6MPa和10MPa时，剪切强度为19.2MPa和22MPa。设岩石强度服从直线型莫尔强度判据： ①求该岩石的抗剪强度参数（C、υ值）；
②当侧限压力σ3为5MPa时，求该岩石的三轴压缩强度（σ1m）。
15、闪长岩的单向抗拉强度σt=24MPa；单向抗压强度σc=142MPa。当抗剪强度τ=42MPa时，试求破坏面的方向及正应力，最大主应力和最小主应力各等于多少？
16、某矿石英砂的试验成果，其单向抗拉强度σt=16MPa,单向抗压强度σc=120MPa，试求该岩石的抗剪强度的C、υ值。
17、安山岩的单轴抗压强度σc=100MPa。当该岩石进行三轴试验时，当侧压力σ2＝σ3＝20MPa，岩石的三向抗压强度σ1＝260MPa。计算内摩擦角υ和凝聚力c；
18、在石灰岩层中开一圆形洞室，半径a=1.5m，埋置深度H＝800m，石灰岩的单轴抗压强度σc=40MPa，内摩擦角υ＝32°，岩石容重ρ＝2.8g/cm3，为了便于比较，分别用芬纳公式，修正芬纳公式和卡斯特纳公式计算塑性区的半径R，以及塑性圈的厚度。
19、某部门拟在地表下1500m处深度开挖一断面为圆形的洞室，已知岩体的极限抗压强度σc=100MPa，岩体的天然容重ρ=2.75g/cm3，岩体的天然应力比值系数λ＝1，试评价开后地下洞室的稳定性。
20、在某结晶岩体中开挖一直径为6m的水平圆形洞室，洞的埋深为2000m，岩体的平均密度ρ＝2.7g/cm3，假设岩体中的天然应力比值系数k=1，试求： (1)θ＝0°方向洞壁一点A和距洞壁3m处B点的重分布应力值；
(2)若已知围岩的剪切包络线为斜直线，且C＝5MPa，υ＝30°，试判断A、B两点是否会破坏？
21、已知岩石的单轴抗拉强度σt=15MPa。试用格里菲斯强度曲线来判断裂隙在侧压力σ3＝20MPa时，裂隙进一步破坏的最在主应力σ1等于多少？它是属于何种强度条件下的破坏？ 22、已知岩石试件的凝聚力C＝9.5MPa，其内摩擦角υ＝38°，试用库仑准则和格里菲斯理论求其单向抗压强度。
23、已知某采场围岩的力学指标：σc=100MPa，σt=-20MPa，凝聚力C＝45MPa，内摩擦角υ＝48°，若该采场顶板某点主应力σ1＝200MPa，σ3＝10MPa。试求： （1）由莫尔库仑强度理论判断，该点是否会破坏？ （2）由格里菲斯强度理论判断，该点是否破坏？ （3）若会破坏，它们破坏面与最大主应力的夹角是多少？
24、圆形隧道的半径a=1.5m，埋藏深度H＝100m，岩石容重γ＝2.7g/cm3，泊松比μ＝0.2。 （1）试绘出θ=0、π/2处隧道围岩的径向和切向应力分布图，与隧道周边的距离等于多少时才是原岩应力。
（2）试绘应力集中系数图，分析最大应力集中在什么位置。 （3）分析应力分布特点是什么？
（4）假若侧压系数λ＝0时应力分布图又如何？
25、已知大理岩单向抗压强度σc=80MPa，内摩擦角＝25°，试计算侧压为40MPa时，其三
轴抗压强度为多少？
26、已知白云质灰岩通过弹性波测量，其纵波速度Vp=5500m/s，横波速度Vs=3300m/s。岩体的容重γ=2.71g/cm3，泊桑比μ=0.23。试求岩体的动弹性参数。
27、圆形洞室半径a=2.5m，埋藏深度H＝120m，岩石容重γ＝2.1g/cm3，泊松比μ＝0.2，侧压系数λ=0.5，岩体的弹性模量E＝2×104MPa。试求硐顶和硐壁的应力以及位移。 28、在坚硬的岩体中开挖一个近似椭圆形洞室，硐跨2a=8m，硐高2b=12m，硐体埋藏深度H＝200m，岩体容重ρ=2.5g/cm3，泊松比μ=0.35，岩石单轴抗压强度σc=96MPa，求洞室是否稳定。
29、某矿表土深度为150m，表土的平均容重γ＝1.80g/cm3，粘聚力C＝0，内摩擦角υ＝20°，岩体的平均容重γ＝2.6g/cm3，岩体的泊松比μ=0.25。试求离地表深度150m处表土内的自重应力以及300m深度处的原岩自重应力，并作出应力圆。
复习提纲
第一章
1. 何谓岩体力学？它的研究任务和对象是什么？ 2. 岩体力学采用的研究方法有哪些？
第二章
3. 何谓岩块？岩体？试比较岩块、岩体与土的异同点。 4. 岩石的矿物组成是怎样影响岩块的力学性质的？ 5. 何谓岩块结构？它是怎样影响岩块的力学性质的？ 6. 岩体力学研究岩块有何实际意义？
