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1、好文檔,好知識(shí)巖體力學(xué)(同濟(jì)大學(xué)出版社版的教材)部分課后習(xí)題解答第二章 巖體的基本物理力學(xué)性質(zhì)10、一個(gè)試樣,其質(zhì)量為678g,用球磨機(jī)磨成巖粉并進(jìn)行風(fēng)干,天平秤稱得其質(zhì)量為650g,取其中巖粉60g作顆粒密度試驗(yàn),巖粉裝入李氏瓶前,煤油的度數(shù)為0.5,裝入巖粉后靜置半小時(shí),得讀數(shù)為20.3,求:該巖石的天然密度、干密度、顆粒密度、巖石天然空隙率。解:天然密度干密度顆粒密度天然孔隙率12、已知巖石單元體ae的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示,并已知巖石的,試求:(1)各單元的主應(yīng)力的大小、方向,并作出莫爾應(yīng)力圖。(2)判斷在此應(yīng)力下,巖石單元體按莫爾-庫(kù)倫理論是否會(huì)破壞?解:(1)a單元:主應(yīng)力大小:方向:與
2、的夾角,莫爾應(yīng)力圖:圓心: 半徑:b單元:主應(yīng)力大?。悍较颍号c的夾角,莫爾應(yīng)力圖:圓心: 半徑:c單元:主應(yīng)力大?。悍较颍号c的夾角莫爾應(yīng)力圖:圓心: 半徑:d單元:主應(yīng)力大?。悍较颍号c的夾角,莫爾應(yīng)力圖:圓心: 半徑:e單元:主應(yīng)力大?。悍较颍号c的夾角莫爾應(yīng)力圖:圓心: 半徑:(2)a單元: 不破壞;b單元: 破壞;c單元: 不破壞;d單元: 不破壞;e單元: 不破壞;13、對(duì)某種砂巖做一組三軸壓縮實(shí)驗(yàn)得到的如表所示峰值應(yīng)力。試求:(1)該砂巖峰值強(qiáng)度的莫爾包絡(luò)線;(2)求該巖石的,值;(3)根據(jù)格里菲斯理論,預(yù)測(cè)巖石抗拉強(qiáng)度為多少? 序號(hào)12341.02.09.515.09.628.048.
3、774.0解:(1)莫爾包絡(luò)線(2)由 可得 單軸抗壓強(qiáng)度值強(qiáng)度線的斜率由公式 可得 (3)令,由可得又,14、將某一巖石試件進(jìn)行單軸壓縮實(shí)驗(yàn),其壓應(yīng)力達(dá)到28.0mpa時(shí)發(fā)生破壞。破壞面與水平面的夾角為60,設(shè)其抗剪強(qiáng)度為直線型。試計(jì)算:(1)該巖石的c,值;(2)破壞面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力;(3)在正應(yīng)力為零的面上的抗剪強(qiáng)度;(4)在與最大主應(yīng)力作用面成30的面上的抗剪強(qiáng)度。解:(1)由題意(2)由題意正應(yīng)力剪應(yīng)力(3)由題意時(shí),由(4)抗剪強(qiáng)度15、某砂巖地層,砂巖的峰值強(qiáng)度參數(shù)。某一點(diǎn)的初始應(yīng)力狀態(tài)為:,由于修建水庫(kù)巖石孔隙水壓力增大,試求該點(diǎn)巖石當(dāng)孔隙水壓力為多大時(shí)會(huì)使砂巖破壞?解:設(shè)
4、最大孔隙水壓力由 可得 17、已知某水庫(kù)庫(kù)址附近現(xiàn)場(chǎng)地應(yīng)力為:。該水庫(kù)位于多孔性石灰?guī)r區(qū)域內(nèi),該灰?guī)r三軸實(shí)驗(yàn)結(jié)果為。試問(wèn):能修多深的水庫(kù)而不致因地下水水位升高增加孔隙水壓力而導(dǎo)致巖石破壞?解:由又有可得 又 能修250m深的水庫(kù)。第四章 巖體的基本力學(xué)性質(zhì)13、如圖所示為一帶有天然節(jié)理的試件,結(jié)構(gòu)面的外法線與最大主應(yīng)力的夾角,節(jié)理的基本摩擦角。節(jié)理的粗糙度為4級(jí)。節(jié)理面壁的抗壓強(qiáng)度為50mpa,問(wèn)在多大的作用下巖樣會(huì)破壞?解:由題意,查表,取根據(jù)以上式子解方程,有 14、一個(gè)與巖心軸線45角鋸開(kāi)的節(jié)理,經(jīng)多級(jí)三軸試驗(yàn)后得到表中數(shù)據(jù)。試確定各級(jí)極限荷載下節(jié)理面上的正應(yīng)力與剪應(yīng)力值以及節(jié)理摩擦角。次序1234側(cè)向0.100.300.501.00軸向0.541.632.725.45解:由(1)(2)(3)(4)由15、如圖所示,在上題的巖體中,有一逆斷層與水平面夾角為25,斷層面的爬坡角,試問(wèn):在埋深2000m的深處,能承受的最大水平應(yīng)力是多少?(重度)解:結(jié)合上題已知又據(jù)公式16、如圖所示,正斷層與水平面的夾角為6
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