2011年中南大学岩石力学02
土力学及基础工程复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 土力学与基础工程 一、填空题： 1.土的结构一般有____、____、____和____四种，其中____结构是以面～边接触为主的。 2.用三轴试验测定土的抗剪强度指标，在其它条件都相同的情况下，测的抗剪强度指标值最大的是 试验，最小的是试验。 3.桩按受力性状分为、和三种。 4.常水头渗透试验适用于__ _ 土，变水头试验适用于__ 土。 5.按墙体的位移条件不同，土压力分为______ 、______ 和 ______三种类型。 6.地基极限承载力随土的内摩擦角增大而，随埋深增大而。 7.饱和土的渗透固结过程是土中孔隙水压力逐渐，而有效应力相应的过程。 8.按桩的施工方法桩可分为__ _桩和__ 桩。 9.渗透变形包括和两种基本形式。 10.就与建筑物荷载关系而言，地基的作用是荷载，基础的作用是荷载。 11.通常可以通过砂土的密实度或标准贯入锤击试验的判定无粘性土的密实程度。 12.按剪切速率的不同，直接剪切试验可分为试验、试验和试验三种方法。 13.粘性土的界限含水量有、和。 14.地基的变形可分为三个阶段：即、、。 15.与一般的连续材料相比，土具有 ______、 ______、 ______和______。 16.按设计施工情况可将地基分为_______地基和_______地基。 17.粘性土抗剪强度的库仑定律表达式为；土的含水量增加，土的粘聚力C ，强度降低。 18.建筑物地基变形的特征可分为、、和________四种。 19.《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）把粘性土根据液性指数的大小划分为、 、、和五种软硬状态。 20.按引起土中应力的荷载不同通常将土中应力分为和两种类型。 21.地基的最终沉降量的计算方法有法和法两种。 22.朗肯土压力理论和库仑土压力理论都是计算_____状态下的土压力。若用于计算挡土墙在外力作用下向 填土方向产生移动后该种状态的土压力，则称为______土压力。 23.基础按本身刚度的不同可分为基础和基础两种类型。 24.土的级配是否良好，通常用___________和____________两个指标综合确定。 25.无粘性土根据土的进行工程分类，碎石类土是指粒径的颗粒超过总质量的土。 26.粘性土在荷载作用下的沉降量，通常由_____沉降量、_____沉降量和_____沉降量组成。 27.影响极限荷载的因素有地基土的________________、地基土的、基础的________ 和、荷载作用的和时间。 28.《建筑地基基础设计规范》规定，当基础宽度b ，埋深d 时，需对地基承载力标准值 进行修正。 二、单项选择题： 1.甲、乙两粘性土的塑性指数不同，则可判定甲、乙两土有差异的指标是 [ ] A.含水量 B.细粒土含量 C.土粒重量 D.孔隙率 2.烘干法测定土的含水量时，烘箱的温度应控制在 [ ] A.105℃ B.90～100℃ C.110℃以上 3.工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是 [ ] A.有效重度 B.土粒相对密度 C.饱和重度 D.干重度 4.反映粘性土结构性强弱的指标是 [ ] A.液限 B.液性指数 C.无侧限抗压强度 D.灵敏度 5.由土粒传递的应力和由孔隙水传递的应力分别被称为 [ ]
《岩石力学》综合复习资料
《岩石力学》综合复习资料 一、填空题 1、当岩石孔隙度增大或孔隙压力增大时，岩石强度（1）；当围压增大时，岩石强度（2）。 2、对于岩石而言，破坏前的应变或永久应变在（3）可作为脆性破坏，（4）作为延性破坏， （5）为过渡情况。 3、围压影响着岩石的残余强度。随着围压加大，岩石的残余强度逐渐增加，直到产生（6） 或（7）。 4、随着围压的增加，岩石的破坏强度、屈服应力及延性都（8）。 5、抗剪强度一般有两种定义：一种是指（9）；另一种定义为（10）。前者考虑到剪切破坏 时岩石中包含（11）和（12）；后者仅仅取决于（13）。因此，亦有人称前者为（14），称后者为（15）。确定岩石抗剪强度的室内实验常采用（16），从岩石三轴实验可知，当围压较低时，岩石剪切破裂线近似为（17）；但当围压较高时则为（18）。 6、岩石的抗拉强度是指（19）。可采用（20）方法来测定岩石的抗拉强度，若试件破坏时 的拉力为P，试件的抗拉强度为σ，可用式子（21）表示。 7、在物理环境不变的条件下，若盐岩颗粒较大，则蠕变应变率（22）。岩石蠕变应变率随 着湿度的增加而（23）。 8、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律，许多学者定义了一些基本变形单元，它们是（24）、 （25）、（26）。将这些变形单元进行不同的组合，用以表示不同的变形规律，这些变形模型由（27）、（28）、（29）。 9、在岩体中存在大量的结构面（劈理、节理或断层），由于地质作用，在这些结构面上往 往存在着软弱夹层；其强度（30）。这使得岩体有可能沿软弱面产生（31）。 10、Griffith理论说明了裂缝（32），但不能说明裂缝（33）。 11、在加压过程中，井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力，当此拉应力达到地层 的（34）时，井眼发生破裂。此时的压力称为（35）。当裂缝扩展到（36）倍的井眼直径后
岩石力学-硕士研究生课程报告-中南大学
硕士研究生课程报告 题目顺层高边坡稳定性影响因素 及工程灾害防治 姓名曾义 专业班级岩土13级 任课教师阳军生张学民 中南大学土木工程学院
