岩体力学考试专用复习资料(2)

b为齿面摩擦角；i为结构面的起伏角。

(2)当 较大时： tan C

C、 为结构面壁面的内摩擦角和内聚力。

由上述两等式可以求得：

C I 16.98MPa

tan b i tan

c 80kPa，内摩擦角 6．在图中,坡高 滑面AC上的粘结力H 15m, 400, 600,

FS。 25kN/m3，求此边坡的稳定系数 310岩体容重

7．拟在地表以下1500米处开挖一水平圆形洞室，已知岩体的单轴抗压强度 σc=100Mpa， 岩体天然密度ρ=2.75g/cm3，岩体中天然应力比值系数λ=1，试评价该地下洞室开挖后的稳定性。

解： v h gh 2.75 10 1500 1000 41.25MPa 1

在 时， 3 v c

3 所以，地下洞室开挖后稳定

8.在地表以下200米深度处的岩体中开挖一洞径2R0=2米的水平圆形隧洞，假定岩体的天然应力为静水压力状态(即λ=1)，岩体的天然密度ρ=2.7g/cm ，试求： (1)洞壁、2倍洞半径、3倍洞半径处的重分布应力；

(2)根据以上计算结果说明围岩中重分布应力的分布特征；

(3)若围岩的抗剪强度Cm=0.4，υm=30°，试评价该洞室的稳定性； (4)洞室若不稳定，试求其塑性变形区的最大半径（R1） 解：（1）地表下200m处岩体的铅直应力： v gh =5.290 MPa 岩体处于静水压力状态，λ=1， h =5.290 Mpa 根据重分布应力公式： 洞壁处 r =0 Mpa =（3- ）σV = 10.584 Mpa =0 Mpa r 2倍洞径处 r =3.969 Mpa =6.615 Mpa r =0 Mpa 3倍洞径处 r =4.704 Mpa =5.88 Mpa r =0 Mpa

（2）从以上结果可知：随着洞壁距离r增大，径向应力 逐渐增大，环向应力 始终为0。 剪应力 r r 逐渐减小，

m m2oo

1 tan(45 ) 2Ctan(45 （3）围岩的强度为 ) 将 r 带入公式得： 3m

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1 rtan2(45o m) 2Cmtan(45o m)=1.386 Mpa＜ =10.584 Mpa

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故该洞室不稳定，发生破坏。

（4）由修正芬纳-塔罗勃公式：

1 sin m

( 0 Cmcot m)(1 sin m) 2sin m

R1 R0

p Ccot imm

带入数据得， R1=2.196 m

即塑性变形区的最大半径为2.196m。