電大《巖土力學(xué)》作業(yè)答案

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1、專(zhuān)業(yè)好文檔 《巖土力學(xué)》作業(yè)參考答案 作業(yè)1 說(shuō)明：本次作業(yè)對(duì)應(yīng)于文字教材1至3章，應(yīng)按相應(yīng)教學(xué)進(jìn)度完成。 一、填空題（每空1分，共計(jì)17分） 1、土的含水率主要是指（土中水的質(zhì)量與土顆粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示）。 2、土是由（固體顆粒）、（液體）和（氣體）三部分組成。 3、對(duì)于天然土，OCR＞1時(shí)的土是（超固結(jié)土）， OCR=1的土屬于（正常固結(jié)土），而 OCR＜1的土是（欠固結(jié)土）。 4、土的顆粒分析試驗(yàn)最常用的室內(nèi)試驗(yàn)方法有（篩分法）和（密度計(jì)）法。 5、按照土顆粒的大小、粒組顆粒含量把地基分成（碎石土）、（砂土）、（粉土）、（粘土）和（人工填土）。 6、控制

2、壩基及地基的滲流，其主要任務(wù)可歸結(jié)為三點(diǎn)：一是（盡量減少滲漏量），二是（提早釋放滲透壓力），三是（防止?jié)B透破壞）。 二、選擇題（每小題2分，共計(jì)8分） 1、土顆粒的大小及其級(jí)配，通常是用顆粒累計(jì)級(jí)配曲線來(lái)表示。級(jí)配曲線越平緩表示（ C ）。 A、土粒大小較均勻，級(jí)配良好 B、土粒大小不均勻，級(jí)配不良 C、土粒大小不均勻，級(jí)配良好 2、有三個(gè)同一種類(lèi)的土樣，他們的含水率W都相同，但飽和度Sr不同，飽和度Sr越大的土，其壓縮性（ C ）。 A、越大 B、越小 C、不變 3、當(dāng)?shù)叵滤粡牡乇硖幭陆抵粱A(chǔ)底平面處，則附加應(yīng)力（ B

3、 ）。 A、增加 B、減小 C、不變 4、土的壓縮性是由下述變形造成的（ A ）。 A、土孔隙的體積壓縮變形 B、土顆粒的體積壓縮變形 C、土孔隙和土顆粒的體積壓縮變形之和 5.有三種土樣，他們的體積與含水率都相同，則下述說(shuō)法正確的是 （ A ） A 三種土樣的孔隙比必相同 B 三種土樣的重度必相同 C 三種土樣的重度和孔隙比可以不相同 6．條形均布荷載中心線下，附加應(yīng)力隨著深度減小，其衰減速度與基礎(chǔ)寬度B有何關(guān)系？( B ) A 與寬度B無(wú)關(guān) B 寬度B越大，衰減越慢 C

4、 寬度B越大，衰減越快 7．土體壓縮曲線e—p曲線是在何種條件下試驗(yàn)得到的？ A 完全側(cè)限 B 無(wú)側(cè)限條件 C 部分側(cè)限條件 8．土層的固結(jié)度與施加的荷載大小有（ C ）關(guān)系 A 荷載越大，固結(jié)度越大 B 荷載越大，固結(jié)度越小 C 與荷載大小無(wú)關(guān) 三、判斷題（每小題1分，共7分） 1． 土的液性指數(shù)IL會(huì)出現(xiàn)或的情況。（√ ） 2． 土發(fā)生凍脹的原因是凍結(jié)時(shí)水分向凍結(jié)區(qū)遷移和積累的結(jié)果。（√ ） 3． 由于達(dá)西定律只適用于層流的情況，所以對(duì)粗砂、礫石、卵石等粗顆粒不適用。（√ ） 4． 巖石的飽水系數(shù)愈大，則巖石愈不容易被凍脹破壞。（ ） 5．

5、 巖石的軟化系數(shù)越大則巖石的軟化性越強(qiáng)。（ ） 6． 當(dāng)土層的自重應(yīng)力小于前期固結(jié)壓力時(shí)，這種土稱(chēng)為超固結(jié)土。（√ ） 7． 對(duì)于具體某一種土來(lái)說(shuō)，土的壓縮系數(shù)是常數(shù)。（ ） 四、問(wèn)答題（每小題5分，共計(jì)35分） 1、什么是孔隙比e、孔隙率n，二者的關(guān)系？ 孔隙比——是指孔隙的體積與固體顆粒實(shí)體的體積之比，用小數(shù)表示。， 孔隙率（度）——是指孔隙的體積與固體顆粒實(shí)體的體積之比，用百分?jǐn)?shù)表示。 。 關(guān)系： 或 2、土中的水有哪些類(lèi)型？ 結(jié)合水 自由水 重力水 毛細(xì)水 水

