2022年《巖石力學(xué)》試題及答案A

1、優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載20 20 學(xué)年 第學(xué)期級(jí)地質(zhì)、巖土專業(yè)巖石力學(xué)試題學(xué)號(hào)：姓名：密封線一二三四五六七八九總 分一、簡(jiǎn)答題：（40 分） 1、巖石力學(xué)的定義（ 5 分） 2 、 何為巖石的強(qiáng)度？表示巖石強(qiáng)度的指標(biāo)有哪些？（5 分）3、試述學(xué)過(guò)的巖石破壞準(zhǔn)則(要求列舉 4 個(gè))列出相應(yīng)的表達(dá)式且說(shuō)明各自的適用情況。 （7分）第 1 頁(yè)共 6 頁(yè)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁(yè)，共 1

2、1 頁(yè) - - - - - - - - -優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載20 20 學(xué)年 第學(xué)期級(jí)地質(zhì)、巖土專業(yè)巖石力學(xué)試題學(xué)號(hào)：姓名：密封線4、什么是巖體初始應(yīng)力？試簡(jiǎn)要說(shuō)明研究巖體原始應(yīng)力的工程意義？（5 分）5、詳細(xì)介紹壓力拱理論？（8 分）6、什么叫滑坡？滑坡動(dòng)面的形式有幾種？（5 分）7、什么叫巖基極限承載力？計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮哪能些條件？（5 分）第 2 頁(yè)共 6 頁(yè)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - -

3、 第 2 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載20 20 學(xué)年 第學(xué)期級(jí)地質(zhì)、巖土專業(yè)巖石力學(xué)試題學(xué)號(hào)：姓名：密封線二、作圖題：（5 分）直剪破壞試驗(yàn)全過(guò)程曲線可分幾段？各區(qū)段的特點(diǎn)是什么？三、選擇題：（2/ 題） （共 10 分）1、模量比是指：a.巖石的 單軸抗壓強(qiáng)度和它的彈性模量之比。 （）b.巖石的 彈性模量和它的單軸抗壓強(qiáng)度之比。 （）c.巖體的 單軸抗壓強(qiáng)度和它的彈性模量之比。 （）d. 巖體的 彈性模量和它的單軸抗壓強(qiáng)度之比。 （）2、室內(nèi)靜荷載單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)要求加荷速度：a.0.5_0.8mpa/s （） b. 0.5_1.0mpa/s （

4、）c. 0.3_0.5mpa/s （） d. 0.3_0.8mpa/s （）3、a. )1(ek（）b. )1 (ek（）c. ek（）d. 1ek（）4、下列研究巖石彈性、塑性和粘性等力學(xué)性制裁的理想力學(xué)模型中，哪一種被稱為凱爾文模型？（）（a） 彈簧模型（）（b） 緩沖模型（）（c） 彈簧與緩沖器并聯(lián)（）（d） 彈簧與緩沖器串聯(lián)（）5、巖坡發(fā)生在巖石崩塌破壞的坡度，一般認(rèn)為是（）。（a）45時(shí)（b）60時(shí)（c）75時(shí)（d）90時(shí)第 3 頁(yè)共 6 頁(yè) 精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - -

5、- -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載20 20 學(xué)年 第學(xué)期級(jí)地質(zhì)、巖土專業(yè)巖石力學(xué)試題學(xué)號(hào)：姓名：密封線五、計(jì)算題：（45 分）1、將直徑為 3cm 的巖心切成厚度為0.7cm 的薄巖片，然后進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，當(dāng)荷載達(dá)到1kn時(shí)，巖片即發(fā)生開(kāi)裂破壞，試計(jì)算試件的抗拉強(qiáng)度。（4 分）2、已知某巖體的容重=26kn/m3、抗剪強(qiáng)度 c=0.017mpa ，=30。如果基于這種巖體設(shè)計(jì)以其坡高系數(shù) h =1.6，試求該邊坡的極限高度h。 （4分）3、 設(shè)某花崗巖埋深

