1、巖土力學作業參考答案作業 1 說明：本次作業對應于文字教材 1 至 3 章，應按相應教學進度完成。一、填空題（每空 1 分，共計 17分）1、土的含水率主要是指（ 土中水的質量與土顆粒質量之比，以百分數表示 ）。2、土是由（ 固體顆粒 ）、（液體）和（ 氣體 ）三部分組成。3、對于天然土， OCR>1時的土是 （超固結土 ）， OCR=1 的土屬于 （正常固結土 ），而 OCR<1的土是（欠固結土 ）。4、土的顆粒分析試驗最常用的室內試驗方法有（篩分法 ）和（ 密度計 ）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 ）

2、。6、控制壩基及地基的滲流，其主要任務可歸結為三點：一是（盡量減少滲漏量 ），二是（ 提早釋放滲透壓力 ），三是（ 防止滲透破壞 ）。二、選擇題（每小題 2 分，共計 8 分）1、土顆粒的大小及其級配，通常是用顆粒累計級配曲線來表示。級配曲線越平緩表示（C ）。A 、土粒大小較均勻，級配良好 B、土粒大小不均勻，級配不良 C、土粒大小不均勻，級配良好2、有三個同一種類的土樣，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、當地下水位從地表處下降至基礎底平面處，則附加應力（B ）。A 、增加B 、減小C、不變4、土的壓縮性是

3、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，附加應力隨著深度減小，其衰減速度與基礎寬度B 有何關系？ （ B ）A 與寬度 B 無關 B 寬度 B 越大，衰減越慢 C 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得到的？A 完全側限 B 無側限條件 C 部分側限條件 8土層的固結度與施加的荷載大小有（C ）關系A 荷

4、載越大，固結度越大 B 荷載越大，固結度越小 C 與荷載大小無關三、判斷題 （每小題 1 分，共 7分） 1 土的液性指數 IL 會出現 I L 0 或 I L 0 的情況。（ ） 2 土發生凍脹的原因是凍結時水分向凍結區遷移和積累的結果。（ ）3 由于達西定律只適用于層流的情況，所以對粗砂、礫石、卵石等粗顆粒不適用。（ ）4 巖石的飽水系數愈大，則巖石愈不容易被凍脹破壞。（× ）5 巖石的軟化系數越大則巖石的軟化性越強。 （× ） 6 當土層的自重應力小于前期固結壓力時，這種土稱為超固結土。（ ）7 對于具體某一種土來說，土的壓縮系數是常數。（× ） 四、問答題

5、（每小題 5 分，共計 35分）1、什么是孔隙比 e、孔隙率 n，二者的關系？孔隙比是指孔隙的體積與固體顆粒實體的體積之比，用小數表示。孔隙率（度）是指孔隙的體積與固體顆粒實體的體積之比，用百分數表示。關系：e(1100%n)結合水自由水2、土中的水有哪些類型？重力水 毛細水3、在壓力作用下，飽和土體固結的力學本質是什么？在一定壓力作用下飽和土的滲透固結就是土體中孔隙， 水壓力 u 向有效壓力轉化的過程。 或者說是孔隙水壓力逐 漸消減與有效應力逐漸增長的過程。 只有有效應力才能使土體產生壓縮和固結、 土體中某點有效應力的增長程度反映 該點土的固結完成程度。4、土的級配曲線的特征可用哪兩個系數來

6、表示？這兩個系數是怎樣定義的？均勻不均勻系數 Cud60d10Cud320曲率系數 Ccd60 d10不連續不連續Cc不均勻5、什么是附力應力？ 附加應力是由于土層上部的建筑物的建起，而在6、簡述滲透變形的產生條件？連 續其一是：動水壓力和土體結構，它們是產生滲透變形的必要條件； 其二是：地質條件和工程因素，稱之這充分條件，中有當土具備充分必要條件時，才發生滲透破壞。7、簡述有效應力的原理。飽和土是由固體顆粒組成的骨架和充滿其間的水兩部分組成。 當外力作用于飽和土體后， 一部分由土的骨架來承 擔，并通過顆粒之間的接觸面傳遞， 這部分稱為粒間應力， 定義為有效應力； 另一部分由水承擔， 水不能承

