《岩石力学》试题及答案AWord文档下载推荐.docx
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3、试述学过的岩石破坏准则（要求列举4个）列出相应的表达式且说明各自的适用情况。
（7分）
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4、什么是岩体初始应力？
试简要说明研究岩体原始应力的工程意义？
5、详细介绍压力拱理论？
（8分）
6、什么叫滑坡？
滑坡动面的形式有几种？
7、什么叫岩基极限承载力？
计算时应考虑哪能些条件？
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二、作图题：
直剪破坏试验全过程曲线可分几段？
各区段的特点是什么？
三、选择题：
（2/题）（共10分）
1、模量比是指：
a.岩石的单轴抗压强度和它的弹性模量之比。
（）
b.岩石的弹性模量和它的单轴抗压强度之比。
c.岩体的单轴抗压强度和它的弹性模量之比。
d.岩体的弹性模量和它的单轴抗压强度之比。
2、室内静荷载单轴抗压强度试验要求加荷速度：
a.0.5_0.8MPa/s（）b.0.5_1.0MPa/s（）
c.0.3_0.5MPa/s（）d.0.3_0.8MPa/s（）
3、a.
（）b.
（）
c.
（）d.
（）
4、下列研究岩石弹性、塑性和粘性等力学性制裁的理想力学模型中，哪一种被称为凯尔文模型？
（
）
（A）弹簧模型
（）（B）缓冲模型（）
（C）弹簧与缓冲器并联
（）（D）弹簧与缓冲器串联（）
5、岩坡发生在岩石崩塌破坏的坡度，一般认为是（
）。
（a）>
45°
时
（b）>
60°
（c）>
75°
（d）90°
时
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\
五、计算题：
（45分）
1、将直径为3cm的岩心切成厚度为0.7cm的薄岩片，然后进行劈裂试验，当荷载达到1kN时，岩片即发生开裂破坏，试计算试件的抗拉强度。
（4分）
2、已知某岩体的容重γ=26KN/m3、抗剪强度c=0.017MPa，φ=30。
。
如果基于这种岩体设计以其坡高系数H’=1.6，试求该边坡的极限高度H。
3、设某花岗岩埋深一公里，其上复盖地层的平均容重为
，花岗岩处于弹性状态，泊松比
该花岗岩在自重作用下的初始垂直应力和水平应力分别为多大？
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4、假设洞室边墙处的节理面倾角
=500。
如图，内摩擦角
=400，粘结力C=0，即无粘结力，由实测知道洞室处平均垂直应力
，试计算岩石锚杆在边墙处应提供多大水平应力
时才能维持边墙的平衡？
（10分）
5、在地下100m深度处开挖一地下洞室，其断面尺寸为5m×
5m。
岩石性质指标为：
凝聚力c=200kPa，内摩擦角
，容重
=25kN/m3，侧压力系数
已知侧壁岩石不稳，试用太沙基公式计算洞顶垂直山岩压力及侧墙的总的侧向山岩压力。
（9分）
已知：
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6、有压隧洞的最大内水压力
=2.8MPa，隧洞（内）半径为2.3m，用厚度为0.4m的混凝土衬砌。
已知混凝土的弹性模量
=1.8×
104MPa，泊松比
岩石的弹性模量
=1.1×
=0.367。
试求：
（10分）1）离中心2.5m处的衬砌内的应力；
2）离中心3.5m处的围岩附加应力。
（已知：
λ=0.564）
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No.1岩石力学考题（地质工程、岩土工程）A卷答案
岩石力学它是研究岩石的力学性态的理论和应用的科学，是探讨岩石对其周围物理环境中力场反应的学科，具体而言，研究岩石荷载作用下的应力、变形和破坏规律以及工程稳定性等问题。
岩石低抗破坏的极限能力即为岩石的强度。
表示岩石强度的指标有单轴抗压强度Rc，抗拉强度Rt，抗剪强度C、
值
