1、.word 格式 . 一、緒 論 一、解釋下例名詞術(shù)語(yǔ) 巖體力學(xué) ： 研究巖體在各種力場(chǎng)作用下變形與破壞規(guī)律的科學(xué) 、簡(jiǎn)答題 1從工程的觀點(diǎn)看 ， 巖體力學(xué)的研究?jī)?nèi)容有哪幾個(gè)方面 ？ 答 ：從工程觀點(diǎn)出發(fā) ，大致可歸納如下幾方面的內(nèi)容 ： 1 ）巖體的地質(zhì)特征及其工程分類 。 2 ）巖體基本力學(xué)性質(zhì) 。 3 ）巖體力學(xué)的試驗(yàn)和測(cè)試技術(shù) 。 4 ）巖體中的天然應(yīng)力狀態(tài) 。 5 ）模型模擬試驗(yàn)和原型觀測(cè) 。 6）邊坡巖體 、 巖基以及地下洞室圍巖的變形和穩(wěn)定性 。 7 ）巖體工程性質(zhì)的改善與加固 。 2 巖體力學(xué)通常采用的研究方法有哪些 ？ 1）工程地質(zhì)研究法 。目的是研究巖塊和巖體的地質(zhì)與結(jié)構(gòu)性

2、 ， 為巖體力學(xué)的進(jìn)一步研究提供地質(zhì)模型和地 質(zhì)資料 。 2 ）試驗(yàn)法 。其目的主要是為巖體變形和穩(wěn)定性分析提供必要的物理力學(xué)參數(shù)。 3）數(shù)學(xué)力學(xué)分析法 。通過(guò)建立巖體模型和利用適當(dāng)?shù)姆治龇椒?， 預(yù)測(cè)巖體在各種力場(chǎng)作用下變形與穩(wěn)定 性。 4）綜合分析法 。 這是巖體力學(xué)研究中極其重要的工作方法。由于巖體力學(xué)中每一環(huán)節(jié)都是多因素的 ，且信 息量大 ， 因此 ， 必須采用多種方法考慮各種因素進(jìn)行綜合分析和綜合評(píng)價(jià)才能得出符合實(shí)際的正確結(jié)論， 綜合 分析是現(xiàn)階段最常用的方法 。 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 二、巖塊和巖體的地質(zhì)基礎(chǔ) 一 、 解釋下例名詞術(shù)語(yǔ) 1、巖塊 ： 巖塊是指

3、不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體 ， 是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體 。有些學(xué)者把巖塊稱為結(jié)構(gòu) 體、 巖石材料及完整巖石等 。 2、波速比 kv： 波速比是國(guó)標(biāo)提出的用來(lái)評(píng)價(jià)巖的風(fēng)化程度的指標(biāo)之一，即風(fēng)化巖塊和新鮮巖塊的縱波速度 之比 。 3、風(fēng)化系數(shù) kf： 風(fēng)化系數(shù)是國(guó)標(biāo)提出的用來(lái)評(píng)價(jià)巖的風(fēng)化程度的指標(biāo)之一，即風(fēng)化巖塊和新鮮巖塊飽和單 軸抗壓強(qiáng)度之比 。 4、結(jié)構(gòu)面 ： 其是指地質(zhì)歷史發(fā)展過(guò)程中 ， 在巖體內(nèi)形成的具有一定的延伸方向和長(zhǎng)度、 厚度相對(duì)較小的地 質(zhì)面或帶 。它包括物質(zhì)分異面和不連續(xù)面 ，如層面、不整合 、節(jié)理面 、斷層、片理面等 ，國(guó)內(nèi)外一些文獻(xiàn)中又 稱為不連續(xù)面或節(jié)理 。 5、節(jié)理密度

4、 ：反映結(jié)構(gòu)發(fā)育的密集程度 ，常用線密度表示 ， 即單位長(zhǎng)度內(nèi)節(jié)理?xiàng)l數(shù) 。 6、節(jié)理連續(xù)性 ： 節(jié)理的連續(xù)性反映結(jié)構(gòu)面貫通程度 ，常用線連續(xù)性系數(shù)表示 ， 即單位長(zhǎng)度內(nèi)貫通部分的長(zhǎng) 度。 7、節(jié)理粗糙度系數(shù) JRC：表示結(jié)構(gòu)面起伏和粗糙程度的指標(biāo) ， 通常用縱刻面儀測(cè)出剖面輪廓線與標(biāo)準(zhǔn)曲線 對(duì)比來(lái)獲得 。 8、節(jié)理壁抗壓強(qiáng)度 JCS： 用施密特錘法 （或回彈儀 ） 測(cè)得的用來(lái)衡量節(jié)理壁抗壓能力的指標(biāo)。 9、節(jié)理張開度 ： 指節(jié)理面兩壁間的垂直距離 。 10、巖體 ：巖體是指在地質(zhì)歷史過(guò)程中形成的 ，由巖塊和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)組成的 ，具有一定的結(jié)構(gòu) ，賦存于一 定的天然應(yīng)力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中的地

5、質(zhì)體 。 11、結(jié)構(gòu)體 ：巖體中被結(jié)構(gòu)面切割圍限的巖石塊體 。 12、巖體結(jié)構(gòu) ： 巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的排列組合特征 。 13、巖體完整性系數(shù) Kv：其是指巖體縱波速度和巖塊縱波速度之比的平方。 14、巖石質(zhì)量指標(biāo) RQD：大于 10cm 的巖芯累計(jì)長(zhǎng)度與鉆孔進(jìn)尺長(zhǎng)度之比的百分?jǐn)?shù) 。 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 簡(jiǎn)答題 (1) 巖體中的結(jié)構(gòu)面按成因有哪幾種分法 ？ 分別是什么 ？ 答 ：結(jié)構(gòu)面的成因類型分成兩種 ，一是地質(zhì)成因類型 ，根據(jù)地質(zhì)成因的不同 ， 可將結(jié)構(gòu)面劃分為原生結(jié)構(gòu) 面、 構(gòu)造結(jié)構(gòu)面和次生結(jié)構(gòu)面三類 ；按破裂面的力學(xué)成因可分為剪性結(jié)構(gòu)面和張性結(jié)構(gòu)面兩類 。

6、(2) 結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性有幾種定義方法 ？如何定義 ？ 結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性反映結(jié)構(gòu)面的貫通程度 ，常用線連續(xù)系數(shù)和面連續(xù)性系數(shù)表示 。 線連續(xù)性系數(shù)是指結(jié)構(gòu)面 跡線延伸方向單位長(zhǎng)度內(nèi)貫通部分的總和 ； 面連續(xù)性系數(shù)是指結(jié)構(gòu)面單位面積內(nèi)貫通部分面積的總和。 (3) 如何描述結(jié)構(gòu)面的充填情況 ？ 按充填物的厚度和連續(xù)性 ， 結(jié)構(gòu)面的充填可分為 ： 薄膜充填 、斷續(xù)充填 ，連續(xù)充填及厚層充填 4 類， (4) 在我國(guó) ， 通常將結(jié)構(gòu)面分為哪幾級(jí) ？在工程中主要涉及到哪幾級(jí) ？. 按結(jié)構(gòu)面延伸長(zhǎng)度 、切割深度 、破碎帶寬度及其力學(xué)效應(yīng) ，可將結(jié)構(gòu)面分為如下 5 級(jí)： I 級(jí)：指大斷層或區(qū)域性斷層 ， 一般延

