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《岩石力学》课程综合练习题

《岩石力学》课程综合练习题

绪论

一、名词解释

1.岩石力学

岩石力学是研究岩石和岩体力学性能的理论和应用的科学，它是力学的一个分支，是探讨岩石和岩体对其周围物理环境中力场的反应。

2.静岩压力

　地球内部在不同深度处单位面积地球内部岩石压力基本上保持平衡，类似于静水压力；其数值与该处上覆岩石的总重量相等，称为静岩压力，其大小可用P=ρgh来表达，即静岩压力（P）等于某一深度（h）、该处上覆物质平均密度（ρ）与平均重力加速度（g）的乘积。

二、简答题

1岩石具有哪三种特性？

①非均质性；②不连续性。

岩体不但有微观的裂隙，而且有层理、片理、节理以至于断层等不连续面；③各向异性。

2怎样理解岩石的多相体？

岩石是由岩石骨架和孔隙组成。

岩石骨架是固体，孔隙里面充满了流体，流体包括油气水。

所以，岩石是由固体和流体组成的，是固液两相或固液气三相，所以岩石是多相体。

3.岩石力学的复杂性体现在什么地方？

岩石力学的复杂性表现在：

⑴岩石具有局部破坏特性；⑵尺寸效应；⑶抗拉强度比较小；⑷地下水的影响；⑸风化；⑹岩体外载的不确定。

4.钻井中有哪些问题与岩石力学有关？

①井壁稳定问题，包括井眼缩径、井壁坍塌、井漏等；②岩石破碎问题，包括岩石的剪切破坏与抗压破坏等。

第一章应力与应变

一、选择题

1、在地下，岩石所受到的应力一般为（B）。

A、拉应力B、压应力C、剪应力

二、名词解释

1、什么是面力？

什么是体力？

所谓面力指的是作用在物体表面上的力，如压力、摩擦力等。

体力指布满在物体内部各质点上的力，如重力、惯性力、电磁力等。

2、什么是正应力？

什么是剪应力？

作用力与受力面的关系可以呈任意方向，如果作用力是沿着受力面的法线方向，作用力就称为法向力，除以受力面的面积得到的值就是正应力值。

如果作用力与受力面的法线方向垂直，即与受力面平行，作用力就称为剪切力，除以受力面的面积得到的值就是剪应力值。

3、什么是第一正应力不变量？

第一正应力不变量用I1表示，它不随坐标选择的不同而变化。

I1=σx+σy+σz=σ1+σ2+σ3

三、简答题

1、应力的正负是怎样规定的？

岩石力学中，①正应力以压应力为正，拉应力为负；②剪应力以使物体发生逆时针转动为正，反之为负；③θ角以x轴正向沿逆时针方向转动所形成的夹角为正，反之为负。

2、一个点的平衡状态需满足哪两个平衡？

一是满足力的平衡，二是满足力矩的平衡。

3、怎么理解受力单元体？

由于岩石的破坏具有局部性的特点，所以采用受力单元体的方式来进行分析，找到受力单元体破坏的方位，从而对整体岩石的破坏进行分析。

4、应力的两个下标各表示什么含义？

应力的第一个下标表示应力所在面的外法线方向；第二个下标表示应力的方向。

由于正应力的两个下标一样，所以可用一个下标来表示。

5、画出二维应力受力体的受力图。

所谓二维应力状态，是指与第三角标有关的应力分量皆为零的状态，即

33=

32=

31=0

这也就是通常所指的平面应力状态。

6、什么是剪应力互等定理？

在两个互相垂直的平面上，两个相反的剪应力必然成对存在，且大小相等，方向相反。

7、什么是主应力和主平面？

面元上只有正应力，剪应力等于零时，面元的法线方向称为主方向，相应的正应力称为主应力，主应力所在的平面称为主平面。

8、什么是莫尔应力圆？

莫尔应力圆由莫尔（Mohr）于1914年提出。

以正应力（σ）和剪应力（τ）为直角坐标系的圆上各点表示点在不同方位上的应力状态。

其圆心为［（σ1+σ3）/2,0］，半径为（σ1-σ3）/2，与σ轴交于两点，即σ1和σ3。

不同的应力状态可用一系列的圆来表示。

9、θ表示什么含义？

