习题答案(岩体力学)

1 2 2 W zW 5Z w 2
[ H 2 sin(i ) Z 2 sin i cos ] W 109951.6kN 2sin i sin
cos 200 0.94 sin 200 0.34 tan 250 0.47
ZW 20.3
岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质
习题5解答：
K
U
(W cos U V sin ) tan j W sin V cos
1.0
W ZW ( HW ZW ) 10ZW 60 877 ZW 2 sin 2 sin 20
V
F Ea tan 1333 tan 30 769.6kN
G 2 F 5520 2 769.6 q 288.5kN 2a1 13.8
解法二
K tan 2 (45 ) tan tan 2 30 tan 30 0.1925 2
HK 20 0.1925 q H 1 20 20(1 ) 288.4kN 13.8 2a1
解法一
2a1 a 2h tan(45 ) 8 2 5 tan 30 13.8m 2 【解答】 2

G 2a1 H 13.8 20 20 5520kN
1 Ea H 2 tan 2 (45 ) 0.5 20 202 tan 2 30 1333kN 2 2
0.04 Rc 0.4 0.04 72 0.4 3.28 K v 0.71
故岩石基本质量指标 BQ 90 3Rc 250 Kv 90 3 72 250 0.71 483 .5 查表可知岩体基本质量分级为Ⅱ类 （3）岩体基本质量指标的修正： K1=0.1，主要结构面走向与洞轴线夹角为90°-68°=22°， 倾角59°，查表得K2=0.5（ K2=0.4～0.6 ，不影响最终答案）
岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质
【解答】 （1）计算岩体的完整性指数， K
v
2 V pm 3800 0.71 V 4500 pr
2
（2） 90 K v 30 90 0.71 30 93.9 Rc 72
max
Rc 72 6 12
为高应力区， K3=0.5
BQ BQ 100 ( K1 K 2 K3 ) 483 .5 100 (0.1 0.5 0.5) 373 .5
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故确定该岩体等级为Ⅲ类
岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质
【例题】一地下结构置于无地下水的均质砂土中，砂土的
岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质
2-14解
（1）由题意
c
2c cos 28.0MPa 1 sin
45

2
60

30
c 28.0 (1 sin 30) 8.08 2 cos 30
（2）由题意 1 28.0MPa, 3 0 正应力 剪应力 （3）由题意 （4）
岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质
例题(Example) 某洞室轴线走向为南北向，其中某工程段岩体实测 弹性纵波波速为3800m/s，主要软弱结构面产状为： 倾向NE68°，倾角59 °；岩石单轴饱和抗压强度 Rc=72MPa，岩块弹性纵波波速为4500m/s；垂直洞 室轴线方向的最大初始应力为12MPa；洞室地下水 呈淋雨状出水，水量为8L/min· m。改工程岩体的质 量等级为？

岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质
例题：图示的岩石边坡坡高12m，坡面AB坡率为1:0.5，坡顶 BC水平，岩体重度γ=23kN/m3。已查出坡体内软弱夹层形成 的滑面AC的倾角为β=42度，测得滑面材料保水时的内摩擦 角φ=18度。问边坡的滑动安全系数为1.0时，滑面的粘结力 为多少？
岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质
时，
1 2
c tan 8.08MPa
1 2 1 2
( 1 3 ) ( 1 3 ) cos 2 28.0 28.0 0.5 21.0MPa
抗剪强度
c tan 8.08 21 tan 30 20.2MPa
1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 ( 1 3 )sin 2 28.0 0.886 12.12 MPa 2 2
(1 3 ) (1 3 ) cos 2 28.0 28.0 0.5 7.0MPa
0
1 2
20kN / m3 , c 0, 30 上覆砂土厚度H=20m，地下
结构宽2a=8m、高h=5m。假定从洞室的底角起形成一与结 45 / 2 构侧壁成的 滑移面，并延伸到地面，取 ABCD为下滑体。求作用在地下结构顶板上的竖向压力？
岩体力学—第二章 岩石的基本物理力学性质