岩石的物理学性质真题精选.docx
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岩石的物理学性质真题精选.docx
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岩石的物理学性质真题精选
[填空题]1岩块
参考答案:
岩块是指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元体。
有些学者把岩块称为结构体、岩石材料及完整岩石等。
[填空题]2波速比kv
参考答案:
波速比是国标提出的用来评价岩的风化程度的指标之一,即风化岩块和新鲜岩块的纵波速度之比。
[填空题]3风化系数kf
参考答案:
风化系数是国标提出的用来评价岩的风化程度的指标之一,即风化岩块和新鲜岩块饱和单轴抗压强度之比。
[填空题]4节理连续性
参考答案:
节理的连续性反映结构面贯通程度,常用线连续性系数表示,即单位长度内贯通部分的长度。
[填空题]5节理密度
参考答案:
反映结构发育的密集程度,常用线密度表示,即单位长度内节理条数。
[填空题]6节理壁抗压强度JCS
参考答案:
用施密特锤法(或回弹仪)测得的用来衡量节理壁抗压能力的指标。
[填空题]7节理张开度
参考答案:
指节理面两壁间的垂直距离。
[填空题]8岩体力学通常采用的研究方法有哪些?
参考答案:
1)工程地质研究法。
目的是研究岩块和岩体的地质与结构性,为岩体力学的进一步研究提供地质模型和地质资料。
2)试验法。
其目的主要是为岩体变形和稳定性分析提供必要的物理力学参数。
3)数学力学分析法。
通过建立岩体模型和利用适当的分析方法,预测岩体在各种力场作用下变形与稳定性。
4)综合分析法。
这是岩体力学研究中极其重要的工作方法。
由于岩体力学中每一环节都是多因素的,且信息量大,因此,必须采用多种方法考虑各种因素进行综合分析和综合评价才能得出符合实际的正确结论,综合分析是现阶段最常用的方法。
[填空题]9从工程的观点看,岩体力学的研究内容有哪几个方面?
参考答案:
从工程观点出发,大致可归纳如下几方面的内容:
1)岩体的地质特征及其工程分类。
2)岩体基本力学性质。
3)岩体力学的试验和测试技术。
4)岩体中的天然应力状态。
5)模型模拟试验和原型观测。
6)边坡岩体、岩基以及地下洞室围岩的变形和稳定性。
7)岩体工程性质的改善与加固。
[填空题]10岩体中的结构面按成因有哪几种分法?
分别是什么?
参考答案:
结构面的成因类型分成两种,一是地质成因类型,根据地质成因的不同,可将结构面划分为原生结构面、构造结构面和次生结构面三类;按破裂面的力学成因可分为剪性结构面和张性结构面两类。
[填空题]11如何描述结构面的充填情况?
参考答案:
按充填物的厚度和连续性,结构面的充填可分为:
薄膜充填、断续充填,连续充填及厚层充填4类
[填空题]12在我国,通常将结构面分为哪几级?
在工程中主要涉及到哪几级?
.
参考答案:
按结构面延伸长度、切割深度、破碎带宽度及其力学效应,可将结构面分为如下5级:
I级:
指大断层或区域性断层,一般延伸约数十公里以上,破碎带宽约数米至数十米及几百米以上。
II级:
指延伸长而宽度不大的区域性地质界面,如较大的断层、层间错动、不整合面及原生软弱夹层等。
III级:
指长度数十米或数百米的断层、区域性、延伸较好的层面及层间错动等。
IV级:
指延伸较差的节理、层面、次生、小断层及较发育的片理、劈理面等。
V级:
又称微结构面,指隐节理、微层面及不发育的片理、劈理等,其规模小,连续性差。
在工程中主要涉及到III级、IV级。
[填空题]13在我国,通常将岩体结构分为哪几类?
.
参考答案:
将岩体结构划分为5大类,即:
整体状结构、块状结构、层状结构、碎裂状结构、散体状结构。
[填空题]14通常用哪些指标评价岩体的风化程度?
参考答案:
岩石的风化程度可通过定性指标和某些定量指标来表述,定性指标主要有:
颜色、矿物蚀变程度、破碎程度及开挖锤击技术特征等。
定量指标主要有风化空隙率指标和波速指标等。
国标《岩土工程勘察规范》中提出用风化岩块的纵波速度、波速比和风化系数等指标来评价岩块的风化程度。
[填空题]15怎样用软化系数评价岩体的软化?
