地震面波与折射波法在场地结构划分及岩土力学参数估算中的实验研究

(完整版)岩土力学参数大全

基坑各向平均厚度（m）重度内摩擦角凝聚力土体与锚固体极限摩阻力标准值 东向南向西向北向γφ C BC DE CD EF FA AB 填土8 5 9 4 5 10 19 10 13 18 粘土 5.5 7.5 2.5 8.5 6.5 2.5 18.5 12 15 30 圆砾0.5 0.5 0.5 1 1 0.5 20 35 / 120 粉质粘土0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 19.5 19 25 60 强风化板岩 2.5 8.5 7.5 7 6.5 3.5 21.5 30 30 150 中风化板岩15 15 15 15 15 15 23.5 35 35 220

常用岩土材料力学参数 (E, ν) 与(K, G)的转换关系如下： ) 21(3ν-= E K

) 1(2ν+= E G （7.2） 当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。 表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1 土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要 5中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.3

地震折射信息的解释

§5.4地震折射信息的解释 序：▲折射法主要用于工程勘探，例如：大坝、栈道、道路、大型建筑物、管道等的设计和施工 ▲工程地震勘探的特点是勘查深度浅，一般在50—100m，个别如大型水利工程200—300m 。勘探浅层以折射波法为主，也利用直达波和面波，一般深度在80—150m以上才使用反射波法。 ▲工程地震勘探的主要任务是：确定古河床基岩的埋深和界面形状；确定潜水面位置；查明裂隙带或薄弱带；发现和圈定喀斯特溶洞；查明地震危险性大的地带。 ▲工程地震勘探可直接在坑道中进行，用来圈定矿山塌陷危险的地点和预报塌陷，预测断裂带和坑道附近的溶洞，保证正常采矿。 ▲在油气勘探中，折射波法主要是测定低速带的速度和厚度。 一、折射波的识别和对比 1．折射波的识别 (1)折射波的同相轴为直线。 (2)每个界面的折射波都有相应的初至区，在初至区内观测折射波，没有其它干扰，易于对比追踪，因此野外施工，要选择合理的观测系统，让折射波成为初至波。 (3)当界面埋得较深时，使折射波出现在初至区有困难，只能在续至波区内追踪折射波。 2．折射波的对比 目前仍是在波形记录上对比折射波，对比也有三个标志。 （1）强度标志——折射波在记录上较强，振幅随炮检距增大而有现律地减小；（2）波形标志——在相邻道上，折射波的波形相似； （3）相位标志——折射波同相轴一般为直线，有时为曲线（界面弯曲或界面上速度有变化）。 (4)沿整条测线对比同一界面的折射波，各张记录之间的联系是：互换时间相 等，追逐时距曲线平行。

二、折射波综合时距曲线的绘制 用对比后的折射记录，可以绘制折射时距曲线，较长的相遇时距曲线是进行定量解释的基础。 要求出折射界面的深度h ，必须先求截距时间t i 及速度资料V ，这两个参数取决于时距曲线的质量，要求时距曲线有一定的长度。 P216图6.5—37表示了如何由短的时距曲线构置长的相遇综合时距曲线（§3.6介绍过） 三、折射界面的绘制 （一）差数时距曲线法 1.绘制相遇时距曲线 绘制出两支相遇时距曲线（P216图6.5—37） 2．基本公式 根据1 0cos 2V i h t = (6.2-42) （弯曲界面近似成立） 有01 0cos 2kt i V t h == (6.5—17) 1 1 222 12112sin 12cos 2V V V V i V i V k -=-== (6.5—18) t S 3 S 2S 1 T T S ’3 S ’2 △t 3 △t 2t 01 t 02 X 460 920 1380 （P216图6.5—37）

岩土力学实验室主要仪器设备

岩土力学实验室 岩土力学实验室是研究土的物理、化学以及力学性质和岩体在荷载作用下的应力、变形规律的专业实验室，拥有比较先进的教学和科研实验条件，是高速铁路建造技术国家工程实验室的一个重要组成部分。实验室以面向国民经济建设和社会发展需要，服务重大工程建设为宗旨，承担了大量的应用基础和工程研究项目。 该实验室由以下三个主要部分组成：细颗粒土试验部分，粗颗粒土试验部分，岩石试验部分。 细颗粒土试验部分包括DDS —70微机控制动三轴试验仪和GDS 全自动三轴及非饱和土试验仪，可进行细颗粒土的标准静三轴试验，非饱和土强度试验，渗透试验、应力路径试验以及细颗粒土的动强度、动弹模、阻尼比、疲劳和砂土液化试验等。 粗粒土试验部分包括SZ304型粗粒土三轴剪切仪、TAJ —2000大型动、静三轴试验仪、TA W —800大型直接剪切仪以及TGJ —500微机控制电液式粗粒土工固结仪，可进行粗颗粒土的三轴试验、直接剪切试验、蠕变试验、动强度、动弹模、阻尼比、加筋土强度试验、加筋土动力特性试验以及土与结构物的剪切试验等。 岩石试验部分主要包括;TA W —3000电液伺服岩石三轴试验仪，该试验仪可进行岩石的单轴抗压强度试验，岩石弹性模量、柏松比试验，岩石三轴抗剪强度试验，岩石蠕变试验等。 附各个仪器设备的图片 一、DDS —70微机控制动三轴试验系统 主要技术参数： 试样尺寸：mm 801.39?φ 最大轴压：1370N 最大围压：0.6Mpa 反压：0.3Mpa 频率范围：1~10Hz 最大轴向位移：20mm 二、GDS 全自动三轴及非饱和土试验系统 主要技术参数： 试样尺寸：mm 10050?φ，mm 200100?φ 最大轴压：50KN 最大围压：1.7Mpa 孔隙水压力：1.0Mpa

关于岩土力学与工程的发展问题.