θ表示最大主应力与截面的法线方向的夹角。

四、计算题

1、如果知道了地下岩石某一点的平面应力状态如下：

（1）画出应力莫尔圆；

（2）计算

（1）应力莫尔圆

（2）如图可知：

2、如果知道了地下岩石某一点的平面应力状态如下：

（1）画出应力莫尔圆；

（2）计算

解：

（1）应力莫尔圆

（2）如图可知：

第二章岩石组成与岩石物理性质

一、填空题

1、沉积岩按沉积类型可分为（碎屑沉积岩）、（结晶沉积岩）、（生物沉积岩）。

二、选择题

1、下列关于孔隙度的大小排列正确的是（C）

A、绝对孔隙度>流动孔隙度>连通孔隙度

B、流动孔隙度>连通孔隙度>绝对孔隙度

C、绝对孔隙度>连通孔隙度>流动孔隙度

2、由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度。

所以岩石属于（D）

A脆性材料B延性材料

C坚硬材料D脆性材料，但围压较大时，会呈现延性特征

3、岩体的尺寸效应是指（C）。

A.岩体的强度和弹性模量与试件的尺寸没有什么关系

B.岩体的强度和弹性模量随试件的增大而增大的现象

C.岩体的强度和弹性模量随试件的增大而减少的现象

D.岩体的强度比岩石的小

三、判断改错题

1、砂岩中存在四种基本孔隙结构：

粒间孔隙、溶蚀孔隙、微孔隙和裂隙，其中微孔隙和裂隙属于次生孔隙。

×。

把“其中微孔隙”改为“其中溶蚀孔隙”。

2、岩石分为沉积岩、变质岩、火成岩三类，化石存在于这三类岩石中。

×。

把“这三类岩石”改为“沉积岩”。

3、以下三种孔隙度的关系为：

绝对孔隙度〉连通孔隙度〉流动孔隙度。

√。

4、岩体的渗透率是表征岩体介质特征的函数，与流体性质无关。

√

四、名词解释

1、重力密度

重力密度（γ）是指单位体积中岩石的重量，通常简称为重度。

这个指标通常由密度乘上重力加速度而得，其采用的单位为kN/m3。

2、岩石的孔隙比和孔隙度

岩石的孔隙比（e）指孔隙的体积Vv与固体体积Vs之比。

其公式为

岩石的孔隙度（Φ）指孔隙的体积Vv与试件总体积V的比值，以百分率表示。

其公式为

（%）

孔隙比和孔隙率存在如下关系：

3、岩石的渗透性

在压力作用下，岩石允许流体通过的性质称为岩石的渗透性。

它间接地反映了岩石中裂隙间相互连通的程度。

4、岩石

岩石是由一种或几种矿物按一定方式结合而成的天然集合体，如：

花岗岩是由石英、长石、和云母颗粒组成的。

5、砂岩的双孔隙

砂岩的双孔隙包括原生孔隙和次生孔隙。

6、岩石的粒度组成

岩石的粒度组成是指构成岩石的各种大小不同的颗粒含量，以百分数表示。

7、岩石的比表面积

岩石比表面积是指单位体积的岩石内颗粒的总表面积。

五、简答题

1、按照孔隙度值来划分或评价储集层，其标准是什么？

按照孔隙度值来划分或评价储集层，其标准是：

φ<5%极差储层

5%<φ<10%差储层

10%<φ<20%良好储层

φ>20%特好储层

2、怎样判别侵入岩和喷出岩？

一般说来，细粒火成岩大都是喷出岩，它们的温度先是急剧下降，然后至地面进行冷却；而粗粒火成岩多是侵入岩，它们的温度是逐渐冷却的。

所以可以用颗粒的粗细来判别侵入岩和喷出岩。

3、沉积岩是经过哪些作用形成的？

沉积岩是经过母岩风化、剥蚀、搬运、沉积作用后，又经过胶结、压固、重结晶、交代作用形成的。

4、什么是岩石的变质作用？

在地球内部高温或高压的情况下，先已存在的岩石发生各种物理、化学变化使其中的矿物重结晶或发生交互作用，进而形成新的矿物组合。

这种过程一般称之为变质过程，相应的这一作用叫做变质作用。

5、什么是成岩旋回？

由火成岩、沉积岩和变质岩的形成过程可以看出它们之间有着密切的联系，它们都是活动着的地球过程的产物，同时，随着地球上主要地质过程的演变，这三类岩石之间可以互相转变。

