岩体力学练习题

一、名词释义

l.结 构 面：①指在地质历史发展过程中，岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的宏观地质界面或带。

②又称弱面或地质界面，是指存在于岩体内部的各种地质界面，包括物质分异面和不连续面，如假整合、不整合、褶皱、断层、层面、节理和片理等。

2.原生结构面：在成岩阶段形成的结构面，根据岩石成因的不同，可分为沉积结构面、岩浆（火成）结构面和变质结构面三类。

3.构造结构面：指在构造运动作用下形成的各种结构面，如劈理、节理、断层面等。

4.次生结构面：指在地表条件下，由于外力(如风力、地下水、卸荷、爆破等)的作用而形成的各种界面，如卸荷裂隙、爆破裂隙、风化裂隙、风化夹层及泥化夹层等。

5.结构面频率：即裂隙度，是指岩体中单位长度直线所穿过的结构面数目。

6.结 构 体：结构面依其本身的产状，彼此组合将岩体切割成形态不一、大小不等以及成分各异的岩石块体，被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体。

7.结构效应：是指岩体中结构面的方向、性质、密度和组合方式对岩体变形的影响。

8.剪胀角（angle of dilatancy）：岩体结构面在剪切变形过程中所发生的法向位移与切向位移之比的反正切值。

9.节理化岩体：是指被各种节理、裂隙切割呈碎裂结构的岩体。

10.结构面产状的强度效应：指结构面与作用力之间的方位关系对岩体强度所产生的影响。

11.结构面密度的强度效应：指结构面发育程度(数量)对岩体强度所产生的影响。

12.岩体完整性指标：是指岩体弹性纵波与岩石弹性纵波之比的平方。

13.岩体基本质量：岩体所固有的、影响工程岩体稳定性的最基本属性，岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度决定。

14.自稳能力：在不支护条件下，地下工程岩体不产生任何形式破坏的能力。

15.体积节理数：是指单位岩体体积内的节理(结构面)数目。

16.岩石质量指标(RQD)：长度在10cm（含10 cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比，称为岩石质量指标RQD(Rock Quality Designation)。

二、填空题

1.岩体是指经历过多次反复地质作用，经受过变形，遭受过破坏，形成了一定的岩石成分和结构，赋存于一定地质环境中的地质体。因此，岩体力学性质与岩体中的 、 以及 密切相关。

2.岩体由结构面和结构体组成，结构面根据形成原因通常可分为三种类型： 、 和 。

3.在工程岩体范围内，结构面按贯通情况可分为 、 以及 三种类型。

4.在岩体中被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体。结构体的形状主要有 、 、 以及菱形和锥形等，如果风化强烈或挤压严重，也可形成 、 、 等。

5.岩体抵抗外力作用的能力称为岩体的力学性质。它包括岩体的 特征、 特征和 特征等。

6.岩体结构面的剪切变形与 、 和 有关。

7.岩体结构面的几何特性是反映节理的外貌，它的组成要素包括： 、 、 、 以及 和 。

8.岩体的力学性质不仅取决于岩石本身及结构面的力学性质，也与 密切相关。

9.岩体的强度不仅与组成岩体的 的性质有关，而且与岩体内的 有关，此外还与岩体 有关。

10.岩体中存在各种结构面，结构面的变形大小主要由 和 控制的。

11.大量的岩体试验表明，岩体的压力—变形曲线可以划分为四种类型，即： 、 型和下凹型、复合型。

12.岩体变形的结构效应是指岩体结构对其变形性质的影响与控制作用，包括 、 以及两者的 关系三个方面，其 对岩体变形的作用效应尤为突出。

13.粗糙起伏无充填的规则锯齿状结构面的剪切机制一方面是 ；另一方面是 。

14.岩体基本质量应由受 和 两个因素确定。

15.国标《工程岩体分级标准》规定，对岩石坚硬程度和岩体完整程度应采用 和 两种方法确定。

三、选择题

1.影响岩体力学性质的基本因素有 。

(1)结构体(岩石)力学性质； (2)结构面力学性质； (3)岩体结构力学效应； (4)环境因素。

2.岩体的赋存环境对岩体的力学性质有重要的影响，其赋存环境主要包括 。

(1)地应力； (2)地下水； (3)地温； (4)附加应力。

3.以下结构面中属于原生结构面的有 。

(1)节理； （2）断层； (3)沉积结构面； （4）岩浆（火成）结构面； (5)变质结构面。

4．以下结构面中属于构造结构面的有 。

(1)节理； （2）断层； (3)层间破碎带； （4）泥化夹层； （5）层间错动面； (6)劈理。

5.以下结构面中属于次生构造结构面的有 。

(1)卸荷裂隙； (2)爆破裂隙；（3）风化裂隙； （4）风化夹层； (5)泥化夹层。

6.岩体结构面的力学性质主要包括 。

(1)法向变形性质； （2）剪切变形性质； (3)抗剪强度性质； （4）尺寸效应性质。

7.岩体法向变形刚度表示结构面产生单位法向变形时法向应力的增量，它不仅取决于岩体本身的力学性质，更主要取决于 。

(1)法向压力； (2)结构面接触点数； (3)结构面接触面积； (4)结构面的吻合程度。

8.结构面在长期地质环境中，由于风化或分解，被水带人的泥沙，以及构造运动时产生的碎屑和岩溶产物充填。当结构面充填物的厚度小于主力凸台高度时，结构面的抗剪强度 。

(1)与非充填时相似；

(2)受充填物厚度的影响；

(3)受充填物矿物组分和含水程度的影响。

(4)取决于充填材料；

(5)受充填物颗粒大小和继配的影响；

9.结构面在长期地质环境中，由于风化或分解，被水带人的泥沙，以及构造运动时产生的碎屑和岩溶产物充填。当结构面充填物的厚度大于主力凸台高度时，结构面的抗剪强度 。

(1)与非充填时相识；

(2)受充填物厚度的影响：

(3)受充填物矿物组分和含水程度的影响。

(4)取决于充填材料；

(5)受充填物颗粒大小和级配的影响；

10.节理岩体各方向上的力学性质差别较大，这主要是结构面的 决定的。

(1)厚度； (2)充填物；

(3)物质成分和物质结构的方向性； (4)节理、层面的方向性。

11.对于粗糙起伏无充填的不规则锯齿状结构面而言，结构面粗糙程度越大，其剪胀角 。

(1)等于零； (2)越大； (3)越小； (4)不变。

12.对于极为平直而光滑的结构面而言，其剪胀角 。

(1)大于零； (2)等于零；

(3)等于岩石材料的摩擦角； (4)小于零。

13.岩体的力学性质受环境围压力影响显著，随着围压力的不断增大，岩体结构面的力学效应将 。

(1)减小； (2)增加； (3)不改变； (4)不一定改变。

14.对于粗糙起伏无充填的不规则锯齿状结构面而言，当结构面粗糙程度相同时，作用于结构面法向应力越大，则其剪胀角 。

(1)等于零； (2)越大； (3)越小； (4)不变。

四、简答题

1. 岩体力学研究的对象是什么？它有什么特点？

2. 简述岩体的工程分类的目的和意义。

3. 简述岩体质量指标分级。

4. 简述岩体质量评分（RMR法）—岩体地质力学分类（CSIR分类）。

5. 简述巴顿岩体质量分类（Q法）。