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1、11.有一节理面,其起伏角 i=10,基本摩擦角 1=35,两壁岩石的内摩擦角 2=40,C=10Mpa,作此节理面的强度线。解:应力较小时:)1tan(i应力教大时:)2tan( c2.岩体中有一结构面,其摩擦角, , 岩石内摩擦角 ,内聚力 35s0sc 48e,岩体受围压,受最大主应力,结构面与MPace10MPa1032MPa451方向夹角为 45 度,问岩体是否沿结构面破坏?岩体是否破坏?1解:结构面的抗剪强度方程为: 7 . 035tan岩石的的抗剪强度方程为: 1011. 148tanC莫尔应力圆的中,结构面与作用面夹角为 45 度,则该面上的应力状态为:1MPa5 .27245
2、10 231MPa5 .1721045 231该点(27.5,17.5)与结构面的抗剪强度的位置关系为:0.727.5=19.2517.5 即抗剪能力大于剪应力,岩体不从结构面破坏。莫尔应力圆与岩石的的抗剪强度曲线的位置关系为:从圆心(27.5,0)向岩石的的抗剪强度曲线作垂线距离为:距离大于半径,所以岩体处于稳定状态。5 .1718 111. 1105 .2711. 122 d23 在大理岩中,存在着一个与主应力夹角为 角的节理面,节理面的摩擦角为 ,内聚力为 0,求岩体1沿节理面发生滑动的应力状态。解:方法 1 用莫尔圆与抗剪强度曲线的位置关系如图:2)2180sin(2sin3131 得
3、: tan)tan(31方法 2:节理的抗剪强度曲线为:tantan c与主应力夹角为 角的节理面上的应力状态为:1)90(2cos223131将其带入得:)90(2sin231tan)90(2cos22)90(2sin2313131)2sin(2sin23131得: tan)tan(314 在大理岩中,已经找到一个与主应力 作用面成 角的节理面。对原有节理面设 ,摩擦角为 ,问该岩体重新开始滑动需要的应力状态。解:由图可知:沿节理面滑动的准则由 OD 代表,引起滑动的应力状态由应力圆 ADB 表示。与 作用面成 角的节理面对应于 D 点, ,在 中应用正弦定理:3利用 的关系得:最后得: 上
4、式就是与 作用面成 角的节理面重新开始滑动所需的应力状态;在图(220)中,RQ 代表完整岩石的剪破裂线,由图可知在 DE 范围内的截面,虽然超过了 OD 线,但是尚未达到 RQ 线,故并未产生破裂。5、有一组节理,其倾角为,节理面上总应力状态下的凝聚力为,内摩擦角为,孔隙水压力,jciwp岩体内大主应力为垂直方向,试推导节理面上达到极限平衡时所满足的公式。解:jCtan将2cos)(21)(213131带入得:2sin)(21310 jjjjccos)cos(sin)sin(cos31代入上式求 pwwp1 1wp3 36、体内有一组节理,其倾角为,节理面上的有效凝聚力为,有效内摩擦角为,孔
5、隙水压力,jciwp岩体内大主应力为垂直方向,设水平面夹角,kPa,垂直应力o50o35j100jckPa。在这岩体内开挖一个洞室,必须对边墙施加 150kPa 的水平压力才能使边墙稳定,试推1000y算节理面上的孔隙水压力。wp解: :jCtan将2cos)(21)(213131带入2sin)(2131带入wwpp100011wp15037、证明单轴抗压强度。 NcRC2解: 在公式中,当时, NcN23103cR1NcRC28、某种岩体中存在一个与最大主应力方向夹角为的裂隙面,已知该裂隙面的内摩擦角为、内聚1j力为,试求岩体沿着该裂隙面滑动破坏的极限应力状态。cj解:0 jjijccoscossinsincos31