1、岩石的物理力学性质习题1、某岩样试件，测得容量 ，比重 ，含水量 试求该岩样的孔隙3/9.1cmkg69.2029d比 ，孔隙度 n，饱和度 s 和干容量 。vrd2、某岩样测得其容量 ，天然含水量为 W ，及比重 ，试计算该岩3/2厘 米克 04d71.样的孔隙度 n，孔隙比 ，水下容量 及饱和度 S 。v/r3、设岩石的容量 ，孔隙度 n=2.5%，求其密度及比重。3/05.cmkg4、在岩石力学中，测定岩石的抗拉强度，目前常用的是劈裂法，其计算公式为 S 。拟请证dtPt2明上式。5、三块 立方体试件，分别作倾角为 48，55，64的抗剪强度试验，其施加的最35c大载荷分别为 4.5T,
2、2.8T 和 2T，求岩石的 C、 值，并绘出抗剪强度的曲线图。6、试用莫尔应力圆画出：（1）单向拉伸；（2）纯剪切；（3）单向压缩；（4）双向拉伸；（5）双向压缩7、有一块几何尺寸为 777cm 的石英岩立方体试块。当试块承受 20 吨压力后，试块轴向缩短3了 0.003cm，横向增长了 0.000238cm.试求石英岩试块的弹性模量和泊松比。8、推导马克斯威尔模型应变与时间的函数关系。9、已知石灰岩的比重 ，容重 ，孔隙度 。试23/1048.2cmkg 33/102.cmkg 05n求该岩石的孔隙比，单位体积的岩石孔隙体积，岩石颗粒体积和水的体积。10、有三块几何尺寸 相同的花岗岩试件，
3、在自然状态下称的重量分别为 312.5 克，5337.5 克和 325 克。经过烘干后的恒重分别为 290.4 克，332.1 克和 311.25 克。将烘干试件放入水中后测得孔隙的体积为 0.75 ，0.5 和 0.625 .试求该花岗岩的容重 ，比重 ，孔隙3cm33cm度 ，孔隙比 ，含水量 和饱和度 。nvdWSr11、6 块玄武岩试件，有 3 块几何尺寸是 的立方体试件，破坏时施加最大受压载荷分35c别为 ， ， 。另外 3 块试件，由于加工不准，几何尺寸变为tP401t72tP，破坏时施加最大受压荷载分别为 ， ， ，试求玄武岩的37cm tP704t65tP58单向抗压强度。12
4、、已知大理岩单向抗压强度 ，内摩擦角 ，试计算侧压力为2/80cmkgsc2时，其三轴抗压强度为多少？2/40ckg13、已知岩石的抗剪强度的 C 和 值。试求应力圆与强度曲线的关系，求该岩石的单向抗压强度和单向抗拉强度的表达式。14、已知岩石的单向抗压强度 和单向抗拉强度 。试用应力圆和强度曲线的关系，求该岩石的cStS和 C 的表达式。15、现有一个截面积为 的花岗岩柱，该岩石的凝聚力 ，内摩擦角250m2/0cmkgC，试问该岩柱顶面承受多大荷载才发生剪破裂？3016、分析岩石破坏的基本形式，并说明原因。17、某矿大理岩试验成果如下：其单向抗压强度 ；当侧压力2/10ckgSc时，其破坏
5、时垂直压力为 ；当侧压力232/40cmkg8m，其破坏时垂直压力为 。试问（1）当侧压力为8 21/3ck时，垂直压力 时，其试件是否破坏？（2）当侧压力为232/6ck1/240g时，垂直压力 时，其试件是否破坏？40mg6cmk18、设岩石按库仑准则破裂，问岩石内部要达到何种应力状态才会发生剪破裂？19、将一岩石试件进行三向抗压试验，当侧压 时，垂直加压到232/0ckg试件破坏其破坏面与最大主平面夹角成 60，假定抗剪强度随正应力呈线性变化。2/70ckg试计算：（1）内摩擦角 ；（2）破坏面上的正应力和剪应力；（3）在正应力为零的那个平面上的抗剪强度；（4）假如该试件受到压缩的最大主
6、应力和拉伸最小主应力各位 ，试用莫2/80cmkg尔圆表示该试件内任一点的应力状态？20、设莫尔理论的强度包络线为直线型： 、 为岩石的粘聚力和内摩擦角，试验证：（1）岩石c的强度条件为： ；（2）岩石的单轴抗压强度 与 、 之间的关系式sin231cCtg cSC为： 。)45(Sc结构面的力学性质习题1、某岩石边坡是由闪长岩组成，其抗剪强度指示 ， ，边坡内有一软2/40cmkgCE30E弱结构面 SS,如图。弱面的强度性质： , ,弱面倾角 .为防止2/i i45下滑,而采取加固措施,使边坡岩面获得侧向应力 .试求(1)边坡可能具有的极限抗31ck压强度 ；（2）如果弱面倾角 ，求得的极