关于岩土力学与工程的发展问题 杨光华 (广东省水利水电科学研究所广州510610 摘要:本文主要针对目前岩土力学与工程存在需要解决的一些问题,岩土力学与工程的特点及其进一步的发展问题提出一些个人看法,供同行参考。 关键词:岩土力学工程发展 中图分类号:TU431 文献标识码:A 文章编号:1008-0112(200006-0015-03 1 岩土力学理论发展的特点 岩土力学应建立于岩土材料的力学特性基础上,经典固体力学理论建立于金属材料的力学特性基础上,以土体材料为例,其与金属材料显然存在很大的区别,如土体抗拉强度很低,拉压强度不同,这就涉及到传统弹性理论解在土介质中的适用性问题。就材料的强度而言,其与金属介质明显不同的是与围压密切相关,由此发展了著名的库仑强度理论;在变形方面,土体的本构特性要比传统的金属材料复杂,经典金属的本构理论在用于表述土体材料时,明显存在局限性,如剪胀、塑性与静水压力相关等的特点是金属介质所没有的,因而需要发展适合于岩土材料的本构理论;在材料组成方面,土是三相体,受力后的变形存在三相共同作用的问题,因而其基本方程更复杂,由此而发展的太沙基有效应力原理是土力学发展的里程碑,比奥固结理论是表述饱和土中水、土共同作用较为完善的基本方程。在岩石力学中,岩体中存在节理的变形可以说是岩体力学的一个主要特征,因而产生了节理单元。由此可见,岩土力学的发展是建立于岩土材料的特点基础上的,传统固体力学的理论可以借用,但不等于照搬,只有利用现代数学力学知识,结合岩土材料的力学特点,创造性地解决岩土工程中的力学问题,岩土力学理论才会取得新的发展。 2 土体的稳定性问题

岩土力学知识总结

岩土工程问题的基本特点:工程类型的多样性;材料性质的复杂性 ;荷载条件的复杂性 ;初始条件与边界条件的复杂性 ;相互作用问题 为尽可能求得问题的可靠解答，人们的追求与选择大致有三个梯次，退而择之。 建立严格的控制物理方程－严格精确解 基于假定建立较为精确的控制物理方程－近似理论解 必要简化假设的基础上得到的控制物理方程（微分方程或微分方程组）－寻求数值解 滑移线理论与特征线方法（Characteristics Line Method ，CLM）。 极限分析法（Limit Analysis Method，LAM） 有限单元法（Finite Element Method， FEM），包括土体应力变形、固结有限元及渗流有限元； 离散单元法(Discrete/Distinct Element Method，DEM)； 非连续变形分析法(Discontinuous Deformation Analysis ， DDA)； 岩土参数反分析法（Back Analysis Method ,BAM）； 三个常用软件应用（显式有限差分方法差分的拉格朗日法FLAC3D，基于非线性有限元的通用分析软件的ABAQUS，基于离散元方法的PFC ） 学习中应注意的问题:1）掌握每种方法的数学力学原理，基本假定和适用范围； （2）弄清每种方法对岩土体材料模型及其参数的要求； （3）弄清每种方法对岩土体材料与结构的相互作用模型及其参数的要求，包括岩石块体之间的关联和相互作用； （4）分析岩土体是否存在渗流和与水的相互作用或其它耦合问题 （5）分析初始条件、边界条件和荷载特征等，确定模拟思路，正确建模； （6）对于反演分析，要研究和分析已知数据，明确待求未知量，选择恰当方法。 对于土体，滑移线理论、极限分析理论与力的极限平衡理论同属极限状态理论的范畴，都是求土体达到极限状态时解答的理论方法。这些理论方法都是假定分析对象服从库仑材料破坏准则，求解时不考虑材料到达极限状态的过程，即不考虑材料的具体应力应变关系，从而求得土体达到极限状态时的解答，但他们各自求解问题的视角和方法不同。