6、 3、在壓力作用下，飽和土體固結(jié)的力學(xué)本質(zhì)是什么？ 在一定壓力作用下飽和土的滲透固結(jié)就是土體中孔隙，水壓力u向有效壓力轉(zhuǎn)化的過(guò)程?；蛘哒f(shuō)是孔隙水壓力逐漸消減與有效應(yīng)力逐漸增長(zhǎng)的過(guò)程。只有有效應(yīng)力才能使土體產(chǎn)生壓縮和固結(jié)、土體中某點(diǎn)有效應(yīng)力的增長(zhǎng)程度反映該點(diǎn)土的固結(jié)完成程度。 4、土的級(jí)配曲線的特征可用哪兩個(gè)系數(shù)來(lái)表示？這兩個(gè)系數(shù)是怎樣定義的？ 均 勻 5 不 均 勻 Cu 不均勻系數(shù) 連續(xù) 勻 3 不 連 續(xù) Cc 1 不 連 續(xù) 曲率系數(shù) 5、什么是附力應(yīng)力？ 附加應(yīng)力是由于土

7、層上部的建筑物的建起，而在地基內(nèi)所增的應(yīng)力。 6、簡(jiǎn)述滲透變形的產(chǎn)生條件？ 其一是：動(dòng)水壓力和土體結(jié)構(gòu)，它們是產(chǎn)生滲透變形的必要條件； 其二是：地質(zhì)條件和工程因素，稱(chēng)之這充分條件，中有當(dāng)土具備充分必要條件時(shí)，才發(fā)生滲透破壞。 7、簡(jiǎn)述有效應(yīng)力的原理。 飽和土是由固體顆粒組成的骨架和充滿(mǎn)其間的水兩部分組成。當(dāng)外力作用于飽和土體后，一部分由土的骨架來(lái)承擔(dān)，并通過(guò)顆粒之間的接觸面?zhèn)鬟f，這部分稱(chēng)為粒間應(yīng)力，定義為有效應(yīng)力；另一部分由水承擔(dān)，水不能承擔(dān)剪應(yīng)力，但能承擔(dān)法向應(yīng)力，并可以通過(guò)連通的孔隙水傳遞，這部分水壓力稱(chēng)為孔隙水壓力。有效應(yīng)力原理的研究?jī)?nèi)容就是研究飽和土中這兩種應(yīng)力的不同性質(zhì)

8、和它們與全部應(yīng)力的關(guān)系。 （1） （2）土的變形與強(qiáng)度的變化僅決定于有效應(yīng)力的變化。 四、計(jì)算題（共4題，計(jì)40分） 1、已知一粘性土試樣，土粒比重Gs=2.70，天然重度r=17.5kN/m3,含水量為35%。試問(wèn)該土樣是否飽和，飽和度多少？ 解： 答：此土為非飽和土，飽和度為87.27%。 2、已知地面下有一層4米厚的粘土，天然孔隙比e0=1.25，若地在施加q=100kPa的無(wú)限均布荷載，沉降穩(wěn)定后，測(cè)得土的孔隙比1：12，求粘土層的沉降？ 解： 答：粘土層的沉降量為245.28mm。 3、根據(jù)圖中給出地基中多層土中各土層的厚度、容重，繪制地基中的自重

9、應(yīng)力隨深度的分布曲線圖。 4 3 2 1 0 0 51kPa 60kPa 77kPa 107kPa 粘土 細(xì)砂 粉質(zhì)粘 土 細(xì)砂 44．0 41．0 40．0 38．0 35．0 4、已知某一矩形基礎(chǔ)，寬為2m，長(zhǎng)為4m，基底附加應(yīng)力為80kPa，角點(diǎn)下6m處豎向附加應(yīng)力為12.95kPa,現(xiàn)另一基礎(chǔ),寬為4m,長(zhǎng)為8m,基底附加應(yīng)力為90kPa。試問(wèn)該基礎(chǔ)中心線下6m處豎向附加應(yīng)力為多少？ 解： 答：該基礎(chǔ)中心線下6m處豎向附加應(yīng)力為。 巖土力學(xué) 作業(yè)二 說(shuō)明：本次作

