【正文】 =C=00001 sin 302 40 cos30201 sin 301 sin 30180。 180。 ++= (Mpa)0 0 0 45 15 604 2= + = + =p fq， 時，即發(fā)生破壞，破壞面與最大主應力面的夾角為600。 設抗剪強度隨正應力呈線形變化，試計算：（1）在正應力等于零的那個面上的抗剪強度；（2）在上述試驗中與最大主應力面的夾角為300 的那個面上的抗剪強度；（3）內摩擦角；（4）破壞面上的正應力和剪應力。答:已知0 604 2= + =p fq 得0 f = 30 ,巖石進行單軸壓縮,所以0 3 s = , 1 s = 時,巖石破壞,則ffsffs1 sin2 cos1 sin1 sin1 3 ++=C=00001 sin 302 cos3001 sin 301 sin 30180。 180。180。 ++ C得出: C=(Mpa)(1) 莫爾圓上任意一點的正應力為s 剪應力為t由庫侖準則可知，當s =0 時,即在莫爾圓上的園點， 0 2q =180 即和0 q = 90 ，所以, 剪切強度S：S =s tgf +C= 0 30 0 180。tg +=(Mpa)課后答案網 17(2) 與最大主應力面的夾角為300時，即q = 300該面上為正應力s ，剪應力為t ，剪切強度S.qs s s ss cos 22 21 3 1 3 ++= = 0 cos 2 302 02 0180。++=（Mpa）qs st sin 221 3 =S =s tgf +C= 30 0 180。tg +=(Mpa)(3) 已知 0 604 2= + =p fq 得巖石內摩擦角0 f = 30(4) 破壞面為0 604 2= + =p fq所以, qs s s ss cos 22 21 3 1 3 ++== 0 cos 2 602 02 0180。++=(Mpa)qs st sin 221 3 == 0 sin 2 602 0180。= (Mpa)，將同 的圍壓下進行一系列三軸試驗，求得主應力的平均值為。請你在Mohr 圖上繪出代表這兩種試驗結果的應力圓，確定其內摩擦角及粘結力。答: 已知MPa c s = , 3 s = 時, 1 s =Mohr 應力圓:ffs1 sin2 cos180。 180。=cc (1)ffsffs1 sin2 cos1 sin1 sin1 3 ++=C(2)課后答案網 18由(1)和(2) 式可求出C 和f 值.ffsffs1 sin2 cos1 sin1 sin1 3 ++=C = 1 sin1 sin3 ++sff=tg 32qs = tg q 2 180。 tg q 2 = tgq =,q 187。由4 2p fq = +0 ) 334= 2180。 ( =pf qffs1 sin2 cos180。 180。=ccfs f2cos(1 sin )= c C = 2 cos33 (1 sin 33 )00=180。180。 (Mpa)第五章 習題與思考題1．一圓形巖石隧道，半徑a = 3 m, 密度 r = 25 KNm3, Z= 400m。根據(jù)巷道圍巖彈性應力分布情況，作出巷道周圍的徑向應力和切向應力隨半徑增大的應力分布圖，并指出最大應力，確定σ θ =、 時的影響圈半徑。答：已知R = 3m重力應力：P rH 2500 400 100kg/m 10MPa 2 = = 180。 = =當側壓q = P時，在圓巷周圍的徑向應力r s 和切向應力q s 為(1 ) 220 RaP r s = =0(1 ) 220 Ra= P + q s =2P0=2P0 =20(Mpa)當 = q s 時, 2 020 (1 ) Ra= P + = q s 得 出課后答案網 19R2=10a2 =90, 則R187。 當 = q s 時, 2 020 (1 ) Ra= P + = q s 得出 R2=320 2 a =60, 則R187。 答: 最大應力為q s =20Mpa, 。（66）式求吉爾西解。設豎向原巖應力為P0 ,水平應力為λ P0,通過吉爾西解，求出深部半徑為a 的圓形地下隧道彈性應力，并畫出λ = 0，λ =1/3，時θ =00，900面上的彈性應力分布。答：深部半徑為a 的圓形地下隧道彈性應力徑向應力與切向應力分別為:s l (1 l) (1 4 3 )cos 2q21(1 ) (1 )2144222 020 raraPraP r = + +s l l q q (1 ) (1 3 )cos 221(1 ) (1 )21442 020 raPra= + P + + +當l = 0 ， 0 q = 0 , r= a時， r s = 0， q s =3P0當l = 0 ， 0 q = 90 , r= a時， r s __________= 0， q s = P0當l =31， 0 q = 0 , r= a時， r s = 0， q s =383P0當l =31， 0 q = 90 , r= a時， r s = 0， q s = 0第六章 習題與思考題1．分析邊坡工程對國民經濟的影響作用。