引言 近年来，随着铁路公路建设步伐加快，铁路公路等级不断提高，边坡防护建设工程中所遇到的岩土边坡安全稳定性问题也相应增多，并成为岩土工程中比较常见的技术难题。由于工程建设的需要，往往在一定程度上破坏或扰动原来较为稳定的岩土体而形成新的人工边坡，因而普遍存在着边坡稳定的问题需要解决。国家实施西部大开发战略以来，西部山区高等级公路得到迅速发展。在山区修建高等级公路不可避免会遇到大量的深挖高填路基，就目前建设的高速公路情况看:一般情况下，100km长的山区高等级公路，挖填方路基段落长度占路线总长度的60%以上。已建高速公路最高的填方已达到50多米,最高的挖方边坡高度已超过100m。尽管山区高等级公路的建设越来越倡导环境保护，尽量避免深挖高填，但路基作为公路的主要结构，其边坡稳定问题不可避免。在山区复杂多变的地质条件下建设高等级公路，其边坡稳定性问题必将受到人们的普遍关注，高边坡岩土安全状况直接关系到公路交通运输安全。 虽然计算理论方法、地质探测技术、现代监测技术、边坡加固技术及施工技术不断的在进步，但顺层边坡稳定性问题和高边坡稳定性问题，时至今日依然是国内外学者研究的热点问题，并逐步涌现出许多的新的研究方向。 1、顺倾高边坡稳定性研究现状 随着人类工程活动的发展，对边坡问题的研究也在不断深入，归纳前人对边坡问题的研究大致可分为以下几个阶段： 人们对边坡稳定性的关注和研究最早是从滑坡现象开始的（张倬元等，2001）。19世纪末和20世纪初期，伴随着欧美资本主义国家的工业化而兴起的大规模土木工程建设（如修筑铁路、公路，露天采矿，天然建材开采等），出现了较多的人工边坡，诱发了大量滑坡和崩塌，造成了很大的损失。这时，人们才开始重视边坡失稳给人类造成的危害，并开始借用一般材料分析中的工程力学理论对滑坡进行半经验、半理论的研究。 20世纪50年代，我国学者引进苏联工程地质的体系，继承和发展了“地质历史分析”法，并将其应用于滑坡的分析和研究中，对边坡稳定性研究起到了推动作用（张倬元等，1994）。该阶段学者们着重边坡地质条件的描述和边坡类型的划分，采用工程地质类比法评价边坡稳定性。 20世纪60年代，世界上几起灾难性的边坡失稳事件的发生（如意大利的瓦依昂滑坡造成近3000人死亡和巨大的经济损失）（张倬元等，1994）,使人们逐渐认识到了结构面对边坡稳定性的控制作用以及边坡失稳的时效特征，初步形
中南大学隧道工程课后习题答案(共13页).doc
【隧道按使用功能分类时有哪些 交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道 交通山岭隧道的主要功能及特点 功能：既可使线路顺直，避免许多无谓的展线，缩短线路，又可以减小坡度，使运营条件得以改善，从而提高牵引定数，多拉快跑。 特点1.克服高程障碍2.裁弯取直(缩短线路) 3.避开不良地质地段4.避开其他重要建筑或工程等 第一章 【克服地形条件带来的高程障碍：绕行方案 路堑 隧道 【山岭隧道：越岭隧道 河谷傍山隧道 【地质条件选隧道位置：1.地质构造2.岩体强度3.水文地质条件4.不良地质 【隧道工程勘察的基本内容是什么？地质调查后应提供的主要资料有哪些？基本内容：（1）隧道工程调查；（2）隧道线路确定；（3）洞口位置选择 提供资料：概述；地形地质说明；应交付的图文（线路地形图、洞口附近地形图、地质平面图、地质纵断面图、洞口附近地质纵断面图及洞口附近地质横断面图若干、说明书） 【越岭隧道选择位置时要考虑的主要因素是什么？ （1）垭口位置的选定：从地形上考虑，隧道宜选在山体比较狭隘的鞍部即垭口附近的底部通过，因为垭口处的山体相对较薄，隧道的穿越长度较短，有利于降低工程投资，但地质条件对垭口位置影响也较大，应优先选择地质相对较好的垭口。（2）隧道高程的确定：综合考虑工程造价和运营效率等要素对隧道进行比选，给出最佳方案。 【选择洞口位置时应遵循的原则是什么？其工程意义是什么？ 原则：早进晚出。 工程意义：在决定洞口位置时，为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞，虽然使隧道长了些，但却较安全可靠。应把握好合理的边、仰坡的坡率、和刷坡高度的衡量尺度，科学合理的选择洞口位置。 【能否解释隧道纵坡的形式、适用条件及限制坡度？ 纵坡的形式：单坡和人字坡。适用条件：（1）单坡。多用于线路的紧坡地段或是展线的地区及河谷隧道中，可以争取高程。（2）人字坡。多用于越岭隧道、大长隧道，尤其是越岭隧道。 第二章 【隧道净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间。 【隧道建筑限界：为了保证隧道内各种交通工具的正常运行与安全，规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围 【曲线隧道加宽的原因是什么？如何加宽？ 列车在曲线上行驶时，由于车体内倾和平移，使得所需横断面积有所增加，为了保证列车在曲线隧道中安全通过，隧道中曲线段的净空必须加大，铁路曲线隧道的净空加宽值是由以下的需要来决定。 ①车辆通过曲线时，转向架中心点沿线运行，而车辆是刚性体，其矩形形状这就使得车厢两端产生向曲线外侧的偏移。车厢中间部分则向曲线侧偏移。 ②由于曲线上存在外轨超高，导致车辆向曲线内侧倾斜，使车辆限界的各个控制点在水平向上向内移动了一个距离因此，曲线隧道净空的加宽值由三部分--外内内，，d d d 21组成。 【隧道衬砌有哪些类型？各自的适用条件是什么？ 1）整体式混凝土衬砌：是指就地灌注混凝土衬砌，也称模筑混凝土衬砌。其工艺流程为，先立模，再灌注，然后养生、最后拆模。模筑衬砌的特点是：对地层条件的适应性较强，易于按需要成型，整体性好，抗渗性强，并适用于多种施工条件，如可用木模板、钢模板或衬砌台车等。
