【正文】 答：利用公式 其中 frk:飽和單軸抗壓強度標準值； Urk:試件抗壓強度的平均值 σrk:試件抗壓強度值的標準差 得標準值 fk= 得設計值 frk=fkψ= ，墻下采用直徑為 300mm的鉆孔灌注樁，樁身通長配筋 6υ22，箍筋 υ6100，混凝土強度等級為 C30，單樁極限承載能力設計值為 1000kN，樁體穿越地層情況如圖，已知粘土層、粉質粘土層的樁側土極限摩阻力標準值分別為 25kPa、 60kPa，巖石飽和單軸抗壓強度標準值為 ，試確定樁體嵌巖深度，并驗算樁身樁身是否滿足其承載要求。 ？ 答：發(fā)現(xiàn)隱患，消除危害，有效而經濟地采取整治滑坡的措施，保證各種邊坡工程的正常使用。一般以深層破壞體現(xiàn)出來。設支護反力有 P1=0， P1=p的兩種情況。試求在側向圍巖應力 σ3=20MPa的條件下，巖石的極限抗壓強度。 當作用在巖石上的應力小于某一值時，巖石的變形速率隨時間的增加而減小，最后趨于穩(wěn)定，這中蠕變稱為穩(wěn)定蠕變。 ，（ 1）應力狀態(tài)有哪兩種？其本構方程有什么關系？（ 2）如果體力為常量，其應力分布是否與應力狀態(tài)和材料性質有關？為什么？ 答：（ 1）彈性平面問題中應力狀態(tài)包含垂直平面方形主應力 σz=0， εz≠0 的應力問題和 σz≠0， εz=0的應變問題兩類。一組應變花能測量四個應變值（ εθ、 εz、 ε4 ε－ 45）可對應列出 3個應力應變方程，涉及（ σr、 σθ、 σz’ 、 τrθ、 τθz、 τrz）中 3個未知量，經轉化可列出涉及原巖應力場（ σx、 σy、 σz、 τxy、 τyz、 τzx）中 4 個應力應變方程式， 3組應變花可列出 12個涉及原巖應力場所有未知量的 12個方程式，因而可以通過 3組應變花測量的孔壁形變計算出原三維巖應力場。孔徑一般 130150mm，孔深一般為開挖跨度的 ，形成大孔之后磨平孔底并在孔底打出同心錐形孔，以利進一步鉆同心小孔； （ 2）完成上述工作，從大孔孔 底打同心小孔，供安裝探頭用。直接 測量法測量技術包括：扁千斤頂法、水力致裂法、剛性包體應力計法和聲發(fā)射法；間接測量方法包括：全應力解除法（套孔解除法）、局部應力解除法（平行鉆孔法和中心鉆孔法）、松弛應變測量法、孔壁崩落測量法和地球物理探測法（聲波觀察法和超聲波譜法）等，涉及測量技術包括：孔徑變形測量技術、孔底變形測量技術、孔壁應變測量技術、空心包體應變測量技術、實心包體應變測量技術和環(huán)境溫度的影響及其完全溫度補償技術。 答： HeokBrown經驗方程表述如下： 式中 σ σ3分別為為破壞時巖體的最大主應力何最小主應力， σc為巖塊的單軸抗壓強度， m、 s為與巖性及結構面有關的常數(shù)，分別令 σ3=0和 σ1=0可得出巖體單軸抗壓和抗拉的破壞強度，分別表述為： σmc= σc和 σmc=2c(m－ c（剪應力表現(xiàn)為： τ=Aσc（ σcT） B其中 A、 B為常數(shù)，查表求得， T= 2(m－ ) ？ 答：土體滲流特點：（ 1）土體滲透性取決于巖性，土體顆粒越細，滲透性越差（ 2）土體可看成多孔連續(xù)介質（ 3）土體滲透性一般具有均質（或非均質）各向同性（黃土為各向異性）特點（ 4）土體滲流符合達西滲流定律。 （ 5）續(xù)斷結構巖體：結構面不連續(xù)，對巖體切而不斷。 答：巖石的全部或部分物理、力學性質隨方向不同而表現(xiàn)出差異的現(xiàn)象稱著巖石的各向異性； 如果在彈性體中存在著三個相互正交的彈性對稱面，在各個面兩邊對稱方向上彈性相同，但在這個彈性主向上彈性并不相同 ，這種物體稱為正交各向異性體；其應力應變對應關系表示為： 巖石力學與工程 【科學出版社 蔡美峰主編】習題與思考題及解答 物體內部某一面的各個方向彈性性質相同，這個面稱為各向同性面，垂直該面方向的力學性質不同，具有這樣性質的物體稱為橫觀各向異性體，其應力 應變關系表示為：（需校驗） ？