岩土力学习题1

1、何谓岩体力学？其研究对象是什么？ 2、岩体力学的研究内容和研究方法是什么？ 3、何谓岩块、岩体？岩块与岩体、岩体与土有何异同点？ 4、何谓结构面？结构面特征包含哪几个方面？各用什么指标表示？对岩体力学性质有何影响？ 5、简述岩体分类的方法及目的。 6、已知岩样容重为24.5kN/m 3，比重为2.85，天然含水量为8%，试计算该岩样的孔隙率、干容重及饱和容重。 7、某岩样测得其天然密度2.24g/cm 3，饱和吸水率10%，干密度2.11g/cm 3，且已知其颗粒密度为2.85g/cm 3。试计算该岩样的大开空隙率、小开空隙率、总空隙率、吸水率、水下容重。 8、一种孔隙率为15%的砂岩，由70%的石英颗粒(比重2.65)和30%的黄铁矿颗粒(比重4.9)的混合物组成，试求其干容重及饱和含水量。 9、何谓岩石软化性？用什么指标表示？该指标在岩体工程中有何意义？ 10、何谓岩石抗冻性？通常用什么指标表示？ 11、如何获得岩石全应力-应变曲线？分为哪几个阶段？各阶段有哪些特征？ 12、画出反复荷载作用下岩石的变形特征曲线，并说明岩石记忆、回滞环和疲劳强度等概念。 13、画出岩石的典型蠕变曲线图，并说明各阶段岩石的蠕变特征。 14、什么是岩石的流变性？流变模型中的基本元件有哪些？各代表什么介质？力学性质如何？ 15、试推导Maxwall 模型和Kelven 模型的蠕变本构方程，并画出其变形曲线？ 16、某岩石的单轴抗压强度为8MPa ，在常规三轴试验中，当围压增加到4MPa 时，测得其抗压强度为16.4MPa ，试求其c 、φ值。 求此砂岩莫尔—库仑准则的c 、φ值。 18、将一个岩石试件进行单轴压缩试验，当压应力达到28.0MPa 时发生破坏，破裂面与最大主应力面的夹角为60°，假定遵循莫尔库仑破坏准则(直线型)。①求内摩擦角；②在正应力为零的面上的抗剪强度；③与最大主应力面成30°夹角的面上的抗剪强度；④破坏面上的正应力和剪应力；⑤岩石在垂直荷载等于零的直剪试验中发生破坏，试画出其莫尔圆。 19、 砂岩地层中，某一点初始应力状态为：1σ=34.49(MPa)、3σ=8.97(MPa)，孔隙水压力w p 因修水库而增大。试求w p 达到多大时该处的岩石破裂(假定破裂发生在峰值应力时，岩石c 、φ值分别为1.17MPa 和40°)。

折射波勘探实验报告全解

《浅层折射波勘探》实验报告

《浅层折射波勘探》实验成绩评定表班级姓名学号

一、实验名称：浅层折射波勘探 二、实验目的 加深对地震勘探基本概念的理解，巩固已学的理论知识，了解数字地震仪的使用和仪器工作参数的选择；了解地震勘探人工震源激发，检波器的安置条件；地震折射波法野外资料的采集技术及方法，并进行资料的整理与解释；了解地震勘探野外工作施工的过程以及组织管理工作。 三、实验原理 1、折射波法基本原理 以水平界面的两层介质进行简要的说明，假设地下深度为h ，有一个水平的速度分界面R ，上、下两层的速度分别为V 1和V 2，且V 2>V 1。 如图1所示。从激发点O 至地面某一接收点D 的距离为X ，折射波旅行的路程为OK 、KE 、ED 之和，则它的旅行时t 为： 图1 水平两层介质折射波时距曲线 1 21V ED V KE V OK t ++= 式1 为了简便起见，先作如下证明：从O ，D 两点分别作界面R 的垂线，则OA ＝DG ＝h ，再自A 、G 分别作OK ，ED 的垂线，几何上不难证明∠BAK ＝∠EGF ＝i ，因

已知2 1 sin V V i = ，所以： 2 1 V V EG EF AK BK == 式2 即 21V AK V BK = 和 2 1V EG V EF = 式3 上式说明，波以速度V 1旅行BK （或EF ）路程与以速度V 2旅行AK （或EC ）路程所需的时间是相等的。将式3的关系和式1作等效置换，并经变换后可得： 2 121222122cos 2V V V V h V x V i h V x t -+=+= 式4 这就是水平两层介质的折射波时距曲线方程。它表示时距曲线是一条直线，若令x ＝0，则可得时距曲线的截距时间t 0（时距曲线延长与t 轴相交处的时间值） 2 12122102cos 2V V V V h V i h t -== 式5 式5表示出界面深度h 和截距时间t0之间的关系，当已知V 1和V 2时，可以求出界面的深度h 。 2、折射波分层解释的t 0法 折射波t 0解释法是常用的地震折射波解释方法，它是针相遇时距曲线观测系统采集发展起来的解释方法。 t 0法解释的主要原理与方法如下： t 0法又称为t 0差数时距曲线法，是解释折射波相遇时距曲线最常用的方法之一。当折射界面的曲率半径比其埋深大得很多的情况下，t 0法通常能取得很好的效果，且具有简便快速的优点。 如图2所示，设有折射波相遇的时距曲线S 1和S 2，两者的激发点分别是O 1 和O 2，