【免费下载】中南大学土力学与地基基础参考试题
一、填空题：（每空1分，共计15分）1 成土矿物分为原生矿物和次生矿物两大类，其中次生矿物主要是粘土矿物。常见的粘土矿物有高岭石 、伊利石 和 蒙脱石三类。2.粘性土所受的应力历史不同，其压缩特性也不同。根据粘性土所受的应力历史不同，可以将粘性土分为超固结土、正常固结土和欠固结土。3.土体中的应力，按土骨架和土中孔隙的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应（压）力。4. 对A 、B 、C 三种土样进行颗粒分析试验，其粒径分布曲线如图1-3所示， 从图中看出级配良好的是 B 土样。 5.按照渗透水流所引起的局部破坏特征，土体的渗透变形可分为 流土 和管涌两种基本形式。6．挡土墙的土压力按墙背位移情况可分为 静止土压力 、 主动土压力 、 被动土压力 三种。7. 三轴试验根据试样的固结和排水条件不同，可分为 不固结不排水剪（UU ）、固结不排水剪（CU ）和 固结排水剪（CD ） 三种试验方法。8．地基破坏的型式有整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏。 二、名词解释题（每题4分，共计20分）1. 塑性指数答：液限和塑限之差的百分数（去掉百分数）称为塑限指数，用Ip 表示，取整数，即：Ip=w L －W p 。塑性指数是表示处在可塑状态的土的含水率变化的幅度。2、超固结比答:把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以pc 表示；而把前期固结应力与现有应力po ＇之比称为超固结比OCR ，对天然土，OCR>1时，该土是超固结土，当OCR ＝1时，则为正常固结土。 3、被动土压力 答:当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。4. 流土 答：流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒同时启动而流失的现象。到位决高进行调整套来确料试卷
中南大学2008硕士研究生入学考试岩石力学试题
σησ E2E1中南大学2007硕士研究生入学考试试题 935岩石力学 一、 名词解释。（20分，每小题4分） 1、 长期强度； 2、 松脱地压； 3、 剪胀； 4、 围岩； 5、 端部效应； 二、 作图及说明。（38分） 1、 示意性绘制图1所示流变力学模型的蠕变和卸载曲线，并标注相应的特征值（无需理论推导）。（10分） 图 1 2、 设岩体完整性、均质各向同性，所在位置的原岩应力的水平分量与垂直分量之比λ>1，如该岩体中的水平圆形巷道围岩发生破坏，试绘出巷道围岩可能的破坏形式和位置的示意图，并注明破坏机理。（8分） 3、 分别画出端部锚固式锚杆和全长粘结式锚杆的受力状态和锚杆中拉应力分布图。（8分） 4、 示意性绘制倾向为?70和倾角为?30的平面A 、倾向为?120和倾角为?60的平面B 以及A 和B 的公垂面的赤平极射投影图（上半球投影）。（6分） 5、 绘制岩石单轴压缩条件下峰值前区和峰值后区的加卸载曲线，以及保持卸载点载荷相同的条件下岩石的加卸载曲线。（6分） 三、 简答题（35分） 1、 岩体中原岩应力主要由哪几个部分组成？是否可以在已知岩层力学参数和构造形迹的情况下直接通过理论计算得到岩体的原岩应力？为什么？（9分） 2、 边坡岩体的基本破坏模式有哪几种？产生这些破坏模式的基本条件试什么？（8分） 3、 为什么普通材料试验机得不到岩石的全应力应变曲线，而刚性试验机则能测得岩石的全应力应变曲线？（9分） 4、 在单轴压缩和中等围压及高围压的三轴压缩试验条件下，岩石试件可能发生什么形式的破坏？其破坏机理是什么？绘制相应的破裂面示意图。（9分） 四、 论述题（32分） 1、 论述不连续卖弄的起伏和充填物对不连续面的剪切变形特征和抗剪强度的影响（要求结合必要的定性图形）。（16分） 2、 根据围岩与支架的相互作用原理，论述软弱岩体巷道中坑道支护的支护发生和原则（要求结合适当的定性图形和适当的具体支护手段）。（16分） 五、 计算题（25分） 设有一圆形竖井，半径为3米，穿过岩层的平均容重为273/m kN ，岩层内无构造应力。 计算1）距地表500米深度、距井筒中心5米处的三维应力，并绘制应力圆，已知该深度岩层的泊松比为0.3，岩层完整、均匀、各向同性；2）假设无支护，试验算出距地表500米深
中南大学现代远程教育课程考试复习试题及参考答土力学及基础工程
中南大学现代远程教育课程考试复习试题及参考答案 土力学及基础工程 一、单选题: 1.甲、乙两粘性土的塑性指数不同，则可判定下列指标中，甲、乙两土有差异的指标是( ) A. 含水量 B. 细粒土含量 C. 土粒重量 D. 孔隙率 2.工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是( ) A. 有效重度 B. 土粒相对密度 C. 饱和重度 D. 干重度 3.侧限压缩试验所得的压缩曲线(e-p曲线)愈平缓，表示该试样土的压缩性( ) A. 愈大 B. 愈小 C. 愈均匀 D. 愈不均匀 4.土中某点处于极限平衡状态时，剪切破坏面与大主应力作用方向所成的角度是( ) A. 45°+?/2 B. 45°-?/2 C. 45° D. 45°+? 5.在地基变形验算时，对烟囱、水塔等高耸结构，控制的变形特征主要是( ) A. 沉降量 B. 沉降差 C. 局部倾斜 D. 倾斜 6.渗流的渗透力也称动水力,其数值( ) A. 与水头梯度成正比 B. 