岩石力学与石油工程题目与答案

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1、第二章1，名词解释：岩体结构、岩体结构面、RQD2，结构面按其成因通常分为哪几种类型，各有什么特点？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，简述工程岩体分类的目的5，如何通过岩体分级确定岩体的有关力学参数？第三章1，名词解释：孔隙比、孔隙率、吸水率、渗透性、抗冻性、扩容、蠕变、松弛、弹性后效、长期强度、岩石的三向抗压强度 孔隙率n：岩石试样中孔隙体积Vv与岩样总体积V之比。 孔隙比e：指孔隙的体积VV与固体的体积Vs的比值吸水率Wa：指干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量Ww与岩样干重量Ws的百分率。wa=WW / 

2、Ws=（Wo-Ws）/ Ws ×100%渗透性：指在水压力作用下，岩石的孔隙和裂隙透过水的能力。渗透系数的量纲与速度的量纲相同。岩石的抗冻性：指岩石抵抗冻融破坏的性能。扩容：在岩石的单轴压缩试验中，当压力达到一定程度以后，岩石中的破裂或微裂纹继续发生和扩展，岩石的体积应变增量由压缩转为膨胀的力学过程，称之为扩容 蠕变：指在应力不变的情况下，岩石的变形随时间不断增长的现象。 松弛：是指当应变不变时，岩石的应力随时间增加而不断减小的现象弹性后效：是指在加荷或卸荷条件下，弹性应变滞后于应力的现象长期强度：指长期荷载（应变速率小于10－6／s）作用下岩石

3、的强度。岩石的三向抗压强度：岩石在三向同时受压时每个单向分别的强度极限2，岩石的结构和构造有何区别？岩石颗粒间的联结有哪几种？答：岩石结构：岩石中的矿物的结晶程度，颗粒大小，和形状以及彼此间的组合方式叫结构。(例如岩浆岩有：等粒结构，玻璃质结构等)岩石构造：岩石中矿物集合体之间或集合体和岩石其他组成部分之间的排列方式以及填充方式叫构造.（岩浆岩的块状构造，沉积岩的层状构造等）结构说的是细节构造说的是整体3，岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？4，影响岩石强度的主要试验因素有哪些？1温度，一般而言，随温度的升高，岩石的延性加大，屈服点降低，强

4、度也降低。2加载速度，加载速度队岩石的变形性质和强度指标有明显的影响：加载速度越快，测得的弹性模量越大，强度指标越高。3受力状态，岩石的脆性和塑性并非岩石固有的性质，而与岩石的受力状态有关，随着受力状态的变化，其脆性和塑性是可以相互转化的，强度指标也随之变化。5，岩石破坏有哪些形式？对各种破坏的原因作出解释。答：试件在单轴压缩载荷作用破坏时，在试件中可产生三种破坏形式6，什么是岩石的全应力－应变曲线？什么是刚性试验机？为什么普通材料试验机不能得出岩石的全应力－应变曲线？ 答：全应力应变曲线：能显示岩石在受压破坏过程中的应力、变形特性，特别是破坏后

5、的强度与力学性质 的变化规律。刚性试验机是材料试验机的一种,这种新型的试验机,有助于研究材料破坏以后的强度和变形性质,以及研究在岩体中开挖时支护与围岩、联合作用的机理。由于材料试验机的刚度小，在试件压缩时，其支柱上存在很大的变形和变形能，在试件快要 破坏时，该变形能突然释放，加速试件破坏，从而得不出极限压力后的应力应变关系曲线。7，什么是岩石的弹性模量、变形模量和卸载模量？8，在三轴压力试验中岩石的力学性质会发生哪些变化？9，岩石的抗剪强度与剪切面上正应力有何关系？答：S =s×tgf+C 岩石的抗剪切强度S 与正应力s成正比10，简要叙述库仑、

6、莫尔和格里菲斯岩石强度准则的基本原理及其之间的关系。11，简述岩石在单轴压力试验下的变形特征。答：全应力-应变曲线可分为四个阶段： （1）孔隙裂隙压密阶段(OA)：岩石试件中的孔隙裂隙被压密，形成早期的非线形变形，σ -ε 曲线呈 上凹型。 （2）弹性变形至微弹性裂隙 稳定发展阶段(AC)：该阶段的应力-应变曲线近似为直线。 其中AB段为弹性变形阶段，BC段为 微破裂稳定发展阶段。 （3）非稳定破坏发展阶段(CD)：C点是岩石从弹性变为塑性的转折点，称为屈服点。该点相应的应力为 屈服应力。该阶段中，微裂隙的发展出现了质的变化，破裂不断发展，直至试

7、 件完全破坏。 （4）破裂后阶段(D点以后)： 轴压力达到试件的峰值强度后，试件内部结构遭到破坏，但试件基本保 持整体状。之后，裂隙快速发展，形成宏观断裂面，试件承载能力随变形增大 而迅速下降，但并不为零，说明破裂的岩石仍具有一定的承载力12，简述岩石在反复加、卸载下的变形特征。答： 对于线弹性岩石，反复加载和卸载时的应力应变路径完全相同，对于完全弹性岩石，反复加载和 卸载时的应力应变路径完全相同，但是应力应变关系是曲线。对弹性岩石，加载与卸载曲线不重 合，但反复加载和卸载时的应力应变路径总是服从此环路的规定。 非弹性体岩石：在弹性范围内服从弹性

8、岩石的变形特征，当卸载点P 超过屈服点时，卸载曲线与 加载曲线不重合，形成塑性滞回环。 等荷载循环加载、。塑性滞回环随着加载卸载次数的增