7、伸約數(shù)十公里以上 ，破碎帶寬約數(shù)米至數(shù)十米及幾百米以上 。 II 級(jí)：指延伸長(zhǎng)而寬度不大的區(qū)域性地質(zhì)界面 ，如較大的斷層 、層間錯(cuò)動(dòng) 、 不整合面及原生軟弱夾層等 。 III 級(jí)：指長(zhǎng)度數(shù)十米或數(shù)百米的斷層 、區(qū)域性 、延伸較好的層面及層間錯(cuò)動(dòng)等 。 IV 級(jí)：指延伸較差的節(jié)理 、層面、次生 、小斷層及較發(fā)育的片理 、 劈理面等 。 V級(jí): 又稱微結(jié)構(gòu)面 ，指隱節(jié)理 、微層面及不發(fā)育的片理 、劈理等，其規(guī)模小，連續(xù)性差。 在工程中主要涉及到 III 級(jí)、IV 級(jí) 。 (5) 在我國(guó) ， 通常將巖體結(jié)構(gòu)分為哪幾類 ？. 將巖體結(jié)構(gòu)劃分為 5 大類 ， 即 ：整體狀結(jié)構(gòu) 、塊狀結(jié)構(gòu) 、層狀結(jié)構(gòu) 、

8、碎裂狀結(jié)構(gòu) 、散體狀結(jié)構(gòu) 。 (6) 通常用哪些指標(biāo)評(píng)價(jià)巖體的風(fēng)化程度 ？ 答：巖石的風(fēng)化程度可通過(guò)定性指標(biāo)和某些定量指標(biāo)來(lái)表述 ，定性指標(biāo)主要有 ：顏色 、礦物蝕變程度 、破 碎程度及開挖錘擊技術(shù)特征等 。定量指標(biāo)主要有風(fēng)化空隙率指標(biāo)和波速指標(biāo)等。國(guó)標(biāo) 巖土工程勘察規(guī)范 中提 出用風(fēng)化巖塊的縱波速度 、 波速比和風(fēng)化系數(shù)等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)巖塊的風(fēng)化程度 。 (7) 怎樣用軟化系數(shù)評(píng)價(jià)巖體的軟化 ？ 答：巖石浸水飽和后強(qiáng)度降低的性質(zhì)稱為巖石的軟化性 。軟化性用軟化系數(shù) KR表達(dá) ，它定義為巖石飽和抗 . 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 . .word 格式 . 壓強(qiáng)度與干抗壓強(qiáng)度之比 。當(dāng)軟化系數(shù) KR0.

9、75 時(shí) ， 巖石的軟化性弱 ，同時(shí)也說(shuō)明巖石的抗凍性和抗風(fēng)化能力 強(qiáng)， 而 KR2 3)所做的壓縮試驗(yàn) 。 13、等圍壓試驗(yàn) ：在三軸試驗(yàn)中 ，當(dāng)側(cè)向應(yīng)力互相相等時(shí) (即 12= 3)所做得壓縮試驗(yàn) 。 14、劈裂破壞 ：試件在軸向壓應(yīng)力作用下 ，由于減小或消除了端部約束 ，沿壓應(yīng)力垂直方向發(fā)生的拉裂破 壞。 15、對(duì)頂錐破壞 ：試件在軸向壓應(yīng)力作用下 ，由于試件端部橫向約束 ， 形成的錐形剪切破壞 。 16、端部效應(yīng) ：試件試驗(yàn)時(shí)端面條件對(duì)巖塊強(qiáng)度的影響 ，其產(chǎn)生原因一般認(rèn)為是由于試件端面與壓力機(jī)板 間的磨擦作用 ，改變了試件內(nèi)部的應(yīng)力分布和破壞方式 ， 進(jìn)而影響巖塊的強(qiáng)度 。 專業(yè)資料

10、. 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 17、直剪試驗(yàn) ：將試件放在直剪儀上 ，試驗(yàn)時(shí) ， 先在試件上施加法向壓力 ，然后在水平方向逐級(jí)施加水平 剪力 ， 直到試件破壞從而求得試件抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)方法 。 二 、 簡(jiǎn)答題 (1) 在巖石的單軸壓縮試驗(yàn)中 ，試件的高徑比 、尺寸 、加載速率怎樣影響巖石的強(qiáng)度 ？ 答：一般說(shuō)來(lái) ，高徑比越大 ，巖石的強(qiáng)度越低 。試件尺寸越大 ，巖石強(qiáng)度越低 。 加荷速率越大 ，巖石的強(qiáng) 度越大 。 (2) 請(qǐng)描述巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的制樣 、試驗(yàn) 、資料整理的過(guò)程和計(jì)算方法 。 答 ：準(zhǔn)備至少 6 個(gè)取自同一地點(diǎn)的試件 ，試件用圓柱形 ，試件的斷面尺寸 ，圓柱形試件尺寸

11、直徑一般 D=5cm ， 試件的高度 h=(22.5)D ，試件端面應(yīng)當(dāng)平整光滑 ，兩端面應(yīng)平行 。試驗(yàn)前用游標(biāo)卡尺在試件不同高 度位置和不同直徑方向仔細(xì)測(cè)量試件直徑 ，取平均直徑作為計(jì)算直徑 。 將試件兩端抹上黃油后置于有球星壓頭 的試驗(yàn)機(jī)上 ， 試驗(yàn)時(shí)以每秒 0.50.8MPa 的加荷速率加荷 ，直到試件破壞 ，按 c=P/A 計(jì)算抗壓強(qiáng)度 。式中 ： c：巖石單軸抗壓強(qiáng)度 。P：巖石試件破壞時(shí)的荷載 。 A：試件的橫斷面面積 。重復(fù)進(jìn)行 6 次，取強(qiáng)度平均值 。 (3) 請(qǐng)描述巖石單軸抗拉強(qiáng)度劈裂法試驗(yàn)的制樣 、試驗(yàn) 、資料整理的過(guò)程和計(jì)算方法 。 答 ：取55cm 或 555cm 圓柱