与横截面积成正比 C. 与流速成反比 D. 与渗透系数成正比. 7.土样的含水量试验的烘烤温度为( ) A. 80～90度 B. 90～95度 C. 105度 D. 100度左右 8.衡量土的粒径级配是否良好，常用（）指标判定。 A. 不均匀系数 B. 含水量 C. 标贯击数 D. 内摩擦角 9.土的结构性强弱可用（）反映。 A.饱和度 B. 灵敏度 C. 粘聚力 D. 相对密实度 10.柔性基础的上部荷载为梯形分布时，基底接触压力分布呈现（） A. 均匀分布 B. 马鞍形分布 C. 钟形分布 D. 梯形分布 11.作用于矩形基础的基础的基底压力相同，埋深相同，土质相同的两个基础，若它们的长 宽比相同，则基础尺寸小的沉降（）基础尺寸大的沉降。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 可能大于也可能小于 12.朗金土压力理论假定挡土墙墙背光滑无摩擦，造成主动土压力计算值（） A. 偏大 B. 偏小 C. 无偏差 D. 偏大或偏小均可能 13.土中的水，( )能够传递静水压力。
中南大学土力学内容总结
中南大学土力学教学安排 二、课程的基本要求 学完“土力学”后，应达到以下基本要求： ①认识土为松散体这一特点，并以此解释土的变形规律、渗透性质、强度特性； ②掌握土的物理性质及其基本指标，土的分类，确定土的物理状态和土的定名，以及土的物理性质指标和土的强度和变形的关系； ③掌握土中应力分布，地基变形，一维渗透固结理论，库仑——莫尔强度理论； ④要求掌握库仑、朗金土压力计算理论及适用范围，以及几种常见情况的土压力计算； ⑤掌握土坡稳定的一些基本概念和土坡稳定计算的条分法，了解摩擦圆法和增加土坡稳定的一些措施。 三、课程的基本内容以及重点难点 绪论 介绍“土力学”的主要内容、任务和工程应用成就。 第一章土的物理力学性质 讲授内容：土的生成，土的粒径组成和矿物成分，土中的水和气体，土的三相含量指标，土的物理状态及指标，土的工程分类。 自学内容：土的结构及其联结，土的膨胀、收缩及冻胀。 重点：土的组成，三相含量指标和物理状态指标的计算，土的分类。上述实验方法和资料整理。
难点：认识土的物理指标和状态指标的变化对土性质的影响。 第二章土的渗透性及水的渗流、第三章土中应力和地基应力 分布 讲授内容：土中一点的应力状态和应力平衡方程，土的渗透性，饱和土的有效压力和孔隙水压力，在简单受力条件下地基中应力分布，基底的接触应力，刚性基础基底压力简化算法，弹性半无限体内的应力分布。 自学内容：部分饱和土的孔隙压力及有效压力，孔隙压力系数。 重点：土的渗透性和有效压力的概念，饱和土的有效压力和孔隙水压力计算，弹性半无限体内的应力分布计算。 难点：在渗透条件下，土的有效压力和孔隙水压力计算。 第四章土的变形性质及地基沉降计算 讲授内容：土的弹性变形性质，土的压缩性，饱和粘土的渗透固结和太沙基一维固结理论，试验方法测定土的变形模量，地基沉降计算，沉降差与倾斜，饱和粘土的沉降过程。 自学内容：太沙基一维固结方程的详细推导和固结度公式的推导。 重点：土的压缩性和压缩性指标，土的固结概念，地基沉降的计算。 难点：基底非均匀压力时地基沉降的计算，各种荷载应力图形下固度的计算。 作业量：计算题4-5道，概念题2-3道 第五章土的抗剪强度 讲授内容：摩尔——库仑强度理论，土中一点应力平衡和应力平衡条件议程，抗剪强度实验，砂土和粘土的抗剪强度。
中南大学岩石力学作业参考答案
《岩体力学》作业参考答案 作业一 一、解释下列概念: 1.刚性试验机：岩石峰值后试验回弹释放能量小于岩石稳定破坏所需能量的试验机。或试验机刚 度大于岩石刚度的试验机。 2.原岩应力：天然状态下或未开挖及开挖影响之外的岩体中存在的应力。 3.蠕变：在恒定应力作用下，岩石的应变随时间而增大的性质。 4.脆性破坏：在应力随应变而下降过程中即应变软化过程中的破坏。 5.长期强度：当恒定应力小于某一应力值，岩石将发生稳定蠕变，而大于该应力值时，岩石将发 生非稳定蠕变，该应力值即为长期强度。或岩石能保持长期稳定的最大恒定应力值。 二、 1.DB 2.BC 3.DB 4.EBAC 三、问答题： 1．答：图如下： 全应力应变曲线模量测定 峰值前峰值后 说明：塑性滞环、外轮廓线、表观模量等之间的异同。 2.答：两隧道周边相距6~10m即可认为其开挖不相互影响； 图形注意弹性状态下应力的叠加原理即在该平面上，应力应是二者之和。 四、分析题： 1.答：给出详细理由和分析过程。 第一种情况，锚杆支护，悬挂作用； 第二种情况：锚网喷射混凝土支护，挤压加固作用，挂网和混凝土表面支护作用和封闭作用。
2.答：给出详细理由和分析过程。 =3.5:1 3.答：给出详细理由和分析过程。 柔性、挤压加固、承载拱、发挥围岩自支承能力、及时、封闭； 断面收敛监测、断面5测点布置。 五、计算题： 1.解： （1）单轴抗压强度σc =P/A ； （2）内摩擦角β=45-φ/2； （3）利用莫尔库仑理论 φφσφφσsin 1cos 2sin 1sin 131-+-+=c 计算（3a ）单轴抗拉强度、（3b ）三轴抗压强度。 2.解：已知原岩应力： 垂直方向34=σz MPa 、水平方向35=σx MPa 和20=σy MPa 。 而自重应力：z z ?=γσ自 z y x 自自自σμ μσσ-==1 因岩体均质各向同性，所以自重应力方向与原岩应力平行，可直接相加减得到。 最后需要说明构造运动方向。 作业二 一、名词解释： 1.卸载后一部分弹性变形滞后一段时间恢复的力学性质 2.结构面和结构体的组合和排队列特征 3.应力应变随时间而变化的性质 4.由剪切滑移使岩块沿剪切面垂直方向变形而使岩体体积增大的性质 5.由于开挖而使开挖面附件一定范围的岩体内的应力产生重新分布，这种产生应力重新分布的岩体即为围岩 6.在开挖之前或开挖影响之外的岩体内存在的天然应力 7.长度大于10cm 的岩芯的总长与取芯进尺之比的百分数 σ1