6、一公里， 其上復(fù)蓋地層的平均容重為， 花崗巖處于彈性狀態(tài)，泊松比。該花崗巖在自重作用下的初始垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力分別為多大？（8 分）第 4 頁(yè)共 6 頁(yè)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載20 20 學(xué)年 第學(xué)期級(jí)地質(zhì)、巖土專業(yè)巖石力學(xué)試題學(xué)號(hào)：姓名：密封線4、假設(shè)洞室邊墻處的節(jié)理面傾角=500。如圖，內(nèi)摩擦角=400

7、，粘結(jié)力 c=0 ，即無(wú)粘結(jié)力，由實(shí)測(cè)知道洞室處平均垂直應(yīng)力，試計(jì)算巖石錨桿在邊墻處應(yīng)提供多大水平應(yīng)力時(shí)才能維持邊墻的平衡？（10 分）5、在地下 100m 深度處開(kāi)挖一地下洞室，其斷面尺寸為5m5m。巖石性質(zhì)指標(biāo)為：凝聚力 c=200kpa，內(nèi)摩擦角33，容重=25kn/m3，側(cè)壓力系數(shù)7 .00k。已知側(cè)壁巖石不穩(wěn)，試用太沙基公式計(jì)算洞頂垂直山巖壓力及側(cè)墻的總的側(cè)向山巖壓力。（9 分）已知：2020102bztgkpeetgkcrbqbztgk第 5 頁(yè)共 6 頁(yè)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - -

8、 - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載20 20 學(xué)年 第學(xué)期級(jí)地質(zhì)、巖土專業(yè)巖石力學(xué)試題學(xué)號(hào)：姓名：密封線6、有壓隧洞的最大內(nèi)水壓力p =2.8mpa，隧洞 (內(nèi))半徑為 2.3m，用厚度為0.4m 的混凝土襯砌。已知混凝土的彈性模量1e=1.8104mpa，泊松比333.01。巖石的彈性模量2e=1.1104mpa，泊松比2=0.367。試求： （10 分）1)離中心 2.5m 處的襯砌內(nèi)的應(yīng)力；2)離中心 3.5m 處的圍巖附加應(yīng)力。（已知

9、： =0.564）第 6 頁(yè)共 6 頁(yè)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載no.1 巖石力學(xué)考題（地質(zhì)工程、巖土工程）a 卷 答案一、簡(jiǎn)答題： （40 分） 1、巖石力學(xué)的定義（5 分）巖石力學(xué)它是研究巖石的力學(xué)性態(tài)的理論和應(yīng)用的科學(xué)，是探討巖石對(duì)其周圍物理環(huán)境中力場(chǎng)反應(yīng)的學(xué)科，具體而言，研究巖石荷載作用下的應(yīng)力、變形

10、和破壞規(guī)律以及工程穩(wěn)定性等問(wèn)題。 2 、 何為巖石的強(qiáng)度？表示巖石強(qiáng)度的指標(biāo)有哪些？（5 分）巖石低抗破壞的極限能力即為巖石的強(qiáng)度。表示巖石強(qiáng)度的指標(biāo)有單軸抗壓強(qiáng)度rc，抗拉強(qiáng)度rt，抗剪強(qiáng)度c、值3、試述主要巖石破壞準(zhǔn)則(要求列舉4 個(gè)以上 )列出相應(yīng)的表達(dá)式及其各自的適用情況。（7 分）最大正應(yīng)力理論0)()(223222221rrr單向式脆性巖不在某些二進(jìn)制賂應(yīng)力狀態(tài)受檢情況。最大正應(yīng)變：0)()()(222132231222321rrr脆性材料塑性材料八面體剪應(yīng)力理論最大剪應(yīng)力理論232232221223122322221)()()(0)()()-(rrr莫爾庫(kù)侖理論：tgcfm p

11、a10巖石中大部分材料sin23131ctg莫爾理論)(ff剪切破壞只與1、3有關(guān)，與2無(wú)關(guān)。包絡(luò)線：脆性材料、雙曲線或擺線；塑性材料，拋物線。格里菲思，適用于脆性材料(拉應(yīng)力集中 ) )(42yxyrtrt0331)(8)(31231rt破裂角：arc21)(23131as0331rt30倫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，由于孔隙邊緣壓應(yīng)力集中引起壓剪破壞。第 1 頁(yè)共 5 頁(yè)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - -

