岩石力学历年考题（2013考研）一、名词解释1、矿物与岩石（2003, 2009）矿物指由地质作用所形成的天然单质或化合物。岩石是自然界各种矿物的集合体，是天然地质作用的产物，是构成岩体的基本单元。2、地质体与岩体（2003）岩石与岩体（2004）p75地质体是指地壳内占有一定的空间和有其固有成分，并可以与周围物质相区别的地质作用的 产物。岩体是指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。3、岩石的容重（2006, 2010）天然容重、干容重与饱和容重（2003）p24-25w岩石的容重：岩石单位体积（包含岩石内孔隙体积）的重量。丫 =Pg，式中r为岩石v容重，w为被测岩样的重量，v为被测岩样的体积。天然容重：天然状态下岩石的容重。干容重：在105-110烘干24小时的的岩石的容重。饱和容重：饱水状态下岩石的容重。4、岩石的天然含水率（2010），岩石的比重（2010）岩石的天然含水率：天然状态下岩石中的水的质量与岩石的烘干质量的比值。岩石的比重：岩石固体部分的重量与4摄氏度时同体积纯水重量的比值。5、岩体完整性（龟裂）系数（2003, 2006, 2007, 2009, 2010）p110岩体完整性系数又称裂隙系数，为岩体与岩石的纵波速度平方之比，用来判断岩体中裂隙的 发育程度。（附上书上的公式）6、岩石（芯）质量指标RQD（2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2009, 2010, 2011）p119 岩石质量指标（RQD）：将长度在10cm （含10cm）以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分 比。（附上书上公式）7、岩石的流变性（2003, 2006, 2010, 2011）与蠕变、松弛和弹性后效（2003）p198流变性：材料应力一应变曲线关系与时间因素有关的性质，包括蠕变、松弛和弹性后效。 蠕变：应力不变时，变形随时间增加而增长的现象。松弛：应变不变，应力随时间增加而减小的现象。弹性后效：加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。8、岩石的透水性与渗透系数（2003） p29岩石的透水性：岩石能被水透过的性能。透水性的大小可用渗透系数来衡量，它主要取决于 岩石中孔隙的大小，方向及相互连通情况。渗透系数：单位水力梯度下的单位流量，它表示岩体被水透过的难易程度。9、（岩体）结构面的裂隙度和切割度（2003） p88-89岩体裂隙度:沿取样线方向单位长度上的节理数量。切割度：岩体被节理割裂分离的程度。10、岩石的抗冻性（2004,2009） p30岩石的抗冻性是指岩石抵抗冻融破坏的性能，通常用抗冻系数表示。抗冻系数指岩石试 样在250C的温度区间内，反复降温、冻结、融解、升温，其抗压强度有所下降，岩样抗 压强度的下降值与冻融前的抗压强度的百分比。11、抗剪切强度（2004） p43岩石抗剪强度是指岩石在剪切荷载作用下，达到破坏前所能承受的最大剪应力。12、完全弹性岩石(2004)完全弹性岩石：岩石在受外力作用的瞬间即产生全部变形，而去除外力后又能立即恢复其原 有形状和尺寸的性质。13、泊松比(2004, 2008) p60泊松比：岩石在单轴压缩条件下横向应变与纵向应变之比。14、构造结构面(2005, 2009)p83与结构面区分p82构造结构面：岩体在受构造应力作用下形成的各种结构面，如劈理，节理，断层，层间错动 等。结构面：指具有一定方向，延展较大而厚度较小的二维面状地质界面。15、岩石力学(2005)岩石力学：是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的学科。16、岩石的比重(2005, 2008, 2009)p25一 W岩石的比重就是指岩石固体的质量与4C时同体积水的质量之比值。