参考答案:
岩石浸水饱和后强度降低的性质称为岩石的软化性。
软化性用软化系数KR表达,它定义为岩石饱和抗压强度与干抗压强度之比。
当软化系数KR>
0.75时,岩石的软化性弱,同时也说明岩石的抗冻性和抗风化能力强,而KR<
0.75的岩石则是软化性较强和工程地质性质较差的岩石。
[填空题]16岩体的不连续性是如何表现的?
参考答案:
岩体中存在的各种结构面,如断层,节理、劈理、层理、卸荷裂隙、风化裂隙等,使介质材料在空间的连续性中断。
[填空题]17为什么说岩体具有不均匀的物理力学性质?
参考答案:
岩体物理力学性质的不均匀性由物质组成不均匀和节理发育不均匀形成。
物质组成的不均匀主要是组成岩体的岩块岩性的差别,如砂页岩互层,泥岩夹灰岩等。
节理发育不均匀主要是在不同地质构造部位或不同岩石类型中,节理发育差别,如褶皱核部与翼部,砂岩与页岩中等。
[填空题]18岩体的各向异性怎样产生的?
参考答案:
主要是层理、节理、片理面、片麻理面等的存在,造成平行结构面方向和垂直结构面方向物理力学性质不同
[填空题]19怎样确定节理粗糙度系数JRC?
参考答案:
在实际工作中,可用结构面纵剖面仪测出所研究结构面的粗糙剖面,然后与标准剖面进行对比,即可求得结构面的粗糙系数JRC。
[填空题]20怎样测定节理壁抗压强度JCS?
参考答案:
一般用回弹仪在野外测定,确定方法是:
用试验测得的回弹值,查图或用公式计算,求得JCS。
[填空题]21怎样测定节理张开度?
参考答案:
用标准的各种不同厚度的钢片(即厚薄规)插入张开的节理中,若两者正好吻合,则钢片的厚度即为所测节理的厚度,或者用楔型塞尺测量。
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[填空题]22岩石的热物理性质
参考答案:
岩石在热交换过程中表现出来的各种性质。
[填空题]23岩石的水理性质
参考答案:
岩石在水溶液作用下表现出来的性质,称为水理性质,主要有吸水性、软化性、抗冻性及渗透性等。
[填空题]24岩石的空隙度
参考答案:
岩石中空隙的总体积与岩石体积的比叫做岩石的空隙度,它用来表征岩石中空隙的发育状况。
[填空题]25岩石的比热容
参考答案:
单位质量岩石的温度升高1K时所需要的热量。
[填空题]26岩石的导热系数
参考答案:
温度沿单位法向长度下降1K时单位时间内通过单位面积岩石的热量。
[填空题]27岩石的热膨胀系数
参考答案:
其是用来表示岩石受热膨胀能力大小的系数,具体分为线膨胀系数和体膨胀系数。
[填空题]28岩石的吸水率
参考答案:
岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量与岩样干质量之比。
[填空题]29岩石的饱水率
参考答案:
岩石试件在150个大气压或真空条件下吸入水的质量与岩样干质量之比。
[填空题]30岩石的饱水系数
参考答案:
岩石的吸水率与饱和吸水率之比。
[填空题]31岩石的抗冻系数
参考答案:
岩石试件经反复冻融后的干抗压强度与冻融前干抗压强度之比。
[填空题]32岩石的抗压强度
参考答案:
在单向压缩条件下,岩块能承受的最大压应力,也叫单轴极限抗压强度。
[填空题]33三轴压缩试验
参考答案:
试件在三向应力作用下进行压缩从而求出试件抵抗的最大的轴向应力的试验方法。
[填空题]34点荷载试验
参考答案:
将试件放在点荷载仪中的球面压头间,然后通过油泵加压至试件破坏,利用破坏时的荷载大小可计算求得岩块的最大拉应力的一种试验方法
[填空题]35倾斜板剪切试验
参考答案:
将立方体试件,置于可变角度的倾斜板剪切夹具中,然后在压力机上加压直至试件沿预定的剪切面破坏从而求出岩石抗剪强度的一种试验方法。
[填空题]36劈裂破坏试验
参考答案:
用圆柱体或立方体试件,横置于压力机的承压板上,且在试件上、下承压面上各放一根垫条,然后以一定的加荷速率加压,直到试件破坏从而测出岩石抗拉强度的试验。
[填空题]37岩石的抗剪强度
参考答案:
在剪切荷载作用下,岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力。
[填空题]38岩石的抗拉强度
参考答案:
岩石试件在单向拉伸时能承受的最大拉应力。
[填空题]39对顶锥破坏
参考答案:
试件在轴向压应力作用下,由于试件端部横向约束,形成的锥形剪切破坏。
[填空题]40直剪试验
参考答案:
将试件放在直剪仪上,试验时,先在试件上施加法向压力,然后在水平方向逐级施加水平剪力,直到试件破坏从而求得试件抗剪强度的试验方法。
[填空题]41在岩石的单轴压缩试验中,试件的高径比、尺寸、加载速率怎样影响岩石的强度?
