岩石力学试卷二及答案

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一二三四五六七八九总分

一、简答题：（30分）

1、岩石的常用物理指标有哪些？它们与岩石的强度之间大致有什么关系？（5分）

2、现场测定岩体变形指标的试验方法有哪些？（5分）

3、简述水对岩石强度的影响。（5分）

4、影响岩石应力-应变曲线主要因素有哪些？是如何影响的？（5分）

5、什么是岩体初始应力场？岩体内产生应力的原因有哪些？（5分）

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6、何谓喷锚支护，它与传统的老式支护有何区别？（5分）

二、作图题（5分）

什么是岩石的蠕变？试作图说明岩石流变三阶段的特点：

三、填空题: （0.5/空）(共20分)

1、岩石力学是研究岩石的，是探讨岩石对

。岩石力学研究的主要领域可概括为、、。

研究方法主要有、、、。

2、岩石的破坏形式：、、。

3、影响岩石抗压强度的主要因素一般有：、和、、

、、、、、等。

4、格里菲斯理论把岩石看作为有材料，岩石之所以破坏是由于在

引起细小裂隙的发生发展所致。修正的格里菲斯理论则认为岩石破坏除拉

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应力集中所致外，还可以是 引起裂隙沿裂隙长轴方向发生 。

5、已知材料的弹性模量E 和泊松比μ，用它们来表示G: λ： 、

K: 。

6、在1=o k 的四周等压地应力场rH v h ==σσ作用下，围岩中的径向应力r σ都 岩体中的初始应力；切向应力θσ则 岩体中的初始应力，在洞壁上达最大值 。由理论上可以证明，开挖洞室的影响范围是 。

7、岩压力是由于洞室开挖后岩体 和 而形成的。由于岩体 而对支

护或衬砌的压力，称为“变形压力”；将由于岩体 而而对支护或衬砌的压力，称为“松动压力”。

8、按压力拱理论分析，在可形成压力拱的洞室内，压力拱的高度是 ，洞室顶部的最大垂直压力在拱轴线上大小为 ，洞室任何其它点的垂直山岩压力等于 。

四、选择题：（2/题）（共10分） 1、岩石与岩体的关系是（ ）。

（A ）岩石就是岩体 （ ） （B ）岩体是由岩石和结构面组成的 （ ） （C ）岩体代表的范围大于岩石 （ ） （D ）岩石是岩体的主要组成部分 （ ）

2、a.)(42

y xy Rt Rt στ+= （ ） b. )(42

y xy Rc Rt στ+= （ ） c. )(42

x xy Rt Rt στ+= （ ） d. )(42

x xy Rc Rt στ+= （ ） 3、岩质边坡的圆弧滑动破坏，一般发生在（ ）。

（A ）不均匀岩体 （B ）薄层脆性岩体 （C ）厚层泥质岩体 （D ）多层异性岩体

4、计算岩基极限承载力的公式中，承载力系数 主要取决于下列哪一个指标？

（ ）

（A ）

（B ）C （C ）

（D ）E

5、下列关于岩石初始应力的描述中，哪个是正确的？（ ）。

（A ）垂直应力一定大于水平应力； （B ）构造应力以水平应力为主； （C ）自重应力以压应力为主 ； （D ）自重应力和构造应力分布范围基本一致；

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五、计算题：（35分）

1、某试样，在天然状态下的体积为140 cm3，质量为380g，烘干后的质量重为369g，设试样比重为2.86，试求该试样的天然容重、含水量、孔隙比、饱和度。（8分）

2、将一个岩石试件进行单轴试验，当压应力达到120MPa时即发生破坏，破坏面与大主应力平面的夹角(即破坏所在面与水平面的仰角)为60°，假定抗剪强度随正应力呈线性变化(即遵循莫尔库伦破坏准则)，试计算：1)内摩擦角。2)在正应力等于零的那个平面上的抗剪强度。

3)预计一下单轴拉伸试验中的抗拉强度。（6分）

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3、某圆形洞室围25=γkN/m 3，埋置深度H =160m ，洞的半径r 0=7m 。设折减扣的凝聚力c=0.02MPa ， 31=ϕ，求卡柯公式松动压力。64.1,79.021==k k （4分）

4、某圆形断面隧道的硐径为5m 、埋深(隧道轴线的埋深)为610m ，上覆岩层的平均容重为30kN/m 3、泊松比为0.25。如果初始地应力即为岩体的自重力，试求如下各项：（共10分）

(1) 初始水平地应力 （2分）

(2) 由于隧道施工而引起硐周壁上的重量分布二次地应力(按照 0=θ，10°，20°，…，

90°依次计算)，并画出重分布地应力随着θ角变化的曲线。 （4分）

(3)计算 0=θ、90°时的围岩径向应力及切向应力，并画出相应的图形，确定距离隧道轴线多远时才近似于初始地应力区。 （4分）

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20 ～20 学年 第 学期 级 专业 试题

学号： 姓名：

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5、 设坚硬岩石中有压隧洞的内水压力为p =2000Kpa ，洞半径a =3m ，试求最小覆盖层厚度。 解 将p ，a 等值代入下式，最小覆盖层厚度为：（5分）

6、 试推导出岩基内有倾向上游结构面时，坝基安全稳定系数。（7分）

α

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