成岩旋回图

6、岩石的物理性质主要由哪三个方面的因素决定的？

一般说来，岩石的物理性质主要由三个方面的因素决定：

第一，岩石的组成，包括组成岩石的矿物成分，岩石内部的孔隙度，岩石的饱和状态和孔隙流体的性质等；

第二，岩石内部的结构，包括矿物颗粒的大小、形状及胶结情况，岩石内部的裂隙和其它不连续界面等；

第三，岩石所处的热力学环境，包括温度、压力和地应力场等。

7、什么是沉积岩的碎屑结构？

举例说明

碎屑岩是由单个颗粒通过胶结物胶结而成的，其中有大量的孔隙，常见的胶结物有钙质、硅质、泥质等，像砂岩等。

8、什么是沉积岩的结晶结构？

举例说明

结晶沉积岩的结构是由沉积过程中生成的晶体决定的，晶体形成一种紧密排列结构，原生孔隙小，如碳酸盐岩、盐膏岩等。

9、什么是变质岩的片状结构？

变质岩的片状结构是在高温高压下，由重结晶作用和各种矿物的分离作用而造成的明暗矿物间互带，如片麻岩。

10、碎屑沉积岩不同胶结物的胶结强度是怎样一个顺序？

对于碎屑沉积岩来说，其胶结物对强度影响程度最大，即其强度主要取决于矿物颗粒间的连接强度。

不同胶结物的连接强度不同：

硅质〉铁质＞钙质＞泥质。

六、计算题

1、假定岩石由半径为1mm的矿物小球按立方堆积（下图）组成，计算其孔隙度和孔隙比表面积。

再假定岩石由半径为1cm的矿物小球按立方堆积组成，计算其孔隙度和孔隙比表面积。

并讨论尺度效应。

解：

①对于半径为1mm的矿物小球立方堆积的岩石，取其边长为2mm的正方体，正好容纳1个矿物小球：

②对于半径为1cm的矿物小球立方堆积的岩石，取其边长为2cm的正方体，正好容纳1个矿物小球：

③经计算可知，对于半径不同的相同粒径的矿物小球按立方堆积时，其孔隙度都为48%，但孔隙比表面积却不一样。

岩石的颗粒越细，孔隙比表面积越大。

第三章岩石的力学性质及其影响因素

一、填空题

1、围压影响着岩石的残余强度。

随着围压加大，岩石的（抗压强度）、（弹性模量）、（残余强度）、（延性）都跟着增加。

2、如果将岩石作为弹性体看待，表征其变形性质的基本参数是（弹性模量）和（泊松比）。

3、当岩石孔隙度增大时，岩石强度（降低）；当围压增大时，岩石强度（增加）。

4、岩石的破坏取决于物理环境，包括（围压、温度、应变率、中间主应力及孔隙、孔隙压力）等，在低温、低围压及高应变率条件下，岩石往往表现为（脆性破坏）；而在高温、高围压及低应变率的条件下，岩石往往表现为（延性破坏或延性流动）。