参考答案:
一般说来,高径比越大,岩石的强度越低。
试件尺寸越大,岩石强度越低。
加荷速率越大,岩石的强度越大。
[填空题]42请描述岩石单轴抗压强度试验的制样、试验、资料整理的过程和计算方法。
参考答案:
准备至少6个取自同一地点的试件,试件用圆柱形,试件的断面尺寸,圆柱形试件尺寸直径一般D=5cm,试件的高度h=(2~
2.5)D,试件端面应当平整光滑,两端面应平行。
试验前用游标卡尺在试件不同高度位置和不同直径方向仔细测量试件直径,取平均直径作为计算直径。
将试件两端抹上黄油后置于有球星压头的试验机上,试验时以每秒
0.5~
0.8MPa的加荷速率加荷,直到试件破坏,按σc=P/A计算抗压强度。
式中:
σc:
岩石单轴抗压强度。
P:
岩石试件破坏时的荷载。
A:
试件的横断面面积。
重复进行6次,取强度平均值。
[填空题]43请描述岩石倾斜板剪切试验的制样、试验、资料整理的过程和计算方法。
.
参考答案:
试件尺寸为10cm×10cm×5cm,最大的有达30cm×30cm×30cm的,试验时采用多个试件,在楔形剪切仪上进行试验,分别以不同的角度进行,对应于一个角度得出一组σ和τ值。
σ=P(cosα+fsinα)/Aτ=P(sinα-fcosα)/A绘制τ-σ曲线,当σ变化范围圈套时,τ-σ为一条曲线,但当σ<10MPa时可视为直线,可求出c和υ值。
[填空题]44什么叫岩石?
什么叫岩体?
它们之间的区别何在?
参考答案:
岩石,是组成地壳的基本物质,它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。
岩体,是指一定工程范围内的自然地质体,它经历了漫长的自然历史过程,经受了各种地质作用,并在地应力的长期作用下,在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹(不整合、褶皱、断层、层里、节理、劈理等不连续面。
岩石和岩体的重要区别就是岩体包含若干连续面,岩体的强度远低于岩石强度。
[填空题]45什么叫岩石力学?
其研究内容是什么?
研究方法有哪些?
参考答案:
岩石力学是研究岩石及岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏的规律,并在工程地质定性分析的基础上定量地分析岩体稳定性的一门学科。
岩石力学研究的内容:
(1)基本原理,包括岩石的破坏、断裂、蠕变及岩石内应力、应变理论等的研究;
(2)实验室试验和现场原位试验,包括各种静力和动力方法,以确定岩块和岩体在静力和动力作用下的性状及tanti内的初始应力;
(3)在实际应用方面,包括地表岩石地基的稳定和变形问题、岩石边坡的稳定性等问题的研究。
研究方法有科学实验和理论分析相结合的方法。
[填空题]46岩石的容重、密度取决于何种因素?
与岩石的力学性质有何相关性?
参考答案:
岩石的容重、密度取决于组成岩石的矿物成分、孔隙大小以及含水量。
岩石的重度在一定程度上反映出岩石力学性质的优劣,通常岩石的重度愈大,其力学性质愈好。
[填空题]47岩石的比重取决于何种因素?