10、業(yè)對(duì)應(yīng)于文字教材4至6章，應(yīng)按相應(yīng)教學(xué)進(jìn)度完成。 一、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共計(jì)14分） 1、土的強(qiáng)度破壞是（ C ）。 A、壓壞 B、拉壞 C、剪壞 2、直接剪切試驗(yàn)測(cè)定土的天然強(qiáng)度為（C ）。 A、 B、 C、 D、 3、地基土發(fā)生剪切破壞而失去整體穩(wěn)定時(shí)的基底最小壓力為（B ）。 A、允許承載力 B、極限承載力 C、承載力特征值 4、在滲流作用下，土體中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中流失的現(xiàn)象稱(chēng)為（ B）。 A、流土 B、管涌

11、 C、接觸流失 D、接觸沖刷 5、條形基礎(chǔ)豎直均布荷載下附加應(yīng)力計(jì)算時(shí)，附加應(yīng)力系數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)（ D）比值查表確定。 A、L/B和z/B B、L/B和x/B C、L/B和z/L D、x/B和z/B0 6、填土坡面上做擋土墻護(hù)坡，作用在擋土墻的土壓力（C ）。 A、土壓力為0 B、主動(dòng)土壓力 C、靜止土壓力 D、被動(dòng)土壓力 7、影響極限承載力的因素主要有（B）。 A、土的重度 B、土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、φ C、基礎(chǔ)埋深 D、基礎(chǔ)寬度 8．所謂地基的臨界荷載是指（C ） A 地基中將

12、出現(xiàn)塑性區(qū)的荷載 B 地基中出現(xiàn)連續(xù)滑動(dòng)面的荷載 C 地基中出現(xiàn)某一允許大小塑性區(qū)時(shí)的荷載 9．地基的極限承載力是指（B） A 地基的變形達(dá)到上部結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)時(shí)的承載力 B 地基中形成連續(xù)滑動(dòng)面時(shí)的承載力 C 地基中開(kāi)始出現(xiàn)塑性區(qū)時(shí)的承載力 10 在擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，是否允許墻體有位移？（ B ） A 不允許 B 允許 C 允許有較大位移 二、填空題（每空1分，共計(jì)16分） 1、為了考慮固結(jié)程度和排水條件對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響，根據(jù)加荷速率的快慢將直剪試驗(yàn)劃分為（快剪）、（慢剪）和（固結(jié)快剪）三種類(lèi)型。 2、根據(jù)固結(jié)排水條件的不同，相應(yīng)于直剪試

13、驗(yàn)，三軸試驗(yàn)也可分為（固結(jié)不排水剪）、（固結(jié)排水剪）和（不固結(jié)不排水剪）三種類(lèi)型。 3、某土單元體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)大主應(yīng)力則該單元體小主應(yīng)力（ 182.7）時(shí)， 該土處于極限平衡狀態(tài)，若該土處于（剪切破壞）狀態(tài)。 4、飽和砂土在低圍壓下受剪時(shí)，對(duì)于松砂來(lái)說(shuō)，其固結(jié)不排水剪試驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度要比固結(jié)排水剪試驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度（ 低 ）（高或低），對(duì)于密砂來(lái)說(shuō)，其固結(jié)不排水剪試驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度要比固結(jié)排水剪試驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度（ 高 ）（高或低）。 5、根據(jù)摩爾—庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則，理想狀態(tài)下剪破面與大主應(yīng)力面的夾角為（）。 6、太沙基公式中，稱(chēng)為（承載力）系數(shù)，由（內(nèi)摩擦角）確定。 7、地基剪切破壞的三種形式

14、為（整體剪切破壞）、（局部剪切破壞）、（刺入剪切破壞）。 三、簡(jiǎn)答題（每小題6分，共計(jì)30分） 1、什么叫土的抗剪強(qiáng)度？常用的試驗(yàn)方法有哪些？ 答：土的抗剪強(qiáng)度是指土體對(duì)于外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力。室內(nèi)試驗(yàn) 野外試驗(yàn)→原位十字板剪切試驗(yàn) 直剪試驗(yàn)→ 三軸壓縮試驗(yàn)→ 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 快剪 慢剪 固結(jié)快剪 不固結(jié)不排水剪試驗(yàn) 固結(jié)不排水剪試驗(yàn) 固結(jié)排水剪試驗(yàn) 2、試述莫爾——庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則，什么是極限平衡條件？ 與莫爾——為庫(kù)侖應(yīng)力圓的關(guān)系 （1）相離→穩(wěn)定狀態(tài)； （2）相切→極限平衡狀態(tài)； （3