12、體或立方體形狀試件 ， 試驗(yàn)時(shí)沿著圓柱體的直徑方向墊直徑2mm 圓形鋼 絲墊條置于壓力機(jī)上 ， 緩慢加壓致試件受力后沿著受力方向的直徑裂開，試驗(yàn)資料的整理可按彈性力學(xué)來(lái)解 ， t 2Pmax ， 試樣為立方體時(shí) ， t 2Pma2x Pmax 為破壞荷載 。 重復(fù)試驗(yàn) 6 次，取平均值 。 t Dt t D 2 (4) 請(qǐng)描述巖石點(diǎn)荷載試驗(yàn)的制樣 、試驗(yàn) 、資料整理的過(guò)程和計(jì)算方法 。 答：以一段長(zhǎng)度為直徑 11.4 倍的圓柱狀巖芯 ，在其中部對(duì)稱的兩點(diǎn)上施加點(diǎn)荷載至破壞 ， 破壞方式是巖 蕊通常沿縱截面 ，有時(shí)沿橫截面被劈裂 ， 也可以沿巖蕊的軸向在中心線上兩點(diǎn)施加荷載使巖蕊劈裂 ，單軸抗拉

13、 和抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式如下 ： 單軸抗拉強(qiáng)度計(jì)算公式 ： St KIs KD 2 單軸抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式 ： Sc=(22.823.7)I s(50) (5) 請(qǐng)描述巖石傾斜板剪切試驗(yàn)的制樣 、試驗(yàn) 、資料整理的過(guò)程和計(jì)算方法 。 . 答 ：試件尺寸為 10cm 10cm 5cm最，大的有達(dá) 30cm 30cm 30cm的 ， 試驗(yàn)時(shí)采用多個(gè)試件 ， 在楔形剪 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 切儀上進(jìn)行試驗(yàn) ， 分別以不同的角度進(jìn)行 ， 對(duì)應(yīng)于一個(gè)角度得出一組 和 值。 = P(cos+ fsin )/ A =P (sin - fcos )/ A 繪制 - 曲線，當(dāng) 變化范圍圈套時(shí)

14、，-為一條曲線 ，但當(dāng) 0 ，所以其破壞準(zhǔn)則為 ： 1 3 8 t 13 把 1=42MPa ，3= 6MPa ， t=8MPa (t 取絕對(duì)值 )代入上式 ， 左邊 42 6) 42 6 64 右邊 8 8 64 左邊= 右邊， 剛好達(dá)到破壞 。 其破壞面與最大主應(yīng)力之間的夾角 為： cos2 13 2( 1 3 ) 42 6 2 (42 6) 0.6667 ， 24.09 b. 由于 1+3 3=20+3 (-8)=-40 ， 所以其準(zhǔn)則為 ： 3=- t。3=-8=- t， 按格里菲斯準(zhǔn)則可判斷其剛好破 壞，其破壞方向?yàn)檠?1的方向 。 (5) 已知巖體中某點(diǎn)應(yīng)力值為 1=61.2MPa

15、 ，3= 19.1MPa ， c=50MPa ， =57o ，t= 8.7MPa ，試用莫 爾 庫(kù)論判據(jù)和格里菲斯準(zhǔn)則分別判斷其是否破壞，并討論其結(jié)果 解 ：a、 用莫爾 庫(kù)論判據(jù) ： 13 sin 1 3 2cctg 右邊 61.2 ( 19.1) 61.2 ( 19.1) 2 50 ctg57 0.7492 左邊 sin57 0.8388 等式不成立 ， 所以巖體不破壞 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . b 、用格里菲斯準(zhǔn)則 1 3 3 61.2 3 19.1 3.9 0 ， 2 1 3 153 .1MPa 8 t 69 .6MPa 13 所以巖體要發(fā)生破壞 。 c、根據(jù)莫爾

16、庫(kù)倫判據(jù)巖體不破壞 ， 而根據(jù)格里菲斯準(zhǔn)則巖體要發(fā)生破壞 。即可認(rèn)為該巖體不會(huì)發(fā)生剪切 破壞 ，但由于巖體內(nèi)部存在微裂紋和微孔洞 ， 在外力作用下 ， 即使作用的平均應(yīng)力不大 ， 在微裂紋和微孔洞的 周圍將出現(xiàn)應(yīng)力集中 ， 并可能產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力 ，這時(shí)就要用格里菲斯準(zhǔn)則判斷是否破壞 ，此題可認(rèn)為巖體不 產(chǎn)生剪切破壞 ， 但會(huì)拉裂破壞 ，所以此巖體將破壞 。 七、巖體結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì) 一、解釋下例名詞術(shù)語(yǔ) 1、爬坡角 ：剪切時(shí)結(jié)構(gòu)面法向位移軌跡與水平線的夾角。即 ad tan 1 v ，v為垂直位移分量 ，u 為水 u 平位移分量 。 2、基本摩擦角 ： 巖石磨光面做傾斜試驗(yàn)產(chǎn)生滑動(dòng)的臨界角。

17、 二、簡(jiǎn)答題 (1) 帕頓 (Patton) 公式的理論意義是什么 ？ 答：帕頓公式的理論意義是提出了剪脹效應(yīng) ，即結(jié)構(gòu)面起伏度的存在可增大結(jié)構(gòu)面的磨擦角 ，即由 b 增大 至 b i ， 這種效應(yīng)與剪切過(guò)程中向上滑動(dòng)引起的垂向位移有關(guān)。 (2) 巴頓(Barton) 公式是怎樣建立起來(lái)的 ？公式中各項(xiàng)的意義是什么 ？ 答 ：巴頓對(duì) 8 種不同粗糙起伏的結(jié)構(gòu)面進(jìn)行了試驗(yàn)研究， 提出了剪脹角的概念并用以代替起伏角 ， 剪脹角 的定義為剪切時(shí)結(jié)構(gòu)面法向位移的軌跡線與水平線的夾角，即：ad tan 1 v 。通過(guò)大量試驗(yàn) ，得出的不規(guī)則 u 粗糙起伏結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)關(guān)系為 ： JCS tan(

18、JRC lgb ) n 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 式中 ：JRC是節(jié)理粗糙度系數(shù) 。JCS是節(jié)理抗壁壓強(qiáng)度 。 b 為基本磨擦角 。 三 、 計(jì)算題 (1) 試導(dǎo)出帕頓 (Patton) 公式 。 解：略 (2) 已知某巖石結(jié)構(gòu)面壁抗壓強(qiáng)度為 70MPa ，基本摩擦角 35o ，野外確定 JRC為 11，試按巴頓 (Barton) 公 式繪出該結(jié)構(gòu)面的 -曲線 ， 并試比較該曲線與庫(kù)倫強(qiáng)度曲線的異同 。 JCS 解：根據(jù) Barton 公式 tan(JRC lgb)，將 JRC=11 ， b=35 ， JCS=70MPa 代入上式得： tan(11 lg 70 35)，將

19、=10,20, ,100MPa代入計(jì)算得 ： (Barton) (Coulomb) 10 9.757255 7.002075 20 17.37639 14.00415 30 24.33494 21.00623 40 30.88588 28.0083 50 37.14331 35.01038 60 43.17222 42.01245 70 49.01453 49.01453 80 54.69943 56.0166 90 60.24841 63.01868 100 65.67792 70.02075 點(diǎn)繪出的曲線如下 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . )aPM(力應(yīng)剪 20 40 60