参考答案:
岩石的比重取决于组成岩石的矿物的相对密度,岩石中重矿物越多其比重越大,大部分岩石比重介于
2.50~
2.80之间。
[填空题]48岩石的吸水率取决于何种因素?
与岩石力学性质有何关系?
参考答案:
岩石吸水率大小取决于岩石中孔隙数量多少和细微裂隙的连通情况。
吸水率愈大,岩石的力学性能就愈差。
[填空题]49岩石的饱水指标与岩石的抗冻性有何相关性?
参考答案:
岩石饱水指标反映岩石中张开型裂隙和孔隙的发育情况,对岩石的抗冻性有较大影响。
饱水系数(吸水率与饱水率百分比)一般在
0.5~
0.8之间。
试验表明,饱水系数<91%时,可免遭冻胀破坏。
[填空题]50岩石的软化、膨胀和崩解的机理是什么?
参考答案:
它们与岩石的力学性质有何关系?
答:
岩石的软化机理,由于水分子进入颗粒间的间隙而消弱了颗粒间的联结造成的;崩解机理,由于水花过程中消弱了岩石内部结构的联结引起的;膨胀机理,经水化作用后相邻颗粒间产生的契劈效应,当契劈作用力大于结构联结力,岩石显示膨胀性。
岩石的软化、崩解和膨胀性质越好,岩石力学性质就越差。
[填空题]51岩石的吸水性与空隙率有什么关系?
参考答案:
因为岩石中包含空隙,才导致岩石吸水性的存在。
空隙越多,吸水性越明显。
岩石的吸水率是在常温常压下进行的,水只能进入大开空隙,而小开空隙和闭空隙水不能进入,因此它与大开空隙率有关。
岩石的饱和吸水率在高压(或真空)条件下浸水,一般认为水能进入所有开空隙中,因此它与开空隙率有关。
[填空题]52何谓岩石强度,取决于哪些因素?
参考答案:
岩石在荷载作用下破坏时所承受的最大荷载应力称为岩石的强度。
岩石的强度决定于很多因素,岩石结构、风化程度、水、温度、围压大小、各向异性等都影响岩石的强度。
[填空题]53岩石的抗压、抗拉、抗剪指标试验方法各有哪些,有何优缺点?
参考答案:
抗压指标试验方法有直接单轴抗压试验,普通三轴试验和真三轴试验。
抗拉指标试验有直接抗拉试验(缺点:
试样制备困难,且不易与拉力机固定),霹雳法(优点:
简单易行,只要有普通压力机就可以进行试验)。
抗剪指标试验方法有直接剪切试验(缺点:
强度曲线并不是绝对严格的直线),契形剪切试验,三轴压缩试验(优点:
结果较精确)。
[填空题]54试件的大小、形状是如何影响岩石的力学性质的?
原因是什么?
参考答案:
试件的形状、和尺寸大小对强度的影响主要表现在高径比hd或高宽比hs和横断面积上。
试件太长、高径比太大,会由于弹性不稳定提前发生破坏,降低岩石的强度。
试件太短,又会由于试件端面与承压板之间出现的摩擦力会阻碍试件的横向变形,使试件内部产生约束效应,以致增大岩石的试验强度。
试件横断面积减小,会相应地增大端部约束效应,因而强度也会有所提高。
[填空题]55影响岩石单轴抗压强度有哪些?
参考答案:
试件的形状、尺寸、加载速率、加压板与试件之间产生的摩擦力[填空题]56在不同应力状态下,岩石可以有几种破坏形式?
参考答案:
压缩破坏;拉伸破坏;剪切破坏
[填空题]57岩石的膨胀、扩容和蠕变等性质间有何异同点?
参考答案:
都是岩石形状改变的一种类型,膨胀和扩容时岩石的体积会增大,扩容和蠕变时需要受力
[填空题]58岩石的块体密度可采用规则试件的()、不规则试件的蜡封法测定。
参考答案:
量积法
[填空题]59岩石的颗粒密度属实测指标,常用()进行测定。
参考答案:
比重瓶法
[填空题]60岩石的弹性变形特性常用()和泊松比μ两个常数来表示。
当这两个常数为已知时,就可用三维应力条件下的广义胡克定律计算出给定应力状态下的变形。
参考答案:
弹性模量E
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