中南大学岩体力学考试题
一、名词解释（本题10分，每小题4分） 1、岩石质量指标： 2、岩石流变： 3、结构面状态： 4、岩体工程分类： 5、围岩： 二、判断题（本题10分，每小题1分，共10小题） 1、岩体力学的创始人为太沙基，土力学的创始人为米勒。 （ ） 2、岩体力学单轴试验曲线为采用液压伺服试验机做的全应力应变曲线。 （ ） 3、当计算岩体工程的弹性变形时，弹性模量应采用切线弹性模量；当计算总变形时，弹性模量应采用隔线弹性模量。 （ ） 4、采用添加润滑试件端部（如垫云母片：涂黄油在端部）和加长试件是方法可以减小端部效应。 （ ） 5、方形构件劈裂实验，当a c /小于等于0.25时，理论计算压力与压条下压力分布方式无关。 （ ） 6、岩体结构面胶结一定充填，充填不一定胶结。 （ ） 7、岩体试验过程中，法向压力较大时，可能发生剪胀；法向压力较小时，可能发生剪断。 （ ） 8、岩体的水理性质主要是指吸水性、软化性、膨胀性和崩解行，以及抗冻性和渗透性。岩石软化性愈强，饱和度越高。 （ ） 9、国际岩石力学学会（ISRM ）建议：岩石单轴试验的加载速率为0.5-1秒/MPa ，从开始试验直至试件破坏的时间为5-10分钟。 （ ） 10、构造应力场分析是岩体力学问题研究中一项重要工作，可以确定构造应力场的主应力方向和大小。 （ ） 三、填空题（本题20分，每题2分，共10小题） 1、岩石的全应力曲线分为_______、_______两大区段和五个阶段。 2、_______判断是从材料内部结构研究其破坏机理的良好开端，为岩石的裂缝发展提供了一个近似理论。 3、_______判断在岩体力学的试验室试验结果和岩体力学参数之间架了一座桥梁，克服了借助经验方法将岩石力学参数进行拆减的缺陷。 4、岩石综合勘察方法包括_______和_______。 5、蠕变曲线上的弹性应变和粘性应变各占一半处的时刻对应的时间叫_______。 6、围压增大到某一数值时，岩石的变形特征接近理想弹塑性，其破坏形式由脆性破坏转为塑性破坏，对应围压称为_______。 7、重大岩体工程需要测定原位的变形参数和强度试验，常用的岩体原位测量方法有表面承压板试验和_______。
中南大学土力学试卷B
中南大学考试试题纸（本纸不作答题用）（B卷） 2006~2007学年第二学期土力学课程 考试时间：120分钟考试日期：2007年1月24日 一、单选题（每题2分，共30分） 1、稍湿状态的砂能垂直堆高几十厘米而不塌落，因为存在（） A、毛细水压力 B、浮力 C、拉力 2、粘性土软硬状态的划分依据是（） A、含水量 B、液限 C、塑性指数 D、液性指数 3、指出下列哪种土不以塑性指数I p来定名（） A、粘土 B、粉质粘土 C、粉土 D、砂土 4、天然状态砂土的密实度一般用（）来测定 A、载荷试验 B、现场十字板剪切试验 C、标准贯入试验 5、已知土体G s=2.7，e=1，则该土的临界水力梯度为（） A、1.8 B、0.85 C、1.35 6、设地基土（完全饱和）中某点的附加应力为100kPa，荷载作用一段时间后，测得该点的孔隙水压力为30kPa，则此时由附加应力引起的有效应力为（） A、30kPa B、70kPa C、50kPa D、100kPa 7、矩形分布荷载作用下，当z＝0时，中点下的附加应力σ中与角点下的附加应力σ角的关系是（） A、σ中＝4σ角 B、σ中＝2σ角 C、σ中＝σ角 D、σ中＝0.5σ角 8、土的压缩性指标中（） A、压缩系数a v与压缩模量E s成正比 B、压缩系数a v与压缩模量E s成反比 C、压缩系数a v越大，土的压缩性越低 D、压缩模量E s越小，土的压缩性越低 9、土的一维固结微分方程表示了（） A、土的压缩性大小与固结快慢 B、固结度与时间和深度的关系 C、孔隙水压力与时间和深度的关系 D、孔隙水压力与时间的关系 10、在e~p压缩曲线中，压力p为（） A、自重应力 B、有效应力 C、总应力 D、孔隙水压力 11、土的压缩变形中，主要是（） A、弹性变形 B、残余变形 C、固结变形 D、蠕动变形 12、某房屋地基为厚粘土层，施工速度快，则在工程上地基土抗剪强度指标宜用下面哪种试验确定（） A、固结快剪 B、快剪 C、慢剪 13、某砂土内摩擦角φ=34°，若σ3=100kPa时，则达到极限平衡时的σ1为（） A、353.7kPa B、402.7kPa C、291.6kPa D、376.9kPa 14、到目前为止，浅基础的地基极限承载力的计算理论仅限于按（）推导出来 A、整体剪切破坏 B、局部剪切破坏 C、冲切破坏
中南大学工程地质学复习资料
工程地质学复习概述 第一章岩石和地质结构 第一节主要造岩矿物 矿物——天然生成的，具有一定物理性质和化学成分的物质,是组成地壳的基本物质单位。（一）矿物的分类 结晶质矿物、非结晶质矿物（玻璃质矿物、胶体质矿物） （二）矿物的形态 单体形态： ①片状、鳞片状，如云母、绿泥石等。②板状；③柱状；④立方体状；⑤菱面体状；⑥菱形十二面体状。另有多面体状和针状。 集合体形态：显晶集合体；隐晶、胶态集合体 （三）矿物的光学性质 颜色是矿物对光线吸收和反射的物理性能。 条痕是指矿物粉末的颜色。 光泽矿物表面对光的反射能力。 金属光泽；半金属光泽；非金属光泽 透明度矿物透光能力的大小。 （四）矿物的力学性质 硬度矿物的硬度是指矿物抵抗外力刻划的能力。 解理矿物被敲打后，沿一定方向规则破裂的性质 断口完全不具有解理性的矿物，在锤击后沿任意方向发生不规则断裂，其断裂面称为断口。 第二节岩石 岩石是在地壳中按一定规律，由一种或几种矿物共生组合在一起所形成的天然集合体。