20、 80 100 120 0 0 0 0 0 0 0 0 8 7 6 5 4 3 2 1 Barton Coulomb 法向應(yīng)力 (MPa) 從上圖可以看出 ： Bartong 公式和 Coulomb 公式結(jié)果接近 ， 在低正應(yīng)力時(shí) (低于 JCS)， Barton 公式計(jì)算 的剪應(yīng)力高于 Coulomb 公式 ，在高正應(yīng)力時(shí) ， Barton 公式計(jì)算的剪應(yīng)力低于 Coulomb 公式 。 八、巖體的力學(xué)性質(zhì) 一、解釋下例名詞術(shù)語(yǔ) 1 、動(dòng)彈模 ：巖體在動(dòng)荷載作用下所表現(xiàn)出來(lái)的彈性模量。 二 、 簡(jiǎn)答題 (1) 承壓板法如何測(cè)定巖體的變形參數(shù) ？ 答 ：先在選擇好的具代表性的巖面上清除浮石 ，

21、 平整巖面 ，然后依次裝上承壓板 、 千斤頂 ，傳力柱和變形 量表等 ，將洞頂作為反力裝置 ，通過(guò)油壓千斤頂對(duì)巖面施加荷載 ， 并用百分表測(cè)出巖體變形值 ，將應(yīng)力與位移 繪成變形曲線 ， 在變形曲線上求巖體得變形模量和泊松比。 (2) Hoek-Brown 的經(jīng)驗(yàn)方程是什么 ？ 各參數(shù)的意義是什么 ？ 答 ：其經(jīng)驗(yàn)方程為 ： 1 3 m c 3 s c2 。 式中：1、3為破壞主應(yīng)力 ，c為巖塊的單軸抗壓強(qiáng)度 。m、s 為與巖性及結(jié)構(gòu)面情況有關(guān)的常數(shù) ，可查 表求得 。 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 計(jì)算題 (1) 如圖 a， 在巖石試樣中存在一結(jié)構(gòu)面 ， a. 試證明按莫爾

22、庫(kù)倫強(qiáng)度準(zhǔn)則導(dǎo)出的強(qiáng)度判據(jù)為 2ccos sin(2 ) sin sin(2) sin 1 sin(2) sin 式中 C、 為結(jié)構(gòu)面參數(shù) b. 當(dāng)單軸壓縮時(shí) ， 為多少值該巖石的強(qiáng)度最低 ？提示：可按圖 b 關(guān)系導(dǎo)出 。 . 解：解： a. 由圖 b， 在任意 ABO中， OB OA OO OA 由正弦定理， sin sin ABO sin OB sin(180 (2 OA ) 13 2 1 2 3 cctg 化簡(jiǎn)即可得 ： b. 單軸時(shí) ， 上式為 sin(2) sin sin(2) sin 2ccos sin(2 ) sin 1 2 3 cctg , ABO 180 (2 2ccos s

23、in(2 ) sin 證畢。 求 1 對(duì) 的最小值 。 2c 0, 則只能 因此，當(dāng) 2ccos (sin(2 cos cos(2 45 cos(2 0( 2時(shí)， )2 ) sin )2 90)， 0, 2 90, 巖石強(qiáng)度最低 。 45 2 ，僅考 =28o.) (2) 地下巖體中有一結(jié)構(gòu)面 ，其傾角為 40o 。當(dāng)在地下 200m 深處開挖一洞室 ， 如果利用上題的公式 慮巖體自重應(yīng)力 ， 問(wèn)該結(jié)構(gòu)面在該洞室處會(huì)否滑動(dòng) ？(已知 =26kN/m3， =0.17 結(jié)，構(gòu)面 C=0.4MPa ， 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 解： h 26kN /m3 200m 5.2MPa

24、由上題公式 sin(2) sin sin(2) sin 2ccos sin(2 ) sin 右邊得 ： 計(jì)算表明 ， 滿足破壞所需要的 1 僅為 4.743MPa ， 而此處的實(shí)際應(yīng)力已達(dá) 5.2MPa ，故會(huì)滑動(dòng) 。 此題有錯(cuò)誤 ， 90 40 50 sin(2 40 28 ) sin28 0.17 26 200 2 0.4 103 cos28 sin(2 40 28 ) sin28 1 0.17 sin(2 40 28 ) sin28 4.743MPa 九、巖體中的天然應(yīng)力 解釋下例名詞術(shù)語(yǔ) 1、天然應(yīng)力 ： 人類工程活動(dòng)之前存在于巖體中的應(yīng)力 ， 稱為天然應(yīng)力或地應(yīng)力 。. 2、重分布應(yīng)

25、力 ： 開挖破壞了巖體天然應(yīng)力的相對(duì)平衡狀態(tài) ，使巖體中的應(yīng)力產(chǎn)生重分布 ，這時(shí)的應(yīng)力稱為 重分布應(yīng)力 。 . 二 、 簡(jiǎn)答題 1 、 巖體中的天然應(yīng)力是哪些因素引起的 ？ 答 ：1） 巖石的自重 ； 2 ）構(gòu)造應(yīng)力及地震 ； 3）巖漿活動(dòng)及放射性蛻變產(chǎn)生的地?zé)嵋鸬臏囟葢?yīng)力 4 ）地下水動(dòng)靜壓力 。 2、目前 ，實(shí)測(cè)地應(yīng)力的方法有哪幾種 ？ 答：a、水壓致裂法 ；b、鉆孔套芯應(yīng)力解除法 ；c、聲發(fā)射原理法 ；d 、扁千斤頂法 。 3、天然應(yīng)力的分布特征是什么 ？ . 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 答 ：1） 地殼中的主應(yīng)力為壓應(yīng)力 ， 方向基本上是鉛垂和水平的 。 2 ）垂直

26、應(yīng)力隨深度線性增的 。 3 ）水平應(yīng)力分布比較復(fù)雜 。 a、水平應(yīng)力在地表面上水平應(yīng)力從大到小遞減， 在地表深處仍是線性增的 。 b 、在許多地方在地表附近 ， 水平應(yīng)力大于垂直應(yīng)力 。 c 在多數(shù)情況 ， 兩個(gè)方向的水平應(yīng)力是不相等的 。 4）在比較大的范圍內(nèi) ， 地應(yīng)力的分布特征比較一致 。 十、地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析 一 、 解釋下例名詞術(shù)語(yǔ) 1、圍巖 ：在巖體中開挖洞室 ，引起洞室圍巖體中應(yīng)力的重分布 ，應(yīng)力重分布范圍內(nèi)的巖體叫做圍巖 。 2、重分布應(yīng)力 ： 地下開挖破壞了巖體天然應(yīng)力的相對(duì)平衡狀態(tài)，洞室周邊巖體將向開挖空間松脹變形 ，使 圍巖中的應(yīng)力產(chǎn)生重分布作用 ，形成新的應(yīng)力 ，

