巖體力學(xué)習(xí)題集答案-資料下載頁
2025-06-07 17:55本頁面
【正文】 應(yīng)力的方向為（），假定巖石強度服從莫爾直線型強度理論，則該巖體的內(nèi)摩擦角為（）。 6．測定巖石抗拉強度的方法有（）和 （）。 7．RMR分類依據(jù)的分類指標(biāo)為（）、（）、（）、（）和（） 。 8．從力學(xué)的觀點出發(fā)，巖石的脆性破壞有 （）和 （）兩種。 9．天然應(yīng)力為靜水壓力狀態(tài)時，洞壁上一點的剪應(yīng)力為（），徑向應(yīng)力為（），重分布應(yīng)力中的（）為最大主應(yīng)力，（）為最小主應(yīng)力。 10．結(jié)構(gòu)面按地質(zhì)成因可分為 （）、（）和（）。 三、問答（共32分） 試述巖石邊坡應(yīng)力分布特征。（8分） 試述粗糙起伏規(guī)則鋸齒狀無充填結(jié)構(gòu)面的剪切強度特征（圖示、列出公式、并用文字加以簡單說明）。（8分） 試述巖體中水平天然應(yīng)力的基本特點。（8分） 列出巖石破壞判據(jù)（不少于3種）的名稱及其適用條件。（8分） 四、計算（共18分）某巖體，天然應(yīng)力比值系數(shù)λ=1，按自重應(yīng)力考慮，在其中開挖一直徑為6m的水平圓形洞室，埋深為400m，已知洞室圍巖剪切強度參數(shù)為：C=9MPa，Φ=400，巖體的平均密度ρ=。（10分）（1）計算400m深處的鉛直應(yīng)力和水平天然應(yīng)力的大??；（2）計算洞壁上的重分布應(yīng)力大??； （3）評價該洞室開挖后圍巖的穩(wěn)定性。 2．某巖塊，進行全過程變形實驗，測得實驗數(shù)據(jù)如下，要求：（8分）（1）在坐標(biāo)紙中畫出應(yīng)力應(yīng)變曲線；（2）標(biāo)出各變形階段；（3）計算各種變形模量的大小。應(yīng)力（MPa）應(yīng)變（102）應(yīng)力（MPa）應(yīng)變（102）應(yīng)力（MPa）應(yīng)變（102）540451045401550352055302525305520355018 練習(xí)與思考第一章巖體力學(xué)包括哪三種分類，各有何側(cè)重？ 巖體力學(xué)的研究對象是什么？你能舉出幾個巖體變形破壞的事例？ 巖體力學(xué)的研究方法有哪些，有什么區(qū)別？ 你對巖體力學(xué)的形成與發(fā)展有哪些了解？第二章在勘探巷道巖壁上進行結(jié)構(gòu)面測線詳測如圖所示，量得兩組結(jié)構(gòu)面沿測線的間距分別為 ，且A組結(jié)構(gòu)面的傾角為55176。，B組傾角為20176。 1） 計算每組結(jié)構(gòu)面的真間距及兩組結(jié)構(gòu)面沿測線的混合間距及線密度（Kd）。2） 估算巖體沿詳測線方向的RQD值。 何謂巖石的微結(jié)構(gòu)面，主要指哪些，各有什么特點？ 自然界中的巖石按地質(zhì)成因分類，可以分為幾大類，各有什么特點？ 主要從哪些方面來研究結(jié)構(gòu)面的地質(zhì)特征？ 構(gòu)成巖石的主要造巖礦物有哪些，各有何特點？ 區(qū)別巖體、巖石、巖塊與結(jié)構(gòu)體等概念的區(qū)別。第三章表示巖石物理性質(zhì)的主要指標(biāo)及其表示方式是什么？ 為什么巖石的空隙性與吸水性之間有密切的關(guān)系，關(guān)系如何？ 你對巖石的軟化性有什么進一步的認(rèn)識？ 區(qū)別吸水率、含水率概念的區(qū)別。 第四章與材料力學(xué)中所學(xué)材料相比，巖塊的變形與強度有什么特別的地方？ 如圖，巖塊試件受雙向應(yīng)力狀態(tài)，其應(yīng)力分量：σx=12Mpa，σy=20MPa，τxy=MPa。 1） 繪出代表應(yīng)力狀態(tài)的摩爾應(yīng)力圓， 并根據(jù)圖形確定其主應(yīng)力的大小與方向（σ1與X軸的夾角）；2） 用解析法和圖解法求圖中斜面上的正應(yīng)力σn和剪應(yīng)力τn，并進行對比。 假定巖石中一點的應(yīng)力為：σ1=，σ3= ，室內(nèi)實驗測得的巖石單軸抗拉強度剪切強度參數(shù)C=30MPa，tgΦ=， 試用格里菲斯判據(jù)和庫侖納維爾判據(jù)分別判斷該巖塊是否破壞，并討論結(jié)果。 分析巖塊的單軸抗拉強度比抗壓強度小得多的原因。 劈裂實驗中，巖樣承受的是壓力，為什么會在破壞面上出現(xiàn)拉應(yīng)力？ 