根据岩石的成因类型，岩石可以分为三类： 岩浆岩炽热的岩浆液体，自地下深处上升，由于温度降低，结晶而成的固体。 沉积岩由堆积和压密作用而形成的岩石。 变质岩当温度上升或压力增大，或二者兼有时，可由任何类型的原岩形成。 2.1 岩浆岩 一、岩浆岩的形成过程 岩浆：地壳下面存在着的处于高温高压下的，以硅酸盐为主的熔融状态的物质。 岩浆岩：岩浆沿着地壳薄弱带侵入地表或喷出地表，随着温度降低，最终冷凝而成的岩石。岩浆作用：受地壳运动的影响，岩浆沿着地壳中薄弱、开裂的地带向地表方向运动的作用。 侵入作用岩浆上升未达地表，在地壳中逐渐冷凝的作用 喷出作用岩浆上升，冲出地表而冷凝的作用 岩浆岩的基本类型 侵入岩：深成岩（＞3km）一般具有粗粒结构；浅成岩（≤3km）一般具有中粒结构喷出岩：一般为细粒结构、微晶结构或隐晶结构 二、岩浆岩的地质特性 （一）岩浆岩的结构 1.按结晶程度可分为：全晶质结构、玻璃质结构、半晶质结构 2.按矿物颗粒绝对大小可分为：显晶质结构（伟晶结构，粒径＞10mm；粗粒结构，粒径＞5mm；中粒结构，粒径2～5mm；细粒结构，粒径0.2～2mm；微粒结构，粒径＜0.2mm）隐晶质结构
岩石力学复习题及参考答案
. 中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 岩石力学(专科) 一、名词解释： 1.岩体 2.围岩 3.稳定蠕变 4.柔性支护 5.塑性破坏 6.稳定蠕变 7.剪胀8.长期强度 9.脆性破坏10.端部效应 [ 11.构造应力12.松脱地压 13.非稳定蠕变14.结构面充填度 15.变形地压16.延性 17.蠕变18.岩体结构 19.真三轴试验20.扩容 21.剪胀率 二、问答题： ~ 1.解释锚杆支护的挤压加固作用，并指出其适用条件。 2.说明不连续面的起伏对不连续面抗剪强度的作用，写出无充填规则齿状不连续面的抗剪强度表达式。 3.解释锚杆支护的组合作用，并指出其适用条件。 4.什么是常规三轴压缩试验试指出在常规三轴试验中，随围压增大，岩石的抗压强度和变形特征。 5.解释断层和水对露天矿边坡稳定性的作用。 6.说明岩石单轴压缩试验中产生端面效应的原因，如何消除端部效应对试验结果的影响 7.岩石有哪些基本破坏方式莫尔-库论理论和格里菲斯理论分别适用于哪种破坏方式 8.对岩石进行三轴压缩试验，试问在不同的围压条件下，岩石的变形性质、弹性模量和强度可能发生的 变化是什么 % 9.简述采用喷射混凝土对巷道进行支护的力学作用。 10.如何根据岩石的单轴压缩试验曲线确定岩石的三种弹模岩石的三种弹模分别反映岩石的什么特征 11.岩石在普通试验机上进行单轴压缩试验，试问有哪几种典型的应力应变曲线形式（要求画出相应的曲 线） 三、判断题： 1.图1所示为被一组节理切割的岩体所处的受力状态（应力圆）以及组成岩体的岩石的强度曲线（a）和 节理强度曲线（b），图中节理面法线与最大主应力之间的夹角为 。试判别图中表示的分析结果是否正确。 [ ]
中南大学13级岩石力学考试题
2014级中南大学复习岩石力学考试试卷（名词解释+计算题）张义涵 一、名词解释（本题10分，每小题4分）（由张义涵从中选择） 1、岩石质量指标： 1、 结构面视在间距； 1、 岩石蠕变； 2、岩石流变： 2、 岩石崩解性； 2、 岩体初始应力； 3、结构面状态： 3、 岩石真三轴试验； 3、 岩石膨胀性； 4、岩体工程分类： 4、 岩体完整性系数； 4、 岩石单轴抗拉强度； 5、围岩： 5、 岩石吸水率； 5、地压； 五、计算题（本题26分，第1、2每小题8分，第3小题10分） 1、已知岩石的单轴压缩区强度为60MPa,相应破坏面与水平面夹角为ο60，求其粘聚力？当小主应力MPa 153=σ破坏时，求最大主应力1σ，破坏面上的法向应力σ和切向应力τ？（公式：ασσσασστ2cos 2,2sin 2-3131+== ） 2、已知结构面οο45,35,30,45000====φ?MPa c KPa c 倾角，岩体受到MPa MPa 120,2013==σσ，求岩体是否破坏？发生破坏的话，是何种破坏？
3、边坡内存在一结构面 οο45,6.0==n MPa c ?，结构面倾角,4530οο==f p ??，破面倾角坡面高度m H 35=，坡体岩体自重3/27m KN =γ，张裂隙高度为m Z 10=，张裂隙中存在水压力，水的自重3/10m kN w =γ，计算坡面的安全系数？
二、简答题（45分） 1、岩体综合调查的目的是什么？（5分） 2、如何确定岩石的弹性模量？岩石的这三种弹性模量分别反映了什么变形特征？（8分） 3、岩石的抗剪强度主要有哪几种测定方法？如何能够获得岩石的抗剪强度曲线？（8分） 4、试阐述地下工程喷锚联合支护的岩石作用机理。（8分） 5、岩质边坡发生圆弧和平面破坏的条件分别是什么？请举例岩质边坡监测的主要内容和相应设备。（8分） 6、围岩与支架相互作用原理是什么？它对地下工程支护结构设计与施工有什么指导意义？（8分 三、分析论述题（35分） 1、请示意性地绘出一条岩石典型蠕变曲线，并在图上标出各个变形阶段的名称，然后详细说明各变形阶段的特点。（10分） 2、请分别示意性地绘出端部锚固式锚杆和全长粘结式锚杆中的拉应力分布特征图。（5分） 3、已知某结构面产状为：倾向北偏东45°，倾角为30°。请根据赤平极射投影原理示意性地绘出该结构面的赤平投影圆弧，并求出结构面的走向。（5分） 4、某工程所处的三维原岩应力状态为：最大主应力σ1 与中间主应力σ2 位于水平面，最小主应力σ3 为垂直方向的自重应力。其中σ1 大小为45MPa,其方向为北偏东60°。σ2 =30MPa，σ1 =25MPa。为了获得较为理想的巷道围岩应力分布状态，请利用岩石力学有关原理设计该巷道走向、断面形状及相应轴比，并绘出巷道断面示意图。（15分） 四、计算题（40分） 1、用同种岩石试件在不同围压下做了两组常规三轴实验，第一组试件在围压下测得平均三轴抗压强度为55MPa，第二组试件在围压15MPa下测得平均三轴抗压强度为90MPa，试根据莫尔—库仑理论计算岩石的内摩擦角和粘结力。（12分） 2、设某巷道所处深度的原岩处于静水压力状态，原岩应力P=25MPa，圆形巷道半径为2m，试计算圆形巷道周边以及距离巷道中心4m处的径向和切向应力，并说明为何巷道一般都从巷道周边围岩开始破坏。（12分） 3、试验测得花岗岩的单轴抗压强度为100MPa,破坏面与压应力作用面夹角为