5、垂直于岩石层面加压时，其抗压强度（大），弹性模量（大）；顺层面加压时的抗压强度（小），弹性模量（小）。

6、通常情况下，岩石的峰值应力及弹性模量随着应变率降低而（下降），而破坏前应变则随着应变率降低而（增加）。

二、选择题

1、围压增加，岩石的弹性模量（A）。

A、增大B、减小C、不变

2、岩石的峰值强度随围压的增加而（A）。

A、增大B、减小C、不变

3、岩石的变形能力越大，岩石的（B）越大。

A、脆性B、塑性C、刚性

4、剪胀（或扩容）表示（D）

A岩石体积不断减少的现象

B裂缝逐渐闭合的一种现象

C裂缝逐渐涨开的一种现象

D岩石的体积随压应力的增大逐渐增大的现象

5、剪胀（或扩容）发生的原因是（D）

A岩石内部裂隙闭合引起的B压应力过大引起的

C岩石的强度大小引起的D岩石内部裂隙逐渐张开的贯通引起的

6、岩石的抗压强度随着围岩的增大（A）

A而增大B而减小C保持不变D会发生突变

7、下列那个不是水对岩石力学性质的影响（A）。

A.连接作用B.润滑作用C.孔隙水压力作用D.弱化作用

8、在岩石抗压试验中，若加载速率增大，则岩石的抗压强度（A）

A增大B减小C不变D无法判断

9、岩石的割线模量和切线模量计算时所对应的应力取值为（B）

AσB/2Bσc/2CσDDσ50

10、岩石的本构关系是指（C）。

A.应变－时间关系

B.应力－时间关系

C.应变与应力等其他函数的关系

D.应力－应变－时间关系

11、在应力应变全过程变化曲线的四个阶段中，应变硬化现象发生在哪一阶段（C）

A、微裂隙的压密阶段

B、线弹性变化阶段

C、微破裂阶段

D、破坏阶段

三、判断改错题

1、在围压一定的条件下，孔隙压力越高，岩石的变形越大。

√。

2、随着围压的增大，岩石的弹性极限显著减小。

（A）

×。

“显著减小”改为“增大”。

3、围压越高，岩石的变形能力越大。

√。

4、围压用来描述岩石在地下所受的压力环境。

√。

5、围压增加，岩石的弹性模量增大。

√。

6、岩石中的孔隙和裂隙越多，岩石的力学性质越好。

（A）

×。

把“越好”改为“越差”

7、沉积岩在常温和200℃下的力学性质基本一致。

×。

把“基本一致”改为“不一致”。

8、岩石的力学性质主要是指岩石的变形特征和强度特征。

√。

9、岩石在常温常压下的变形特征与深层一致。

×。

把“一致”改为“不一致”。

10、岩石应力应变的全过程曲线可以通过在常规试验机上进行单轴压缩试验得到。

×。

改成常规试验机改成刚性试验机或者改成岩石应力应变的全过程曲线不能通过在常规试验机上进行单轴压缩试验得到。

四、名词解释

1、岩石的本构方程

岩石的本构方程表示岩石的应变与应力、围压、应变率、孔隙度等函数之间的关系。

2、岩石的弹性参数

任何固体在外力作用下都要发生形变，当外力的作用停止时，形变随之消失，这种形变叫弹性形变。

岩石的杨氏弹性模量（E）、切变（刚性）模量（G）、体积模量（K）和泊松比（ν）等是描述岩石弹性形变、衡量岩石抵抗变形能力和程度的主要参数。

岩石最基本的弹性参数是弹性模量与泊松比。

3、岩石的静态弹性参数

根据岩样在施加载荷条件下的应力一应变关系，可以确定岩石的各弹性模量和泊松比，这样得到的岩石的各弹性模量和泊松比，称为岩石的静态弹性模量和静态泊松比，统称静态弹性参数。

4、岩石的动态弹性参数

弹性模量和泊松比不仅可以根据岩样在施加载荷条件下的应力一应变关系得到，而且也可以利用弹性波的传播关系，由测量的弹性波速度和体积密度计算得到。

由此得到的岩石的弹性模量和泊松比称为动态弹性模量和动态泊松比，统称动态弹性参数。

5、岩石的杨氏模量和刚性模量

杨氏弹性模量是岩石弹性强弱的标志。

设长为L，截面积为A的岩石，在纵向上受到力F作用时压缩ΔL，则纵向压应力（F/A）与纵向应变（ΔL/L）之比值即为静态杨氏弹性模量（E），即：

各向同性物体受到简单的剪应变作用时，沿剪切平面（方向和形状不变的平面）就会产生一定的剪应力。

这一平面上的剪应力与剪应变之比即为刚性模量。

6、岩石的体积模量和压缩模量

一弹性体受到静岩压力增量∆P的作用时会引起体积应变Q，静岩压力增量与体积应变的比值为体积模量。

　岩石的压缩模量就是岩石的体积模量的倒数。

7、岩石的泊松比

泊松比（ν）表示为横向相对伸长与纵向相对压缩之比。

设长为L，直径为d的圆柱形岩石，在受到压缩时，其长度缩短ΔL，直径增加Δd，则泊松比（ν）表示为：

8、应变硬化

在岩石力学中将B点的应力称为屈服应力。

卸载后再重新加载，则沿曲线O1R上升到与原曲线BC相联结，这样造成了一个滞回环，在R点以后随着载荷继续增加仍沿曲线ＢＣ上升到该曲线最高点C。

如果在R点以后再卸载又会出现新的塑性应变，它似乎把弹性极限从B点提高到R点，这种现象称为应变硬化。

9、岩石的剪胀（或扩容）

从岩石微破裂阶段，岩石试件不断产生微破裂以及在粒内或粒间产生滑移，岩石的体积随压应力的增加而逐渐增大的现象，这就是岩石破坏前所具有的明显非弹性变形，这种现象称为扩容。

