朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁2大部分巖體屬于。A．均質延續材料B．非均質材料C．非延續材料D．非均質、非延續、各向異性材料提醒：不延續、非均質、各向異性、非彈性是巖體材料的主要特點，也是區別于其他人工材料的主要特征，應結合這些特征挑選準確答案。答案：D3巖石的彈性模量普通指。A．彈性變形曲線的斜率B．割線模量C．切線模量D．割線模量、切線模量及平均模量中的任一種提醒：因為巖石并非徹低的線彈性材料，彈性變形階段巖石的應力與應變關系曲線并非線性，所以彈性模量不能采用傳統主意舉行計算，國際巖石力學學會建議采用割線模量，切線模量以及平均模量中任何一種來表示。答案：D4巖石的割線模量和切線模量計算時的應力水平為。A.σc/3B.σc/2C.σc/5D.σc提醒：計算割線模量或切線模量時，按照國際巖石力學學會的建議，應力水平應統一為巖石單軸抗壓強度的1/2大小。答案：B5因為巖石的抗壓強度遠大于它的抗拉強度，所以普通情況下，巖石屬于。A．脆性材料B．延性材料C．堅硬材料D．脆性材料，但圍壓較大時，會展示延性特征提醒：巖石普通被認為是脆性材料，然而巖石在三向壓應力下的變形破壞特征表明，當圍壓較大時，巖石在破壞前會產生很大的塑性變形，表現出類似于延性材料的變形特性。答案：D6巖體的強度小于巖石的強度主要是因為。A．巖體中含有大量的不延續面B．巖體中含有水C．巖體為非均質材料D．巖石的彈性模量比巖體的大示：巖石與巖體的主要區別在于巖石中含有各種結構面，巖石是延續材料，巖體屬于不延續材料，這些不延續面的存在是導致巖體強度降低的主要緣故。答案：A7巖體的尺寸效應指。A．巖體的力學參數與試件的尺寸關系不大B．巖體的力學參數隨試件的增大而增大的現象C．巖體的力學參數隨試件的增大而減小的現象D．巖體的強度比巖石的小提醒：巖體的強度或彈性模量等力學參數隨試件尺寸的增大而減小，這是巖體特有的特性，尺寸效應指的就是這種現象。答案：C8剪脹（或擴容）表示。A．巖石體積不斷減小的現象B．裂隙逐漸閉合的一種現象C．裂隙逐漸張開的一種現象D．巖石的體積隨壓應力的增大逐漸增大的現象提醒：巖石在受壓時，體積隨壓應力的增大而逐漸增大的現象叫剪脹。答案：D9剪脹（或擴容）發生的緣故是因為。A．巖石內部裂隙閉合引起的B．壓應力過大引起的C．巖石的強度太小引起的D．巖石內部裂隙逐漸張開和貫通引起的提醒：巖石在受壓過程中，隨著壓應力的不斷增大，內部會產生大量新裂紋，這些微裂紋隨著應力的增大會逐漸張開、滑移與貫通，從而會導致體積增大。答案：D10巖石的抗壓強度隨著圍壓的增大。A．而增大B．而減小C．保持不變D．會發生突變提醒：在三向壓應力作用下，巖石的強度顯然大于單向壓應力條件下的強度，這是巖石的一個主要特點。答案：A11劈裂實驗得出的巖石強度表示巖石的。A．抗壓強度B．抗拉強度C．單軸抗拉強度D．剪切強度提醒：因為劈裂實驗時，破碎面上的應力狀態為拉壓應力狀態，所以由此得出的強度不能稱作單軸抗拉強度，普通稱為抗拉強度。答案：B12格里菲斯準則認為巖石的破壞是因為。A．拉應力引起的拉裂破壞B．壓應力引起的剪切破壞C．壓應力引起的拉裂破壞D．剪應力引起的剪切破壞提醒：格利菲斯準則認為，不論巖石的應力狀態如何，巖石的破壞都是因為微裂紋附近的拉應力超過了巖石的抗拉強度所至。答案：A13格里菲斯強度準則不能作為巖石的宏觀破壞準則的緣故是。A．