2010级土力学试卷与答案
中南大学考试试卷 2012~2013学年第 1 学期 时间：120分钟 课程名称： 《土力学》 考试形式： 闭 卷 注：本试卷满分100分，考试成绩占总成绩的70%，；平时成绩占30% 一、选择题（每小题2分，共30分） 1. 土的几个容重指标之间的相互关系为（ ） A.γsat ＞γ＞γd ＞γ'； B.γ＞γd ＞γ'＞γsat ； C.γsat ＞γd ＞γ'＞γ； D.γ＞γd ＞γsat ＞γ 2. 在土的三相比例指标中，直接通过试验测定的是（ ） A.s G ，w ，e B.s G ，w ，ρ C.s G ，ρ，e D.γ，w ，e 3. 采用搓条法测定塑限时，土条出现裂纹并开始断裂时的直径应为（ ） A.2mm B.3mm C. 4mm D. 5mm 4. 下列说法正确的是（ ） A.土体的压缩是由于土体中孔隙体积减小 B.土体的压缩是由于土体中土颗粒体积减小 C.土体的压缩是由于土体中水和气体体积减小 D.土体的压缩是由于动水压力的作用 5. 地基破坏的三种基本形式是（ ） A. 深层滑动，剪切破坏，局部破坏 B. 浅层滑动，冲剪破坏，整体破坏 C. 水平滑动，冲剪破坏，整体破坏 D. 整体破坏，局部破坏，冲剪破坏 6. 基底上部荷载一定时，基础埋置深度越大，地基中的附加应力（ ） A. 越大 B. 越小 C. 不变 D.可能变大也可能变小 7. 设条形基础的宽度b ，沉降量S ，若基底单位面积平均附加压力相同，则（ ） A. b 大S 大 B. b 大S 小 C. b 对S 无影响 D. 无法确定 8. 土中一点发生剪切破坏时，破裂面与小主应力作用方向的夹角为（ ） A. φ+ο45 B. 245φ -ο C. ο45 D. 245φ +ο 9. 当地基变形由线性阶段进入非线性阶段时，地基所承受的基底压力为（ ） A. 临塑荷载 B. 临界荷载 C. 极限荷载 D. 以上均不是 10. 建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法宜选用（ ） A. 排水剪切试验 B. 固结不排水剪切试验 C. 不固结不排水剪切试验 D. 直接剪切试验 11. 在均匀地基中开挖基坑，地基土重度γ=18.0kN/m3，基坑开挖深度2m ，则基坑底面以下2m 处的自重应力为（ ） A. 36kPa B. 54kPa C. 72kPa D. 48 kPa 12. 目前地基附加应力计算中对地基土采用的基本假设之一是（ ） Ａ. 非均质弹性体 B. 均质线性变形体 C. 均质塑性体 D. 均质非线形体. 13. 产生流砂的充分且必要的条件是动水力（ ） A. 方向向下且等于或小于土的有效重度 B. 等于或大于土的有效重度 C. 方向向上 D. 方向向上且等于或大于土的有效重度 14. 在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是（ ） A. 附加应力的变化 B. 总应力的变化 C. 有效应力的变化 D. 自重应力的变化 15. 静止土压力E 0、主动土压力E a 、被动土压力E p 之间的大小关系为（ ） A. E a ＞E 0＞E P B. E P ＞E 0＞E a C. E 0＞E p ＞E a D. E 0＞E a ＞E P
《岩石力学》第三章 地应力及其测量
1. 地壳是静止不动的还是变动的？怎样理解岩体的自然平衡状态？ 答：地壳是变动的。 自然平衡状态是指：岩体中初始应力保持不变的状态。 2. 初始应力、二次应力和应力场的概念。 答：未受影响的应力称为初始应力 工程开挖时，受工程开挖影响而形成的应力称为二次应力 地应力是关于时间和空间的函数，可以用“场”的概念来描述，称之为地应力场。 3. 何谓海姆假说和金尼克假说？ 答：海姆首次提出了地应力的概念，并假定地应力是一种静水应力状态，即地壳中任意一点的应力在各个方向上均相等，且等于单位面积上覆岩层的重量，即σ?=σv=γH 金尼克认为地壳中各点的垂直应力等于上覆岩层的重量，而侧向应力（水平应力）是泊松效应的结果，其值应为乘以一个修正系数K。他根据弹性力学理论，认 为这个系数等于μ 1?μ，即σv=γH，σ?=μ 1?μ γH 4. 地应力是如何形成的？ 答：地应力的形成主要与地球的各种动力运动过程有关，其中包括：板块边界受压、地幔热对流、地球内应力、地心引力、地球旋转、岩浆侵入和地壳非均匀扩容等。另外，温度不均、水压梯度、地表剥蚀或其他物理化学变化等也可引起相应的应力场。 5. 什么是岩体的构造应力？构造应力是怎样产生的？土中有无构造应力？为什么？答：岩体中由于地质构造运动引起的应力称为构造应力。 关于构造应力的形成有两种观点：地质力学观点认为是地球自转速度变比的结果；大地构造学说则认为是出于地球冷却收缩、扩张、脉动、对流等引起的，如板块边界作用力。 土中没有构造应力，由于土本身是各向同性介质，不存在地质构造。 6. 试述自重应力场与构造应力场的区别和特点。 