岩体力学复习题 联系客服

发布时间 : 星期五 文章岩体力学复习题更新完毕开始阅读65e86e1810a6f524ccbf8507

(8分)

3、试述岩体中水平天然应力的基本特点。(8分)

4、列出岩石破坏判据(不少于3种)的名称及其适用条件。(8分)

四、计算(共18分)

1、某岩体,天然应力比值系数λ=1,按自重应力考虑,在其中开挖一直径为6m的水平圆形洞室,埋深为400m,已知洞室围岩剪切强度参数为:C=9MPa,Φ=400,岩体的平均密度ρ=2.7g/cm3。(10分) (1)计算400m深处的铅直应力和水平天然应力的大小; (2)计算洞壁上的重分布应力大小; (3)评价该洞室开挖后围岩的稳定性。

2.某岩块,进行全过程变形实验,测得实验数据如下,要求:(8分) (1)在坐标纸中画出应力-应变曲线; (2)标出各变形阶段;

(3)计算各种变形模量的大小。

应力 应变 应力 应变 应力 应变 (MPa) (×10-2) (MPa) (×10-2) (MPa) (×10-2) 5 10 15 20 25 30 35

1.2 1.8 2.15 2.3 2.5 2.53 2.8 40 45 50 55 56.2 55 50 2.95 3.4 3.9 5.0 5.7 6.1 6.5 45 40 35 30 25 20 18 6.6 6.7 6.9 7.0 7.4 8.2 9.2 练习与思考

第一章

1、岩体力学包括哪三种分类,各有何侧重?

2、岩体力学的研究对象是什么?你能举出几个岩体变形破坏的事例? 3、岩体力学的研究方法有哪些,有什么区别?

17

4、你对岩体力学的形成与发展有哪些了解?

第二章

1、在勘探巷道岩壁上进行结构面测线详测如图所示,量得两组结构面沿测线的间距分别为 0.45m和0.8m,且A组结构面的倾角为55°,B组倾角为20°。

1) 计算每组结构面的真间距及两组结构面沿测线的混合间距及线密度(Kd); 2) 估算岩体沿详测线方向的RQD值。

2、何谓岩石的微结构面,主要指哪些,各有什么特点?

3、自然界中的岩石按地质成因分类,可以分为几大类,各有什么特点? 4、主要从哪些方面来研究结构面的地质特征? 5、构成岩石的主要造岩矿物有哪些,各有何特点? 6、区别岩体、岩石、岩块与结构体等概念的区别。

第三章

1、表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么?

2、为什么岩石的空隙性与吸水性之间有密切的关系,关系如何? 3、你对岩石的软化性有什么进一步的认识? 4、区别吸水率、含水率概念的区别。

第四章

1、与材料力学中所学材料相比,岩块的变形与强度有什么特别的地方?

2、如图,岩块试件受双向应力状态,其应力分量:σx=12Mpa,σy=20MPa,τxy=MPa。

1) 绘出代表应力状态的摩尔应力圆, 并根据图形确定其主应力的大小与方向(σ1与X轴的夹角); 2) 用解析法和图解法求图中斜面上的正应力σn和剪应力τn,并进行对比。

3、假定岩石中一点的应力为:σ1=61.2Mpa,σ3= -11.4MPa,室内实验测得的岩石单轴抗拉强度剪切强度参数C=30MPa,tgΦ=1.54, 试用格里菲斯判据和库仑-纳维尔判据分别判断该岩块是否破坏,并讨论结果。

18

4、分析岩块的单轴抗拉强度比抗压强度小得多的原因。

5、劈裂实验中,岩样承受的是压力,为什么会在破坏面上出现拉应力?

6、什么是全应力-应变曲线,为什么在普通材料试验机上得不到全应力-应变曲线? 7、比较各强度判据的理论依据和适用条件。

第五章

1、比较岩块与结构面的压缩变形特征的不同,分析其原因。

2、不同类型的结构面其抗剪强度不同,请分析造成这种不同的原因。 3、结构面的剪切变形、法向变形与结构面的哪些因素有关? 4、如何正确理解巴顿公式的含义?