7. 何谓结构面？从地质成因上和力学成因上结构面可划分为哪几类？各有什么特点？ 8. 剪性结构面有何特征？为什么岩体中以剪性结构面数量最多？
9. 何谓岩体结构？各类岩体结构的主要区别是什么？
10.结构面特征包括哪些方面？各自用什么指标来表示？定义如何？它们怎样影响岩体的性质？ 11.何谓岩体分类？主要有哪几种分类方法？分类指标是什么？ 12.RMR值和Q值根据哪些指标确定？如何求取？
第三章
13.何谓岩石的吸水性、软化性、抗冻性、渗透性？各自用什么指标表示？如何定义？
第四章
14.岩块在单向压力条件下的变形过程有什么特征？
15.常用于岩块变形与强度性质的指标有哪些？定义如何？各自的测定方法式什么？影响各种力学指标的因素有哪些？三大类岩的各种指标如何？
16.何谓三轴压缩强度、强度包络线？围压对岩块变形、破坏及强度的影响如何？ 17.试推导出几种岩块强度（强度参数）间的关系式。
18.何谓蠕变、蠕变模型？研究它有何实际意义？常见的几种模型的本构关系如何？
19.何谓强度判据？常见的几种判据的表达式与应用条件如何？如何判别岩石中一点是否破坏？
第五章
20.分别总结结构面的法向变形与剪切变形的主要特征？ 21.结构面的法向刚度与剪切刚度的定义如何？各自如何确定? 22.总结四种类型结构面的剪切强度特征（表达式及强度曲线特征）
第六章
23.原位岩体的力学试验与岩块力学试验在本质上有什么区别？ 24.岩体的变形性质与岩块相比有什么区别？
25.常见确定岩体变形参数的原位试验有哪几种？平板荷载试验和声波法试验的基本原理是什
么？
26.岩体的动弹性模量与静弹性模量相比如何？为什么？
27.在垂直层面的法向应力作用下，层状岩体的变形参数怎样确定？ 28.原位岩体剪切试验的原理是什么？通过它可以求得哪些参数？
29.工程岩体常见的破坏形式有哪几种？对应的强度叫什么强度？各自有何区别？
第七章
30.何谓天然应力、重分布应力及天然应力比值系数？研究天然应力的意义何在？ 31.岩体中铅直天然应力与自重应力及天然主应力是否为同一概念？关系如何？ 32.岩体中的天然应力有哪些基本特征？影响因素有哪些？ 33.常见的实测天然应力的方法有哪些？各自的基本原理如何？
第八章
34.何谓地下洞室？地下洞室的岩体力学问题有哪些？ 35.以水平圆形无压洞室为例，说明弹性围岩应力的分布规律。 36.何谓围岩？其范围一般为多大？
37.何谓塑性松动圈？具有塑性圈后围岩中的重分布应力如何变化？ 38.试总结各类结构围岩的变形破坏特点。所谓渐进式破坏的含义？ 39.如何确定地下洞室围岩的破坏范围？试举例说明。
40.何谓围岩压力？按其成因可分为哪几类？各自用什么方法确定？ 41.试述形变围岩应力确定的基本原理与方法。 42.利用平衡拱理论与太沙基理论计算围岩压力的原理。 43.试述用块体极限平衡方法确定松动围岩压力的方法与步骤。 44.何谓围岩抗力及围岩抗力系数？常用什么方法确定抗力系数？
第九章
45.边坡岩体中的重分布应力有哪些主要特征？与哪些因素有关？ 46.边坡岩体变形破坏有哪些基本类型？各自特点如何？ 47.利用刚体极限平衡理论计算边坡稳定性的步骤有哪些？ 48.何谓几何边界条件、受力条件、稳定性系数、安全系数？ 49.单平面滑动的稳定性系数如何确定？推导其计算公式？
50.同向双平面滑动与异向双平面滑动的稳定性分析的基本思路是什么？
模拟试卷一
一、名词解释（每词2分，共20分）
1、结构面 2、蠕变 3、饱和吸水率 4、强度判据 5、围岩 6、剪切刚度 7、天然应力 8、 RQD值 9、围岩抗力系数 10、岩石软化性
二、填空（每空1分，共30分）
1、结构面发育的密集程度通常用（）和（）表示，结构面形态通常考虑结构面侧壁的（）和（）
两个方面。
2、表征岩石抗剪强度的基本指标是（）和（）。
3、垂直层面加压时，岩体的抗压强度比平行层面加压时（），而变形模量则比平行层面加压时
（）。
4、有一对共轭剪节理，其中一组走向为N30E，另一组走向为N30W，问形成该剪节理的最大主
应力σ1的方向为（）； 假定岩石强度服从莫尔直线型强度理论，则该岩体的内摩擦角Φ为（）。
