赵文岩石力学考研真题答案网课重点

本书是赵文《岩石力学》教材的配套题库,根据该教材的章目进行编排,精选典型习题和考研真题并提供详细答案,供考生强化练习。



绪 论


简答题


1岩体工程分析所考虑主要因素有哪些?国内外代表性的岩体分析方法有哪些?[中南大学2012年研]


答:(1)岩体工程分析主要考虑因素有:①岩石和岩体的地质特征,其中包括:岩石的物质组成和结构特征;结构面特征及其对岩体力学性质的影响;岩体结构及其力学特征;岩体工程分类;②岩石的物理、水理与热力学性质;③岩石的基本力学性质;④结构面的力学性质;⑤岩体力学性质。


(2)目前国内外代表性的岩体分析方法有:①工程地质研究法。包括岩矿鉴定法、工程勘探法;②科学实验法。包括遥感技术、激光散斑和切层扫描技术、三维地震CT成像技术、微震技术等;③数学力学分析法。包括数值分析法(有限差分法、有限元法、边界元法等)、模糊类聚和概率分析法(随机分析、可靠度分析、灵敏度分析等)、模拟分析法;④整体综合分析法。


2简述岩石和岩体的联系和区别。


答:(1)联系:岩石是组成岩体的基本单元,岩体是由岩石组成的地质体。


(2)区别:岩石是从地壳岩层中切割出来的岩块;而岩体是由结构体和结构面组成的地质体,它的形成与漫长的地质年代有关,它是一定工程范围内的自然地质体,经过各种地质运动,内部含有构造和裂隙。


岩体是非均质各向异性体;岩体内部存在初始应力场;岩体内含有各种各样的裂隙系统,处于地下环境,受地下水等因素影响。


第一章 岩石的物理力学性质


一、名词解释


1岩石的密度[中南大学2011、2012年研]


答:岩石的密度是指单位体积岩石的质量,单位为kg/m3。岩石的密度又可分为块体密度和颗粒密度。块体密度。指单位体积岩石(包括岩石孔隙体积)的质量。根据岩石试样的含水状态不同,可分为天然密度、饱和密度和干密度。各种块体密度可用下式表示:


ρ=m/V;ρsat=msat/V;ρd=ms/V


式中,m为岩石试件的天然质量,kg;msat为岩石试件的饱和质量,kg;ms为岩石试件的干质量,kg;V为试件的体积,m3。


岩石颗粒密度ρs是指岩石固相物质的质量与其体积的比值。其公式为:


ρs=ms/Vs


式中,ms为岩石固相部分质量(岩石试件在烘箱中烘至105℃保持恒温、恒重时,岩石固体质量),kg;Vs为岩石试件固相部分体积(不包括岩石孔隙体积),m3。岩石颗粒密度是在试验室中用比重瓶法测定的。


2岩石吸水率[中南大学2013年研]


答:岩石吸水率是指岩石试样在大气压力和室温条件下吸入水的质量mw1(kg)与试样固体质量ms的比值,以百分数表示,即:




式中,m0为烘干试样浸水48h的质量,kg。


岩石吸水率大小取决于岩石所含孔隙数量和细微裂隙的连通情况,孔隙愈大、愈多,孔隙和细微裂隙连通情况愈好,则岩石的吸水率愈高,因而岩石质量愈差。


3岩石软化系数[中南大学2011年研]


答:岩石浸水饱和后强度降低的性质,称为软化性,通常用软化系数表示。软化系数KR为岩石试件的饱和抗压强度σcw(MPa)与干抗压强度σc(MPa)的比值,即:




岩石的软化性取决于它的矿物组成和孔隙性,岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物,孔隙较多,岩石的软化性较强,软化系数较小。K>0.75,岩石的软化性弱,工程地质性质较好;K<0.75,岩石软化性较强,工程地质性质较差。岩石的软化系数均小于1。


4岩石膨胀性[中南大学2013、2011年研]


答:岩石膨胀性是指岩石浸水后发生体积膨胀的性质,通常以岩石的自由膨胀率、侧向约束膨胀率、膨胀压力等来表述。


5岩石的崩解性[中南大学2013年研]


答:岩石的崩解性是指岩石与水相互作用时推动黏结性并变成完全丧失强度的松散物质的性能。一般用耐崩解性指数表示。


6岩体的渗透性[中南大学2012年研]


答:岩体的渗透性是指在水力坡度作用下岩石能被水透过的性能,其定量指标可用渗透率、渗透系数、渗透率张量和渗透系数张量描述。


7岩石的本构关系[中南大学2010、2012年研]


答:岩石的本构关系是指岩石在外力作用力应力(应力速率)与应变(应变速率)的关系。


8岩石弹性模量[中南大学2011年研]


答:岩石弹性模量是指岩石在单向压缩条件下,弹性变形范围内的轴向应力与试件轴向应变之比。


9岩石切线弹模[中南大学2012年研]


答:岩石切线弹模是指岩石的应力-应变关系曲线上任意一点切线的斜率。岩石的切线弹模反映了岩石的弹性变形特征。


10岩石的单轴抗压强度[中南大学2012年研]


答:岩石的单轴抗压强度是指岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大压应力。


11岩石的单轴抗拉强度[中南大学2013年研]


答:岩石在单轴拉伸荷载作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力,称为岩石的单轴抗拉强度,一般简称抗拉强度。


12岩石的三轴抗压强度[中南大学2011年研]


答:岩石的三轴抗压强度是指岩石在三轴压缩荷载作用下,试件破坏时所承受的最大轴向压应力。在一定围压作用下,岩石的三轴抗压强度σ3c(MPa)为:


σ3c=P/A


式中,P为试件破坏时的最大轴向载荷,N;A为试件的初始横截面积,m2。


岩石的三轴抗压强度通过岩石的三轴压缩试验(常规三轴试验或真三轴试验)获得。


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