岩体力学习题讲解1.pptVIP

7. 某岩石通过三轴试验，求得其剪切强度为：C=10Mpa、φ=45°，试计算该岩石的单轴抗压强度和单轴抗拉强度？ 解：由 ;8. 有一节理面的起伏角i=20°，基本摩擦角φb=35°，两壁岩石的内摩擦角φ=40°，C=10Mpa, 作出节理面的剪切强度曲线。σ 解：;9．某裂隙化安山岩，通过野外调查和室内实验，已知岩体属质量中等一类，RMR 值为44，Q值为1，岩块单轴抗压强度σc=75Mpa，薄膜充填节理强度为：φj=15°、Cj=0，假定岩体强度服从Hoek--Brown经验准则，求： (1)绘出岩块、岩体及节理三者的强度曲线（法向应力范围为0—10Mpa）； (2)绘出该岩体Cm和φm随法向应力变化的曲线(法向应力范围为0—2.5Mpa）；;解 (1)查表6-5得 1）对于岩块: m=17，s=1，A=1.086，B=0.696，T=-0.059 τ=1.086×75×（σ/75+0.059）0.696 2）对于岩体: m=0.34，s=0.0001，A=0.295，B=0.691，T=-0.0003 τ=0.295×75×（σ/75+0.0003）0.691 3） 对于节理: φj=15°、Cj=0 、 ;;(2)应用如下经验公式;;12. 拟在地表以下1500米处开挖一水平圆形洞室，已知岩体的单轴抗压强度 σc=100Mpa， 岩体天然密度ρ=2.75g/cm3，岩体中天然应力比值系数λ=1，试评价该地下洞室开挖后的稳定性。;13 在地表以下200米深度处的岩体中开挖一洞径2R0=2米的水平圆形遂洞，假定岩体的天然应力为静水压力状态(即λ=1)，岩体的天然密度ρ=2.7g/cm3，试求： (1)洞壁、2倍洞半径、3倍洞半径处的重分布应力； (2)根据以上计算结果说明围岩中重分布应力的分布特征； (3)若围岩的抗剪强度Cm=0.4，φm=30°，试评价该洞室的稳定性； (4)洞室若不稳定，试求其塑性变形区的最大半径（R1） ;解：（1）地表下200m处岩体的铅直应力： =5.290 MPa 岩体处于静水压力状态，λ=1， =5.290 Mpa 根据重分布应力公式： 洞壁处 =0 Mpa =10.584 Mpa =0 Mpa 2倍洞径处 =3.969 Mpa =6.615 Mpa =0 Mpa 3倍洞径处 =4.704 Mpa =5.88 Mpa =0 Mpa （2）从以上结果可知：随着洞壁距离r增大，径向应力 逐渐增大，环向应力 逐渐减小，剪应力 始终为0。 ;（3）围岩的强度为 将 带入公式得： =1.386 Mpa＜ =10.584 Mpa 故该洞室不稳定，发生破坏。 （4）由修正芬纳-塔罗勃公式： 带入数据得， R1=2.196 m 即塑性变形区的最大半径为2.196m。 ;14 在均质、连续、各向同性的岩体中，测得地面以下100米深度处的天然应力为σv=26Mpa，σH=17.3Mpa，拟定在该深度处开挖一水平圆形隧道，半径R0=3米，试求： (1)沿θ=0°和θ=90°方向上重分布应（σr、σθ）随r变化的曲线； (2)设岩体的Cm=0.04Mpa，φm=30°，用图解法求洞顶与侧壁方向破坏圈厚度;10．解：（1）将 =17.3 Mpa， =17.3 Mpa，R0=3m带入公式得 当θ=0°时， 当θ=90°时， （2）由 ， 当φm=30°， Cm=0.04 Mpa时， 联立求解 在侧壁处 r=4.47m 则d=4.47-3=1.47m 在洞顶处 r=4.032m 则d=4.0