7、擔剪應力， 但能承擔法向應力， 并可以通過連通的孔隙水傳遞， 這部分水壓力稱為孔隙水壓力。 有效應力原理的研究內容就是研 究飽和土中這兩種應力的不同性質和它們與全部應力的關系。（ 1）u（2）土的變形與強度的變化僅決定于有效應力的變化。 四、計算題（共 4 題，計 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%。試問該土樣是否飽和，飽和度多少？解：Gs w (1 ) 12.7 10(1 0.35) 1 1.082857143Gsms17.5 WwVsw (Ws , WsWw ) VVw ( Ww Vw) Vsw wVv eVseGs

8、Ws VswVw GsVvSr Vw 100% 87.27%r Vv 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 ， 得土的孔隙比 1： 12，求粘土層的沉降？e1 e21.25 1.123解： S 1 2 h 4 103 245.28mm1 e1 1 1.25 答：粘土層的沉降量為 245.28mm。 3、根據圖中給出地基中多層土中各土層的厚度、容重，繪制地基中的自重應力隨深度的分布曲線圖。1.08287143 0.35 0.8727若地在施加 q=100kPa 的無限均布荷載，沉降穩定后，測cz4 = i zi = 77+(20

9、 10) ×3 = 107kPa4、已知某一矩形基礎，寬為 2m，長為 4m，基底附加應力為 80kPa，角點下 6m處豎向附加應力為12.95kPa, 現另基礎 , 寬為 4m,長為 8m, 基底附加應力為90kPa。試問該基礎中心線下6m處豎向附加應力為多少？解： z小小 P0 小 12.95z小12.95z小P0小8012.95z大 4小 P0大 4 908057.475kPa答：該基礎中心線下 6m處豎向附加應力為 57.475kPa 。巖土力學 作業二 說明：本次作業對應于文字教材 4 至 6 章，應按相應教學進度完成。一、單項選擇題（每小題 2 分，共計 14分）1、土的

10、強度破壞是（ C ）。A 、壓壞B、拉壞C、剪壞2、直接剪切試驗測定土的天然強度為（1 3quB、 22A、B、C ）。C、 CqtgqD、M D2max(HB ）。3、地基土發生剪切破壞而失去整體穩定時的基底最小壓力為（ 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，土體中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙中流失的現象稱為（ A 、流土B、管涌C、接觸流失D、接觸沖刷5、條形基礎豎直均布荷載下附加應力計算時，附加應力系數的確定應根據（ x/BB）。A、L/B 和 z/BB、L/B 和 x/BC、L/B 和 z/L D 、6、填土坡面上做擋土墻護坡，作用在擋土墻的土壓力（C ）。A

11、、土壓力為 0 B 、主動土壓力C、靜止土壓力7、影響極限承載力的因素主要有（B）。D、D）比值查表確定。和 z/B0被動土壓力A 、土的重度B、土的抗剪強度指標 c、C、基礎埋深D 、基礎寬度8所謂地基的臨界荷載是指（ C ）A 地基中將出現塑性區的荷載 B 地基中出現連續滑動面的荷載C 地基中出現某一允許大小塑性區時的荷載9地基的極限承載力是指（ B ）A 地基的變形達到上部結構極限狀態時的承載力B 地基中形成連續滑動面時的承載力C 地基中開始出現塑性區時的承載力10 在擋土墻設計時，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 16

12、分）1、為了考慮固結程度和排水條件對抗剪強度的影響，根據加荷速率的快慢將直剪試驗劃分為 （快剪 ）、（慢剪 ）和（固結快剪 ）三種類型。2、根據固結排水條件的不同，相應于直剪試驗，三軸試驗也可分為（固結不排水剪 ）、（ 固結排水剪 ）和（ 不固結不排水剪 ）三種類型。3、某土單元體抗剪強度指標 c 20kPa, 18 ,大主應力 1 400kPa,則該單元體小主應力3 （ 182.7） kPa時， 該土處于極限平衡狀態，若 3 200kPa, 該土處于（ 剪切破壞 ）狀態。4、飽和砂土在低圍壓下受剪時，對于松砂來說，其固結不排水剪試驗測得的強度要比固結排水剪試驗測得的強度（ 低 ）（高或低），