3、试述主要岩石破坏准则（要求列举4个以上）列出相应的表达式及其各自的适用情况。
最大正应力理论
单向式脆性岩不在某些二进制赂应力状态受检情况。
最大正应变：
脆性材料
莫尔库仑理论：
岩石中大部分材料
莫尔理论
剪切破坏只与
、
有关，与
无关。
包络线：
脆性材料、双曲线或摆线；
塑性材料，抛物线。
格里菲思，适用于脆性材料（拉应力集中）
破裂角：
伦特堡塑性材料
修正格里菲斯脆性材料
修正格里菲斯脆性材料，由于孔隙边缘压应力集中引起压剪破坏。
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经验公式：
帕顿提出的：
（S=1岩块0<
S<
1岩体）适合于大部分岩石（体）
习惯上将工程施工之前就存在于岩体上的地应力称为初始应力场。
天然应力状态与岩体稳定性关系极大，它不仅是决定岩体稳定性的重要因素，而且直接影响各类岩体工程的设计施工。
对于地下洞室而言，岩体中天然应力的围岩变形和破坏的力源。
对于地表工程而言，如开挖基坑或边坡，由于开挖卸荷作用，将引起基坑底部发生回弹隆起，并同时引起坑壁或边坡岩体的坑内位移。
5、何谓压力拱理论？
压力拱理论也称普氏理论是一个认算松动山岩压力的理论普氏认为，岩体内总是有许多大大小小的结构面。
由于这些纵横交错的软弱面将岩体割裂成各种大小的块体，这就破坏了岩石的整体性，造成松动性。
洞室开挖以后，围岩应力重新分布，洞室顶部往往出现拉应力。
松动性的洞顶岩体将不断坍落当达到新的平衡时，会形成一拱形。
岩体松动坍落需要一定的时间，在洞室开挖后就上支护或衬砌，等到压力拱的形成后作用在支护或衬砌上的压力松动压力。
大小等于平衡拱与衬砌间在碎裂岩体的重量，与拱外岩体无关，平衡拱的形状
b2拱的跨度
拱高：
为洞室高度
为洞室跨度
为坚固系数
（把岩体岩体松动的，但实际岩体有凝聚力，坚固系数就是一较大的摩擦系数）
当岩坡受力过大或岩石强度过低，一部分岩体向下或向外滑动叫滑坡滑波滑动而型式有三种：
软弱结构面；
结构面；
在岩体中；
岩基所能负担的最大荷载。
当岩基承受这种荷载时，岩基中某一区域处于塑性平衡状态取塑性区，使岩基沿某一面产生滑动求解计算时，应满足平衡条件，塑性平衡条件，边界条件。
岩石直剪破坏试验全过程曲线如图所示
该曲线共分三段。
第一段：
原点—τp区段，该段近似为一直线即变形为弹性，τp为极限强度（即裂隙开始发展的强度）；
第二段：
τp－τf区段，τf为峰值强度，该段内裂隙发展至破坏；
第三段：
τf—τo区段。
τo为剪断面上的摩擦力（剩余强度）
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（√）
a.0.5_0.8MPa/s（）b.0.5_1.0MPa/s（√）
（√）b.
（√）（D）弹簧与缓冲器串联（）
a
（A）>
（B）>
（C）>
（D）90°
解：
（2分）
2、设某花岗岩埋深一公里，其上复盖地层的平均容重为
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解答
（1）垂直应力计算
（2）水平应力计算
其中：
侧压力系数
的大小与岩体的性质有关，当岩体处于弹性状态时，采用弹性力学公式；
当岩体比较破碎时，采用松散介质极限平衡理论公式；
当岩体处于潜塑状态时，采用海姆公式。
因为本题岩体处于弹性状态，所以采用弹性力学公式，侧压力系数
为
所以：
3、假设洞室边墙处的节理面倾角
按公式：
则：
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即岩石锚杆在边墙处提供的水平应力
应等于
时，才能维持边墙平衡。
4、在地下100m深度处开挖一地下洞室，其断面尺寸为5m×
（9分）
这时，
5、有压隧洞的最大内水压力
混凝土衬砌传给岩石的压力为：
MPa
求离中心3.5m（
ｍ）处的围岩附加应力：
要求衬砌内任何点（
）的应力
则可根据厚壁圆筒的公式计算：
ｒ＝2.5ｍ
（压应力）
（拉应力）
在衬砌的周界上，当
时，有：
当
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