岩土力学 作业三答案.

岩土力学 作业三答案

说明：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)Rt

b. 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.

ϕσσσσcctg 23131++-

σσσσcctg 2313

1++- >sin α

c.

ϕ

σσσσcctg 2313

1++- =sin α

4.广义虎克定律中岩石的剪切模量G 为 （a ）

a.

)1(2μ+=E G ，b. )1(2μ-=E G ，c. )1(2μ+=ME G ，d. )

1(2μ-=ME

G

5. 岩石的变形（弹性）模量可表示为 （c ）

a. yr p E )1(μ+=

，b.yr p E )1(μ-=，c.y pr E )1(μ+=，d.y

pr E )

1(μ-= 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，分别是单轴抗压强度，抗拉强度、抗剪强度。

3．岩石的抗压强度就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．岩石的抗剪强度就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Φ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μ两个指标来表示；

6. 岩石的蠕变是指岩石在应力σ不变的情况下岩石变形 ε随着时间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阶段：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)是习惯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. 岩滑根据滑动面的形式，组合可分为：平面滑动，楔形滑动和旋转滑动。 三、判断题 （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发展的结果所致（√） 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判断脆性岩石破坏的理论。（√）

4．根据莫尔－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2

45φ

-o

（×）

5．在普通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？

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：2

45ϕ

θο

+= α=θ

ασστ2sin 2

3

1-=

ασσσσσ2cos 2

2

3

13

1-+

+=

ϕϕsin 1cos 2-=

c Rc ，理论上的抗拉强度：ϕ

ϕ

sin 1cos 2+=c Rt

2．某岩样c=15kPa ，φ=30°，如该土受到最小主应力σ3=200kPa ，最大主应力σ1=400kPa ，试判断该土样处于何种状态？

解：

ϕσσσσcctg 2313

1++-<ϕsin (稳定)

ϕϕ

σσσσsin 2313

1=++-cctg (极限平衡)

ϕσσσσcctg 2313

1++->ϕsin (不稳定)

3．试求证1

31)

2(εμσσ-=

E 。

解： ()3211σσμσε+-=E E 32σσ= ()31223σσμσεε+-==E E

代入即求．

4．岩石试件的单轴抗压强度为160MPa ，泊松比25.0=μ。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 ，根据最大正应变理论的破坏准则，推算这时的最大主应力1σ。

解： 0))()((22

322222

1

=---R R R σσσ 321σσσ