G,二v s , Gs为岩 石比重，Ws是体积为V的岩石固体部分的重量，Vs为岩石固体部分的体积S,，Yw为单位体 w积水的重量。17、岩石的软化性(2005, 2007) p29岩石的软化性:岩石浸水后强度降低的性能。可用软化系数来衡量。软化系数指岩样在饱水 状态的抗压强度与自然风干状态抗压强度的比值。18、地应力(2005)原岩应力(2007, 2011, 2012) p129地应力：存在于地层中的未受扰动的天然应力，也称岩体初始应力，绝对应力或者原岩应力。19、岩石的天然含水率(2006) p27天然状态下岩石中水的质量m与岩石的烘干质量md的比值，用百分数表示。(附上公式) wrd20、岩石的强度(2006, 2011) p31岩石的强度：即岩石在各种不同荷载作用下达到破坏时所能承受的最大应力。21、岩体力学性质(2007)岩体力学性质：岩体抵抗外力作用的能力。包括岩体的稳定性特征，强度特征和变性特征。22、岩石的扩容(2007, 2008)岩体在荷载作用下，随着荷载增加产生微裂隙引起的非弹性体积膨胀的现象。或：岩石扩容是指在偏应力作用下，当应力达到某一定值时，岩石的体积不但不缩小反而增 大的一种力学现象。23、岩石的损伤破坏(2008) p463在载荷作用下，由于岩石微观结构的缺陷引起材料或结构的劣化过程，称为岩石的损伤破坏。24、岩石的碎胀性(2008, 2010, 2011)岩石在一定轴向力作用下，岩石试件横向明显体积扩大膨胀破碎的性质。25、岩石的变形(2008) p52岩石在外力或其他物理因素(如温度、湿度)作用下发生形状或体积的变化。二、简答题1、简述岩石力学的主要研究内容(2011) p52、简要说明岩石的水理性及其描述方法(2003) p27岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。包括吸水性、透水性、软化性和 抗冻性。岩石的天然含水率：天然状态下岩石中水的质量m与岩石的烘干质量m ,的比值，用百wrd分数表示。岩石的吸水性：是指岩石吸收水分的性能，取决于岩石孔隙体积的大小及其敞开或封闭 程度等，描述岩石吸水性的指标有吸水率、饱水率和饱水系数。吸水率：岩石在常温常压下吸入水的质量与其烘干质量的百分比。饱水率：岩石在强制状态下（高压或真空，煮沸），岩石吸入水的质量与岩样烘干质量 的百分比值。饱水系数：岩石吸水率与饱水率的百分比。透水性：岩石能被水透过的性能。透水性的大小可用渗透系数来衡量，它主要取决于岩 石中孔隙的大小，方向及相互连通情况。软化性：岩石浸水后强度降低的性能。可用软化系数来衡量。软化系数指岩样在饱水 状态的抗压强度与自然风干状态抗压强度的比值。抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的性能，常用抗冻系数表示。抗冻系数指岩石试样在土250C 的温度区间内，反复降温、冻结、融解、升温，其抗压强度有所下降，岩样抗压强度的下降值与冻融前的抗压强度的比值，用百分数表示，即C 一 f X100%f Qc3、岩石试件在单轴压缩荷载作用下发生破坏时，试件可产生的破坏形式。（2011, 2012） p334、什么是岩石的全应力一一应变曲线？研究全应力一一应变曲线的工程意义是什么？ （2011, 2012） p535、什么是岩石蠕变力学介质模型中的粘性元件？请简要说明其基本特征。（2003） p202 物体在外力作用下，应力与应变速率成正比，符合牛顿流动定律。称其为牛顿流体，是理想 的粘性体。本构方程为：d85页特征为：1、有流动，2、应变与时间有关，无瞬时变形；3、无应力松弛；4、无弹性后效， 有永久变形。6、简述莫尔强度理论。（2003, 2006, 2008, 2010） p223莫尔总结指出“到极限状态时，滑动平面上的剪应力达到一个取决于正应力与材料性质 的最大值”，并可用下列函数关系表示：T =f（O ）,他可通过试验方法取得，即对应于各 种应力状态（单轴压缩，单轴拉伸和三轴压缩）下的破坏莫尔应力圆包络线的外公切线。