如何影響的？ 答：主要影響因素有：水、溫度、加載速率、圍壓、風化程度等。 。 ？ 巖石力學與工程 【科學出版社 蔡美峰主編】習題與思考題及解答 ？對各種破壞的原因作出解釋。 結晶連接指礦物顆粒通過結晶相互嵌合在一起。 ，可以分為幾大類，各大類有何特點？ 答：按地質成因分類，自然界中巖石可分為巖漿巖、沉積巖和變質巖三大類。 （ 2）在試件 加載到一定程度，保持一定應力水平不變，試件將發(fā)生蠕變，蠕變發(fā)生到一定程度，即應變達到某一值，蠕變就停止，全應力 應變曲線預測蠕變可由下應變 應力曲線預測蠕變破壞圖示意： 圖中，全應力 應變曲線及蠕變終止軌跡線由大量實驗所得，（ 1）當應力在 H點以下時，保持應力不變，試件不會發(fā)生蠕變；（ 2）當應力在 H 至 G 點見時，保持應力不變，試件發(fā)生蠕變，最終發(fā)展到蠕變終止軌跡線，停止蠕變，試件不破壞，如 EF；（ 3）當應力在 G點以上時，保持應力值不變，試件發(fā)生蠕變，蠕變應變最終達到破壞段應力應變曲線破壞段 ，試件發(fā)生破壞，如 AB,CD；（ 4）從 C點開始發(fā)生蠕變則到 D點發(fā)生破壞，若從 A點發(fā)生蠕變，則到 B點發(fā)生破壞，前者，蠕變時間較后者長。 、完全彈性體、彈性體三者的應力 應變關系有什么區(qū)別？ 答：如下應力 應變曲線 彈性體：應力 應變圖成直線形式，滿足關系式 σ=Eε(E彈性模量 )。 分的主要依據是什么？ 答：巖體結構劃分的第一依據是巖體結構面類型，分軟弱結構面和堅硬結構面；巖體結構劃分的第二依據是結構面切割程度或結構體類型，結構體類型有塊狀結構和板狀結構，結構面切割程度有塊裂、板裂、碎裂、續(xù)斷和完整。達到峰值強度時的位移量增大； （ 3）由于尺寸的增加，剪切破壞由脆性破壞向延性破壞轉化； （ 4）尺寸加大，峰值剪脹角減?。唬?5）隨著結構面粗糙度減小，詞寸效應減小。 ？控制某一工程區(qū) 域地應力狀態(tài)的主要因素是什么？ 答：地應力的形成主要與地球的各種運動過程有關，其中包括：板塊邊界受壓、地幔熱對流、地球內應力、地心引力、地球旋轉、巖漿侵入和地殼非均勻擴容等。如果孔壁 本身存在天然節(jié)理裂隙，那么初始裂隙可能發(fā)生在這些部位，而并非切向最小應力處，因而水壓致裂法較為實用于完整的脆性巖石中。 CSIR 門塞孔式孔底應變計的基本工作原理并對其主要優(yōu)缺點作出評價。 答：地應力測量過程中多數(shù)應變計和形變計都是采用電阻應變片采集測量量數(shù)據，電阻應變片是基于電阻應變片長度變化引起電阻變化這一原理，在實際使用過程中，電阻變化受溫度影響明顯，這就會導致電阻變化，造成虛假的輸出結果，影響輸出電壓，使結果偏離真實。如果明膠的密度為 γ，至任一點的深度是 z，泊松比是 υ，試計算明膠板在任一點的水平應力。 ？為什么要提出強度準則？ 答：強度準則又稱為破壞判據，是表示巖石在極限應力狀態(tài)下（破壞條件）的應力狀態(tài)和巖石強度參數(shù)之間的關系。求彈性應力分布情況，并指出最大應力及確定 σθ=、 。 答：對露天礦山、鐵路、公路、水利等國民經濟基礎建設在生產效益、安全效益、經濟效益等方面有直接影響。 。 擋 ——抗滑支擋，在滑坡舌部或中前部修筑各種抗滑擋墻，在滑坡體其他不同部位修筑各種多級擋墻， 減 ——減重反壓，把滑坡體上部主滑和牽引地段的土石方挖去，填在滑坡下部的抗滑 地段，反壓阻滑。－20+Psin40176。 整治措施： （ 1）消除或減小地表水或地下水的作用； （ 2）恢復山體平衡條件； （ 3）改善滑動帶或滑動體土壤性質。