岩土力学综合练习及解析

综合练习 一、填空题 1、土的塑性指数是指 减去 ，塑性指数 土性越粘。 2. 评价砂土密实度的指标有 、 、 。 3. 根据前期固结压力与目前土层所受的自重压力之比将土层分为 、 和 三种 4．土的渗透系数是指单位水力坡降的 ，它是表示土的 的指标，一般由渗透试验确定。 5．土的抗剪强度试验的目的，是测定土的抗剪强度指标 和 。 6. 为了考虑固结程度和排水条件对抗剪强度的影响，根据加荷速率的快慢将直剪试验划分为 、 和 三种类型。 7．地基土的固结度是指地基土在固结过程中 的变形量与 变形量之比。 8．岩石的破坏形式可分为 、 和弱面剪切破坏三种。 二、判断题 1. 不均匀系数C u 愈大，说明土粒愈不均匀。 （ ） 2 . 同一种土的抗剪强度是一定值，不随试验方法和排水条件不同而变化。 （ ） 3.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 ( ) 4. 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。 ( ) 5. 洞室的形状相同时，围岩压力与洞室的尺寸无关。 （ ） 三、简答题

1. 土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示？这两个系数是怎样定义的？ 2. 试述莫尔---库伦破坏准则，什么是极限平衡条件？ 3. 确定地基承载力的方法有那些？ 4. 简述坝基表层滑动稳定性的分析计算方法。 5. 简述挡土墙后土压力的类型。

四、计算题 1. 某地基土试验中，测得土的干重度15.7kN/m3，含水量19.3%，土粒比重 2.71，液限28.3%，塑限16.7%，求(1)该土的孔隙比，孔隙度及饱和度； (2)该土的塑性指数，液性指数，并定出该种土的名称和状态。 2. 有一8m厚的饱和粘土层，上下两面均可排水，现从粘土层中心处取得2cm厚的试样做固结试验（试样上下均有透水石）。试样在某级压力下达到60％的固结度需要8分钟，则该粘土层在同样的固结压力作用下达到60％的固结度需要多少时间？若该粘土层单面排水，所需时间为多少？

岩土力学

岩土力学试题(五) 一、名词解释 1、孔隙比 2、挡土墙 3、基底附加压力 4、有效粒径 二、填空题 1、地基的破坏类型有、、。 2、按岩石质量指标压缩系数可将土体分为、、 共三种。 3、土的抗剪强度是由和两部分组成，、 是两个重要的土的抗剪强度指标，它们是随着一系列因素变化的，通常有和两种表示方法，前者不单独考虑孔隙水压力。常视其和不同，在直剪试验中模拟为快剪、慢剪和固结快剪。在三轴试验中称之为和，但此时如试验中出现孔隙水压力，也可以整理出有效应力指标C/，?/一般来说效应力指标?/要于总应力指标?，效应力指标C/要 于总应力指标C。 三、选择题 1. 土的孔隙率e值可能变化的范围为。 A. 1>e>0 B. 1≥e≥0 C. e > 0 2. 土的灵敏度可用试验加以测定。 A．三轴排水剪 B. 无側限抗压强度 C. 直剪 3.在计算地基中同一点附加应力σz时,如矩形基础当作条形基础计算, 则所算得的σz A. 偏小 B. 偏大 C. 偏小、偏大不一定 4. 当地基土的性质，基础宽度B和基础埋深D相同，正方形的极限 承载力将条形基础的极限承载力。 A．大于 B. 等于 C. 小于 5. 对于具有相同宽度的各种荷载面积, 如荷载强度相同, 则在各 种荷载面积中心下同一深度处的竖向附加应力以荷载 面积为最大。 A. 正形 B. 矩形 C. 条形 6.某垂直分层的天然土体, 分别测得垂直向渗透系数K v和水平向 渗透系数K h, 则K v K h,。 A．大于 B. 等于 C. 小于 7. 当粘性土的I L<0确时,天然土处于状态 A. 流动状态 B. 可塑状态 C. 坚硬状态 8. 在荷载作用下,饱和粘土如有条件排水固结, 则其抗剪强度将 随时间而。 A．增大 B. 减小 C. 保持不变 9.设挡土墙墙背填土是均质的，如果填土的抗剪强度增大，这时作 用在挡土墙上的土压力将。 A．减小 B. 增大 C. 保持不变 10. 超固结土欠固结与超固结土相比, 前者压缩性较后者。 A. 无区别 B. 大 C. 小 四．问答题 1．影响三轴试验结果的主要因素有哪些？ 2．简述标准贯入试验的主要工作步骤。 五．计算题 1．某条形基础下地基土体中某点的应力为: σz=250kN/m2, σx=100 kN/m2,τ=40 kN/m2。已知土的c=0, φ=300，问该点是否剪破？如σz、

岩土力学物理力学参数测试报告

1粉煤灰的级配组成 颗粒分析按《土工试验方法标准》的要求进行试验，对于粒径大于0.075mm 的粉煤灰颗粒用筛分试验来测定，对粒径小于0.075mm 的粉煤灰颗粒用密度计法测定。 选取200g 的试验土样，选用直径分别为2mm,1mm,0.5mm,0.25mm,0.075mm 的筛子，按直径从大到小从上到下依次排列，将试验土样缓慢均匀的倒入最上层，均匀摇晃20min 左右，测量留在各个筛子上土样的质量并记录。 小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比可按式1.1计算，即 A s B m X d m （1.1） 式中X ——小于某粒径的试样占总质量的百分比（%）； A m ——小于某粒径的试样质量（g ）； B m ——当细筛分析时或用密度计分析时为所取的试样质量（g ）； s d ——粒径小于2mm 的试样质量占试样总质量的百分比（%）。 试验结果如表1.1所示，粉煤灰颗粒大小分布曲线如图2.1所示。 表1.1筛分结果分析表