5、测定岩石抗拉强度的方法有（）和（）。
6、RMR分类依据的分类指标为（）、（）、（）、（）和（）。 7、从力学的观点出发，岩石的脆性破坏有（）和（）两种。
8、天然应力为静水压力状态时，洞壁上一点的剪应力为（），径向应力为（），重分布应力中
的（）为最大主应力，（）为最小主应力。 9、岩体天然应力的测量方法主要有（）、（）和（）。
0
0
10、按边坡岩体中滑动面形态、数目及组合关系，把边坡岩体破坏类型划分为（）、（）、（）和（）四种。
三、问答（共30分）
1、试述地下洞室弹性围岩重分布应力的基本特点。（10分）
2、试述粗糙起伏无充填结构面的剪切强度特征（要求图加简要文字说明）。（10分） 3、试述岩体中水平天然应力的基本特点。（10分）
四、计算（共30分）
1、某岩块的剪切强度参数为：C=50MPa，Φ=600，设岩石强度服从莫尔直线型强度理论。如用该岩石试件做三轴试验,当围压σ3和轴压σ1分别加到50MPa和700MPa后，保持轴压不变，逐渐卸除围压σ3，问围压卸到多少时，岩石试件破坏？（15分）
2、在某岩体中开挖一直径为6m的水平圆形洞室，埋深为400m，已知洞室围岩的剪切强度参数为：C=9MPa，Φ=400，岩体的平均密度ρ=2.7g/cm3，设岩体天然应力比值系数λ=1，试评价该洞室开挖后的稳定性。（15分）
模拟试卷二
一、名词解释（每词2分，共20分）
1、岩体 2、单轴抗压强度 3、吸水率 4、强度判据 5、围岩 6、剪切刚度 7、重分布应力 8、RQD值 9、围岩抗力系数
10、变形模量
二、填空（每空1分，共30分）
1．按边坡岩体中滑动面形态、数目及组合关系，把边坡岩体破坏类型划分为（）、（）、（）和（）四种。
2．结构面发育的密集程度通常用（）和 （）表示，结构面的形态通常考虑结构面侧壁
的（）和（）两个方面。
3．表征岩石变形性质的基本指标是（）和（）。
4．垂直层面加压时，岩体的抗压强度比平行层面加压时（），而变形模量则比平行层面加压时
（）。
5．有一对共轭剪节理，其中一组走向为N30E，另一组走向为N30W，问形成该剪节理的最大主
应力的方向为（），假定岩石强度服从莫尔直线型强度理论，则该岩体的内摩擦角为（）。
0
0
6．测定岩石抗拉强度的方法有（）和 （）。
7．RMR分类依据的分类指标为（）、（）、（）、（）和（） 。 8．从力学的观点出发，岩石的脆性破坏有 （）和 （）两种。
9．天然应力为静水压力状态时，洞壁上一点的剪应力为（），径向应力为（），重分布应力中的（）为最大主应力，（）为最小主应力。 10．结构面按地质成因可分为 （）、（）和（）。
三、问答（共32分）
1、试述岩石边坡应力分布特征。（8分）
2、试述粗糙起伏规则锯齿状无充填结构面的剪切强度特征（图示、列出公式、并用文字加以简
单说明）。（8分）
3、试述岩体中水平天然应力的基本特点。（8分）
4、列出岩石破坏判据（不少于3种）的名称及其适用条件。（8分）
四、计算（共18分）
1、某岩体，天然应力比值系数λ=1，按自重应力考虑，在其中开挖一直径为6m的水平圆形洞室，埋深为400m，已知洞室围岩剪切强度参数为：C=9MPa，Φ=40，岩体的平均密度ρ=2.7g/cm。（10分）
（1）计算400m深处的铅直应力和水平天然应力的大小；
0
3
（2）计算洞壁上的重分布应力大小； （3）评价该洞室开挖后围岩的稳定性。
2．某岩块，进行全过程变形实验，测得实验数据如下，要求：（8分） （1）在坐标纸中画出应力-应变曲线； （2）标出各变形阶段； （3）计算各种变形模量的大小。
应力 应变 -2应力 应变 -2应力 应变 -2（MPa） （×10） （MPa） （×10） （MPa） （×10） 5 10 15 20 25 30 35 1.2 1.8 2.15 2.3 2.5 2.53 2.8 40 45 50 55 56.2 55 50 2.95 3.4 3.9 5.0 5.7 6.1 6.5 45 40 35 30 25 20 18 6.6 6.7 6.9 7.0 7.4 8.2 9.2
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