15、）相割→表明該點(diǎn)土體已破壞。 達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)土的應(yīng)力狀態(tài)時(shí)土的應(yīng)力狀態(tài)和土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)之間的關(guān)系稱(chēng)為土的極限平衡條件。 3、土壓力有哪些類(lèi)型？它們產(chǎn)生的條件是什么？ 靜止土壓力：當(dāng)擋土墻靜止不動(dòng)時(shí)，即不能移動(dòng)也不轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)土體作用在擋土墻的壓力稱(chēng)為靜止土壓力。 主動(dòng)土壓力：擋土墻向前移離填土，隨著墻位移量的逐漸增大，土體作用于墻上的土壓力減至最小，稱(chēng)為主動(dòng)土壓力。 被動(dòng)土壓力：擋土墻在外力作用下移向填土，隨著墻位移的逐漸增大，土體作用于墻上的土壓力逐漸增大，當(dāng)墻后土體達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)并出現(xiàn)滑動(dòng)面時(shí)，這時(shí)作用于墻上的土壓力增到最大，稱(chēng)為被動(dòng)土壓力。 4、發(fā)生滑坡時(shí)，

16、土體內(nèi)的滑動(dòng)面上的剪應(yīng)力達(dá)到抗剪強(qiáng)度的原因是什么？ 答：根據(jù)庫(kù)倫定律及其強(qiáng)度線，可知土中某點(diǎn)任意平面上作用著該法向應(yīng)力以及剪應(yīng)力，則由與抗剪強(qiáng)度對(duì)比得： 當(dāng)<（在破壞線以下），表示該點(diǎn)處于穩(wěn)定狀態(tài) 當(dāng)=（在破壞線以上），表示該點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài) 當(dāng)>（在破壞線上方），表示該點(diǎn)已經(jīng)剪切破壞 故：當(dāng)應(yīng)力圓與強(qiáng)度線相切時(shí)，即為土體瀕于剪切破壞的極限應(yīng)力狀態(tài)，稱(chēng)極限平衡狀態(tài)，此時(shí)，土體發(fā)生滑坡。（將書(shū)中P123頁(yè)的圖4—5畫(huà)在下面） 5、庫(kù)倫土壓力理論的假定條件是什么？它適用于什么條件？ 假定條件：（1）墻后的的填土是理想的散粒體（粘聚力C=0）。 （2）滑動(dòng)破壞面為一平面。 （3）

17、墻背與滑裂面間的楔形土體視為剛性體。 適用條件：適用于填土表面為水平或傾斜的無(wú)粘性土，對(duì)于粘性土只能用圖解法。 6.確定地基承載力有哪幾種方法？ 答：有三種方法：其一，按極限荷載確定地基承載力；其二，按工程規(guī)范確定地基承載力；其三，確定地基承載力設(shè)計(jì)值的方法。 四、計(jì)算題（第題10分，計(jì)40分） 1、已知地基中一點(diǎn)的大小主應(yīng)力為土的強(qiáng)度指標(biāo)試判斷該點(diǎn)是否會(huì)剪破？剪破面與大主應(yīng)力之間的夾角為多少？ 所以該點(diǎn)沒(méi)被剪破。 如果剪破時(shí)，剪破面與大主應(yīng)力之間的夾角為： 2、某擋土墻高8m，墻背豎直光滑，填土面水平，填土為無(wú)粘性土，填土表面作用有連續(xù)均布

18、荷載，。試用朗肯土壓力理論計(jì)算主動(dòng)土壓力以及作用點(diǎn)位置。 解： 5．19kPa 1 2 8m 42．57kPa 距墻底距離為： 3、在均布條形荷載作用下，土體中A點(diǎn)的在主應(yīng)力中、小主應(yīng)力土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)試求： （1）A點(diǎn)處土是否處于極限平衡狀態(tài)？ （2）最危險(xiǎn)的剪應(yīng)力面與最大主應(yīng)力面夾角為多少度？ 解： 所以，A點(diǎn)已剪破。 最危險(xiǎn)的剪應(yīng)力面與最大主應(yīng)力面夾角為： 4、有一條形基礎(chǔ)，寬度B為6m，埋深D為1.5m，其上作用著中心荷載P為1700kN/m，地基土質(zhì)均勻，容重為19k

