巖體力學(xué)復(fù)習(xí)題

巖體力學(xué)復(fù)習(xí)題一、解釋下列術(shù)語1、原生結(jié)構(gòu)面2、原巖應(yīng)力3、蠕變4、脆性破壞5、圍巖壓力6、松動(dòng)壓力和變形壓力7、RQD8、RMR9、應(yīng)力解除法10、普通支護(hù)11、錨噴支護(hù)12、軟巖簡答題2、巖石力學(xué)研究領(lǐng)域巖石力學(xué)的主要領(lǐng)域：（1）基本原理，包括巖石的破壞、斷裂、蠕變以及巖石內(nèi)的應(yīng)力、應(yīng)變理論等研究。（2）實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場（原位）試驗(yàn)，包括各種靜力和動(dòng)力方法，測定巖塊和巖體在靜力和動(dòng)力作用下的形狀以及巖體內(nèi)的初始應(yīng)力。（3）實(shí)際應(yīng)用方面，包括地表巖石地基、地表挖掘、地下洞室、光面破碎、巖爆等問題。1、巖石力學(xué)的定義巖石力學(xué)是研究巖石的力學(xué)形態(tài)的理論和應(yīng)用的科學(xué)，是探討巖石對其周圍物理環(huán)境中力場反應(yīng)的學(xué)科。具體而言，研究巖石在荷載作用下的應(yīng)力、變形和破壞規(guī)律以及工程穩(wěn)定性等問題。簡答題3、巖石力學(xué)的研究方法巖石力學(xué)的主要領(lǐng)域：（1）工程地質(zhì)研究法（2）實(shí)驗(yàn)法（3）數(shù)學(xué)力學(xué)分析法（4）綜合分析法4、巖石的物理性質(zhì)（1）巖石是由幾相組成的？固相、液相和氣相。（2）巖石的常用物理指標(biāo)有：重度、比重、孔隙率、吸水率。一般容重、比重越大，巖石的抗壓強(qiáng)度越高，孔隙率或吸水率越大，巖石的抗壓強(qiáng)度越低。5、巖石結(jié)構(gòu)（1）何謂結(jié)構(gòu)面：結(jié)構(gòu)面按成因分為幾類？研究結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)應(yīng)從哪些特征入手。結(jié)構(gòu)面是指巖體中的各種地質(zhì)界面，包括物質(zhì)分界面和不連續(xù)面，如層面和斷層面。結(jié)構(gòu)面按成因分為：原生結(jié)構(gòu)面（層理、層面、軟弱夾層等）、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面（斷層、節(jié)理裂隙）、次生結(jié)構(gòu)面。研究結(jié)構(gòu)面時(shí)應(yīng)注意其規(guī)模、物質(zhì)組成及結(jié)合狀態(tài)、連續(xù)性、密集程度等。（2）RMR巖體工程分類方法：考慮各種因素綜合分析后對巖體的工程性質(zhì)和性能作出質(zhì)量判定。它首先考慮了組成巖石材料的抗壓強(qiáng)度，巖石的RQD值、節(jié)理間距、節(jié)理狀態(tài)以及地下水狀況，其次根據(jù)節(jié)理、裂隙產(chǎn)狀變化對以上判斷所得的節(jié)理進(jìn)行修正。這種分類法考慮因素全面，但在實(shí)際工程中，巖體的穩(wěn)定性與地應(yīng)力場的具體分布密切相關(guān)，該方法沒有考慮。6、巖石的蠕變性質(zhì)有何異同點(diǎn)？蠕變：在恒定應(yīng)力或恒定應(yīng)力差的作用下，變形隨時(shí)間增長的現(xiàn)象稱為蠕變。7、巖體按結(jié)構(gòu)類型共分成哪幾大類？各有何特征？中科院地質(zhì)研究所巖體分類法，按結(jié)構(gòu)分五大類。（P120）8、格里菲斯強(qiáng)度理論的基本要點(diǎn)是什么？9、試論述巖石強(qiáng)度準(zhǔn)則及適用條件。14、巖質(zhì)邊坡有哪幾種破壞類型，各有何特征？15、按經(jīng)驗(yàn)不利于巖坡穩(wěn)定的條件有哪些？16、巖坡穩(wěn)定性分析方法有哪些？極限平衡法的原理是什么？10、用曲線表示巖體變形與時(shí)間的關(guān)系曲線，并指出有哪幾個(gè)不同階段？11、噴射混凝土的支護(hù)作用主要體現(xiàn)在哪些方面？噴射混凝土的厚度是否越大越好？為什么？三、計(jì)算題1、將一巖石試件進(jìn)行三向抗壓試驗(yàn)，當(dāng)測壓2=3=300kg/cm^2時(shí)，垂直加壓到2700kg/cm^2試件破壞，其破壞面與最大主平面夾角成60°，假定抗剪強(qiáng)度隨正應(yīng)力呈線性變化。試計(jì)算：（1）內(nèi)摩擦角；（2）破壞面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力；（3）在正應(yīng)力為零的那個(gè)面上的抗剪強(qiáng)度；（4）假如該試件受壓縮的最大主應(yīng)力和拉伸最小主應(yīng)力各為800kg/cm^2，試用莫爾圓表示該試件內(nèi)任意一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。2、某圓形隧道的硐徑為5m、埋深（隧道軸線的埋深）為610m，上覆巖層的平均密度為3g/cm^3、泊松比為0.25.