5、有一节理面的起伏角i=20°,基本摩擦角υb=35°,两壁岩石的内摩擦角υ=40°,C=10Mpa, 作出节理面的剪切强度曲线。

第六章

1、通过本章学习,你对岩体的各向异性有什么具体的认识? 2、比较岩体与岩块性质的差别,加深其为不同概念的理解。 3、单结构面理论的内容是什么? 4、你是如何理解岩体强度的?

5、某岩石通过三轴试验,求得其剪切强度为:C=10MPa,υ=45°,试计算该岩石的单轴抗压强度和单轴抗拉强度。

6、某裂隙化安山岩,通过野外调查和室内实验,已知岩体属质量中等一类,RMR 值为44,Q值为1,岩块单轴抗压强度σc=75MPa,薄膜充填节理强度为:υj=15°、Cj=0,假定岩体强度服从Hoek-Brown经验准则,

求:(1)绘出岩块、岩体及节理三者的强度曲线(法向应力范围为0~10MPa); (2)绘出该岩体Cm和υm随法向应力变化的曲线(法向应力范围为0~2.5MPa)。

第七章

1、 研究岩体中的天然应力具有什么工程意义? 2、岩体天然应力得分布特征如何?

3、岩体天然应力的各种量测方法,各有什么特点?

19

4、在什么情况下,可以按自重应力理论计算天然应力?

5、某岩体,在深度100m内,密度为2.54g/cm3,在深度100~200m内,密度为2.71g/cm3,天然应力比值系数为1.89,试按自重应力理论 计算深度50m、150m处的天然应力大小?

第八章

1、在均质、连续、各向同性的岩体中,测得地面以下100m深度处的天然应力为σv=26Mpa,σH=17.3Mpa,拟定在该深度处开挖一水平圆形隧道,半径R0=3m。

试求:1)沿θ=0°和θ=90°方向上重分布应力(σr、σθ)随r变化的曲线;

2)设岩体的Cm=0.04Mpa,υm=30°,用图解法求洞顶与侧壁方向破坏圈厚度?2、在地表以下200m深度处的岩体中开挖一洞径2R0=2m的水平圆形遂洞,假定岩体的天然应力为静水压力状态(即λ=1),岩体的天然密度ρ=2.7g/cm。

试求:1)洞壁、2倍洞半径、2倍洞半径处的重分布应力; 2)根据以上计算结果说明围岩中重分布应力的分布特征; 3)若围岩的抗剪强度Cm=0.4,υm=30°,试评价该洞室的稳定性; 4)洞室若不稳定,试求其塑性变形区的最大半径(R1)。

3、拟在地表以下1500m处开挖一水平圆形洞室,已知岩体的单轴抗压强度 σc=100Mpa,岩体天然密度ρ=2.75g/cm3,岩体中天然应力比值系数λ=1,试评价该地下洞室开挖后的稳定性。 4、总结弹性洞室围岩重分布应力的特征。

5、不同类型的围岩的变形破坏形式不同,其决定性的因素是什么? 6、确定围岩抗力有何意义?

3

第九章

1、某岩体边坡中存在一组与坡面倾向相同,倾角为30°的结构面,结构面的剪切强度:Cj=0.1MPa,υ

j=28°,边坡倾角为60°,岩体平均密度ρ=2.5g/cm3,求该边坡的极限坡高。

2、某边坡中存在一倾角为40°的断层,设边坡倾角为60°,岩体剪切强度指标:υj=30°,Cj=0.02MPa,平均密度ρ=2.55g/cm3,边坡高度为20m,试评价该边坡的稳定性(取安全系数1.05)。

20

3、你认为在影响边坡稳定性的各因素中最主要的是什么因素? 4、对比边坡应力分布特征与天然应力分布特征的区别。 5、边坡应力分布特征与边坡变形破坏的关系。

21