13、對于密砂來說， 其固結不排水剪試驗測得的強度要比固結排水剪試驗測得的強度 （ 高 ）（高 或低）。5、根據摩爾 庫倫破壞準則，理想狀態下剪破面與大主應力面的夾角為（±（45 + 2） ）。6、太沙基公式中， Nr,Nq,Nc稱為（ 承載力）系數，由（ 內摩擦角 ）確定。7、地基剪切破壞的三種形式為（ 整體剪切破壞 ）、（ 局部剪切破壞 ）、（ 刺入剪切破壞 ）。三、簡答題（每小題 6 分，共計 30分）1、什么叫土的抗剪強度？常用的試驗方法有哪些？答： 土的抗剪強度是指土體對于外荷載所產生的剪應力的極限抵抗能力。2、試述莫爾庫倫破壞準則快剪慢剪 固結快剪，什么是極限平衡條件？直剪試驗

14、不固結不排水剪試驗 固結不排水剪試驗 固結排水剪試驗三軸壓縮試驗f 與莫爾室內為試庫驗侖應力圓的關系（ 1）相離穩定狀態； （2）相切極限平衡狀態；（ 3）相割表明該點土體已破壞無。側限抗壓強度試驗達到極限平衡狀態時土的應力狀態時土的應力狀態和土的抗剪強度指標之間的關系稱為土的極限平衡條件。野外試驗原位十字板剪切1試驗 3 tan2 (45) 2c tan(45)1 32223 = 1 tan (452)2c tan(452)3、土壓力有哪些類型？它們產生的條件是什么？ 靜止土壓力：當擋土墻靜止不動時，即不能移動也不轉動，這時土體作用在擋土墻的壓力稱為靜止土壓力。 主動土壓力： 擋土墻向前移離

15、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， 稱為主動土壓力。 被動土壓力：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，當墻后土 體達到被動極限平衡狀態并出現滑動面時，這時作用于墻上的土壓力增到最大，稱為被動土壓力。4、發生滑坡時，土體內的滑動面上的剪應力達到抗剪強度的原因是什么？答：根據庫倫定律及其強度線， 可知土中某點任意平面上作用著該法向應力 以及剪應力 ，則由 與抗剪強度 f 對 比得：當 < f （在破壞線以下） ，表示該點處于穩定狀態當 = f （在破壞線以上） ，表示該點處于極限平衡狀態當 > f （在破壞線

16、上方） ，表示該點已經剪切破壞故：當應力圓與強度線相切時， 即為土體瀕于剪切破壞的極限應力狀態， 稱極限平衡狀態， 此時， 土體發生滑坡。（將 書中 P123頁的圖 45 畫在下面）5、庫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）滑動破壞面為一平面。（3）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粘性土，對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，按工程規范確定地基承載力；其三，確定地基承載力設 計值的方法。四、計算

17、題(第題 10分，計 40 分)1、已知地基中一點的大小主應力為1 300kPa, 3 150kPa, 土的強度指標 c 20kPa,16 ,試判斷該點是否會剪破？剪破面與大主應力之間的夾角為多少？16 163 = 1 tan2(452 ) 2C tan(452 )= 300×tan2 37 2 ×20×tan37= 140.21kPa 150kPa所以該點沒被剪破。如果剪破時，剪破面與大主應力之間的夾角為： 16 1432、某擋土墻高 8m，墻背豎直光滑，填土面水平，填土為無粘性土， 布荷載， q 20kPa 。試用朗肯土壓力理論計算主動土壓力以及作用點位置。9

