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岩石力学

一、解释下列术语:
1.残余强度2岩体结构 3.塑性破坏 4.岩石的渗透性 5. 岩石的RQD 质量指标6.岩石的峰值强度7.隧道围岩应力 8.剪切破坏 9.岩石的渗透性 10. 蠕变11.结构面 1
2.原岩应力
12.长期强度 13.流变 14.岩石的渗透性 15.莫尔强度理论17.真三轴压缩实验18.塑性破坏19.各向同性体20.原生结构面21.残余变形22.空壁应变法23.应力变化系数24.膨胀地压
25.岩石的三向抗压强度 26.岩石的碎胀性 27. 矿山压力 28、岩石试件形态效应与尺寸效应29..假三轴实验30 岩石的强度31喷锚支护32.粘性33.围岩与支护共同作用34.泊松比35.应力重分布 36.岩石的饱和吸水率 37割线模量
二、问答题
1、设有一深埋的圆形巷道,半径为R0,围岩为均质、各向同性的无限弹性体,原岩的初始应力为p0,侧压力系数为1,围岩满足三类方程(忽略围岩自重): 平衡方程:0=-+r dr d r r θσσσ 几何方程:
r u dr du r ==θεε, 本构方程:
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=r r r E E σμμσμεσμμσμεθθθ111122 求:① 围岩内应力;② 确定巷道的影响范围。

2、 现有一个截面积为5000cm2的花岗岩柱,该岩石的内聚力c=20Mpa, 内摩擦角 φ=30˚。

试问该岩柱面承受多大荷载才发生破坏?
3、推导下列公式:
φσσσσφcctg 2sin 313
1++-=
4 设有一无限弹性的圆形巷道,初始应力为p ,侧压力系数为1,巷道半径为a ,试推导采动影响范围。

5、已知一个圆形巷道,原岩作用在巷道围岩周边上的压力分别为P 和q ,
时,试证明巷道的顶板和底板即
时,会出现拉应力。

已知巷道周边的径向应力和切向应力为:) 6、某均质岩石的强度曲线为:τ=σtg φ+c,其中c=40Mpa, φ=30˚。

在侧向围岩应力σ3=20 Mpa 的条件下,试求岩石的极限抗压强度,以及破坏面的方位。

7. 岩体处于100m 深,上部岩体的平均容重γ=2.5T/M3,泊松比μ=0.2,自重应力为多少?当侧压力系数为1.0时,自重应力为多少?
8某矿在距地表200米处的页岩中掘进半径为2.0M的巷道,上露岩层GAMA=25KN/M3围岩C的=2.5Mpa,FI=30,MU=0.5该巷道围岩时候会出现塑性区?
9在房柱法开采中,单一采场采完后,空区上履岩层的重力转移到采场左右两侧承压带中,使该两承压带中的垂直应力大幅度增加。

左右又各自采空一个采场后,原承压带(现称之为矿柱)的承载面积减小,而空区上履岩层。

10. 在岩石常规三轴试验中,已知侧压力σ3分别为5.1MPa、20.4MPa、0Mpa时,对应的破坏轴向压力分别是179.9MPa、329MPa、161Mpa,近似取包络线为直线,求岩石的c和φ值。

12. 已知某岩体的抗剪强度指标为粘结力c=2Mpa、内摩擦角φ=30°,它的抗拉强度σt=-1Mpa。

已测出该岩体中某点的最大主应力σ1=12MPa,最小主应力σ3=3Mpa。

试分别用莫尔――库仑强度理论和格里菲斯强度理论判断该点的岩石是否破坏。

13当测得一种岩石的单轴抗压强度为8Mpa。

在常规三轴试验中,当围压加到4Mpa时测得的抗压强度为16.4Mpa。

求这种岩石的粘结力c和内摩擦角φ的值。

14. 已知矿房顶板的最大主应力σ1=611.97kg/cm2,最小主应力σ3=-190.83kg/cm2。

矿石的单向抗拉强度St=-86kg/cm2。

试用格里菲斯强度理论判断矿房顶板的稳定性。

15. 有一半径为r=3m的圆形隧洞,埋藏深度H=50m,岩石容重γ=2.7t/m3,泊松比μ=0.3,岩体弹性模量E=1.5×105kg/cm2。

试求θ=0o、90o处的隧洞周边应力和位移。

16某矿大理岩试验成果如下:其单向抗压强度Sc=1200kg/cm2;当侧压力σ2=σ3=400kg/cm2时,其破坏时垂直压力为σ1=2800kg/cm2;当侧压力为σ2=σ3=800kg/cm2,其破坏时垂直压力为σ1=3800kg/cm2。

试问:(1)当侧压力为σ2=σ3=600kg/cm2时,垂直压力σ1=2400kg/cm2,其试件是否破坏?(2)当侧压力为σ2=σ3=400kg/cm2时,垂直压力σ1=3600kg/cm2时,其试件是否破坏?。

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