它不是針對巖石材料的破壞準則B．它認為材料的破壞是因為拉應力所致C．它沒有考慮巖石的非均質特征D．它沒有考慮巖石中的大量微裂隙及其互相作用提醒：巖石內部含有大量微裂紋、微孔隙，單個裂紋的開裂難于導致巖石的整體宏觀破壞，格里菲斯準則只考慮單個的微裂紋，不考慮眾多微裂紋之間的互相作用。答案：D14巖石的吸水率是指。A．巖石試件吸入水的質量和巖石天然質量之比B．巖石試件吸入水的質量和巖石干質量之比C．巖石試件吸入水的質量和巖石飽和質量之比D．巖石試件天然質量和巖石飽和質量之比提醒：此題考的是巖石吸水率的定義，即巖石飽和前后的質量比。答案：B15已知某巖石飽水狀態與干燥狀態的抗壓強度之比為0.72，則該巖石。軟化性強，工程地質性質不良B．軟化性強，工程地質性質較好C．軟化性弱，工程地質性質較好D．軟化性弱，工程地質性質不良提醒：按照巖石軟化系數的大小可以區別巖石的軟化性強弱，通常以0.75為界，大于0.75為弱，否則為強。答案：A16當巖石處于三向應力狀態，且m比較大的時候，普通應將巖石考慮為。A．彈性體B．塑性體c．粘性體D．徹低彈性體提醒：按照巖石三軸壓縮實驗結果的分析可以發現，巖石的變形特性會隨著圍壓的提高而逐漸發生改變，圍壓越大，巖石的塑性流動特征越顯然，即隨著圍壓的增大，巖石會由脆性逐漸變為延性材料。答案：B17在巖石抗壓強度實驗中，若加載速率增大，則巖石的抗壓強度。A．增大B．減小C．不變D．無法判斷提醒：研究表明，巖石的強度會隨著加載速率的增大而增大。答案：A18按照庫侖強度理論，巖石破壞時破碎面與最大主應力作用方向的夾角為。A.45oB.45o+φ/2C.45o–φ/2D.60o提醒：庫侖強度理論假設巖石的破壞為壓應力作用下的剪切破壞，且剪切破壞面的方向與最大主應力之間的夾角為45。-Sp/2。答案：C19在巖石的含水率實驗中，試件烘干時應將溫度控制在。A.90～105℃B.100-105℃C.100～110℃D.105～110℃提醒：測量巖石的密度、重度以及含水率時，普通都要求把試件放在108℃恒溫的烘箱中至少烘干24h。答案：D20按照格理菲斯強度理論，脆性巖體破壞的主要緣故是。A．受拉破壞B．受壓破壞C．彎曲破壞D．剪切破壞提醒：格理菲斯認為，不論外界是什么應力狀態，材料的破壞都是因為拉應力引起的拉裂破壞。答案：A21在缺乏實驗資料時，普通取巖石抗拉強度為抗壓強度的。A.1/2～1/5B.1/10～1/20C.2-5倍D.10-50倍示：通常巖石的抗壓強度是抗拉強度的10—20倍。答案：B22用格里菲斯理論評定巖坡中巖石的脆性破壞時，若逼近坡面作用于巖層的分布力為P，巖石單軸抗拉強度為R．，則下列哪種情況下發生脆性破壞？A.P>3R,B.P>8R,C.P>16R,D.P>24R,提醒：由格理菲斯強度準則可以推出巖石抗壓強度是抗拉強度8倍的結論，格理菲斯準則認為巖石的破壞屬于脆性破壞。答案：B23在單向壓應力作用下，堅硬巖石的破壞通常屬于。A．劈裂破壞B．彎曲破壞C．塑性破壞D．脆性破壞提醒：巖石為脆性材料，在單軸抗壓實驗中，硬巖的破壞形式普通為脆性破壞，不會發生其他形式的破壞。答案：D24某巖石的實測應力一應變關系曲線（峰前段）開始為上凹形曲線，隨后變為直線，直到破壞，沒有顯然的屈服段，則該巖石為。A．彈性硬巖B．塑性軟巖C．彈塑性巖石D．塑彈性巖石提醒：此題要求考生對巖石變形特性有全面的了解，并對巖石應力一應變曲線的特征有一定的認識。