什么是全應(yīng)力應(yīng)變曲線，為什么在普通材料試驗機上得不到全應(yīng)力應(yīng)變曲線？ 比較各強度判據(jù)的理論依據(jù)和適用條件。 第五章比較巖塊與結(jié)構(gòu)面的壓縮變形特征的不同，分析其原因。 不同類型的結(jié)構(gòu)面其抗剪強度不同，請分析造成這種不同的原因。 結(jié)構(gòu)面的剪切變形、法向變形與結(jié)構(gòu)面的哪些因素有關(guān)？ 如何正確理解巴頓公式的含義？ 有一節(jié)理面的起伏角i=20176。，基本摩擦角φb=35176。，兩壁巖石的內(nèi)摩擦角φ=40176。，C=10Mpa, 作出節(jié)理面的剪切強度曲線。 第六章通過本章學(xué)習(xí)，你對巖體的各向異性有什么具體的認(rèn)識？比較巖體與巖塊性質(zhì)的差別，加深其為不同概念的理解。 單結(jié)構(gòu)面理論的內(nèi)容是什么？ 你是如何理解巖體強度的？ 某巖石通過三軸試驗，求得其剪切強度為：C=10MPa，φ=45176。，試計算該巖石的單軸抗壓強度和單軸抗拉強度。 某裂隙化安山巖，通過野外調(diào)查和室內(nèi)實驗，已知巖體屬質(zhì)量中等一類，RMR 值為44，Q值為1，巖塊單軸抗壓強度σc=75MPa，薄膜充填節(jié)理強度為：φj=15176。、Cj=0，假定巖體強度服從HoekBrown經(jīng)驗準(zhǔn)則， 求：（1）繪出巖塊、巖體及節(jié)理三者的強度曲線（法向應(yīng)力范圍為0~10MPa）； （2）繪出該巖體Cm和φm隨法向應(yīng)力變化的曲線（法向應(yīng)力范圍為0~）。第七章 研究巖體中的天然應(yīng)力具有什么工程意義？ 巖體天然應(yīng)力得分布特征如何？ 巖體天然應(yīng)力的各種量測方法，各有什么特點？ 在什么情況下，可以按自重應(yīng)力理論計算天然應(yīng)力？ 某巖體，在深度100m內(nèi)，在深度100~200m內(nèi)，，試按自重應(yīng)力理論 計算深度50m、150m處的天然應(yīng)力大??？ 第八章在均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的巖體中，測得地面以下100m深度處的天然應(yīng)力為σv=26Mpa，σH=，擬定在該深度處開挖一水平圓形隧道，半徑R0=3m。 試求：1）沿θ=0176。和θ=90176。方向上重分布應(yīng)力（σr、σθ）隨r變化的曲線； 2）設(shè)巖體的Cm=，φm=30176。，用圖解法求洞頂與側(cè)壁方向破壞圈厚度v在地表以下200m深度處的巖體中開挖一洞徑2R0=2m的水平圓形遂洞，假定巖體的天然應(yīng)力為靜水壓力狀態(tài)(即λ=1)，巖體的天然密度ρ=。 試求：1）洞壁、2倍洞半徑、2倍洞半徑處的重分布應(yīng)力； 2）根據(jù)以上計算結(jié)果說明圍巖中重分布應(yīng)力的分布特征； 3）若圍巖的抗剪強度Cm=，φm=30176。，試評價該洞室的穩(wěn)定性； 4）洞室若不穩(wěn)定，試求其塑性變形區(qū)的最大半徑（R1）。 擬在地表以下1500m處開挖一水平圓形洞室，已知巖體的單軸抗壓強度 σc=100Mpa，巖體天然密度ρ=，巖體中天然應(yīng)力比值系數(shù)λ=1，試評價該地下洞室開挖后的穩(wěn)定性。 總結(jié)彈性洞室圍巖重分布應(yīng)力的特征。 不同類型的圍巖的變形破壞形式不同，其決定性的因素是什么？ 確定圍巖抗力有何意義？第九章某巖體邊坡中存在一組與坡面傾向相同，傾角為30176。的結(jié)構(gòu)面，結(jié)構(gòu)面的剪切強度：Cj=，φj=28176。，邊坡傾角為60176。，巖體平均密度ρ=,求該邊坡的極限坡高。 某邊坡中存在一傾角為40176。的斷層，設(shè)邊坡傾角為60176。，巖體剪切強度指標(biāo)：φj=30176。，Cj=，平均密度ρ=，邊坡高度為20m，試評價該邊坡的穩(wěn)定性（）。 你認(rèn)為在影響邊坡穩(wěn)定性的各因素中最主要的是什么因素？ 對比邊坡應(yīng)力分布特征與天然應(yīng)力分布特征的區(qū)別。 邊坡應(yīng)力分布特征與邊坡變形破壞的關(guān)系。22
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