18、0 ±(45 + 2) =90 ±(45 + 2 )= 37 3r 18kN / m , 30 , 填土表面作用有連續均解：Pa1 =qka = 20×tan2 (45 320 ) = 5.19kPaPa2 = Pa1 + HkaA 點的在主應力3、在均布條形荷載作用下，土體中c 0, 30 , 試求：(1) A 點處土是否處于極限平衡狀態？( 2)最危險的剪應力面與最大主應力面夾角為多少度？2= 5.19 + 18 ×8 ×tan2 (45= 42.57kPaEa離為：1= Pa1 ×H +(Pa1 Pa2)320)= 5.19&#

19、215;8 + (42.57 5.19) ×82= 41.52 + 149.52 = 191.04kN / mEa 距墻底距88(41.52× + 149.52 × ) = 2.96m 191.04 2 31 400kPa, 中、小主應力 3 150kPa, 土的抗剪強度指標2 + 30 ) = 283.5kPa 1m4、有一條形基礎， 土的強度指標為：1u 12= 199.5 + 300 +185.25 = 684.75kPa 當采用安全系數 Fs=2.5 時Pu解：2 21f = 3m + tan (45 + )= 150×tan (45所以， A

20、點已剪破。最危險的剪應力面與最大主應力面夾角為： 30 f = ±(45 + ) = ±(45 +) = ±603 寬度 B為 6m，埋深 D 為1.5m，其上作用著中心荷載 P為 1700kN/m ，地基土質均勻，容重為 19kN/m 3， c 20kPa, 20 , 安全系數為 2.5 ，假定基底完全粗糙，應用太沙基理論，驗算地基的穩定性。1 解： Pu = 2 ×b×N+ Nc ×c+Nq×q= 219×6×3.5+15×20+6.5×19×1.5地基承載力設計值 :

21、f = u = 684.25 = 273.9kPa2.5 2.5Pk = Fk +G ×B×d = 1700 + 20×6 ×1.5 = 313.33kPa f273.9kPa所以不穩定 . kB巖土力學 作業三 說明：本次作業對應于文字教材 7 至 9 章，應按相應教學進度完成。、單項選擇題 （每小題 2 分，共計 10 分）123巖石內結晶晶格錯位的結果，引起巖石的A 脆性破壞 B 塑性破壞 C 弱面剪切破壞 巖石的單軸抗壓強度一般與單軸抗拉強度間成下列哪種關系： A Rc=（1-4）Rt B Rc=（4-10 下面巖體的那種應力狀態是穩定狀態A 1

22、 3 <sin B1 3 2cctg(B )100)Rt C Rt=(1-4)Rc D Rt=(1-4)Rc(A )131 3 >sin 1 3 2cctgC 1 3 =sin 1 3 2cctg 采圓柱形試件得出的抗壓強度比采用棱柱形試件得到的抗壓強度要（ 相等 模量可表示為 B E p（1 ） C E pr（1 ）yr y3巖石的抗壓試驗中，A 大 B 小 C5. 巖石的變形（彈性）A E p（1 ）yr4.( C )D pr(1 )D Ey二、填空題 （每空1 分，共計 20 分）1巖石的破壞形式： 2巖石的力學強度是工程設計中最重要的力學指標，分別是 度。3巖石的抗壓強度就

23、是巖石試件在單軸壓力（無圍壓）作用下， 極限能力 。4巖石的抗剪強度就是指巖石抵抗5 巖石的蠕變是指巖石在著 彈性模量 E 而增加的現象，一般而言，典型的巖石蠕變曲線可分為三個階段： 變） ，二次蠕變（穩態蠕變） ， （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. 天然應力是工程施工前就存在于 巖體中的應力 8巖坡的破壞類型可以分為 巖崩 和 巖滑脆性破壞延性破壞弱面剪切破壞單軸抗壓強度抗壓破壞的的能力，用凝聚力 巖石在任何物理因素作用下形狀和體積大小的變化剪切破壞（滑力）兩種。抗拉強度、抗剪強C 和內摩擦角 來表示。 不變的情況下巖石應變隨 初期蠕變

