岩土力学考试试题

1、HYPERLINK ././岩土力学 作业一讲明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。一、填空题 （每空1分，共计25分）1工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。 2土是由 固相 、 气相 、和 液相 三部分组成。3土体的应力按引起的缘故分为 自重应力 和 附加应力 两种。4关于天然土，OCR1时的土是 超固结土 ，OCR=1的土属于 正常固结土 ，而OCR1=300kPa或3=140.2Kpa 因此可不能剪破。某挡土墙高8m，墙背竖直光滑，填土面水平，填土为无粘性土，=18kN/m3，=30，填土表面作用有连续均布荷载，q=20kPa。试用朗肯土压力理论计

2、算主动土压力以及作用点位置。解 （1）土压力系数（2）主动土压力墙顶 pa=qka=201/3=6.7kPa墙底 pa=qka+rHka=6.7+1881/3=54.7kPa总土压力Pa=（6.7+54.7）/28=245.6kN/m作用点距墙底的距离 在均布条形荷载作用下，土体中A点的大主应力1=400kPa中，小主应力3=150kPa，土的抗剪强度指标c=0，=30。试求：A点处土是否处于极限平衡状态。最危险的剪应力面与最大主应面夹角为多少度？ 解：1）133kPa150kPa 处于稳定状态2）最危险的剪应力面与最大主应面夹角60（10分）4有一条形基础，宽度B为6m，埋深D为1.5m，其

3、上作用着中心荷载P为1700kN/m，地基土质均匀，容重为19kN/m3，土的强度指标为：c=20kPa，=20o，安全系数为2.5，假定基底完全粗糙，应用太沙基理论，验算地基的稳定性 (=20o时，)。（10分）解：（1）基底压力为：p=P/B=1700/6=283.3kPa(2) 由太沙基理论，地基的极限承载力为=1963.5/1+191.56.5+2015=684.8kPa(3) 容许承载力为=684.8/2.5=273.9kPa由于：pf，地基不稳定。岩土力学 作业三讲明：本次作业对应于文字教材7至9章，应按相应教学进度完成。一、单项选择题 （每小题2分，共计10分）1岩石内结晶晶格错

4、位的结果，引起岩石的 （b） a、晚性破坏 b、塑性破坏 c、弱面剪切破坏2岩石的单轴抗压强度一般与单轴抗拉强度间成下列哪种关系： (b)a.Rc=(1-4)Rtb. Rc=(4-10)Rt c. Rt=(1-4)Rc d. Rt=(1-4)Rc 3下面岩体的那种应力状态是稳定状态 (a)a. sinc. =sin4.广义虎克定律中岩石的剪切模量G为 （a）a. ，b. ，c. ，d. 5. 岩石的变形（弹性）模量可表示为 （c）a. ，b.，c.，d.二、填空题 （每空1分，共计20分）1岩石的破坏形式：脆性破坏、延性破坏、弱面剪切破坏。2岩石的力学强度是工程设计中最重要的力学指标，分不是单

5、轴抗压强度，抗拉强度、抗剪强度。3岩石的抗压强度确实是岩石试件在单轴压力（无围压）作用下，抗压破坏的极限能力。4岩石的抗剪强度确实是指岩石抵抗剪切破坏（滑力）的能力，用凝聚力C和内摩擦角来表示。5 岩石的变形是指岩石在任何物理因素作用下形状和体积大小的变化。岩石的变形特性常用弹性模量E和泊松比两个指标来表示；6. 岩石的蠕变是指岩石在应力不变的情况下岩石变形随着时刻t而增加的现象，一般而言，典型的岩石蠕变曲线可分为三个时期：初期蠕变，二次蠕变（稳态蠕变），（加建蠕变）第三期蠕变。7. 天然应力(或初始应力)是适应上常将工程施工前就存在于岩体中的地应力，称为初始应力。8. 岩滑依照滑动面的形式，

6、组合可分为：平面滑动，楔形滑动和旋转滑动。三、推断题 （每小题2分，共计10分）1岩石的脆性破坏是由于岩石中裂隙的发生和进展的结果所致（）2岩石的变形是指岩石在外力作用下形状和大小的变化。（）3最大正应变理论是用来推断脆性岩石破坏的理论。（）4依照莫尔库伦准则可证明均质岩石的破坏面法线与大应力方向间夹角为（） 5在一般压力板上做岩石的变形试验，即可得到岩石的全应力-应变曲线。（）四、问答题 （每小题5分，共计20分）1何为塑性破坏，其破坏机理是个什么？答案：塑性破坏(延性破坏)是岩石在破坏之前变形量专门大，且没有明显的破坏荷载。缘故可能是岩石内结晶晶格错位的结果。2阻碍单轴抗压强度的因素有哪些

7、？阻碍单轴抗压强度的因素有：一方面是岩石材料本身的，一方面是试验方法上的因素。 岩石材料本身的要紧因素有：矿物组成；结晶程度和颗粒大小；胶结情况；生成条件；风化作用；密度；水的作用等。试验方面的因素有：试件尺寸和大小；加荷速度等。3. 直剪破坏试验全过程曲线可分几段？各区段的特点是什么？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p区段，该段近似为一直线即变形为弹性，p为极限强度(即裂隙开始进展的强度)；第二段：p f区段，f为峰值强度，该段内裂隙进展至破坏；第三段：fo区段。o为剪断面上的摩擦力(剩余强度)4. 什么叫滑坡？滑坡滑动面的形式有几种 当岩坡受力过大或岩石强度过