图1.1颗粒级配曲线 不均匀系数按式1.2计算： 60 10 u d C d = （1.2） 60100.28 3.080.091 u d C d = == 曲率系数按式1.3计算： 230 1060c d C d d = ? （1.3） 22 3010600.16 1.000.0910.28 c d C d d ===?? 式中u C ——不均匀系数； c C ——曲率系数； 60d ——限制粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为60%的粒径（mm ）； 30d ——即土中小于该粒径的颗粒质量为30%的粒径（mm ） ；

10d ——有效粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为10%的粒径（mm ） 。 我国《土的分类标准》规定：当Cu 错误！未找到引用源。<5时，为级配不良的土。可见，粉煤灰的级配不良。由试验结果可知，在0.075～2mm 范围内（砂粒组）有87.56%，在小于0.075mm 范围内（细粒组）有11.31%。 2尾矿的含水率 含水率是土的基本物理指标之一，它反映土的状态，它的变化将使土的一系列力学性质随之而异；它又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等项指标的依据，是检测土工构筑物施工质量的重要指标。烘干法一般采用能控制恒温的电热烘箱。烘干温度为105～110℃。 取10g 土样放入铝制称量盒内，盖上盒盖称量盒加土的质量。打开盒盖，将铝制盒和土放入烘箱中，在105℃左右恒温下烘烤8h 。将铝制称量盒盖上盒盖，冷却至室温，然后称量盒加干土质量。土样的含水率按式2.1计算得到，即： 100d d s ?-= m m m ω （2.1） 式中ω——含水率（%）； s m ——湿土质量（g ）； d m ——干土质量（g ）。 试验结果如表2.1所示： 表2.1尾矿含水率 3粉煤灰的压缩特性（固结试验） 土体在受外力作用后，其体积变小的现象称为土的压缩。引起土体压缩的原因有三：

岩土力学参数大全精华

常用岩土材料力学参数 (E, ν) 与(K, G)的转换关系如下： ) 21(3ν-=E K )1(2ν+= E G （7.2） 当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。 表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1 土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2 中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.3

流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ，如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M 。纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的K f ，不用折减。这是由于对于大的K f 流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到的流动时间步长,? tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系： 'f f k K n t ∝? （7.3） 对于可变形流体（多数课本中都是将流体设定为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。 f ' K n m k C +=νν （7.4） 其中 3 /4G K 1m +=ν f 'k k γ= 其中，' k ——FLAC 3D 使用的渗透系数 k ——渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒） f γ——水的单位重量 考虑到固结时间常量与νC 成比例，我么可以将K f 的值从其实际值（Pa 9102?）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。 流动体积模量还会影响无流动但是有空隙压力产生的模型的收敛速率（见1.7节流动与力学的相互作用）。如果K f 是一个通过比较机械模型得到的值，则由于机械变形将会产生孔隙压力。如果K f 远比k 大，则压缩过程就慢，但是一般有可能K f 对其影响很小。例如在土体中，孔隙水中还会包含一些尚未溶解的空气，从而明显的使体积模量减小。 在无流动情况下，饱和体积模量为： n K K K f u += （7.5）

2.浅层地震反射方法及数据处理及数据处理-刘云祯

浅层地震反射方法及数据处理研究 刘云祯 [提要] 本文根据“浅层地震反射方法与数据处理研究”总报告撰写而成。 文中总结了该项目由研究浅层地震反射的多次覆盖技术开始，到该项技术成功地应用于复杂地基勘察，并取得成效的过程。共列举了工程实例11个。 研究内容涉及现场工作方法、震源、地震数据的采集格式、地震数据的数字磁盘采集及地震数据的微机现场处理研究等方面。 该项目的研究成功和推广应用，可为提高勘测成果质量、缩短勘探周期、降低勘探费用发挥明显的作用，并具有显著的经济效益。 一、序言 “地震浅层反射方法及数据处理研究”是“七五”国家科技攻关项目“高坝坝基勘测新技术研究”中的一个研究项目，系统编号为：17—3—l—(3)。 (一) 项目立题时的国内外状况 地震浅层反射方法及数据处理研究项目包括两部分内容：①野外浅层地震反射方法；②数据采集与处理。 国外在野外浅层地震反射方法的研究方面，80年代初开始有较大进展。如加拿大、美国等采用窗口法，进行了等偏移距方法的采集研究与应用；但在数据采集与处理方面利用苹果II型微机，处理功能是只能对等偏移3E采集的地震资料作些简单处理。 国内地矿部、铁道部和煤炭部对深层和中浅层野外地震反射方法的研究采用CDP水平这加方法，由于其勘探深度大，因而地震设备规模大：在数据采集与处理方面，采集用磁带机，处理要在有关计算站(或计算中心)处理。80年代中期，地矿部对浅层地震反射资料处理软件开展研究，进行了由68000微机向长城0520微机移植浅层反射软件的工作，野外采集用磁带机，处理时由磁带再转成软盘，处理时所用微机需要有硬盘支持。 国内水电系统，1984年在龙羊峡和1985年在东北镇西坝址等工地用窗口法做了论证性的现场试验；资料处理是用手工绘图的办法。 综上所述可能看出：在确立浅层地震反射方法及数据处理研究项目的同期，国内外对该项目的研究也处在起步研究的阶段。 (二) 项目攻关的考核目标 考核目标主要有两个方面的内容：①野外浅层地震反射方法研究；②数据采集与处理研究。 1．野外浅层地震反射方法研究方面 根据高坝坝基勘探深度的需要(几米至一百米左右)攻关研究野外工作方法和震源。目标是：提出适合水电工程勘探的，能形成生产力的野外工作方法和使用的震源。 2．数据采集与处理研究方面 考核目标是研究出地震记录的软磁盘采集系统，并用于80年代以来国内引进的ES—1210地震仪的改造，使之达到地震数据的数字软磁盘采集。针对在野外现场还不能进行数据处理的现状，攻关的主要内容是实现地震数据处理的微机化，考核目标是处理功能达到CDP迭加的水平。 (三) 攻关实现的目标 1．野外浅层地震反射方法研究方面 (1) 在窗口法的基础上，应用研究了等偏移距方法、CDP水平迭加方法，以及CDP水平