普通彈性硬巖的應力一應變曲線為近似直線，而塑性軟巖的應力一應變曲線比較平緩，本題中的曲線顯然分為兩部分，前部平緩，展示塑性巖石特征，后部近似直線，展示彈性硬巖特征。答案：D25在巖石單向抗壓實驗中，試件高度與直徑的比值h/d和試件端面與承壓板之間的摩擦力在下列哪種組合下，最容易使試件展示錐形破碎。A．h/d較大，摩擦力很小B．h/d較小，摩擦力很大C．h/d的值和摩擦力的值都很大D．h/d的值和摩擦力的值都很小提醒：試件h/d值越小，即試件越短，試件內部應力分布越不勻稱。端面的摩擦力越大，對試件側向膨脹的約束也越大。試件內部應力分布越不勻稱，限制端面側向膨脹的約束力越大，試件越容易發生錐形破碎。答案：B26巖石在破碎并產生很大變形的情況下。A．不具有任何強度B．仍具有一定的強度C．惟獨一定的殘余強度D．只具有很小的強度提醒：從巖石的全應力與應變關系曲線可以看出，當應力超過了巖石的峰值強度以后，巖石固然已經發生破壞，但仍具有一定的承載能力，而且隨著塑性變形的增大，承載能力逐漸降低。這是巖石材料的基本力學特性。答案：B27巖石的吸水率是指。A．巖石吸入水的質量與巖石試件體積之比B．巖石吸入水的質量與巖石試件的總質量之比C．巖石吸入水的體積與巖石試件的體積之比D．巖石吸入水的質量與巖石試件的固體質量之比提醒：回答此問題必須清晰吸水率的定義，吸水率是指吸入水的質量與巖石固體質量之比。答案：D28巖石的含水率表示。A.巖石孔隙中含有水的體積與巖石試件的總體積之比B．巖石孔隙中含有水的質量與巖石試件固體質量之比C．巖石孔隙中含有水的體積與巖石試件的總質量之比D．巖石孔隙中含有水的質量與巖石試件的總體積之比提醒：巖石的含水率應為孔隙中水的質量與巖石固體質量之比，并不是體積比。答案：B29巖石的軟化系數表示。A．干燥狀態下的單軸抗壓強度與飽和單軸抗壓強度之比B．干燥狀態下的剪切強度與飽和單軸抗壓強度之比C．飽和單軸抗壓強度與干燥狀態下的抗壓強度之比D．飽和單軸抗壓強度與干燥狀態下的單軸抗壓強度之比提醒：軟化系數表示巖石遇水后強度降低的程度，因此應該是飽和單軸抗壓強度與干燥條件下的單軸抗壓強度之比。答案：D第二節巖體工程分類（一）巖體工程分類的目的目前國內外在地下工程的設計與計算，主要還處于工程類比階段，多數計算還處在按照各自的工程經驗，提出經驗公式，其中包括圍巖壓力的計算公式。這些經驗公式大致可分為以下三類：(1)通過大量的塌方調查，尋求各種不同地質條件與塌方高度的關系，換算為圍巖壓力，以經驗公式的形式表達出來。(2)通過大量支護結構物上的壓力測量，尋求各種不同地質條件與支護上壓力的關系，并以經驗公式的形式表達出來。(3)通過當前工程實驗段量測其支護上的壓力作為本工程設計之用。經驗的工程類比首先要求對圍巖的工程地質情況加以區別，然后才干給出相應的經驗公式或經驗數據。因此首先要對圍巖舉行工程分類。巖體工程分類主意的基本目的主要包括：①將巖體分成形態類似的組；②對了解巖體特性提供可靠的根據；③對解決實際工程問題，提供須要的定量數據，以便舉行巖石工程的計劃和設計；④為所有協助巖石力知識題的科技人員，在學術交流上提供有效的共同基礎。按照用途不同，工程巖體分類有通用的分類和專門的分類兩種。通用的分類是較少針對性、原則和大致分類，是供各學科領域及國民經濟各部門籠統使用的分類。例如，水利水電工程須著重考慮水的影響，而對于修建在地下的大型工程來講，須考慮地應力對巖體穩定性的影響。