27、這種應(yīng)力稱為重分布應(yīng)力 。 . 3 、圍巖應(yīng)力 ： 圍巖中的重分布應(yīng)力 。 4 、圍巖壓力 ： 是指圍巖作用在支護(hù)上的力 。 5、塑性圈 （松動(dòng)圈 ）： 如重分布應(yīng)力超過(guò)圍巖強(qiáng)度極限或屈服極限，造成洞室周邊的非彈性位移 ，這種現(xiàn)象 從周邊向巖體深處擴(kuò)展到某一范圍 ， 在此范圍內(nèi)的巖體稱為塑性圈 （松動(dòng)圈 ）。 6、塑性條件 ：巖石屈服滿足摩爾屈服準(zhǔn)則 ， 當(dāng)巖石進(jìn)入屈服時(shí)就是塑性條件 。 7、側(cè)壓力系數(shù) ：= H/V，即水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力的比值 。 8 、 靜水壓力狀態(tài) ： 1= 2= 3 或 H= V 二 、 簡(jiǎn)答題 1、 在靜水壓力狀態(tài)下 ， 圍巖應(yīng)力的分布有何特征 ？ 答：天然應(yīng)力為靜水

28、壓力狀態(tài)時(shí) ，圍巖內(nèi)重分布應(yīng)力與 角無(wú)關(guān) ，僅與洞半徑 a 和原始應(yīng)力水平 0有關(guān)。 徑向應(yīng)力 r在洞壁處為 0，隨著離洞壁距離的增加 ，其應(yīng)力逐漸上升 ，在約 6 倍洞半徑處基本恢復(fù)到原始應(yīng)力水 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 平。 切向應(yīng)力 在洞壁處為 20，隨著離洞壁距離的增加 ，其應(yīng)力逐漸下降 ，在約 6 倍洞半徑處基本恢復(fù)到原 始應(yīng)力水平 。 其分布特征如圖所示 ： 2、 在非靜水壓力狀態(tài)下 ，圍巖應(yīng)力的分布主要受哪些因素影響 ？ 這些因素怎樣影響到圍巖應(yīng)力的分布特 征？ 答：在非靜水壓力狀態(tài)下 ，圍巖應(yīng)力的分布特征與靜水壓力狀態(tài)類似， 但側(cè)壓力系數(shù) 的大小對(duì)應(yīng)力大小

29、有明顯影響 。以圓形洞室為例 ，當(dāng) 1/3 時(shí)，洞頂將出現(xiàn)拉應(yīng)力 。當(dāng) 1/33 時(shí)，兩邊墻出現(xiàn)拉應(yīng)力 。 3 、 橢圓形洞室的圍巖應(yīng)力分布有何特征？ 答：橢圓形洞室長(zhǎng)軸兩端點(diǎn)應(yīng)力集中最大 ，易引起壓碎破壞 ，而短軸兩端易出現(xiàn)拉應(yīng)力集中 ， 不利于圍巖 穩(wěn)定 。最合理的洞室方向是長(zhǎng)軸平行最大主應(yīng)力 ，長(zhǎng)短半軸的比等于 1/3，此時(shí)洞室圍巖應(yīng)力分布較均勻 ，圍 巖穩(wěn)定性較好 。 4 、 方形及矩形洞室的圍巖應(yīng)力分布有何特征 ？ 答 ：矩形狀洞室的角點(diǎn)或急拐彎處應(yīng)力集中最大 。長(zhǎng)方形短邊中點(diǎn)應(yīng)力集中大于長(zhǎng)邊中點(diǎn) ，而角點(diǎn)處應(yīng)力 大，圍巖最易失穩(wěn) 。當(dāng)巖體中天然應(yīng)力 h、v 相差較大時(shí) ，則應(yīng)盡量使

30、洞室長(zhǎng)軸平行于最大天然應(yīng)力的作用方 向。 (5) 圓拱直墻洞室的圍巖應(yīng)力分布有何特征 ？ ，所以平直周邊 答 ： 平直的周邊容易出現(xiàn)拉應(yīng)力 。由于巖石的抭拉強(qiáng)度通常只有抭壓強(qiáng)度的十幾分子 比曲線周邊容易破壞 拐角處是應(yīng)力集中區(qū) 拱頂容易出現(xiàn)拉應(yīng)力 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . （6） 用彈塑性理論計(jì)算圍巖壓力通常有哪幾種方法 ？ 答：芬納公式和計(jì)算位移公式 三 、 計(jì)算題 （1） 考慮地應(yīng)力為靜水壓力狀態(tài) ，分別計(jì)算并繪出 r0、1a、2a、3a、4a、5a、6a 時(shí)的 r/ 0與 / 0隨 r 的變化 ，并討論其與 0的誤差 。 解：為靜水壓力狀態(tài)即 =1 ， 洞室圍巖中與洞

31、軸垂直斷面上任一點(diǎn)的應(yīng)力由彈性理論的平面問(wèn)題可得 01 2 a 2 r 將 r0、 1a、2a、3a、4a、 5a、 6a 代入得 ： r 1a 2a 3a 4a 5a 6a r/ 0 0 3/4 8/9 15/16 24/25 35/36 （0%） （75%） （89%） （94%） （96%） （97%） / 0 2 5/4 10/9 17/16 26/25 37/36 (200% (125% (111% (106% (104% ( 103% ） ） ） ） ） ） 從上表可以看出 ：應(yīng)力重分布與 無(wú)關(guān)，而與測(cè)點(diǎn)徑向距離有關(guān) ，當(dāng)洞徑一定時(shí) ，隨 r 增大而迅速減少 ， 而r隨r增大而增大

32、 ，并都趨近于天然應(yīng)力值 。當(dāng)r=6a 時(shí)，、r與0相差僅為 1/36 ，小于 2.8% ，因此一般 可認(rèn)為應(yīng)力重分布的影響范圍為 r=6a 。 （2） 一圓形洞室的直徑為 5m ，洞中心埋深 610m ，巖層密度 27kN/m 3，泊松比0.25，試求：a. 洞壁上各點(diǎn) 的應(yīng)力值并繪成曲線 （ = 0o 、 10o 、 20o 、b. 9當(dāng)0o洞） 內(nèi)；有 0.15MPa 的壓力時(shí) ，計(jì)算洞壁和拱頂?shù)膰鷰r應(yīng) 力。 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 解 ：v= h=610 27=164. 7MPa ，= /(1- )=1/3= h/v ，h= v/3 a、 洞壁上各點(diǎn)的應(yīng)力 r 0

33、 ， r0 ， h (1 2cos2 ) v (1 2cos2 )。 16.47(1 2cos2 )/3 16.47(1 2cos2 ) 21.96 1 cos2 。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 43.92 42.60 38.78 32.94 25.77 18.15 10.98 5.14 1.32 0 )aPM（值力 洞壁上各點(diǎn)的應(yīng)力 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 與水平線的夾角(度) b 、當(dāng)洞內(nèi)有壓力 P 時(shí)，洞室周邊圍巖應(yīng)力重分布公式為 ： r P ， h(1