而使巖體全面崩塌的情況。 答：向圍巖內部打孔安裝多點位移計（穿過圍巖松動圈），測量圍巖內部的移動情況，通過觀察多點位移計是否測出圍巖有整體性移動結合收斂變形計測量數(shù)值可以判斷收斂位移是否是絕對位移，若未測出巖石內 部發(fā)生移動變形，則收斂計測出結果及是絕對位移，反之則是收斂位移。m179。 巖石力學與工程 【科學出版社 蔡美峰主編】習題與思考題及解答 其中圣維南（ ）體：理想彈塑性體，無蠕變、無松弛，無彈性后效； 馬克斯威爾（ Maxwell）體：彈粘性體，有瞬時變 形，有等速蠕變，有松弛，無彈性后效，有殘余變形。 ，使之無法生產橫向應變，（ 1）試利用泊松比確定水平應力與垂直應力之比；（ 2）當泊松比是 和 時，試計算上述的應力比值； （ 3）試確定各向同性彈性巖石的（ σx+σy+σz）與體積變化之間的關系。 ？ 答：實心應變計采用彈性材料環(huán)氧樹脂，其剛度遠遠小于巖芯剛度，不影響應力解除過程中，巖芯的變形，因而是測量應變，通過彈性理論知識計算應力；剛性包體則采用剛度較巖芯剛度高的材料，使巖芯在應力解除過 程中，不發(fā)生形變，因而是直接測量應力。 USBM 孔徑變形計測量一點的三維地應力狀態(tài)？請列出完整的計算過程。 。 11σ 巖石力學與工程 【科學出版社 蔡美峰主編】習題與思考題及解答 第三章地應力及其測量 。 答：（ 1）結構面產狀： （ 2）結構面形態(tài)： （ 2）結構面延展尺度： （ 3）結構面密集程度： 、法向變形與結構面的哪些因素有關？ 答：結構面剪切變形與巖石強度、結構面粗糙度和法向力有關；結構面法向變形 與巖石本身的力學性質、結構面粗糙度、結構面受載歷史等因素有關。 （ 3）地應力影響巖體中應力的傳播法則。 （ 2）彈塑性巖石等荷循環(huán)加、卸載荷：如果卸載點未超過屈服點，其受力處于彈性狀態(tài)與 （ 1）同論；若卸載點超過屈服點，在加載過程中發(fā)生塑性形變，每次加、卸載都形成滯回環(huán)，這些滯回環(huán)隨著加、卸次數(shù)增加而愈來愈窄，并且彼此越來越近，巖石愈來愈接近彈性變 形，一直到某次變形沒有塑性變形為止，當循環(huán)應力峰值小于臨界應力 σ1時，循環(huán)次數(shù)及時很多也不會導致試件破壞，而超臨界應力巖 σ1石將在某次循環(huán)中發(fā)生破壞。 應變曲線預測巖石的巖爆、流變和反復加、卸載作用下的破壞？ 答：（ 1）如下圖示全應力應變曲線： 左半部 A的面積代表，達到峰值強度時，積累在試件內部的應變能，右半部 B代表試件從破裂到破壞所消耗的能量。具有方向性。 ，主要指哪些，各有什么特點？ 答：巖石中的微結構面（或稱缺陷）是指存在于礦物顆粒內部或礦物顆粒及礦物集合之間微小的若面及空隙。前兩類破壞形式主要是因為軸向主應力因起破壞面的剪應力超過巖石最大剪應力而導致的破壞；后一類破 壞主要是因為軸向主應力引起破壞面橫向拉應力超過巖石最大拉應力而導致的破壞。 （ 2）彈性變形至微彈性裂隙穩(wěn)定發(fā)展階段（ AC 段）：巖石發(fā)生彈性形變，隨著載荷加大巖石發(fā)生軸向壓縮，橫向膨脹，總體積縮小。 巖石力學與工程 【 科學出版社 蔡美峰主編】習題與思考題及解答 第二章巖體力學性質 ？ 答：包括地應力、地下水和地溫三部分。 答：巖體結構的分類對特定的工程條件有唯一性，對于確定的地質條件只有在確定的工程尺寸條件下，工程巖體結構才是唯一的。 、化學作用體現(xiàn)在哪幾個方面？ 答：地下水對巖體的物理作用主要表現(xiàn)在潤滑作用、軟化和泥化作用和結合水的強化作用三個方面；地下水對巖體的化學作用主要體現(xiàn)在地下水與巖體之間的離子交換、溶解作用，