答：影響作用主要有：1）邊坡工程對露天礦建設的影響，2）邊坡工程對鐵路、公路、水利建設的影響，3）邊坡穩(wěn)定性對各種工程安全性的影響及經濟方面的投入2．邊坡的分類有哪些？答：自然邊坡和人工邊坡。3．分析邊坡失穩(wěn)與破壞的基本類型及其力學成因。答：邊坡變形發(fā)展到一定程度，就會發(fā)生邊坡失穩(wěn)破壞。按其破壞方式主要分為崩塌和滑坡兩種。（1） 崩塌：是指塊狀巖體與巖坡分離向前翻落而下。崩塌一般以邊坡表面的破壞現(xiàn)象體現(xiàn)。（2） 滑坡：是指巖體在自重力作用下，沿坡內軟弱結構面產生的整體滑動。一般以深層破壞體現(xiàn)出來。(a)面剪切滑動：塊體沿著平面滑移。常發(fā)生在由軟弱夾層或裂隙的坡面。(b)旋轉剪切滑動：滑動面通常為弧形狀，巖體沿此弧形狀滑移。通常為均質泥巖或頁巖等巖層。（3） 滑塌：邊坡松散巖土的坡角大于它的內摩擦角時，因表層蠕動進一步發(fā)展，使它沿著剪切變形帶順坡滑移、滾動與坐塌，從而達到穩(wěn)定坡腳的斜坡破壞過程，稱為滑塌。（4） 巖塊流動：常發(fā)生在均質硬巖中，巖石在達到其峰值強度時，巖體發(fā)生破壞。而使巖體課后答案網 20全面崩塌的情況。（5） 巖層曲折：當巖層成層狀沿坡面分布時，由于巖層本身的重力作用，或由于裂隙水的冰脹作用，增加了巖層之間的張拉應力，使坡面巖層曲折。4． 分析影響邊坡失穩(wěn)的主要因素。答：主要因素：1）不連續(xù)面在邊坡破壞中的作用：2）改變斜坡外形，引起坡體應力分布的變化3）改變斜坡巖體的力學性質，使坡體強度發(fā)生變化4）斜坡直接受到各種力的作用。5．土體與巖體的區(qū)別何在？答：土體與巖體的結構不同，從而它們的工程地質及水文地質以至力學特性差異顯著。6．為何許多滑坡發(fā)生在雨季？答：在雨季下雨時，水使邊坡的力學強度降低，其抗滑力降低，而同時由于水的作用，使作用在滑體上的下滑力增加，使滑體容易發(fā)生滑坡。7． 哪些因素對節(jié)理的抗剪強度有影響？答：作用在滑動面上的正應力，節(jié)理面上的內聚力，內摩擦角。8．邊坡坍塌為何有不同的模式？它們能預測嗎？答：邊坡坍塌的模式主要是受到邊坡的受力情況不同和邊坡物質結構不同而產生不同的破壞模式，其破壞模式可以根據(jù)節(jié)理裂隙或巖土性質及外力所用條件進行預測。9．監(jiān)測邊坡有何意義？答：邊坡監(jiān)測意義：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，10． 預報邊坡滑坡有無可能？如何才能作出預報？答：可能，觀測邊坡的變化情況并分析相關資料。具體應用如下方法進行監(jiān)測。1）地面位移觀測法——建網觀測（由設置在滑坡體內及其周圍穩(wěn)定區(qū)地表的各個位移觀測點（樁），以及設置在滑坡體外穩(wěn)定區(qū)地面的置鏡樁等的觀測系統(tǒng)）2）地表裂縫簡易觀測法。3）建筑物裂縫簡易觀測法。4）地面傾斜變化觀測5）滑坡深部位移觀測。6）滑動面位置的測定。7）滑坡滑動力（推力）觀測資料分析1）繪制滑坡位移圖，確定主軸方向；2）確定滑坡周界；3）確定滑坡各部分變形的速度；4)確定滑坡受力的性質；5）判斷滑坡面的形狀；6）確定滑坡移動與時間的關系；7)繪制滑坡移動的平面圖和縱斷面圖；8)確定地表的下沉或上升；9)估計滑體厚度；10)滑坡平衡計算。1有哪些可供選擇的方案可以用來處理病坡？應如何篩選這些方案，并作出最終的方案抉擇？答：滑坡的整治：預防為主，治理為輔。（1） 在技術和經濟條件允許的條件下，避開滑坡地段；（2） 對大中型復雜的滑坡應采取一次性根治與分期整治相結合的原則；（3） 針對病因綜合治理，治早治小；（4） 因地制宜，推廣先進技術，注意施工方法；（5） 對危機斜坡的各種建筑物采取措施，避免滑坡；（6） 全面規(guī)劃，選擇最佳整治方案。212. 整治措施：消除或減小地表水或地下水的作用；恢復山體平衡條件；改善滑動帶或滑動體土壤性質。b. 避：工程或建筑物等避開滑坡的影響；c. 排：排水導流，采用多種形式的截水溝、排水溝、急流槽來攔截和排引地表水。d. 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，e. 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。f. 固：利用物理化學方法加固，以土層固化改變滑動帶的土石性質，提高它的強度。如采用陪燒法、電滲排水法、水泥灌漿法、鉆孔爆破法等。g. 植：植樹造林，防止滑體、岸坡沖刷，穩(wěn)定滑坡圍巖與支架的共同作用概念：支架所受的壓力及變形，來自于圍巖在自身平衡過程中的變形或破裂，而導致的對支架的作用。因此，圍巖性態(tài)及其變化狀態(tài)對支護的作用有重要影響。另一方面，支護以自己的剛度和強度抑制巖體變形和破裂的進一步發(fā)展，而這一過程同樣也影響支護自身的受力。于是，圍巖與支護形成一種共同體；共同體兩方面的耦合作用和互為影響的情況稱為圍巖支架共同作用。巷道的新奧法支護的核心、原則和施工過程？噴錨支護的力學作用原理？圓形巷道在軸對稱條件下圍巖的徑向和切向應力隨距離的變化規(guī)律？