34、2cos2 ) v(1 2cos2 ) P ， r 0 。將已知條件代入得 r 0.15MPa ，21.96 1 cos2 0.15 ， r 0 洞壁 ：即 =0 時(shí)， 21.96 1 cos0 0.15 43.77MPa ， 拱頂 ：即 =90 時(shí)， 21.961 cos180 0.15 0.15MPa 。 (3) 試導(dǎo)出芬納 (Fenner) 公式 。 彈性區(qū) 解 ：由上圖可知 ， 在 r=R 處，既是彈性區(qū)又是塑性區(qū) ，故：e= p=0 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 所以其既滿足彈性圈內(nèi)的重分布應(yīng)力 ，又滿足塑性區(qū)內(nèi)重分布應(yīng)力 在彈性區(qū) : 2 R2 0 1 2 r 2

35、R2 2 r 當(dāng) R=r 時(shí) ： rR 20 2 0 1 R 02 r 2 R 2 r 1） 又因?yàn)槠錆M足 M-C 準(zhǔn)則 ： 即 ： sin 2c ctg 2） 把代入 式整理得 R 1 sin 0 c cos 若松動(dòng)圈已脫離原巖 ， 則 c=0, R 1 sin 3） 在塑性區(qū) ： 平衡方程成立 ，考慮靜水壓力狀態(tài) ，有 dr dr dr dr 2r r 由（2）變形整理 2sin 1 sin cctg ) 5） 5）代入 （4-1）整理并分離變量 d r 2sin dr r cctg 1 sin r 兩邊積分后得 ln( r cctg ) 2sin 1 sin lnr 6） 將邊界條件 r

36、 r aa代入 （6） ra 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式. C ln( a cctg ) lna(7) 1 sin 7）代入（6）取指數(shù)（去掉 ln） 2sin r cctg ( a cctg r 1 sin ) a 整理后得塑性區(qū)應(yīng)力 r r ( a cctg ) a 2sin 1 sin cctg （8） 又因?yàn)椋寒?dāng) R=r 時(shí)， R r ，即（8）= （3） 1 sin 0= ( a cctg 2 sin r 1 sin ) r cctg a 化簡(jiǎn)即得芬納公式： 1 sin 0 2sin a 1 sin cctg cctg R ，= 27kN/m 3，試求： (4) 已知

37、H = 100m ，a = 3m ，c = 0.3MPa ， = 30o a. 不出現(xiàn)塑性區(qū)時(shí)的圍巖壓力 b. 允許塑性圈厚度為 2m 時(shí)的圍巖壓力； c. 允許充分變形時(shí)的塑性圈半徑 解：由題意得： 0 h 2.7MPa a. 當(dāng)不出現(xiàn)塑性區(qū)時(shí) ， 即 R=a時(shí)： 2sin 1 sin 1 sin 0 cctg cctg 1 sin30 2700 0.3 103 2sin 30 1 sin 30 ctg30 0.3 103 ctg30 1350kPa b. 當(dāng)允許塑性圈厚度為 2m 時(shí)， 即R 23 5m 時(shí)， 1 sin30 2700 0.3 103 ctg30 2 sin 30 3 1

38、sin30 5 0.3 103 ctg30 153.45kPa c. 當(dāng)允許充分變形時(shí) ，即當(dāng) 0時(shí)： 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 2sin .word 格式 . 1 sin 0 cctg a 1 sin R cctg 2sin a 1 sin 1 sin 0 cctg 0R cctg a R 1 sin 1 sin 1 sin 0 cctg a cctg 2sin R 1 sin 0 cctg 1 sin R 1 sin 0 a cctg 2sin 0 cctg 2sin cctg 1 sin 30 3 (1 sin 30) 2700 0.3 103 ctg30 2sin 30 33 0.3 1

39、03 ctg30 5.69m (5) 已知 H = 100m ， a = 3m ，c = 0.3MPa ， = 30o ，= 27kN/m 3，同上，如果 E = 1200MPa ，= 0.2 ， 分別求洞周位移 u = 1cm 和 u = 3cm 時(shí)的圍巖壓力 解： 由公式 ： 0 cctg 1 sin asin 0 cctg 2Gmua 2sin 1 sin cctg 式中 ：Gm 為塑性圈巖體的模量 ： Gm E 21 500 106 ,把已知條件代入上式 ： 當(dāng)： u = 1cm 時(shí) : 2.7 106 0.3 106 ctg30 1 sin30 3 sin30 sin 30 2.7

40、106 0.3 106 ctg30 1 sin30 2 500 106 0.01 a 0.3 106 ctg30 0.26MPa 當(dāng)：u = 3cm 時(shí)： sin 30 1 sin 30 0.3 106 ctg30 2.7 106 0.3 106 ctg30 1 sin30 3 sin 30 2.7 106 0.3 106 ctg30 2 500 10 6 0.03 0.26M Pa 此值為負(fù) ， 即不可能產(chǎn)生 3cm 的位移 ) 十一、邊坡巖體穩(wěn)定性分析 一 、 簡(jiǎn)答題 1 、 邊坡中的應(yīng)力分布有何特征 ？ 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 答：（ 1）無(wú)論在什么樣的天然應(yīng)力場(chǎng)下

41、 ，邊坡面附近的主應(yīng)力跡線均明顯偏轉(zhuǎn) ，表現(xiàn)為最大主應(yīng)力與坡面 近于平行 ，最小主應(yīng)力與坡面近于正交 ，向坡體內(nèi)漸漸恢復(fù)初始應(yīng)力狀態(tài) ； （ 2） 在坡腳附近 ， 形成剪應(yīng)力集中帶 ， 在坡頂可產(chǎn)生拉應(yīng)力帶 ，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)邊坡巖體強(qiáng)度時(shí) ，可產(chǎn)生坡腳 滑動(dòng)破壞和坡頂?shù)睦瓘埰茐?； （ 3）在非直線坡的情形下 ，變坡點(diǎn)可形成第二應(yīng)力異常區(qū) 。 當(dāng)坡形上緩下陡時(shí) ，該異常區(qū)為拉張區(qū) ，當(dāng)坡 形下緩上陡時(shí) ， 該異常區(qū)為剪切區(qū) ； （ 4）對(duì)階梯形邊坡 ， 在臺(tái)階附近為應(yīng)力異常復(fù)雜區(qū) 。臺(tái)階前端為拉張區(qū) ，臺(tái)階后部為剪切區(qū) 。當(dāng)臺(tái)階寬度 較小時(shí) ，形成復(fù)雜的張剪區(qū) ， 對(duì)邊坡安全有較大影響 。 2 、