19、N/m3，土的強(qiáng)度指標(biāo)為：安全系數(shù)為2.5，假定基底完全粗糙，應(yīng)用太沙基理論，驗(yàn)算地基的穩(wěn)定性。 解： 當(dāng)采用安全系數(shù)Fs=2.5時(shí) 地基承載力設(shè)計(jì)值: 所以不穩(wěn)定. 巖土力學(xué) 作業(yè)三 說(shuō)明：本次作業(yè)對(duì)應(yīng)于文字教材7至9章，應(yīng)按相應(yīng)教學(xué)進(jìn)度完成。 一、單項(xiàng)選擇題 （每小題2分，共計(jì)10分） 1．巖石內(nèi)結(jié)晶晶格錯(cuò)位的結(jié)果，引起巖石的 （B ） A 脆性破壞 B 塑性破壞 C 弱面剪切破壞 2．巖石的單軸抗壓強(qiáng)度一般與單軸抗拉強(qiáng)度間成下列哪種關(guān)系： (B ) A Rc=(1-4)Rt B Rc=

20、(4-10 ～100)Rt C Rt=(1-4)Rc D Rt=(1-4)Rc 3．下面巖體的那種應(yīng)力狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài) (A ) A sinα C =sinα 4. 巖石的抗壓試驗(yàn)中，采圓柱形試件得出的抗壓強(qiáng)度比采用棱柱形試件得到的抗壓強(qiáng)度要（ A ） A 大 B小 C相等 5. 巖石的變形（彈性）模量可表示為 （ C） A B C D 二、填空題 （每空1分，共計(jì)2

21、0分） 1．巖石的破壞形式： 脆性破壞 、 延性破壞 、 弱面剪切破壞 。 2．巖石的力學(xué)強(qiáng)度是工程設(shè)計(jì)中最重要的力學(xué)指標(biāo)，分別是 單軸抗壓強(qiáng)度 、 抗拉強(qiáng)度 、抗剪強(qiáng)度 。 3．巖石的抗壓強(qiáng)度就是巖石試件在單軸壓力（無(wú)圍壓）作用下，抗壓破壞的 極限能力 。 4．巖石的抗剪強(qiáng)度就是指巖石抵抗 剪切破壞（滑力） 的能力，用凝聚力C和內(nèi)摩擦角Φ 來(lái)表示。 5． 巖石的蠕變是指巖石在 巖石在任何物理因素作用下形狀和體積大小的變化 不變的情況下巖石應(yīng)變隨著 彈性模量E

22、 而增加的現(xiàn)象，一般而言，典型的巖石蠕變曲線可分為三個(gè)階段： 初期蠕變 （暫時(shí)蠕變） ， 二次蠕變（穩(wěn)態(tài)蠕變） ， （加速蠕變）第三期蠕變 。 6．常用的蠕變模型通常都是用 彈性 模型和 非彈性 模型組合的。 7. 天然應(yīng)力是工程施工前就存在于 巖體中的應(yīng)力 。 8．巖坡的破壞類(lèi)型可以分為 巖崩 和 巖滑 兩種。 三、判斷題 （每小題2分，共計(jì)10分） 1．巖石的脆性破壞是由于巖石中裂隙的發(fā)生和發(fā)展的結(jié)果所致 （

23、√） 2．巖石的變形是指巖石在外力作用下形狀和大小的變化。 （） 3．最大正應(yīng)變理論是用來(lái)判斷脆性巖石破壞的理論。 （√ ） 4．根據(jù)莫爾－庫(kù)倫準(zhǔn)則可證明均質(zhì)巖石的破壞面法線與大應(yīng)力方向間夾角為 （ ） 5．在普通壓力板上做巖石的變形試驗(yàn)，即可得到巖石的全應(yīng)力-應(yīng)變曲線。（ ） 四、問(wèn)答題 （每小題5分，共計(jì)20分） 1．何為塑性破壞，其破壞機(jī)理是個(gè)什么？ 答案：塑性破壞(延性破壞)是巖石在破壞之前變形量很大，且

24、沒(méi)有明顯的破壞荷載。原因可能是巖石內(nèi)結(jié)晶晶格錯(cuò)位的結(jié)果。 2．影響單軸抗壓強(qiáng)度的因素有哪些？ 答案：影響單軸抗壓強(qiáng)度的因素有：一方面是巖石材料本身的，一方面是試驗(yàn)方法上的因素。 巖石材料本身的主要因素有：①礦物組成；②結(jié)晶程度和顆粒大小；③膠結(jié)情況；④生成條件；⑤風(fēng)化作用；⑥密度；⑦水的作用等。 試驗(yàn)方面的因素有：①試件尺寸和大??；②加荷速度等。 3. 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？巖石直剪破壞試驗(yàn)全過(guò)程曲線如圖所示 答案：該曲線共分三段。第一段：原點(diǎn)—τp區(qū)段，該段近似為一直線即變形為彈性，τp為極限強(qiáng)度(即裂隙開(kāi)始發(fā)展的強(qiáng)度)； 第二