岩土力学之计算题教学内容

岩土力学之计算题 1.已知地基中一点的大主应力为，地基土的粘聚力和内摩 擦角分别为和。求该点的抗剪强度。 解： 2.已知土的抗剪强度指标，，若作用在土中 某平面上的正应力和剪应力分别为.，问该平面是否会发生剪切破坏？ 解： 因为，所以该平面会发生剪切破坏。 3.已知地基土的抗剪强度指标，，问当地基 中某点的大主应力，而小主应力为多少时，该点刚好发生剪切破坏？ 解： 4.如图所示桥墩基础，已知基础底面尺寸B=4m，10 ，作 L m

用在基础地面中心的荷载4000k N N =,2800k m M N =g 。计算基础底面的压力。 5.计算如图所示地基中的自重应力并绘出其分布图。 已知土的性质： 细砂（水上）：3 =17.5k /m N γ，s =2.69G ，w=20%； 粘土：3 =18.0k /m N γ，s =2.74G ，w=22%，L w =48%，p w =24%

6.已知地基中某点的应力状态，1=280a KP σ，3=73.5a KP σ，土的抗剪强度指标c=42.1a KP ，=24φo ，试判断该点是否产生剪切破坏？

解：由式：2 13=tan c tan 2 2 φφσσo o （45+）+2（45+） 可得土体处于极限平衡状态时最大主应力 2 1f 32 =tan c tan 2 2 2424=73.5*tan tan 22 =a φφσσo o o o o o （45+）+2（45+） （45+）+2*42.1*（45+）303KP 则 11f σσ< 故该点没有产生剪切破坏。 7.如图所示基础底尺寸32m m ?，集中外荷载650F kN =∑，试求基底平均压力max P 、min P 。 解：基础的平均重度为20KN/m 3 ， 320/232650890N G F kN m m m m kN kN =+=???+= =650k 0.40=260k m M N N ?g 2601e===0.292m<30.50890 6 M m m N ?= max 234.96min 61.71689060.292P =1=1=KPa 233 N e bl l ?????±± ? ??? ?? ? 8.已知某无粘性土的0,30c φ==o ，若对该土取样做实验， ①如果对该样施加大小主应力分别为200kPa 和120kPa ，该

地震波的反射投射和折射

§1.4 地震波的反射、透射和折射 序：在§1.3中讨论了无限均匀完全弹性介质中波的传播情况。 当地震波遇到岩层界面时，波的动力学特点会发生变化。地震勘探利用界面上的反射、透射和折射波。 一、平面波的反射及透射 同光线在非均匀介质中传播一样，地震波在遇到弹性分界面时，也要发生反射和透射。首先讨论平面波的反射与透射。 （一）斯奈尔（snell）定律 1．费马原理（最小时间原理） 波从一点传播到另一点，以所需时间最小来取传播路径。 如图，波从P 1点传到P 2 点。 速度均匀时，走路径①，直线，t最小,s也最小。速度变化时，走路径②，曲线，t最小,s不最小。注意:时间最小,不一定路程最小(取决于速度)。 P 1 P 2 路径① 路径② 例1:人要去火车站(见图)。 方法①从A步行到B，路程短，用时却多。 方法②从A步行到C，再坐车到B，路程长，用时却少。 步行速度V 1V 2 >>V 1 汽车速度V 2例2：尽快地将信从A送到B

① 傻瓜路径 ② 经验路径 ③ 最小时间路径，满足透射定律： 2 1sin sin V V β α= ② A 2．反射定律、透射定律、斯奈尔定律 波遇到两种介质的分界面，就发生反射和透射（注：地震透射、物理折射）。 （1） 反射定律： 反射波位于法平面内，反射角=入射角。 注：法平面——入射线与界面法线构成的平面，也叫入射平面或射线平面。 O S 地面 入射角=反射角与下式等价： 1 1 1sin sin V V αα= （1）