42、常見的邊坡破壞類形有哪些 ？ 答：（1）平面滑動(dòng)破壞 ；（ 2）楔形狀滑動(dòng)破壞 ；（ 3 ）圓弧形滑動(dòng)破壞 ；（ 4）傾倒破壞 ； 3 、邊坡穩(wěn)定性計(jì)算的方法主要有哪些 ？ 答：、極限平衡法 ：?jiǎn)纹矫婊瑒?dòng)計(jì)算 、雙平面滑動(dòng)計(jì)算 、圓弧滑動(dòng)計(jì)算 ；、圖解計(jì)算 ；數(shù)值計(jì)算 。 4 、怎樣用赤平投影圖判斷邊坡的穩(wěn)定狀況 ？ 答 ：、 巖體穩(wěn)定結(jié)構(gòu) ，其特點(diǎn) ：邊坡巖體中結(jié)構(gòu)面或結(jié)構(gòu)面組合交線的傾向與邊坡傾向正好相反 ；兩個(gè) 結(jié)構(gòu)面赤平極射投影的交點(diǎn) M 落在邊坡面赤平極射投影的對(duì)面 ， 結(jié)構(gòu)面傾向巖體內(nèi)部 。、 基本穩(wěn)定結(jié)構(gòu) ，其 特點(diǎn) ：邊坡巖體中的結(jié)構(gòu)面或組合交線的傾向與坡面傾向一致； 結(jié)構(gòu)面的

43、傾角或組合交線的傾角大于邊坡角； 兩個(gè)結(jié)構(gòu)面赤平投影的交點(diǎn) N 落在邊坡面赤平投影園弧內(nèi) 。、 不穩(wěn)定結(jié)構(gòu) ， 其特點(diǎn) ：邊坡巖體中的結(jié)構(gòu)面或 結(jié)構(gòu)面的組合交線的傾向下坡面的傾向一致 ； 兩個(gè)結(jié)構(gòu)面的赤平投影的交點(diǎn) H 落在邊坡赤平極射投影園弧以 外； 巖體中結(jié)構(gòu)面或結(jié)構(gòu)面組合交線的傾角小于邊坡角 。 二 、 計(jì)算題 1、 如圖 ，導(dǎo)出邊坡不失穩(wěn)的最大坡高 Hmax 。 解： 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 解： 如上圖所示 ：發(fā)僅考慮重力作用下的時(shí) ，設(shè)滑動(dòng)體的重力為G， 則它對(duì)于滑動(dòng)面的垂直分量為 Gcos ，平行分量為 Gsin ，因此，可得滑動(dòng)面上的抗滑力 Fs和滑動(dòng)力

44、Fr 分別為： F=G cos tan +cL T=G sin 則巖體邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)為 ： F k T Gcos tan cL Gsin 由上圖幾何關(guān)系可得 ： H H h sin( ) L sin sin 將上式整理得 ：k tg 2csin tg ghsin sin( ) G 12 ghL sin gHsin sin( ) 2 sin sin 令 k=1 即得滑動(dòng)體極限高度 Hmax H 2csin cos c），給出式中各項(xiàng)參數(shù)如何取得的方法或公式 max g sin sin（ ）sin 2 、 導(dǎo)出楔形破壞的穩(wěn)定性系數(shù)的計(jì)算式（不計(jì)凝聚力 解 ：如圖所示 ： 如圖 （b）所示 ，可能

45、滑動(dòng)體的滑動(dòng)力為 Gsin ，垂直交線的分量為 N=Gcos ，如圖 （ c）所示 ，將 Gcos 投影投影到 ABD 和BCD 面的法線方向上 ，得作用二滑面上的法向力為 N1 N sin 2 Gcos sin 2 sin( 1 2 ) sin( 1 2) N2 N sin 1 Gcos sin 1 sin( 1 2) sin( 1 2) 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . T=Gsin 設(shè) c1=c 2=0 及 1，2 分別為滑面 ABD和 BCD的粘聚力和磨擦角 ， 則二滑面的抗滑力為 F=N 1tan 1+ N 2tan 2 則邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)為 kF T N1 tan 1

46、N 2 tan 2 Gsin Gcos sin 2 tan sin( 12 ) Gcos sin 1 tan 2 sin( 1 2 ) Gsin sin sin( 1 2 tan 1 sin 1 tan 2 2 )tan 3 、 已知邊坡巖體 =20kN/m3，=30o ， c=0.017MPa ，有一結(jié)構(gòu)面傾角為 40o ，若設(shè)計(jì)一坡高 H=14m 的 邊坡 ， 問(wèn)設(shè)計(jì)坡角應(yīng)為多少度 ？（設(shè)安全系數(shù)取 k=1.3) 解： k=1.3 1.3T 即： K tan 2csin tan hsin sin( 解法 1： 由上公式 解得 tan tan tan tan cos ctg 2csin hs

47、in sin( ) 2c sin cos cos sin hsin sin 2c sin tan hsin K tan ctg ctg 2c hsin2 K tan tan ctg ctg 2c hsin K sin cos tan ctg ctg40 2 17 20 14 sin 40 1.3 sin40 cos 40tan 30 0.7115 54.5685 解法 2： 試算法 K 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 1.3 tan30 2 0.017 103 sin tan40 20 14 sin 40 sin( 40) 54 54. 試算法解得 ：=54.5 o 54. 4、

48、 某陡坡頂發(fā)育一組垂直結(jié)構(gòu)面 ，已知 =27kN/m3， E=8 140MPa ， 結(jié)構(gòu)面 54. 間距為 4m ，求邊坡穩(wěn)定的最大結(jié)構(gòu)面深度 。 解： 因?yàn)槭且唤M垂直結(jié)構(gòu)面 ， 只對(duì)巖體進(jìn)行抗傾倒及潰屈計(jì)算來(lái)確定最大結(jié)構(gòu) 54. 面深度 ， p傾 p潰 3 7.85 EqI 3 54. 8 2EI q 由 q= =27kN/m3， E=8 140MPa ， I bh3 。 12 54. 取b=1 （單位寬度 ）， h=4 。經(jīng)計(jì)算得 ： bh 3 1 43 16 I 12 12 3 54. p 傾 = 3 7.85 7.85 8 10 316 =313.9m 3 27 103 4 8 2EI

49、 = 8 q = 3 27 103 4 p 潰 = 3 2 8 1010 16 =677.9m 54. 所以邊坡穩(wěn)定的最大結(jié)構(gòu)面深度為 313.9m 。 54. 計(jì)算題 7.1 解釋巖體原始應(yīng)力二次應(yīng)力圍巖壓力 1.31981 1.31621 1.31266 1.30917 1.30571 1.30231 1.29895 1.29564 1.29237 1.28914 1.28596 55 7.2 某直墻型隧道處于 類圍巖 ，浄寬 5.5m ，浄高 7.4m 圍巖容重 r=20 ， 適用鐵路隧道計(jì)算方法 確定圍巖壓力 。 7.3 一直墻型隧道建于軟弱破碎巖體中 ，埋深 40m, 圍巖巖石容 重

50、 r=23 內(nèi)摩檫角 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . q=36 ,巖石抗壓強(qiáng)度 R=8Mpa, 隧道寬 6m,高 8m, 使用泰沙基理論和 普氏理論確定圍巖壓力 。 7.4類圍巖中的一直墻型隧道 ，埋深 26m, 圍巖容重 22， 計(jì)算內(nèi)摩擦角 30 度，隧道寬 6m, 高 8m 。試按淺埋隧道確定圍巖壓力 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 1.1 巖石與巖體的關(guān)系是 （ B ）。 （ A ） 巖石就是巖體（ B） 巖體是由巖石和結(jié)構(gòu)面組成的 （C）巖體代表的范圍大于巖石（ D）巖石是巖體的主要組成部分 1.2 大部分巖體

