巖體力學練習題

1、已知巖樣的容重γ=24.5kN/m3，比重Gs=2.85，天然含水量ω0=8%，試計算該巖樣的孔隙率n，干容重

γd及飽和容重γm

。12、已知大理巖單向抗

壓強度σc=80MPa，內(nèi)摩擦角＝25°，試計算側(cè)壓為40MPa時，其三軸抗壓強度為多少？23、已知巖塊C=10MPa，φ=60°，用庫侖—莫爾準則計算當圍壓為0和5MPa時試件破壞時的軸壓。34、某巖石的室內(nèi)剪切試驗成果如下，當正應力分別為6MPa和10MPa時，剪切強度分別為19.2MPa和22MPa，假設該巖石強度服從莫爾斜直線理論，試求：(1)該巖石的剪切強度參數(shù)；(2)當側(cè)限壓力σ3=10MPa時該巖石的三軸壓縮強度。45、安山巖的單軸抗壓強度σc=100MPa。當該巖石進行三軸試驗時，當側(cè)壓力σ2＝σ3＝20MPa，巖石的三向抗壓強度σ1＝260MPa。計算內(nèi)摩擦角φ和凝聚力c；56、某巖石的室內(nèi)剪切試驗成果如下，當正應力分別為6MPa和10MPa時，剪切強度分別為19.2MPa和22MPa，假設該巖石強度服從莫爾斜直線理論，試求：(1)該巖石的剪切強度參數(shù)；(2)當側(cè)限壓力σ3=10MPa時該巖石的三軸壓縮強度。67、某礦石英砂的試驗成果，其單向抗拉強度σt=16MPa,單向抗壓強度σc=120MPa，試求該巖石的抗剪強度的C、φ值。78、設某花崗巖埋深1000米，其上覆蓋地層的平均容重為γ=26kN/m3,花崗巖處于彈性狀態(tài)，泊松比μ=0.25。試求該花崗巖在自重作用下的出事垂直應力和水平應力。89、某部門擬在地表下1500m處深度開挖一斷面為圓形的洞室，已知巖體的極限抗壓強度σc=100MPa，巖體的天然容重ρ=2.75g/cm3，巖體的天然應力比值系數(shù)λ＝1，試評價開后地下洞室的穩(wěn)定性。910、在某結(jié)晶巖體中開挖一直徑為6m的水平圓形洞室，洞的埋深為2000m，巖體的平均密度ρ＝2.7g/cm3，假設巖體中的天然應力比值系數(shù)λ=1，試求：(1)θ＝0°方向洞壁一點A和距洞壁3m處B點的重分布應力值；(2)若已知圍巖的剪切包絡線為斜直線，且C＝5MPa，φ＝30°，試判斷A、B兩點是否會破壞？1011、在堅硬的巖體中開挖一個近似橢圓形洞室，硐跨2a=8m，硐高2b=12m，硐體埋藏深度H＝200m，巖體容重ρ=2.5g/cm3，泊松比μ=0.35，巖石單軸抗壓強度σc=96MPa，求洞室是否穩(wěn)定。1112、擬在地表以下1500m處開挖一水平圓形洞室，已知巖體的單軸抗壓強度σc=100MPa，巖體天然密度ρ=2.75g/cm3，巖體中天然應力比值系數(shù)λ=1，試評價該地下洞室開挖后的穩(wěn)定性。1213、在埋深為200m處的巖體內(nèi)開挖一硐徑為2ra=2m

的圓形隧洞，假若巖體的天然場為靜水壓力式，上覆巖層的平均重度γ=27kN/m3，試求：

①

洞壁、2倍洞半徑、6倍洞半徑處的圍巖應力；

②

若圍巖的抗剪強度指標內(nèi)聚力c=0.4MPa，內(nèi)摩擦角φ=30o，試用莫爾—庫倫強度條件評價洞壁的穩(wěn)定性。1314、計劃在地下50m某深處的巖體中修筑一高度為3m的隧道。已知巖體天然應力場中的豎向應力是由巖體自重產(chǎn)生，天然應力比值系數(shù)λ=1.25，巖體的重度γ=25kN/m3，內(nèi)聚力c=1.00MPa，內(nèi)摩擦角φ=30°。

①若使隧道周邊承受均勻壓應力，試確定該隧道的形狀及尺寸；

②判斷在不進行支護時隧道周邊能否破壞。1415、在堅硬的巖體中開挖一個近似橢圓洞室，洞跨2a=8m，洞高2b=12m,洞體埋藏深度H=200m,巖體重度γ=25KN/m3，泊松比μ=0.35，巖石單軸抗壓強度Sc=960kg/cm2，求洞室是否穩(wěn)定。1516、有一單一結(jié)構(gòu)面組成的巖質(zhì)邊坡，坡高50m，坡角i=50°，垂直邊坡走向坡體斷面形狀如圖所示。已知，巖體重度為γ=26.5kN/m3，結(jié)構(gòu)面的抗剪強度參數(shù)Cs=18kpa、φs=36°，結(jié)構(gòu)面傾角β=35°。試問：坡