巖土力學試題及答案

1、習 題一、填空題1.巖石與巖體的關系是（B ）。（A）巖石就是巖體 （B）巖體是由巖石和結構面組成的（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2.大部分巖體屬于（D ）。（A）均質連續(xù)材料 （B）非均質材料 （C）非連續(xù)材料 （D）非均質、非連接、各向異性材料3.巖石的彈性模量一般指（D ）。（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4.巖石的割線模量和切線模量計算時的應力水平為（B ）。（A） B 、 （C） （D） 5.由于巖石的抗壓強度遠大于它的抗拉強度，所以巖石屬于（D ）。（A）脆性材料 （B）延性材料（C）

2、堅硬材料 （D）脆性材料，但圍壓較大時，會呈現(xiàn)延性特征6.剪脹（或擴容）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）巖石的體積隨壓應力的增大逐漸增大的現(xiàn)象7.剪脹（或擴容）發(fā)生的原因是由于（D ）。（A）巖石內部裂隙閉合引起的 （B）壓應力過大引起的（C）巖石的強度大小引起的 （D）巖石內部裂隙逐漸張開的貫通引起的8.巖體的強度小于巖石的強度主要是由于（A ）。（A）巖體中含有大量的不連續(xù)面 （B）巖體中含有水（C）巖體為非均質材料 （D）巖石的彈性模量比巖體的大9.巖體的尺寸效應是指（C ）。（A）巖體的力學參數(shù)與試件的尺寸沒有

3、什么關系（B）巖體的力學參數(shù)隨試件的增大而增大的現(xiàn)象（C）巖體的力學參數(shù)隨試件的增大而減少的現(xiàn)象（D）巖體的強度比巖石的小10.影響巖體質量的主要因素為（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度 （D）巖體的完整性、巖石強度、裂隙密度、埋深11.我國工程巖體分級標準中巖石的堅硬程序確定是按照（A ）。（A）巖石的飽和單軸抗壓強度 （B）巖石的抗拉強度（C）巖石的變形模量 （D）巖石的粘結力12.下列形態(tài)的結構體中，哪一種具有較好的穩(wěn)定性？（D ）（A）錐形（B）菱形（C）楔形（D）方形13.在我國工程巖體分級標準中，軟巖表示巖石的飽和單軸抗壓強度

4、為（C ）。（A）1530MPa （B）5MPa （C）515MPa （D）0.55 （D）0.750.5516.在我國工程巖體分級標準中，巖體基本質量指標是由哪兩個指標確定的？（B ）。（A）RQD和節(jié)理密度 （B）巖石單軸飽和抗壓強度和巖體的完整性指數(shù)（C）地下水和RQD （D）節(jié)理密度和地下水17.我國工程巖體分級標準中是根據(jù)哪些因素對巖石基本質量進行修正的？（D ）。地應力大??； 地下水； 結構面方位； 結構面粗糙度。（A）， （B）， （C） （D），18.初始地應力主要包括（C ）。（A）自重應力 （B）構造應力 （C）自重應力和構造應力 （D）殘余應力19.初始地應力是指（A ）

5、。（A）未受開挖影響的原始地應力 （B）未支護時的圍巖應力（C）開挖后巖體中的應力 （D）支護完成后圍巖中的應力20.構造應力的作用方向為 （B ）。（A）鉛垂方向 （B）近水平方向 （C）斷層的走向方向 （D）傾斜方向21.下列關于巖石初始應力的描述中，哪個是正確的？（B ）。（A）垂直應力一定大于水平應力 （B）構造應力以水平應力為主（C）自重應力以壓應力為主 （D）自重應力和構造應力分布范圍基本一致22.如果不時行測量而想估計巖體的初始應力狀態(tài)，則一般假設側壓力系數(shù)為下列哪一個值比較好？（B ）（A）0.5 （B）1.0 （C）123、某巖性邊坡破壞形式，已知滑面AB上的C=20kPa，

6、巖體的密度，當滑面上楔體滑動時，滑動體后部張裂縫CE的深度為（A ）。（A）2.77m （B）3.42m （C）2.56m （D）3.13m24、一巖質邊坡坡角，重度，巖層為順坡，傾角與坡角相同，厚度t=0.63m，彈性模量E=350MPa，內摩擦角，則根據(jù)歐拉定理計算此巖坡的極限高度為（ B ）（A）42m （B）53m （C）77m （D）93m25、一巖質邊坡坡角，重度，巖層為順坡，傾角與坡角相同，厚度t=0.63m，彈性模量E=350MPa，內摩擦角，則根據(jù)歐拉定理計算此巖坡的極限高度為（ B ）（A）42m （B）53m （C）77m （D）93m26.下列關于均勻巖質邊坡應力分布的