51、屬于 （ D ）。 （ A ） 均質(zhì)連續(xù)材料（ B） 非均質(zhì)材料 （ C）非連續(xù)材料（D）非均質(zhì) 、非連接 、 各向異性材料 2.1 巖石的彈性模量一般指 （ B ）。 （ A）彈性變形曲線的斜率（ B）割線模量 （ C）切線模量（ D）割線模量 、切線模量及平均模量中的任一種 2.2 巖石的割線模量和切線模量計(jì)算時(shí)的應(yīng)力水平為 （ D ）。 A）B 、（C）（ D） 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 2.3 由于巖石的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于它的抗拉強(qiáng)度 ， 所以巖石屬于 （ B ）。 （A）脆性材料 （C）堅(jiān)硬材料 （ B） 延性材料 （ D）脆性材料 ，但圍壓較大時(shí) ，會(huì)呈現(xiàn)延性特征

52、2.4 剪脹 （或擴(kuò)容 ）表示（ D）。 （A）巖石體積不斷減少的現(xiàn)象（ B）裂隙逐漸閉合的一種現(xiàn)象 （C）裂隙逐漸漲開的一種現(xiàn)象（ D）巖石的體積隨壓應(yīng)力的增大逐漸增大的現(xiàn)象 2.5 剪脹（或擴(kuò)容 ）發(fā)生的原因是由于 （ D ）。 （A）巖石內(nèi)部裂隙閉合引起的 （C）巖石的強(qiáng)度大小引起的 2.6 巖石的抗壓強(qiáng)度隨著圍巖的增大 （ A）而增大（ B）而減小 （ B）壓應(yīng)力過(guò)大引起的 （D）巖石內(nèi)部裂隙逐漸張開的貫通引起的 （ A ）。 C） 保持不變（D）會(huì)發(fā)生突變 2.7 劈裂試驗(yàn)得出的巖石強(qiáng)度表示巖石的 （ B ）。 D）剪切強(qiáng)度 A）抗壓強(qiáng)度（ B）抗拉強(qiáng)度（C）單軸抗拉強(qiáng)度 9 、格里

53、菲斯強(qiáng)度準(zhǔn)則不能作為巖石的宏觀破壞準(zhǔn)則的原因是 （ D ）。 A）它不是針對(duì)巖石材料的破壞準(zhǔn)則 B）它認(rèn)為材料的破壞是由于拉應(yīng)力所致 C）它沒有考慮巖石的非均質(zhì)特征 D）它沒有考慮巖石中的大量身長(zhǎng)裂隙及其相互作用 10、巖石的吸水率是指 （ B ）。 （A）巖石試件吸入水的重量和巖石天然重量之比 （ B ） 巖石試件吸入水的重量和巖石干重量之比 （ C ） 巖石試件吸入水的重量和巖石飽和重量之比 （D）巖石試件天然重量和巖石飽和重量之比 11、已知某巖石飽水狀態(tài)與干燥狀態(tài)的抗壓強(qiáng)度之比為0.72，則該巖石 （ A ）。 A） 軟化性強(qiáng) ， 工程地質(zhì)性質(zhì)不良 B）軟化性強(qiáng) ， 工程地質(zhì)性質(zhì)較好

54、C）軟化性弱 ，工程地質(zhì)性質(zhì)較好 D）軟化性弱 ，工程地質(zhì)性質(zhì)不良 12、當(dāng)巖石處于三向應(yīng)力狀態(tài)且比較大的時(shí)候，一般應(yīng)將巖石考慮為 （ B ）。 （A）彈性體（ B）塑性體 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . （C）彈塑性體（ D） 完全彈性體 13、在巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中 ，若加荷速率增大 ，則巖石的抗壓強(qiáng)度 （ A ）。 （A）增大 （B）減小 （C）不變 （D）無(wú)法判斷 14、按照庫(kù)侖 莫爾強(qiáng)度理論 ，若巖石強(qiáng)度曲線是一條直線 ，則巖石破壞時(shí)破裂面與最大主應(yīng)力作用方向 的夾角為 （ C ）。 （ A） 45（B） 45+ /2 （C） 45-/2（ D）60 15、 在巖石的含水

55、率試驗(yàn)中 ，試件烘干時(shí)應(yīng)將溫度控制在 （ D ）。 （A）95105 （ B） 100105 （ C）100110 （ D）105110 16、按照格理菲斯強(qiáng)度理論 ，脆性巖體破壞主要原因是 （ A ）。 （ A）受拉破壞（B） 受壓破壞（C）彎曲破壞 （D）剪切破壞 17 、 在缺乏試驗(yàn)資料時(shí) ， 一般取巖石抗拉強(qiáng)度為抗壓強(qiáng)度的 （ B ） （A）1/21/5（B） 1/101/50 （C）25 倍（D） 1050 倍 18 、某巖石試件相對(duì)密度 ds=2.60 ，孔隙比 e=0.05 ，則該巖石的干密度 d 為（ D ） （A）2.45 （B）2.46 （ C）2.47 （D）2.48 1

56、9 、下列研究巖石彈性 、 塑性和粘性等力學(xué)性制裁的理想力學(xué)模型中， 哪一種被稱為凱爾文模型 ？ C ） （A）彈簧模型 （B） 緩沖模型 （C）彈簧與緩沖器并聯(lián) （D）彈簧與緩沖器串聯(lián) 20、 格里菲斯準(zhǔn)則認(rèn)為巖石的破壞是由于（ A ）。 （A）拉應(yīng)力引起的拉裂破壞 （B）壓應(yīng)力引起的剪切破壞 （C）壓應(yīng)力引起的拉裂破壞 （D）剪應(yīng)力引起的剪切破壞 專業(yè)資料 . 學(xué)習(xí)參考 .word 格式 . 1 、巖體的強(qiáng)度小于巖石的強(qiáng)度主要是由于 （ A ）。 （ A ） 巖體中含有大量的不連續(xù)面 （ B ） 巖體中含有水 （ C ） 巖體為非均質(zhì)材料 （ D ） 巖石的彈性模量比巖體的大 2、巖體的尺寸效應(yīng)是指 （ C ）。 （ A ） 巖體的力學(xué)參數(shù)與試件的尺寸沒有什么關(guān)系 （ B ） 巖體的力學(xué)參數(shù)隨試件的增大而增大的現(xiàn)象 （ C ） 巖體的力學(xué)參數(shù)隨試件的增大而減少的現(xiàn)象 （ D ） 巖體的強(qiáng)度比巖石的小 3 、影響巖體質(zhì)量的主要因素為 （ C ）。 （A ）巖石類型 、 埋深 （B）巖石類型 、含水量 、溫度 （C）巖體的完整性和巖石的強(qiáng)度 （D ）巖體的完整性 、 巖石強(qiáng)度 、裂隙密度 、埋