答：由地心引力引起的应力场称为重力应力场，重力应力场是各种应力场中惟一能够计算的应力场。地壳中任一点的自重应力等于单位面积的上覆岩层的重量，即σG=γH。 重力应力为垂直方向应力，它是地壳中所有各点垂直应力的主要组成部分，但是垂直应力一般并不完全等于自重应力，因为板块移动，岩浆对流和侵入，岩体非均匀扩容、温度不均和水压梯度均会引起垂直方向应力变化。 构造应力是由地质构造运动形成的。当前的构造应力状态主要由最近一次的构造运动所控制，但也与历史上的构造运动有关。构造应力主要表现为以水平应力为主，“在构造应力的作用仅影响地壳上层一定厚度的情况下，水平应力分量的重要性远远超过垂直应力分量。” 7. 岩体原始应力状态与哪些因素有关？ 答：地形地貌；岩体结构；岩石力学性质；地下水。 8. 简述地应力场的分布规律 答：1）地应力场的特性 （1）地应力场是一个以水平应力为主的三向不等压应力场 （2）地应力场是一个具有相对稳定性的非稳定应力场 2）垂直应力的分布规律 在深度为25~~2700m的范围内，σv呈线性增长，大致相当于按平均容量γγ等于273kN?m?3?计算出来的重力γH。 3）水平应力的分布规律
土力学内容总结
二、课程的基本要求 学完“土力学”后，应达到以下基本要求： ①认识土为松散体这一特点，并以此解释土的变形规律、渗透性质、强度特性； ②掌握土的物理性质及其基本指标，土的分类，确定土的物理状态和土的定名，以及土的物理性质指标和土的强度和变形的关系； ③掌握土中应力分布，地基变形，一维渗透固结理论，库仑——莫尔强度理论； ④要求掌握库仑、朗金土压力计算理论及适用范围，以及几种常见情况的土压力计算； ⑤掌握土坡稳定的一些基本概念和土坡稳定计算的条分法，了解摩擦圆法和增加土坡稳定的一些措施。 三、课程的基本内容以及重点难点 绪论 介绍“土力学”的主要内容、任务和工程应用成就。 第一章土的物理力学性质 讲授内容：土的生成，土的粒径组成和矿物成分，土中的水和气体，土的三相含量指标，土的物理状态及指标，土的工程分类。 自学内容：土的结构及其联结，土的膨胀、收缩及冻胀。 重点：土的组成，三相含量指标和物理状态指标的计算，土的分类。上述实验方法和资料整理。 难点：认识土的物理指标和状态指标的变化对土性质的影响。
第二章土的渗透性及水的渗流、第三章土中应力和地基应力 分布 讲授内容：土中一点的应力状态和应力平衡方程，土的渗透性，饱和土的有效压力和孔隙水压力，在简单受力条件下地基中应力分布，基底的接触应力，刚性基础基底压力简化算法，弹性半无限体内的应力分布。 自学内容：部分饱和土的孔隙压力及有效压力，孔隙压力系数。 重点：土的渗透性和有效压力的概念，饱和土的有效压力和孔隙水压力计算，弹性半无限体内的应力分布计算。 难点：在渗透条件下，土的有效压力和孔隙水压力计算。 第四章土的变形性质及地基沉降计算 讲授内容：土的弹性变形性质，土的压缩性，饱和粘土的渗透固结和太沙基一维固结理论，试验方法测定土的变形模量，地基沉降计算，沉降差与倾斜，饱和粘土的沉降过程。 自学内容：太沙基一维固结方程的详细推导和固结度公式的推导。 重点：土的压缩性和压缩性指标，土的固结概念，地基沉降的计算。 难点：基底非均匀压力时地基沉降的计算，各种荷载应力图形下固度的计算。 作业量：计算题4-5道，概念题2-3道 第五章土的抗剪强度 讲授内容：摩尔——库仑强度理论，土中一点应力平衡和应力平衡条件议程，抗剪强度实验，砂土和粘土的抗剪强度。 自学内容：了解应力路径及其影响。
中南大学土木工程土力学考试
土木工程土力学考试 （考试方式：闭卷考试时间：120分钟） 一．选择题（每小题3分，计30分，工力班1、6小题不做，每小题按5分计） 1．不同状态下同一种土的重度由大到小排列顺序是（）。 A ．'γγγγ>≥≥d sat B ．d sat γγγγ>≥≥'C ．'γγγγ>≥≥sat d D ．sat d γγγγ>≥≥'2．常用来控制填土工程施工质量的指标是（） A ．孔隙比e B ．孔隙率n C ．饱和度S r D ．干密度ρｄ 3．根据达西定律，下列描述正确的是（） A ．单位时间土体渗水量与水力梯度成正比，且与土的透水性质有关； B ．单位时间土体渗水量与水力梯度无关，但与土的透水性质有关； C ．单位时间土体渗水量与水力梯度成正比，但与土的透水性质无关； D ．单位时间土体渗水量与水力梯度成反比，且随土渗透系数的增大而增大。 4．下列说法错误的是（） A ．地下水位升降对土中自重应力有影响； B ．毛细水的存在对土中自重应力有影响； C ．若不透水土层在地下水位之下，该土层的自重应力应取有效重度来计算； D ．地下水位下降会使土中的自重应力增大。 5．下列描述正确的是（） A ．在一般压力作用下，土的压缩可看作土中孔隙体积的减小； B ．饱和土在排水固结过程中，土始终是饱和的，饱和度和含水量是不变的； C ．土体在压缩过程中，土粒间的相对位置始终是不变的； D ．在一般压力作用下，土体的压缩主要是由土粒受压破碎产生的。 6．下列因素中，不能导致土体出现超固结性状的是（） A ．地下水长期下降后回升 B ．地基预压堆载的卸除 C ．地表土被挖除 D ．地下水回落 7．建立土的极限平衡条件依据的是（） A ．极限应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系； B ．极限应力圆与抗剪强度包线相割的几何关系； C ．整个摩尔圆位于抗剪强度包线下方的几何关系； D .静力平衡条件。 8．某土的抗剪强度指标为c 、?，该土受剪时将首先沿与大主应力作用面成（ ）的面被剪破。A ．450B ．450+?/2C ．450－?/2D ．450+? 9．若挡土墙完全没有侧向位移、偏转和自身弯曲变形时，正确的描述是（）