7、限抗压强度是增大还是减小？CR 302、已知：岩石的凝聚力 ，内摩擦角 ，主应力 ，求弱2/.cmkgE 30E 23/1.0cmkg面与 夹角 时的抗压强度。345岩体的力学性质习题1、岩体的动力弹性模量与静力弹性模量哪个大？为什么？2、岩石的动力强度与岩石的静力强度哪个大？为什么？3、某均质岩体的纵波波速是 4720m/s，横波波速是 2655m/s，岩石的容量 ，求岩体3/6.2cmg的动弹性模量，动泊松比和动剪切模量。岩石地下工程习题1、求在自重作用下地壳中的应力状态：如果花岗岩 ，泊松比 ，则一公里3/9.2cmg25.0深度以下的应力是多少？2、岩体处于 100m 深，上部岩体的平
8、均容量 ， ，自重应力为多少？当侧压3/5.MT.0力系数 时，自重应力为多少？13、采用应力解除发如何测定岩体的应力，并用示意图表示。4、在 H 米深处有一圆形隧洞，直径为 2a，复盖岩层及围岩为均质各向同性体，岩石容重 ，初始应力场侧压系数 。试写出弹性介质围岩中的应力分量径向应力 及切向应力 的完整表达式。r此外，当围岩中存在塑性区，且用库仑定律做为塑性准则，试将带有弹性及塑性区以及库仑定律图形的上述题目，用曲线形式全部绘出来，设 。1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， ，即 时，31pqp，试证明巷道的顶板和底板将 和 时，会出现拉应力 。性圈厚度 。
9、230d5、圆形洞室，其半径 ，覆盖层厚 H=480m 岩层容重 ,泊松比 ，平mra 3/6.2mT17.0均内摩擦角 ，岩层单轴抗压强度 ，试求算塑性区。302/86ckgSc6、井筒的掘进半径为 4 米，在石灰岩中掘进。若岩石容重 ，泊松比 ，求深3/8.2.度为 400 米，离井筒中心 5 米处岩体的径向应力及切向应力。7、在 H 米深处有一个圆形隧洞，直径为 2a，覆盖层围岩均为各向同性岩体，岩石容重为 ，上覆岩层引起的初始应力场的侧压力系数 ， 为泊桑比，弹性介质围岩中的切向应力表达式：1式中： ，R 为从洞中心到围岩中某一点 2cos)31)(1)(242Ha的距离。试求出在隧洞
10、周边不产生拉应力的条件式；并且当满足此条件时泊桑比 应当大于或等于多少？8、圆形隧道的半径 a=1.5m，埋藏深度 H=100 米，岩石容重 ，泊桑比 。试3/7.1mT2.0绘出 、 处隧道围岩的径向和切向应力，与隧道周边的距离等于多少时才是原岩应力。试02绘应力集中系数图，分析最大应力集中在什么位置。分析应力分布特点是什么？若侧压系数时，应力分布图又如何？9、某矿在散体结构岩体中掘进一条巷道，巷道跨度 ，岩石的坚固性系数即普氏系数ma42f=3，容重 。拟采用锚杆支护，锚杆钢材的许用拉应力 ，钢材与3/5.2mT 2/40cmkgt砂浆的许用粘结力 ；试求:(1)选取锚杆的直径；（2）计算
11、锚杆的全长；（3）计/0ckgC算锚杆的间距。10、某矿掘进一条半径 R=2 米的圆形巷道，其深度 H=800 米，上部岩层为泥质页岩，其计算指标如下：粘聚力 ，内摩擦角 ，喷射混凝土的单轴抗压强度 ，2/3.5MT4i 2/150cmkgSc试设计锚杆的直径 d。36、某竖井通过厚度为 180 米的表土层，该井筒直径为 5 米。在深度 55 米以下有厚度为 30 米的砂质粘土层，如图，其容重 ，内摩擦角 ，复盖土的平均容重近似地取为3/80.1mn 14，求该土层作用在井壁的主动土压力。3/85.1mT11、某巷道在散体结构的岩体中掘进。已知巷道的跨度 2a=4.0m。根据室内岩石物理力学试验结果测定，岩石的单向抗压强度 ，岩石的容重 。由于岩体裂隙比较发育，2/360ckgSc3/2.mT需采用锚杆支护。现选用钢材作为锚杆，其直径 d=25mm，钢材的许用拉应力 ，2/60cmkgt钢材与砂浆的粘结力 。试计算该锚杆的长度 L 和间距 L 值等于多少？2/cmkC