10、应变软化

应变软化是指在岩石破坏阶段，岩石卸载后，进一步变形所需的应力比原来的要小，即应变后岩石变软的现象。

11、岩石的抗压强度

岩石的抗压强度是指岩石所能承受的最大压力，指把岩石的加压至破裂所需要的应力。

又可分为岩石的单轴抗压强度和三轴抗压强度。

12、有效应力

Terzaghi（1933）分析饱和土时首先提出孔隙压力及有效应力的概念。

当施加载荷时，土体内的压应力由两部分承担，即颗粒接触点的有效压应力与孔隙中饱和水产生的孔隙压力P（假设孔隙水不能自由排出）。

所以饱和土中任一点应力为：

有效应力为：

所以说有效应力指的是岩石的骨架所承受的应力值。

五、简答题

1、围压对岩石性质有什么影响？

①随着围压的增加，岩石逐渐从脆性转化为延性。

②围压还影响着岩石的残余强度。

若围压为零或很低时，应力值达到峰值后，其曲线迅速下降为零，说明岩石在这种条件下不存在残余强度。

但随着围压加大，岩石的残余强度逐渐增加，直到产生延性流动。

③岩石强度及破坏前应变均随着围压的增加而增加。

大多数岩石随着围压的增加其破坏前应变可达10％以上。

④围压对岩石的弹性模量的影响一般可分两种情况：

对坚硬低孔隙的岩石影响较小，而对软弱高孔隙的岩石影响较大。

总的来说，随着围压增加，岩石的弹性模量及泊松系数等都有一定程度的提高。

2、温度对岩石性质有什么影响？

①岩石在一定围压下，随着温度的升高，无论是拉伸或压缩，其屈服应力与强度均要降低，其影响程度随着岩石种类及受力状态的不同而各异。

②在一定围压条件下，随着温度的升高，岩石由脆性向延性转化。

温度升高产生延性的原因是：

由于岩石内部分子的热运动增强，削弱了它们之间的内聚力，使晶粒面容易产生滑移。

③随着温度升高，岩石的弹性模量值逐渐减小。

3、应变率对岩石性质有什么影响？

应变率是指应变的变化速率，即单位时间内应变变化量，通常用以

（或dε/dt）表示。

在一定围压、温度下，应变率对岩石变形特征、弹性模量及强度均有较大影响。

通常情况下，岩石的峰值应力（强度）及弹性模量随着应变率降低而下降，而破坏前应变则随着应变率降低而增加。

弹性模量随着应变率增加而增大。

5、判断脆性破坏和延性破坏的标准是什么？

对于岩石而言，破坏前永久应变在3％以下可作为脆性破坏，5％以上作为延性破坏，3-5％为过渡情况。

6、三轴压机中，为什么要对实验岩心进行密封包裹？

由于施加围压的介质是流体。

不对实验岩心进行密封包裹，流体就会充满实验岩心，使得岩心在围压方向上的有效围压为零。

所以要对实验岩心进行密封包裹。

7、试分段说明典型岩石应力－应变全过程曲线的基本特征。

岩石应力－应变全过程曲线只有在刚性试验中才能做出，如图所示，典型岩石应力－应变全过程曲线一般可以分为四个阶段来描述其性质：

①OA阶段，通常被称为裂隙闭合阶段。

其特征是应力－应变曲线呈上凹型，即应变随应力的增大而减小，形成这一特性的主要原因是：

存在于岩石内部的微裂隙在外力作用下发生闭合所致。

②AB阶段，弹性变形阶段。

这一阶段的应力－应变曲线基本呈直线。

③BC阶段，微破裂阶段。

当应力值超出屈服应力之后，随着应力的增大曲线呈下凹状，明显的表现出应变增大的现象。

进入了塑性阶段，岩石将产生不可逆的塑性变形。

④CD阶段，为破裂阶段。

虽然此时已超出了峰值应力，但岩石仍具有一定的承载能力，而这一承载力将随着应变的增大而逐渐减小，表现出明显的软化现象。

8、刚性压机有什么优点？

普通压力机加压（贮存弹性应变能）岩石试件达峰点强度（释放应变能）导致试件崩溃。

普通试验机得到峰值应力前的变形特性，多数岩石在峰值后工作。

刚性压机就是与普通压力机相比，刚性模量比较大，所以储存的应变能比较小，岩石试件达峰点强度（释放应变能）不会导致试件崩溃。

刚性压机可以得到峰值应力后的变形特性。

六、计算题

1、某地层岩样做单轴强度实验，应力应变关系曲线如图所示，岩样的直径为25.4mm，高度为50mm，试确定此岩心的杨氏模量、体积模量和泊松比？

解：