8、低，一部分岩体向下或向外滑动叫滑坡，滑波滑动面有三种：软弱结构面；结构面；在岩体中；六、计算题 （每题10分，共计40分）1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)破坏面上的正应力和剪应力。解： = ，理论上的抗拉强度：2某岩样c=15kPa，=30，如该土受到最小主应力3=200kPa，最大主应力1=400kPa，试推断该土样处于何种状态？解： (不稳定)3试求证。解： 代入即求4岩石试件的单轴抗压强度为160MPa，泊

9、松比。岩石试件在三轴试验中破坏，破坏时的最小主应力为130MPa，中间主应力为260MPa，依照最大正应变理论的破坏准则，推算这时的最大主应力。解： 岩土力学 作业四讲明：本次作业对应于文字教材10至12章，应按相应教学进度完成。一、填空题 （每空分，共计30分）1把由于洞室围岩的变形和破坏作用而作用在支护或衬砌上的压力称为山岩压力。2山岩压力的阻碍因素除岩石性质外，还应考虑洞室的形状和大小，地质构选，支护的形式和刚度、洞室深度、时刻、施工方法等因素。3.地下工程岩体稳定性阻碍因素要紧有岩土性质、岩体结构与地质构造、地下水、地应力及地形等。3岩基的极限承载力，确实是指岩基所能负担的最大荷载(或

10、称极限荷载)。4脆性围岩的变形破坏类型有张裂坍落、劈裂、剪切滑动或破坏、岩爆、和弯折内鼓。5大坝失稳的形式要紧有：表层滑动破坏、深层滑动破坏、混合滑动破坏。6. 由于岩体变形而对支护或衬砌的压力，称为变形压力；将由于岩体破坏而而对支护或衬砌的压力，称为松动压力。7. 在中等质量的岩石中，洞室围岩的变形较大。由于洞室围岩的应力重分布需要一定的时刻，因此在进行支护或衬砌以后围岩的变形受支护或衬砌的约束，因此产生山岩压力。8. 在整体性良好，裂隙节理不发育的坚硬岩石中开挖洞室，开挖结束后，围岩的弹性变形就完成。若在此后进行支护，支护没有山岩压力。这种支护要紧是用来防止岩石的风化以及剥落碎块的掉落。9

11、.无裂隙围岩的应力计算方法有内应力分配法和抗力系数法。三、推断题 （每小题2分，共计10分）1求解山岩压力的计算理论中，太沙基理论把岩体假定为散粒体。 （ ）2由于洞室围岩的变形和破坏而作用于支护或衬砌上的压力称为围岩压力。（ ）3围岩处于塑性变形状态时，洞室埋置愈深，山岩压力愈大。 （ ）4开挖洞室的阻碍范围是6倍洞直径。 （）5.洞室的形状相同时，围岩压力与洞室的尺寸无关。 （ ）四、问答题 （每小题5分，共计20分）1.简述地下洞室开挖引起的围岩应力重分布及其规律教材283页2何为山岩压力？按其成因可分为哪几类？各自用什么方法确定？把由于洞室围岩的变形和破坏而作用在支护或衬砌上的压力称为

12、山岩压力。 由于围岩变形而作用在支护或初砌上的岩压力称为变形压力。称为变形压力。 由于围岩破坏而作用在支护或初砌上的岩压力称为变形压力。称为松沙压力。 计算变形压力的方法：弹塑理论推导出的芬纳公式或修正芬纳公式。 计算松动压力的方法：压力拱理论，太沙基理论和弹塑性理论推出卡柯公式。3不同质量状况的围岩变形破坏特不如何？ 整体性良好，裂隙不发育的坚硬岩石中，围岩应力小于围岩强度无破裂。变形以开挖过程中的弹性变形为主，开挖结束变形也结束。假如支护，支护上一般无山岩压力，支护起防止岩石风化或剥落碎块的掉落。 中等质岩的岩体，洞室变形大，还可能有少量破裂，支护上以变形压力为主，松动压力为辅。 在破裂和

13、软弱岩石中，岩体强度低，被切割的专门碎，围岩应力超过岩体强度专门多，因此，岩块在不大的应力作用就会破坏坍落，在这类岩石中，坍落和松动是产生山岩压力的要紧缘故。4.简述高压固结灌浆的施工方法。教材344347五、计算题 （每题10分，共计40分）1埋深200m处的岩体内开挖一硐径为2a=2m圆形断面隧道，假如岩体中初始地应力为静水压力式，同时上覆岩层的平均容重为g/cm3，若隧道周岩的抗剪强度指标MPa，试用莫尔-库仑强度条件评价其硐壁的稳定性。解： 洞壁：1=2z 3=0 (不稳定)2在地下50m深度处开挖一地下洞室，其断面尺寸为5m5m。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。解： 这时， 3某圆形洞室围kN/m3，埋置深度H=160m，洞的半径r0=7m。设折减扣的凝聚力c=0.02MPa，求松动压力。 系数k1曲线 系数k2曲线 解 MPa ，则由查图6-16和图6-17的曲线得：因此MPa4.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=1.8104MPa，泊松比。岩石的弹性模