（2） 透射定律 透射线位于法平面内，入射角与透射角满足下列关系： 2 2 1sin sin V V αα= （2） （3） 斯奈尔定律 综合（1）和(2)式，有 P V V V ===2 2 111sin sin sin ααα 这就是斯奈尔定律，P 叫射线参数．．．．。 推广到水平层状介质有： P V V V n n ====αααsin ......sin sin 22 11 （6.1-65） 注：斯奈尔定律满足费马原理，上例2中把信由A 送到B 路径③是最小时间路径，它满足透射定律（用高等数学求极值可证明）。 （4）说明： 反射定律中说入射角=反射角是有条件的。即：入射波和反射波是同类波，同时为纵波或同时为横波。 例如：理论和实验均证明： P 波非垂直入射，将产生反射P 波，透射P 波，反射SV 波，透射SV 波。 地面 透射SV 波 应用斯奈尔定律，有 P V V V V V s p s p p =====2 2 2211111sin sin sin sin sin βαβαα （6.1-66）

岩土力学作业答案

岩土力学作业答案 学生姓名： 学生学号： 分校班级： 使用说明 本考核手册是中央广播电视大学水利水电工程专业“岩土力学”课程形成性考核的依据，与《岩土力学》教材（主编刘汉东，中央广播电视大学出版社出版）配套使用。 形成性考核是课程考核的重要组成部分，是强化教学管理，提高教学质量，反馈学习信息，提高学员综合素质和能力的重要保证。 “岩土力学”课程是水利水电工程专业的主要专业基础课，其特点是既具有丰富的理论，又具有很强的实践性，而且基本概念多，公式多，系数多，学员有时感到抓不住重点。通过形成性考核有助于学员理解和掌握本课程的基本概念、基本理论、基本计算方法，明确应掌握的课程重点。同时，形成性考核对于全面测评学员的学习效果，督促和激励学员完成课程学习，培养学员自主学习和掌握知识的能力也具有重要作用。 本课程以计分作业方式进行形成性考核。全部课程要求完成4次计分考核作业，分别对应于文字教材的1~3章、4~6章、7~9章和10~12章。学员应按照教学进度按时完成各次计分作业，教师根据学员完成作业的情况评定成绩，每次作业以100分计，并按4次作业的平均成绩计算学员的形成性考核成绩。 形成性考核成绩占课程总成绩的20%，终结性考试成绩占课程总成绩的80%。课程总成绩满分为100分，60分为及格。

岩土力学 作业一 说明：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原因分为 自重应力 和 附加应力 两种。 4．对于天然土，OCR>1时的土是 超固结土 ，OCR=1的土属于 正常固结土 ，而 OCR<1的土是 欠固结土 。 5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有 筛析法 和 比重计法 。 6. 土体的变形可分为由正应力引起的 体积变形 和由剪应力引起的 形状变形 。 7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉土、粘性土和人 工填土。 8.根据渗透破坏的机理，渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲刷。 9.控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏，保证渗透稳定性。 二、问答题 （每小题5分，共计35分） 1．什么是孔隙比e 、孔隙率n ，二者的关系。 孔隙比为土中孔隙的体积与土粒的体积之比；孔隙率为土中孔隙的体积与土的体积之比；关系为：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n) 。 2．固结度指：在某一固结应力作用下，经某一时间t 后，土体发生固结或孔隙水应力消散的 程度。 3. 在压力作用下，饱和土体固结的力学本质是什么？ 在某一压力作用下，饱和土体的固结过程就是土体中的超孔隙水应力不断消散、附加有效应力不断增加的过程，即超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。 4. 土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示？这两个系数是怎样定义的？ 答：不均匀系数 u C 和曲率系数 c C 10 60 d d C u = ， ()60102 30d d d C c = 10 d ， 30 d ， 60 d 为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%，30%，60%时所对

岩土力学模拟题

一、填空题（每空1分，共25分） 1. 土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有 和 。 2. 土的不均匀系数C u = ;曲率系数C c = 。 3. 土的压缩性指标可以用 和 来表示，e-p 曲线愈陡，土的压缩性就愈 （高、低）。 4 土的抗剪强度试验的目的，是测定土的抗剪强度指标 和 。 5. 某土单元体抗剪强度指标c ＝20Kpa ，?=18?，大主应力σ1＝400Kpa ，则该单元体小主应力σ3＝ Kpa 时，该土处于极限平衡状态，若σ3＝200Kpa ，该土处于 状态。 6 表示岩石吸水能力的物理指标有 和 ，两者的比值被称为 ，它对于判别岩石的 具有重要意义。 7. 岩石的破坏形式： 、 、 。 8. 均质岩石破坏面与主应力面总成一定的关系，当抗压破坏时，破裂面与最大主应力成 角，当拉断时，破裂面就是 。 9. 无裂隙围岩的应力计算方法有 和 。 10.岩滑根据滑动面的形式，组合可分为： ， 和 。 二、判断题（每题2分，共10分） 1. 不均匀系数C u 愈大，说明土粒愈不均匀。 （ ） 2. 土的压缩模量是指在安全侧限条件下竖向应力增量与竖向应变之比。 （ ） 3. 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 （ ） 4. 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山岩压力。（ ） 5. 岩石浸水饱和后强度降低的性质称为岩石的软化性，用软化系数表示。 （ ） 三、简答题（每题5分，共25分） 1. 土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示？这两个系数是怎样定义的？ 2. 什么叫土的抗剪强度?常用的试验方法有哪些?