2、在实验室中，3小时完成岩石试样10%的应变，请计算应变率是多少？

如果换成1年又是多少？

解：

第四章岩石的强度与室内测定

一、填空题

1、岩石的力学性质取决于组成晶体、颗粒和（胶结物）之间的相互作用以及诸如（裂缝、节理、层面和较小断层）的存在。

2、在岩体中存在大量的结构面（劈理、节理或断层），由于地质作用，在这些结构面上往往存在着软弱夹层；其强度（远低于岩体本身的强度）。

这使得岩体有可能沿软弱面产生（剪切滑移）。

3、抗剪强度一般有两种定义：

一种是指（试件在法向载荷作用下，岩石剪切破坏面上的最大剪应力）；另一种定义为（纯剪切时（即没有法向载荷），剪切破坏面上的最大剪应力）。

前者考虑到剪切破坏时岩石中包含（粘聚力）和（内摩擦角）；后者仅仅取决于（粘聚力）。

因此，亦有人称前者为（抗剪强度），称后者为（抗切强度）。

确定岩石抗剪强度的室内实验常采用（直接剪切试验），从岩石三轴实验可知，当围压较低时，岩石剪切破裂线近似为（直线）；但当围压较高时则为（曲线）。

4、岩石的抗拉强度是指（试件在单轴拉伸条件下达到破坏时的极限应力）。

可采用（巴西劈裂试验）方法来测定岩石的抗拉强度，若试件破坏时的压力为P，圆柱岩心的直径为d，长度为l，则试件的抗拉强度可用式子（

）表示。

5、在单向压缩荷载作用下，岩石试件发生圆锥形破坏的主要原因是（试件两端与实验机压板之间的摩擦力）。

二、选择题

1、岩石的抗拉强度一般通过（C）实验获取。

A、直接拉伸B、三轴实验C、巴西实验

2、一般情况下，岩石的抗拉强度（B）抗压强度。

A、等于B、小于C、大于

3、库伦-摩尔准则表征岩石的（B）破坏形式。

A、拉伸B、剪切C、压缩

4.劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的（B）

A抗压强度B抗拉强度C单轴抗拉强度D剪切强度

5、格里菲斯准则认为岩石的破坏是由于（A）

A拉应力引起的拉裂破坏

B压应力引起的剪切破坏

C压应力引起的拉裂破坏

D剪应力引起的剪切破坏

6、在岩石单向抗压强度试验中，岩石试件长与直径的比值h/d和试件端面与承压板之间的摩擦力在下列哪种组合下，最容易使试件呈现锥形破裂。

（B）

Ah/d较大，摩擦力很小Bh/d较小，摩擦力很大

Ch/d的值和摩擦力的值都较大Dh/d的值和摩擦力的值都较小

7、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（A）。

A.岩体中含有大量的不连续面

B.岩体中含有水

C.岩体为非均质材料

D.岩石的弹性模量比岩体的大

8、在缺乏试验资料时，一般取岩石抗拉强度为抗压强度的（B）

A1/2-1/5B1/10-1/50C2-5倍D10-50倍

三、判断改错题

1、岩石抗压强度实验要求岩心长径比小于2。

×。

把“小于2”改成“2~3”。

3、实验室对岩石的抗拉强度的获取分为直接法和间接法两种。

其中直接法俗称巴西劈裂实验法。

×。

直接法改成间接法

四、名词解释

1、岩石强度

是指岩石不致产生破坏而能抵抗的最大应力。

2、岩石实验的端面效应

由于压力机压头与试件端面间的摩擦大小不同，造成岩石试件破裂型式的不同。

若在接触面间涂上石蜡等润滑油以减少其摩擦，则岩石试件破坏时产生平行压力方向的张性破裂；若直接在压力机上加载则岩石试件呈剪切破裂或对顶锥形破裂。

3、巴西劈裂实验

间接法一般采用劈裂法，又称巴西实验法。

将岩石试件切割成圆柱体，沿圆柱体直径方向施加均布载荷，将试件横置于压力机压头上，在试件上下承压板上各放置一条钢条，然后施加压力至试件沿直径方向劈裂为止，若假设材料为均匀、各向同性的弹性体，用弹性理论即可得出抗拉强度为：

式中，d为试件直径，1为试件厚度，P为破坏载荷。

五、简答题

1、分析影响岩石试件单向抗压强度的主要外在因素。

影响岩石试件单向抗压强度的主要外在因素：

①试验机加载端铁板的刚度；②试件的形状；③试件的尺寸；④试件的高径比；⑤实验加载速度。

2.、试分析圆柱形岩石