總之，工程巖體分類是為一定的詳細工程服務的，是為某種目的編制的，它的分類內容和分類要求是為分類目的而服務的。（二）工程巖體分類的原則目前，在國際上，工程巖體分類的一個顯然趨勢是利用按照技術手段獲取的“綜合特征值”來反映巖體的工程特性，用它來作為工程巖體分類的基本定量指標，并力求與工程地質勘察和巖體測試工作相結合，用一些容易的主意，疾馳判斷巖體工程性質的好壞，按照分類要求判定類別，以便采取相應的工程措施。（三）工程巖體分類的自立因素分析舉行工程巖體分類首先要決定影響巖體工程性質的主要因素，尤其是自立的影響因素。從工程觀點來看，影響巖體工程性質的因素，起主導及控制作用的有如下幾個方面。1．巖石材料的質量巖石材料的質量，是反映巖石物理力學性質的根據，也是工程巖體分類的基礎。從工程實踐來看，主要表現在巖石的強度和變形性質方面。按照室內巖塊實驗，可以獲得巖石的抗壓、抗拉、抗剪和彈性參數及其他指標。2．巖體的殘破性巖體工程性質的好壞，基本上不取決于或很少取決于組成巖體的巖塊的力學性質，而是取決于受到各種地質因素和各種地質條件影響形成的各種剛強結構面（簡稱節理）和其間的充填物質，即它們本身的空間分布狀態，包括結構面的組數、間距及單位體積巖體中的節理數。目前，在巖體分類中能定量地反映結構面影響因素的主意有二：一為結構面特征的統計結果，包括節理組數、節理間距、體積裂隙率以及結構面的粗糙程度及其充填物的情況，都是工程巖體分類應用的重要參數；二為巖體的彈性波（主要為縱波）的速度。縱波速度能綜合反映巖體的殘破性，所以彈性波速度也往往是工程巖體分類的一個重要參數。風化作用，實質上是一種對結構面的影響。當工程處于地表，如邊坡穩定、壩基、土木工程等，則必須考慮因為風化作用對巖體的影響；對地下工程，則可較少考慮。目前，在工程巖體分類中，往往只是定性地考慮風化作用的影響，缺乏有效的定量評價主意。3．水的影響水對巖體質量的影響，主要表現為兩個方面：一是使巖石及結構面充填物的物理力學性質惡化；二是沿巖體結構面形成滲透，影響巖體的穩定性。就水對工程巖體分類的影響而言，尚缺乏有效的定量評價主意，普通使用定壯與定量相結合的主意。4．地應力對工程巖體分類來說，地應力是一個自立因素。但它難于測量，它對工程的影響程度也難于決定。在我國西南、西北高地應力地區，會浮上有高地應力而產生的異常問題。但在普通的工程巖體分類中，此因素考慮得較少。目前，對地應力因素往往只能在綜合因素中反映，如縱波波速、位移量等。5．某些綜合因素在工程巖體分類中，一是用隧洞的自穩時偶爾塌落量來反映工程的穩定性；二是應用巷遭頂面的下沉位移量來反映工程的穩定性。這些因素只是巖石質量、結構面、水、地應力等因素的綜合反映。在有的巖體分類中，把它作為巖體分類以后的巖體穩定性評價來考慮。綜上所述，目前在工程巖體分類中，作為評價的自立因素惟獨巖石質量、巖體結構面和水的影響三項，地應力影響只能在綜合因素中反映。二、工程巖體代表性分類系統推薦（一）按巖石質量指標巖石質量指標RQD由Deere于1963年提出，后來由他自己和其他人逐步完美。RQD是以修正的巖芯采集率來決定的，巖芯采集率就是采取巖芯總長度與鉆孔長度之比。而RQD，即修正的巖芯采集率是選用盡整的、其長度不小于10cm的巖芯總長度之比，并用百分數表示，即式中：l——長度大于10cm的巖芯單節長度；L-同一巖層中的鉆孔長度。工程實踐說明，RQD是一種比巖芯采集率更好的指標，它反映了巖體殘破性的好壞，目前已被廣泛應用于巖土工程，它具有容易、實用的特點。