岩土力学试题及答案

习题 一、填空题 1.岩石与岩体的关系是（B ）。 （A）岩石就是岩体（B）岩体是由岩石和结构面组成的 （C）岩体代表的范围大于岩石（D）岩石是岩体的主要组成部分 2.大部分岩体属于（D）。 （A）均质连续材料（B）非均质材料 （C）非连续材料（D）非均质、非连接、各向异性材料 3.岩石的弹性模量一般指（ D）。 （A）弹性变形曲线的斜率（B）割线模量 （C）切线模量（D）割线模量、切线模量及平均模量中的任一种 4.岩石的割线模量和切线模量计算时的应力水平为（ B ）。 （A）B、（C）（D） 5.由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度，所以岩石属于（D）。 （A）脆性材料（B）延性材料 （C）坚硬材料（D）脆性材料，但围压较大时，会呈现延性特征 6.剪胀（或扩容）表示（D）。 （A）岩石体积不断减少的现象（B）裂隙逐渐闭合的一种现象 （C）裂隙逐渐涨开的一种现象（D）岩石的体积随压应力的增大逐渐增大的现象7.剪胀（或扩容）发生的原因是由于（D）。 （A）岩石内部裂隙闭合引起的（B）压应力过大引起的 （C）岩石的强度大小引起的（D）岩石内部裂隙逐渐张开的贯通引起的 8.岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（A）。 （A）岩体中含有大量的不连续面（B）岩体中含有水 （C）岩体为非均质材料（D）岩石的弹性模量比岩体的大 9.岩体的尺寸效应是指（C）。 （A）岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系 （B）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象 （C）岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象 （D）岩体的强度比岩石的小 10.影响岩体质量的主要因素为（C）。 （A）岩石类型、埋深（B）岩石类型、含水量、温度 （C）岩体的完整性和岩石的强度（D）岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深11.我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照（A）。

1实验一地震勘探实验(折射波法)

实验一地震勘探实验（折射波法） 一、实验原理 地震勘探是根据人工激发（爆炸或撞击地面）的地震波在地下传播过程中，遇到弹性性质不同的地震界面后，在地层中产生反射和折射，部分地传回地表，用专门的仪器记录返回地面的波的旅行时间，研究振动的特征，来确定产生反射或折射的界面的埋深和产状，并根据所观测的地震波在介质中传播速度及波的振幅与波形变化，探讨介质的物性与岩性。 就波的传播特点而言，地震勘探一般可分为反射波勘探和折射波勘探。 二、实验目的 1.了解地震勘探的原理； 2.了解地震勘探工作布置及观测方法； 3.掌握地震勘探数据采集、处理和解释，熟练操作相关软件。 三、实验仪器 Strata Visor NZⅡ数字地震勘探仪。 Strata Visor NZⅡ地震勘探系统一般由主机、多芯电缆、检波器、触发器、震源（大锤或炸药）、铁板、直流电源、直流电源线以及数据采集、处理和解释软件等。 四、实验步骤 1.在工区布设测线 在工区布设测线，原则：由南向北、由西向东测线号与测点号依次增大。使用皮尺标注检波器位置与激发点位置。 2.连接仪器的各个部分 将主机、电源、多芯电缆、检波器、大锤、触发器按正确的方式一一连接起来。注意：各接口均使用“防呆”设计，电缆插头与对应的插槽才能连接，电缆插头与非对应的插槽不能连接。禁止暴力插拔各插头、插槽，以防仪器损坏。 3.采集 开机后，直接进入SCS软件。 （1）survey--new survey菜单：设置测区名称和测线号； （2）system--set date/time菜单：设置时间、日期； （3）geom--survey mode菜单：设置地震勘探类型，本次实验为折射波勘探，即refraction； geom--geophone interval菜单：设置检波器距离，即道间距，本次实验设为2m； geom--group/shot location菜单：设置shot coordinate炮点坐标、geophone coordinate检波器坐标（自动或手动设置）、gain增益（本次实验设为HIGH 36）、use道设置（可选DATA、INACTIVE等，本次实验设为DATA）、freeze道冻结（叠加冻结，本次实验设为NO）等； （4）acquisition--sample interval/record length菜单：设置时间采样间隔、记录长度（时窗）和delay延迟，本次实验sample interval设为0.25ms，record length设为0.25m，delay 设为0； acquisition--filter菜单：滤波器设置，本次实验屏蔽采集滤波器，设为FILTER OUT； acquisition--correlation菜单：相关设置，本次实验屏蔽相关，设为OFF； acquisition--stack option菜单：叠加设置，本次实验设为auto stack，即自动叠加； acquisition--specify channels菜单：选定某些道，屏蔽某些道。本次实验不屏蔽任何道； acquisition--preamp gain菜单：前置增益设置，可选all low gain全部低增益、all high gain高增益或individual各道单独设置，本次实验设为all high gain； acquisition--stack polarity菜单：叠加极性设置，本次实验设为positive同相叠加；