通 过试件应力圆与包络线的比较来判断是否破坏。如果应力圆与包络线相切或相割，则研究点 将产生破坏；如果应力圆位于包络线下方，则不会破坏。莫尔强度理论实质上是一种剪应力强度理论。一般认为，该理论比较全面地反映了岩石 的强度特征，它既适用于塑性岩石也适用于脆性岩石的剪切破坏。同时也反映了岩石抗拉强 度远小于抗压强度这一特性，并能解释岩石在三向等拉时会破坏，而在三向等压时不会破坏 的特点。莫尔判据的缺点是忽略了中间主应力的影响，与实验结果有一定出入。且该判据只适用 于剪切破坏，受拉区的适用性还值得进一步讨论，并且不适用于膨胀或蠕变破坏。7、简述库伦准则的基本内容（及其表达式）（2004, 2005, 2009） p219库仑认为，岩石的破坏主要是剪切破坏，岩石的强度等于本身抗剪切摩擦的粘结力和剪 切面上的法向力产生的摩擦力。即：|t | = c + o tan0其中，o和T是该破坏平面的法向应力和剪应力，c为内聚力，0为内磨擦角。如图所示，方程确定的准则由直线AL表示。如果应力圆上的点落在强度曲线AL之下， 则说明该点表示的应力还没有达到材料的强度值，故材料不会发生破坏；如果应力圆上的点 超出了上述区域，则说明该点表示的应力已超过了材料的强度并发生破坏；如果应力圆上的 点正好与强度曲线相切(图中D点)，则说明材料处于极限平衡状态，岩石所产生的剪切破 坏将可能在该点所对应的平面上发生。(附上图)8、什么是初始地应力？简述工程岩体中初始地应力分布的一般规律。(简述工程岩体中初始 地应力)(2004,20062009)或者说：论述工程岩体(地壳浅部)中的初始地应力及其分布规律(2003, 2007, 2010) p129-136初始地应力：存在于地层中的未受扰动的天然应力，也称岩体初始应力，绝对应力或者 原岩应力。地应力的分布规律：1地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场，它是时间和空间的函数；2实测铅垂应力基本等于上覆岩层的重量；3地应力中的水平应力普遍大于铅垂应力；4平均水平应力与铅垂应力的比值随深度增长而减小；5最大水平主应力和最小水平主应力也随深度呈线性增长关系；6最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大，显示出很强的方向性；7地应力的分布受地形、地表剥蚀、风化、岩体结构特征、岩体力学性质、温度、地 下水等因素的影响，特别是地形和断层的扰动影响最大。9、 简述边坡岩体破坏的基本形式及影响边坡稳定的主要因素(2004,2006,2008，2010) P373-379 (现已不要求掌握)边坡变形发展到一定程度，将导致边坡的失稳破坏。边坡破坏的基本形式：1崩塌：块状岩体与岩坡分离向前翻滚而下2滑坡：岩体在重力作用下，沿坡内软弱结构面产生的整体滑动3滑塌 4岩块流动5岩层曲折影响边坡稳定的主要因素：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改变斜坡岩土体的力学性质，使坡体强度发生变化4斜坡直接受各种力的作用10、简述地质体的形成过程(2005,2009, 2010) p75地质体是指地壳内占有一定的空间和有其固有成分，并可以与周围物质相区别的地质作用的 产物。地质体的形成经历了漫长的历史时期，它是岩浆、沉积、变质等各种内地质和外地质 营力作用下，经过多期构造等反复的地质作用下，经受变形，遭受破坏，最终形成了现在的 地质体。11、简述达西定律的基本内容及其表达式(2005,2009)达西定律：反映水在岩土孔隙中渗流规律的实验定律。由法国水力学家达西通过大量实验 得出。其表达式为：Q=KFI。式中Q为单位时间渗流量，F为过水断面，I为水力梯度，K