如果原始地應(yīng)力為自重應(yīng)力，試求：（1）初始水平地應(yīng)力（2）由于隧道施工而引起的硐壁周壁上的附加應(yīng)力（按照=0°，10°，20°，…，90°），畫出重分布應(yīng)力隨的變化曲線。（3）計(jì)算=0°，=90°時(shí)視為圍巖的徑向應(yīng)力和切向應(yīng)力，并畫出響應(yīng)的土性，確定距離隧道軸線多遠(yuǎn)時(shí)才近似與初始地應(yīng)力區(qū)。3、某工程巖體主要是白云質(zhì)灰?guī)r，實(shí)驗(yàn)室測得巖塊的單軸抗壓強(qiáng)度為31MPa，縱波速為3815m/s。現(xiàn)場測得的縱波速為3216m/s。求巖體的抗壓強(qiáng)度。準(zhǔn)巖體抗壓強(qiáng)度：巖體完整系數(shù)4、由某工程采集的巖樣進(jìn)行常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)，結(jié)果為：圍巖/MPa13579強(qiáng)度/MPa7.5116.3125.5033.1542.26已測得巖體的強(qiáng)度折減系數(shù)=0.61，求巖體的單軸抗壓強(qiáng)度和圍壓為3.15MPa時(shí)的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。135795、現(xiàn)場測得的巖體縱波波速為4167m/s，巖體的密度為2445kg/m3。室內(nèi)測得的巖石試件縱波波速3536m/s。求這種巖體的彈性模量。某地下工程巖體的勘探后得到如下資料：單軸飽和抗壓強(qiáng)度：巖石堅(jiān)硬，但巖體較破碎,巖體的縱向波速巖石的彈性縱波波速：工作面潮濕，有的地方出現(xiàn)點(diǎn)滴出水現(xiàn)象；有一組結(jié)構(gòu)面，其走向與巷道軸線夾角大約為25°，傾角為33°。沒有發(fā)現(xiàn)極高應(yīng)力現(xiàn)象。按我國工程巖體分類標(biāo)準(zhǔn)，該巖體的基本質(zhì)量級別和考慮工程基本情況后的級別。6（1）計(jì)算巖體的基本質(zhì)量指標(biāo)檢驗(yàn)限制條件：取?。?）查表（巖體基本質(zhì)量分級表）該巖體基本質(zhì)量級別為Ⅲ級。（3）計(jì)算巖體的基本質(zhì)量指標(biāo)的修正值初始應(yīng)力狀態(tài)修正系數(shù)修正系數(shù)主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀修正系數(shù)地下水影響修正系數(shù)（4）查巖體的基本質(zhì)量分級表該巖體基本質(zhì)量級別最終確定為Ⅳ級。砂性土質(zhì)隧道，埋深h=40m，圍巖重度=20kN/m^3,內(nèi)摩擦角=28°，隧道寬度6m，高8m，確定圍巖壓力。解：令側(cè)壓力系數(shù)=1.0隧道頂部垂直壓力：水平壓力：7在圖中，求此邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。8已知探明某巖石邊坡的滑動(dòng)面AB。坡頂裂縫BC深15m，裂縫內(nèi)水深Zw=10m，坡高h(yuǎn)=15m，坡角=60°，巖石重度=25kN/m^3，滑動(dòng)面粘聚力c=80kPa，坡頂傾角=28°，內(nèi)摩擦角=26°，求此邊坡的穩(wěn)定系數(shù)。9某一滑坡下臥穩(wěn)定基巖，斷面如下圖所示?；瑝K重量分別為W1=700kN，W2=2400kN，W3=1500kN，W4=1800kN。外荷載P1=900kN，P2=500kN，分別作用在第一塊、第二塊上，，其作用線通過相應(yīng)塊的重心?；瑒?dòng)角1=40°，2=20°，3=-5°，4=10°。滑動(dòng)面上摩擦角均為15°，粘聚力為5.0KPa。滑塊長度l1=15m，l2=15m，l3=9m，l4=14m。試計(jì)算滑坡推力并判斷其穩(wěn)定性（安全系數(shù)Fs）能否達(dá)到1.5?10WiThet'Thet'lifificEiEi+11600400.69777815150.2616675624.68562900200.34888915150.2616675186.5262811.2121500-5-0.087229150.2616675-575.851235.3601800100.1744444150.2616675-182.32753.0343該巖坡是不穩(wěn)定的。WiThet'Thet'lifificEiEi+11600400.69777815150.2616675/375934888915150.2616675/3211.5262970.65871500-5-0.087229150.2616675/3-560.851409.8081800100.1744444150.2616675/3-175.66234.148安全系數(shù)=1.5，某一滑坡下臥穩(wěn)定基巖，斷面如下圖所示。滑塊重量分別為W1=700kN，W2=2400kN，W3=1500kN，W4=1800kN。外荷載P1=900kN，P2=500kN，分別作用在第一塊、第二塊上，，其作用線通過相應(yīng)塊的重心?；瑒?dòng)角1=40°，2=20°，3=-5°，4=10°?；瑒?dòng)面上摩擦角均為15°，粘聚力為5.0KPa。滑塊長度l1=15m，l2=15m，l3=9m，l4=14m。試計(jì)算滑坡推力并判斷其穩(wěn)定性（安全系數(shù)Fs）能否