25、段：τp－τ f區(qū)段，τf為峰值強(qiáng)度，該段內(nèi)裂隙發(fā)展至破壞；第三段：τf—τo區(qū)段。τo為剪斷面上的摩擦力(剩余強(qiáng)度) 4. 邊坡穩(wěn)定性分析方法有哪些？ 答案： 當(dāng)巖坡受力過(guò)大或巖石強(qiáng)度過(guò)低，一部分巖體向下或向外滑動(dòng)叫滑坡，滑波滑動(dòng)面有三種：軟弱結(jié)構(gòu)面；結(jié)構(gòu)面；在巖體中； 五、計(jì)算題 （每題10分，共計(jì)40分） 1．將一個(gè)巖石試件進(jìn)行單軸試驗(yàn)，當(dāng)壓應(yīng)力達(dá)到120MPa時(shí)即發(fā)生破壞，破壞面與大主應(yīng)力平面的夾角(即破壞所在面與水平面的仰角)為60，假定抗剪強(qiáng)度隨正應(yīng)力呈線性變化(即遵循莫爾庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則)，試計(jì)算：1)內(nèi)摩擦角：2)破壞面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。 1．解：

26、 α=θ ，理論上的抗拉強(qiáng)度： 2．某巖樣c=15kPa，φ=30，如該土受到最小主應(yīng)力σ3=200kPa， 最大主應(yīng)力σ1=400kPa，試判斷該土樣處于何種狀態(tài)？ 2．解： < (穩(wěn)定) (極限平衡) > (不穩(wěn)定) 3．試求證。 3．解： 代入即求． 4．已知均質(zhì)巖坡的，，，問(wèn)當(dāng)巖坡高度為200m時(shí)，坡角應(yīng)當(dāng)采用多少度？ 4．解： 巖土力學(xué) 作業(yè)四 說(shuō)明：本次作業(yè)對(duì)應(yīng)于文字教材10至12章，應(yīng)按相應(yīng)教學(xué)進(jìn)度

27、完成。 一、填空題 （每空1分，共計(jì)30分） 1．把由于洞室圍巖的變形和破壞作用而作用在支護(hù)或襯砌上的壓力稱(chēng)為山巖壓力 2．山巖壓力的影響因素除巖石性質(zhì)外，還應(yīng)考慮洞室的形狀和大小，地質(zhì)構(gòu)選，支護(hù)的形式和剛度、洞室深度、時(shí)間、施工方法等因素。 3.地下工程巖體穩(wěn)定性影響因素主要有巖土性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)與地質(zhì)構(gòu)造、地下水、地應(yīng)力及地形等。 4．巖基的極限承載力，就是指巖基所能負(fù)擔(dān)的 最大荷載(或稱(chēng)極限荷載) 。 5．脆性圍巖的變形破壞類(lèi)型有張裂坍落、劈裂、剪切滑動(dòng)或破壞、巖爆、和 彎折內(nèi)鼓 。 6．大壩失穩(wěn)的形式主要有：表層滑動(dòng)破壞、深層滑動(dòng)

28、破壞、混合滑動(dòng)破壞。 7. 由于巖體變形而對(duì)支護(hù)或襯砌的壓力，稱(chēng)為變形壓力 ；將由于巖體 而對(duì)支護(hù)或襯砌的壓力，稱(chēng)為 松動(dòng)壓力 。 8. 在中等質(zhì)量的巖石中，洞室圍巖的變形 較大 。由于洞室圍巖的 應(yīng)力重分布需要一定的時(shí)間，所以在進(jìn)行支護(hù)或襯砌以后圍巖的變形 受支護(hù)或襯砌的約束，于是產(chǎn)生山巖壓力。 9. 在整體性良好，裂隙節(jié)理不發(fā)育的堅(jiān)硬巖石中開(kāi)挖洞室，開(kāi)挖結(jié)束后，圍巖的彈性變形就完成。若在此后進(jìn)行支護(hù)，支護(hù) 上沒(méi)有 山巖壓力。這種支護(hù)主要是用來(lái)防止巖石的風(fēng)化以及剝落碎塊的掉落。 10.無(wú)裂隙圍巖的應(yīng)力計(jì)算方法有內(nèi)應(yīng)力分配法 和