24、 （暫時蠕三、判斷題 （每小題 2分，共計 10 分）1巖石的脆性破壞是由于巖石中裂隙的發生和發展的結果所致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最大正應變理論是用來判斷脆性巖石破壞的理論。）×） ）4根據莫爾庫倫準則可證明均質巖石的破壞面法線 與 大應 力方 向 間夾角為 45o- 應變曲線。（× ）且沒有明顯的破壞荷載。原因可能是巖石內結晶晶格（× ） 5在普通壓力板上做巖石的變形試驗，即可得到巖石的全應力 四、問答題 （每小題 5分，共計 20 分） 1何為塑性破壞，其破壞機理是個什么？答案：塑性破壞 （延性破壞 ）是巖石在破壞之前變形量很大，

25、 錯位的結果。2影響單軸抗壓強度的因素有哪些？ 答案：影響單軸抗壓強度的因素有：一方面是巖石材料本身的，一方面是試驗方法上的因素。巖石材料本身的主要因素有：礦物組成；結晶程度和顆粒大小；膠結情況；生成條件；風化作用； 密度；水的作用等。試驗方面的因素有：試件尺寸和大小；加荷速度等。3. 直剪破壞試驗全過程曲線可分幾段？各區段的特點是什么？巖石直剪破壞試驗全過程曲線如圖所示)aPM(答案：該曲線共分三段。第一段：原點p 區段，該段近似為一直線即變形為彈性，p 為極限強度 （ 即裂隙開始發展的強度 ）；第二段： p f區段， f為峰值強度，該段內裂隙發展至破壞；第三段：fo區段。 o為剪斷面上的摩

26、擦力 （剩余強度）4. 邊坡穩定性分析方法有哪些？ 答案：部分巖體向下或向外滑動叫滑坡，滑波滑動面有三種： 軟弱結構面； 結構面；當巖坡受力過大或巖石強度過低，在巖體中； 五、計算題 （每題 10 分，共計 40 分）1將一個巖石試件進行單軸試驗，當壓應力達到120MPa時即發生破壞，破壞面與大主應力平面的夾角（ 即破壞所在面與水平面的仰角 ）為 60°，假定抗剪強度隨正應力呈線性變化（ 即遵循莫爾庫倫破壞準則 ） ，試計算： 1）內摩擦角：2） 破壞面上的正應力和剪應力。1 解：45=21 3 1 3 1 3sin2 co s22 2 22ccos2ccosRc ，理論上的抗拉強度

27、： Rt1 sin1 sin2 某巖樣 c=15kPa，=30°，如該土受到最小主應力 3=200kPa， 最大主應力 1=400kPa，試判斷該土樣處于何種 狀態？2解：1 3 < sin（穩定）1 3 2cctg1 3 sin（ 極限平衡 ）1 3 2cctg1 3>sin（ 不穩定 ）1 3 2cctg（ 1 2 3）3 試求證 E 1 3 。13 解： 1 E1 E 2 3 2 3 3 2 E2 E 1 3代入即求4已知均質巖坡的30 ， c 300kPa ，25kN / m3，問當巖坡高度為 200m時，坡角應當采用多少度？4解：（ 1 2 R2 ）（ 22 R

28、2）（ 32 R2） 0 1 2 3巖土力學 作業四說明：本次作業對應于文字教材 10 至 12 章，應按相應教學進度完成。一、填空題 （每空 1 分，共計 30分） 1把由于洞室圍巖的變形和破壞作用而作用在支護或襯砌上的壓力稱為山巖壓力 2山巖壓力的影響因素除巖石性質外，還應考慮洞室的形狀和大小，地質構選，支護的形式和剛度、洞室深度、時 間、施工方法等因素。3. 地下工程巖體穩定性影響因素主要有巖土性質、巖體結構與地質構造、地下水、地應力及地形等。 4巖基的極限承載力，就是指巖基所能負擔的最大荷載 （ 或稱極限荷載 ） 。5脆性圍巖的變形破壞類型有張裂坍落、劈裂、剪切滑動或破壞、巖爆、和彎折