按照它與巖體質量之RQD值的大小來描述巖體的質量，巖體分級標準如表19-11所示。以彈性波（縱波）速度分類彈性波在巖體中的傳揚，顯然與在均質、各向同性及殘破的巖石中不同，巖體中的結構面的存在一方面使波速顯然下降，而且會使其傳揚能量有不同程度的消耗，所以，彈性波的變化能反映巖體的結構特征和殘破性。（三）節理巖體的RMR分類主意該法是由南非科學和工業研究委員會(CSIR)的Bieniawski在1976年提改，逐漸趨于完美的一種綜合分類主意。當本來的RMR分類在實際應用。以后，Bieniawski對自己的分類舉行了修改，修改后的分類系統考慮以下5個基本分類參數(見表19-13)：1．殘破巖石材料的強度2．巖石質量指標(RQD)3．節理間距節理一詞指的是所有不延續的結構面，它可能是節理、斷層、層理面以及其他剛強面。4．節理情況這個參數考慮了節理寬度或開口寬度、延續性、表面粗糙度、節理面的情況（軟或硬）以及所含的充填物等因素。5．地下水情況按照顧見到的隧道涌水量、裂隙水壓力與巖體主應力之比，或用對地下水條件的某個普通性的定性觀測結果，來考慮地下水流對開挖體穩定性的影響。RMR分類系統采用對各個參數評分的主意，即對每一參數均按照表19-13所示規定逐一給出評分值，然后將各個參數的評分值相加，就得到巖體的總評分值。總評分值決定后，還必須按節理方位的不同作出適當修正（見表19-14）。表19-15列出了各種不同總評分值的巖體類別、巖性描述及地下開挖體不加支護而能保持穩定的時光和巖體強度參數。表19-14的解釋見表19-16。另外，Bieniawski還給出了隧洞未支護跨度的穩定時光與RMR分類指標的關系（見圖19-42），據此，只要決定了巖體的評分值，就可以預計在要求期限內巖體能夠保證穩定的最大跨度值，或是給定跨度情況下，不支護時巖體能夠穩定的時光。RMR巖體分類主意十分重視巖體結構面的影響。因此對巖體質量的評價比較符合工程實際情況。但是在地應力比較高的地區，最大應力作用在節理表面上的角度對圍巖穩定性的影響程度往往比數量更重要，這時應力控制著巖體的變形與破壞，而Bieniawski在舉行巖體評分時卻未賦予考慮，這就使RMR分類法的適用范圍受到一定的限制。（四）隧道質量指標Q挪威巖土工程研究所(NorwegianGeotechnicalInstitute)的Barton、Lien和Lunde等人，按照過去的地下開挖工程穩定性的大量實例，提出了決定巖體隧道開挖質量指標的主意，此指標Q的數值按下式計算、Q=PQD式中：RQD-Deere的巖石質量指標’Jn一一節理組數；Jr——節理粗糙度系數；Js——節理蝕變影響系數；Jw——節理水折減系數；SRF-應力折減系數。第一項比值(RQD/J。)代表巖體結構的影響，可作為塊度或粒度的粗略量度，其兩個極值（10010.5和10/20）相差400倍。第二項比值(Jr/Js)表示節理壁或節理充填物的粗糙度和摩擦特性。這個比值對于直接接觸的未蝕變粗糙節理是比較有利的。可以預計，這類節理面的強度將臨近于峰值強度，一旦發生剪切錯動，這個節理勢必發生急劇的擴容，因而對隧道穩定性異常有利。當巖石節理帶有粘土質礦物籠罩層和含有充填薄層時，其強度顯著降低。然而，倘若浮上了極小的剪切位移后，節理壁彼此接觸到一起，則這種接觸可能成為防止隧道總算破壞的重要因素。第三項比值(Jw/SRF)由兩個應力參數組成：(1)SRF