7、描述中，哪一個是錯誤的（C ）。（A）斜坡在形成中發(fā)生了應力重分布現(xiàn)象（B）斜坡在形成中發(fā)生了應力集中現(xiàn)象（C）斜坡形成中，最小主應力跡線偏轉，表現(xiàn)為平行于臨空面（D）斜坡形成中，臨空面附近巖體近乎處于單向應力狀態(tài)27.巖基穩(wěn)定性分析一般采用下面哪一種理論？（A ）（A）彈性理論 （B）塑性理論 （C）彈塑性理論 （D）彈塑粘性理論28.對于脆性巖基，若已知巖石單軸抗壓強度為RC則巖基的極限承載力qf為（A ）。（A）3RC （B）9RC （C）12RC （D）24RC29.巖基表層存在斷層破碎帶時，采用下列何種加固措施比較好？（D ）（A）灌漿加固 （B）錨桿加固 （C）水泥砂漿覆蓋 （D）

8、開挖回填30.若基礎為方形柔性基礎，在荷載作用下，財基彈性變形量在基礎中心處的值約為邊角處的（D ）。（A）0.5倍 （B）相同 （C）1.5倍 （D）2.0倍二、計算題1.某巖石試件，測得容重 ，比重2.69，含水量 ，試求該巖樣的孔隙比 ，孔隙度n，飽和度 和干容重 。 解：孔隙比： 孔隙度： 飽和度： 干容重： 上述指標，也可利用三相圖進行計算，若從以知條件 入手，則可先假設V=1，然后推算出三相重量及體積，按各物理指標的定義，即可將各指標求得：設 ，則按容重定義： 按含水量定義： 按三相圖： 即 故 按比重定義： 水的容重： 因而， 至此，所有的各物理量均以求得，即可由定義得： 2.有

9、一組共三塊試件，每塊邊長位 ，高度位12cm。試驗測得試件的破壞受壓荷載分別為 。試求該巖石試件的抗壓強度。解：（1）首先計算高試件的抗壓強度 則： （2）再計算巖石試樣的單向抗壓強度 3.大理巖的抗剪強度試驗，當 時， 。該巖石作三軸抗壓強度試驗時，當 。求側壓力 時，其三軸抗壓強度等于多少？解：（1）計算內摩擦角 （1） （2）聯(lián)立求解： （2）計算系數(shù)K （3）計算三軸抗壓強度： 4. 三塊 立方體試件，分別作傾角為480，550，640的抗剪強度試樣，其施加的最大荷載分別為4.5T，2.8T和2T，試求巖石的 值，并繪出抗剪強度的曲線圖。解：（1）求每塊試件破壞面上的剪應力和正應力 （

10、2）求巖石的 值，根據(jù)以上各值作 關系圖，如下圖所示： 由公式： （1） （2）將（1）式代入（2）式，則得： （3） 故 將（3）式代入（1）式，則得： 5.某均質巖體的縱波波速是，橫波波速是，巖石容重，求巖體的動彈性模量，動泊松比和動剪切模量。解：彈性理論證明，在無限介質中作三維傳播時，其彈性參數(shù)間的關系式如下： 動泊松比 動彈性模量 動剪切模量G，按公式 6. 求在自重作用下地殼中的應力狀態(tài)：如果花崗巖，泊松比，則一公里深度以下的應力是多少？解：因為地殼厚度比地球半徑小的多。在局部地區(qū)可以把地表看作一個半平面，在水平方向為，深度也無限?，F(xiàn)考慮地面下深度Z處的一個微小單元體。它受到在它上邊

11、巖、土體重量的壓力。在單位面積上，這個重量是，其中， 是它上面物體的體積，是物理單位體積的重量，因此： 如果單元體四周是空的，它將向四周膨脹，當由于單元體四周也都在自重作用下，相互作用的影響使單元體不能向四周擴張。即； 解之，則得：對于花崗巖，一公里深度以下的應力為：由此可見，深度每增加一公里，垂直壓力增加，而橫向壓力約為縱向壓力的三分之一。7. 設某花崗巖埋深一公里，其上復蓋地層的平均容重為，花崗巖處于彈性狀態(tài)，泊松比。該花崗巖在自重作用下的初始垂直應力和水平應力分別為多少？解答（1）垂直應力計算（2）水平應力計算其中：側壓力系數(shù)的大小與巖體的性質有關，當巖體處于彈性狀態(tài)時，采用彈性力學公式；當巖體比較破碎時，采用松散介質極限平衡理論公式；當巖體處于潛塑狀態(tài)時，采用海姆公式。因為本題巖體處于彈性狀態(tài)，所以采用彈性力學公式，側壓力系數(shù)為所以： 8.有一半徑為a=3m的圓形隧洞，埋藏深度H=50m,巖石容重，泊松比，巖體彈性模量。試求處的隧洞周邊應力和位移。解：（1）計算隧洞周邊應力 當 當 （2）求隧道周邊的位移