29、內鼓 。6大壩失穩的形式主要有：表層滑動破壞、深層滑動破壞、混合滑動破壞。7. 由于巖體變形而對支護或襯砌的壓力， 稱為變形壓力 ；將由于巖體 而對支護或襯砌的壓力， 稱為 松 動壓力 。8. 在中等質量的巖石中，洞室圍巖的變形 較大 。由于洞室圍巖的 應力重分布需要一定的時間，所以在 進行支護或襯砌以后圍巖的變形 受支護或襯砌的約束，于是產生山巖壓力。9. 在整體性良好，裂隙節理不發育的堅硬巖石中開挖洞室，開挖結束后，圍巖的彈性變形就完成。若在此后進行支 護，支護 上沒有 山巖壓力。這種支護主要是用來防止巖石的風化以及剝落碎塊的掉落。10. 無裂隙圍巖的應力計算方法有內應力分配法和 抗力系數

30、法 。二、判斷題 （每小題 2分，共計 10 分）1 . 求解山巖壓力的計算理論中，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或襯砌上的壓力稱為圍巖壓力（× ）3圍巖處于塑性變形狀態時，洞室埋置愈深，山巖壓力愈大。（ ）4開挖洞室的影響范圍是 6 倍洞直徑。（ × ）5. 洞室的形狀相同時，圍巖壓力與洞室的尺寸無關。 （ ） 三、問答題 （每小題 5分，共計 20 分）1. 簡述地下洞室開挖引起的圍巖應力重分布及其規律1. 答： 地下洞室開挖引起的圍巖應力重分布及其規律:未開挖前巖體內均為壓應力 ,所以每點均處于擠壓狀態 .地下開挖后洞室周圍

31、巖體就向洞室這個空間松脹,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力為零.在離開洞墮的一定距離處 ,松脹已經很小 ,基本上沒有松脹 ,在該處的徑向應力與原來未開挖的初始應力相等.洞室圍巖中的切向應力則有相反的變化規律 :越接近洞壁的圓 ,徑向移動就越大 （其切向應力增加值越大 ）;而越深入圍巖內部的圓 其徑向移動越小 （其切向應力增加值越小 ）.2何為山巖壓力？按其成因可分為哪幾類？各自用什么方法確定？2答： 把由于洞室圍巖的變形和破壞而作用在支護或襯砌上的壓力稱為山巖壓力。 由于圍巖變形而作用在支護或初砌上的巖壓力稱為變形壓力。稱為變形壓力。 由于圍巖破壞而作用在支護或初砌上

32、的巖壓力稱為變形壓力。稱為松沙壓力。 計算變形壓力的方法：彈塑理論推導出的芬納公式或修正芬納公式。計算松動壓力的方法：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，裂隙不發育的堅硬巖石中，圍巖應力小于圍巖強度無破碎。變形以開挖過程中的彈性變形為主，開 挖結束變形也結束。如果支護，支護上一般無山巖壓力，支護起防止巖石風化或剝落碎塊的掉落。中等質巖的巖體，洞室變形大，還可能有少量破碎，支護上以變形壓力為主，松動壓力為輔。 在破碎和軟弱巖石中，巖體強度低，被切割的很碎，圍巖應力超過巖體強度很多，因此，巖塊在不大的應力作 用就會破壞坍落，在這類

33、巖石中，坍落和松動是產生山巖壓力的主要原因。4. 簡述高壓固結灌漿的施工方法。4. 教材 344 347四、計算題 （每題 10分，共計 40 分）1 埋深 200m處的巖體內開挖一硐徑為 2a=2m圓形斷面隧道，如果巖體中初始地應力為靜水壓力式，并且上覆巖層 的平均容重為2.7 g/cm 3，若隧道周巖的抗剪強度指標 c 0.4 MPa，30 ，試用莫爾 - 庫侖強度條件評價其洞壁的穩定性。 1解：z z x y K0 z洞壁： 1=2z 3=01 3<sin( 穩定 )1 3 2cctg1 3 sin ( 極限平衡 )1 3 2cctg1 3 >sin ( 不穩定 )1 3 2