29、 抗力系數(shù)法 。 二、判斷題 （每小題2分，共計(jì)10分） 1 .求解山巖壓力的計(jì)算理論中，太沙基理論把巖體假定為散粒體。 （ √ ） 2．由于洞室圍巖的變形和破壞而作用于支護(hù)或襯砌上的壓力稱(chēng)為圍巖壓力（ ） 3．圍巖處于塑性變形狀態(tài)時(shí)，洞室埋置愈深，山巖壓力愈大。 （ √ ） 4．開(kāi)挖洞室的影響范圍是6倍洞直徑。 （ ） 5. 洞室的形狀相同時(shí)，圍巖壓力與洞室的尺寸無(wú)關(guān)。 （ √ ） 三、問(wèn)答題 （每小題5分，共計(jì)20分） 1.簡(jiǎn)述地下洞室

30、開(kāi)挖引起的圍巖應(yīng)力重分布及其規(guī)律 1. 答：地下洞室開(kāi)挖引起的圍巖應(yīng)力重分布及其規(guī)律:未開(kāi)挖前巖體內(nèi)均為壓應(yīng)力,所以每點(diǎn)均處于擠壓狀態(tài).地下開(kāi)挖后洞室周?chē)鷰r體就向洞室這個(gè)空間松脹,松脹方向沿著半徑指向洞室中心,圍巖松脹后洞壁上的徑向應(yīng)力為零.在離開(kāi)洞墮的一定距離處,松脹已經(jīng)很小,基本上沒(méi)有松脹,在該處的徑向應(yīng)力與原來(lái)未開(kāi)挖的初始應(yīng)力相等.洞室圍巖中的切向應(yīng)力則有相反的變化規(guī)律:越接近洞壁的圓,徑向移動(dòng)就越大(其切向應(yīng)力增加值越大);而越深入圍巖內(nèi)部的圓,其徑向移動(dòng)越小(其切向應(yīng)力增加值越小). 2．何為山巖壓力？按其成因可分為哪幾類(lèi)？各自用什么方法確定？ 2．答： 把由于洞室圍

31、巖的變形和破壞而作用在支護(hù)或襯砌上的壓力稱(chēng)為山巖壓力。 由于圍巖變形而作用在支護(hù)或初砌上的巖壓力稱(chēng)為變形壓力。稱(chēng)為變形壓力。 由于圍巖破壞而作用在支護(hù)或初砌上的巖壓力稱(chēng)為變形壓力。稱(chēng)為松沙壓力。 計(jì)算變形壓力的方法：彈塑理論推導(dǎo)出的芬納公式或修正芬納公式。 計(jì)算松動(dòng)壓力的方法：壓力拱理論，太沙基理論和彈塑性理論推出卡柯公式。 3．不同質(zhì)量狀況的圍巖變形破壞特別如何？ 3．答： 整體性良好，裂隙不發(fā)育的堅(jiān)硬巖石中，圍巖應(yīng)力小于圍巖強(qiáng)度無(wú)破碎。變形以開(kāi)挖過(guò)程中的彈性變形為主，開(kāi)挖結(jié)束變形也結(jié)束。如果支護(hù)，支護(hù)上一般無(wú)山巖壓力，支護(hù)起防止

32、巖石風(fēng)化或剝落碎塊的掉落。 中等質(zhì)巖的巖體，洞室變形大，還可能有少量破碎，支護(hù)上以變形壓力為主，松動(dòng)壓力為輔。 在破碎和軟弱巖石中，巖體強(qiáng)度低，被切割的很碎，圍巖應(yīng)力超過(guò)巖體強(qiáng)度很多，因此，巖塊在不大的應(yīng)力作用就會(huì)破壞坍落，在這類(lèi)巖石中，坍落和松動(dòng)是產(chǎn)生山巖壓力的主要原因。 4.簡(jiǎn)述高壓固結(jié)灌漿的施工方法。 4.教材344－347 四、計(jì)算題 （每題10分，共計(jì)40分） 1．埋深200m處的巖體內(nèi)開(kāi)挖一硐徑為2a=2m圓形斷面隧道，如果巖體中初始地應(yīng)力為靜水壓力式，并且上覆巖層的平均容重為g/cm3，若隧道周巖的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)MPa，，試用莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度條件評(píng)價(jià)其洞