12、- - - - - - - - - - 第 7 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載經(jīng)驗(yàn)公式：帕頓提出的：21331)(srcmrcrc(s=1 巖塊0s45時(shí)（b）60時(shí)（c）75時(shí)（d）90時(shí)五、計(jì)算題： （45 分）1、將直徑為3cm 的巖心切成厚度為0.7cm 的薄巖片，然后進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，當(dāng)荷載達(dá)到1kn 時(shí)，巖片即發(fā)生開(kāi)裂破壞，試計(jì)算試件的抗拉強(qiáng)度。（4 分）解：dlprtmax22、已知某巖體的容重=26kn/m3、抗剪強(qiáng)度c=0.017mpa，=30。如果基于這種巖體設(shè)計(jì)以其坡高系數(shù)h=1.6 ，試求該邊坡的極限高度h。 （4 分）)245(2

13、90otgch（2 分）90/hhh (2分) 2、設(shè)某花崗巖埋深一公里，其上復(fù)蓋地層的平均容重為，花崗巖處于彈性狀態(tài)，泊松比。該花崗巖在自重作用下的初始垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力分別為多大？（8 分）第 3 頁(yè)共 5 頁(yè)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載解答（1）垂直應(yīng)力計(jì)算（2）水平應(yīng)力計(jì)算其中：側(cè)壓力系數(shù)的大小與巖體的

14、性質(zhì)有關(guān)，當(dāng)巖體處于彈性狀態(tài)時(shí)，采用彈性力學(xué)公式；當(dāng)巖體比較破碎時(shí)，采用松散介質(zhì)極限平衡理論公式；當(dāng)巖體處于潛塑狀態(tài)時(shí)，采用海姆公式。因?yàn)楸绢}巖體處于彈性狀態(tài)，所以采用彈性力學(xué)公式，側(cè)壓力系數(shù)為所以：3、假設(shè)洞室邊墻處的節(jié)理面傾角=500。如圖，內(nèi)摩擦角=400，粘結(jié)力c=0，即無(wú)粘結(jié)力，由實(shí)測(cè)知道洞室處平均垂直應(yīng)力，試計(jì)算巖石錨桿在邊墻處應(yīng)提供多大水平應(yīng)力時(shí)才能維持邊墻的平衡？（ 10 分）解：按公式：則：第 4 頁(yè)共 5 頁(yè)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選

15、擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁(yè)，共 11 頁(yè) - - - - - - - - -優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載即巖石錨桿在邊墻處提供的水平應(yīng)力應(yīng)等于時(shí)，才能維持邊墻平衡。4、 在地下 100m 深度處開(kāi)挖一地下洞室，其斷面尺寸為5m5m。 巖石性質(zhì)指標(biāo)為： 凝聚力 c=200kpa，內(nèi)摩擦角33，容重=25kn/m3，側(cè)壓力系數(shù)7.00k。已知側(cè)壁巖石不穩(wěn)，試用太沙基公式計(jì)算洞頂垂直山巖壓力及側(cè)墻的總的側(cè)向山巖壓力。已知：2020102bztgkpeetgkcrbqbztgk（ 9 分）解：245012tghbb這時(shí)，2020102bztgkpeetg

16、kcrbqbztgk)245(21ohtge)245()(202otghhe)245()2(2120oktghhhp5、有壓隧洞的最大內(nèi)水壓力p=2.8mpa ，隧洞 (內(nèi) )半徑為 2.3m，用厚度為0.4m 的混凝土襯砌。已知混凝土的彈性模量1e=1.8104mpa， 泊松比333.01。 巖石的彈性模量2e=1.1104mpa， 泊松比2=0.367。試求：（10 分） 1)離中心 2.5m 處的襯砌內(nèi)的應(yīng)力；2)離中心 3.5m 處的圍巖附加應(yīng)力。（已知： =0.564）解：混凝土襯砌傳給巖石的壓力為：ppbmpa 求離中心3.5m（5.3r）處的圍巖附加應(yīng)力：brp225.33. 2mpa rmpa 要求襯砌內(nèi)任何點(diǎn)(bra)的應(yīng)力r、則可根據(jù)厚壁圓筒的公式計(jì)算：2.5pabrrabpabrrbar222222222222(壓