34、cctg2在地下 50m深度處開挖一地下洞室， 其斷面尺寸為 5m× 5m。巖石性質指標為： 凝聚力 c=200kPa，內摩擦角33 ，3容重 =25kN/m3，側壓力系數 K 0 0.7 。已知側壁巖石不穩，試用太沙基公式計算洞頂垂直山巖壓力及側墻的總的側 向山巖壓力。2解：b2 b1 h0tg 45 2這時，b2r c qK0tgk0tg z1 e b2k0tg bz2 pePke1 htg 2(45o)21 2 o h(2h h0)tg 2(45o2e2 (h h0)tg 2(45o2)2)3某圓形洞室圍巖25 kN/m3，埋置深度 H=160m，洞的半徑 r0=7m。設折減后

35、的凝聚力 c=0.02MPa，31 ，求松動壓力。系數 k1 曲線3解 p0H 25 160 4MPap0 c40.02200 ，則由 31 查圖 6-16 和圖 6-17的曲線得：k1 0.79, k2 1.64所以 pa k1 r0 k2c 0.79 25 7 0.001 1.64 0.02 0.105MPa4.有壓隧洞的最大內水壓力 p =2.8MPa，隧洞（內）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 E1=1.8 × 104MPa，泊松比 1 0.333。巖石的彈性模量 E2 =1.1 × 104MPa，泊松比 2 =0.367

36、。試求：1） 離中心 2.5m 處的襯砌內的應力；2）離中心 3.5m 處的圍巖附加應力。（7-25） ，得：4.解： a=2.3m，b=2.7m， p=2.8MPa。將已知的 E1、E2、m1、m2以及 a和 b值代入式2 2.32 3.33 1 3.33 1 2.72 1 1043.332 1.81043 12.722.323211043.33 1 3.33 2 *323.33* 2.3 2 )所以混凝土襯砌傳給巖石的壓力為：pb p MPa求離中心 3.5m（ r 3.5 ）處的圍巖附加應力：要求襯砌內任何點 （ a r b） 的應力 r 2 b2 a2 prr2b2 a2 p r2 b

37、在襯砌的周界上，當 r a 時，有：a2 b22r、2r22a2.3 pb MPa3.52 pbr MPa則可根據厚壁圓筒的公式計算： p （ 壓應力） a2 b22.5 r 2b2 a2 r 2 p ( 拉應力 )r2 b2 a2 p r2 b2 a2r r a pb2 a2 2 b2r a 22pba當 r b 時，有：rb2a2b2 a2 pb2 a2Winger Tuivasa-Sheck, who scored two tries in the Kiwis' 20-18 semi-final win over England, has been passed fit afte

38、r 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 Charnley's effort in their first pool match against England o

39、n the opening day.Aussie winger Jarryd Hayne is the competition's 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 interest in the tournament so

40、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."I'd give every award back in a heartbeat just to get across the line this weekend," sa

41、id Williams.air up thereWatch mCayman Islands-based Webb, the head of Fifa's anti-racism taskforce, is in London for the Football Association's 150th anniversary celebrations and will attend City's Premier League match at Chelsea on Sunday."I am going to be at the match tomorrow and

42、 I have asked to meet Yaya Toure," he told BBC Sport. "For me it's about how he felt and I would like to speak to him first to find out what his experience was." Uefa has opened disciplinary proceedings against CSKA for the "racist behaviour of their fans" duringCity'

43、;s 2-1 win.The (lack of)Michel Platini, president of European football's governing body, has also ordered an immediate investigation into the referee's actions.CSKA said they were "surprised and disappointed" by Toure's complaint. In a statement the Russian side added: "We

44、 found no racist insults from fans of CSKA."Baumgartner the 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 pre

45、cipitation or humidity and limited cloud cover. The balloon, 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 kilometers) and into the