33、壁的穩(wěn)定性。 1． 解： 洞壁：σ1=2σz σ 3=0 < (穩(wěn)定) (極限平衡) > (不穩(wěn)定) 2．在地下50m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，容重=25kN/m3，側(cè)壓力系數(shù)。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。 2． 解： 這時(shí)， 3．某圓形洞室圍巖kN/m3，埋置深度H=160m，洞的半徑r0=7m。設(shè)折減后的凝聚力c

34、=0.02MPa，，求松動(dòng)壓力。 系數(shù)k1曲線 系數(shù)k2曲線 3． 解 MPa ，則由查圖6-16和圖6-17的曲線得： 所以MPa 4.有壓隧洞的最大內(nèi)水壓力=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=1.8104MPa，泊松比。巖石的彈性模量=1.1104MPa，泊松比=0.367。試求： 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。 4. 解：a=2.3m，b=2.7m，p=2

35、.8MPa。將已知的、、、以及a和b值代入式(7-25)，得： 所以混凝土襯砌傳給巖石的壓力為： MPa 求離中心3.5m（ｍ）處的圍巖附加應(yīng)力： MPa MPa 要求襯砌內(nèi)任何點(diǎn)()的應(yīng)力、則可根據(jù)厚壁圓筒的公式計(jì)算：ｒ＝2.5ｍ (壓應(yīng)力) (拉應(yīng)力) 在襯砌的周界上，當(dāng)時(shí)，有： 當(dāng)時(shí)，有： Winger Tuivasa-Sheck, who scored two tries in the Kiwis 20-18 semi-final win over Engl

36、and, has been passed fit after a lower-leg injury, while Slater has been named at full-back but is still recovering from a knee injury aggravated against USA. Both sides boast 100% records heading into the encounter but Australia have not conceded a try since Josh Charnleys effort in their first po

37、ol match against England on the opening day. Aussie winger Jarryd Hayne is the competitions top try scorer with nine, closely followed by Tuivasa-Sheck with eight. But it is recently named Rugby League International Federation player of the year Sonny Bill Williams who has attracted the most inter

38、est in the tournament so far. The Kiwi - with a tournament high 17 offloads - has the chance of becoming the first player to win the World Cup in both rugby league and rugby union after triumphing with the All Blacks in 2011. "Id give every award back in a heartbeat just to get across the line thi

39、s weekend," said Williams.The (lack of) air up there Watch mCayman Islands-based Webb, the head of Fifas anti-racism taskforce, is in London for the Football Associations 150th anniversary celebrations and will attend Citys Premier League match at Chelsea on Sunday. "I am going to be at the match

40、 tomorrow and I have asked to meet Yaya Toure," he told BBC Sport. "For me its about how he felt and I would like to speak to him first to find out what his experience was." Uefa hasopened disciplinary proceedings against CSKAfor the "racist behaviour of their fans" duringCitys 2-1 win. Michel Pl

41、atini, president of European footballs governing body, has also ordered an immediate investigation into the referees actions. CSKA said they were "surprised and disappointed" by Toures complaint. In a statement the Russian side added: "We found no racist insults from fans of CSKA." Baumgartner th

42、e disappointing news: Mission aborted. The supersonic descent could happen as early as Sunda. The weather plays an important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be very calm -- winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The balloo

43、n, with capsule attached, will move through the lower level of the atmosphere (the troposphere) where our day-to-day weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17

44、kilometers) and into the stratosphere. As he crosses the boundary layer (called the tropopause),e can expect a lot of turbulence. The balloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet ( Then, I would assume, he will slowly step out onto something resembling an Olympic divin

45、g platform. They blew it in 2008 when they got caught cold in the final and they will not make the same mistake against the Kiwis in Manchester. Five years ago they cruised through to the final and so far history has repeated itself here - the last try they conceded was scored by Englands Josh Cha

46、rnley in the opening game of the tournament. That could be classed as a weakness, a team under-cooked - but I have been impressed by the Kangaroos focus in their games since then. They have been concentrating on the sort of stuff that wins you tough, even contests - strong defence, especially on t

47、heir own goal-line, completing sets and a good kick-chase. Theyve been great at all the unglamorous stuff that often goes unnoticed in the stands but not by your team-mates. It is as though their entire tournament has been preparation for the final. In Johnathan Thurston, Cooper Cronk, Cameron Smi

48、th and either Billy Slater or Greg Inglis at full-back they have a spine that is unmatched in rugby league. They have played in so many high-pressure games - a priceless asset going into Saturday. The Kiwis are a lot less experienced but winning a dramatic match like their semi-final against England will do wonders for their confidence. They defeated Australia in the Four Nations final in 2010 and the last World Cup, and know they can rise to the big occasion. 12