《岩石力学》复习资料
1.1 简述岩石与岩体的区别与联系。
答：岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体，力学性质可在实验室测得；岩体是指由背诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面切割的岩块组成的集合体，力学性质一般在野外现场进行测定，因此更接近岩体的实际情况，反映岩体的实际强度。
1.2 岩体的力学特征是什么？
答：（1）不连续性：岩体受结构面的隔断，多为不连续介质，但岩块本身可作为连续介质看待；
（2）各向异性：结构面有优先排列位向的趋势，随着受力岩体的结构趋向不同力学性质也各异；
（3）不均匀性：结构面的方向、分布、密度及岩块的大小、形状和镶嵌状况等在各部位都很不一致，造成岩体的不均匀性；
（4）岩块单元的可移动性：岩体的变形破坏往往取决于组成岩体的岩石块单元体的移动，这与岩石块本身的变形破坏共同组成岩体的变形破坏；
（5）力学性质受赋存条件的影响：在一定的地质环境中，岩体赋存有不同于自重应力场的地应力场、水、气、温度以及地质历史遗留的形迹等。
1.3 岩石可分为哪三大类？它们各自的基本特点是什么？
答：（1）岩浆岩：由岩浆冷凝形成的岩石，强度高、均匀性好；
（2）沉积岩：由母岩在地表经风化剥蚀后产生，后经搬运、沉积和结硬成岩作用而形成的岩石，具有层理构造，强度不稳定，且具有各向异性；
（3）变质岩：由岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受高温、高压及化学活动性流体的影响发生变质而形成的岩石。力学性质与变质作用的程度、性质以及原岩性质有关。
1.4 简述岩体力学的研究任务与研究内容。
研究任务：①建模与参数辨别；②确定试验方法、仪器与信息处理；③现场测试；④实际应用；
研究内容：①岩石与岩体的物理力学性质（岩石的物质组成和结构特征，岩石的物理、水理性质，岩块在不同应力状态作用下的变形和强度特征，结构面的变性特征和强度参数的确定等）；②岩石和岩体的本构关系（岩块的本构关系，岩体结构面分类和典型结构面本构关系，岩体的本构关系）；③工程岩体的应力、变形和强度理论（岩体初始应力测量及分布规律，岩体中应力、应变和位移计算，岩体破坏机理、强度理论和工程稳定性维护与评价）：④岩石（岩块）室内
实验（室内实验是岩石力学研究的基本手段）；⑤岩体测试和工程稳定监测（岩体原位力学实验原理和方法，岩体结构面分布规律的统计测试，岩体的应力、应变、位移检测方法及测试数据的分析利用，工程稳定准则和安全预测理论与方法）。
1.5 岩体力学的研究方法有哪些？
研究方法是采用科学实验、理论分析与工程紧密结合的方法。 ①对现场的地质条件和工程环境进行调查分析，掌握工程岩体的组构规律和地质环境；
②进行室内外的物理力学性质试验、模型试验或原型试验，作为建立岩石力学的概念、模型和分析理论的基础。
③按地质和工程环境的特点分别采用弹性理论、塑性理论、流变理论以及断裂、损伤等力学理论进行计算分析。
2.1 名词解释
（1）岩石的质量指标（RQD ）：大于10cm 的岩心之和与钻孔总长度的比率。
（2）孔隙比：孔隙的体积与固体的体积之比，c
v V V e =
； （3）孔隙率：孔隙的体积与试件总体积之比，V V n v =； （4）吸水率：岩石吸入水的质量与固体质量之比，%100?-=c
d d γγγω； （5）风化指标：包括软化系数（表示抗风化能力的指标，是试件干燥单轴抗压强度与饱和单轴抗压强度的比值，cd cc R R =
η，越小表示岩石受水的影响越大）和岩石耐崩解系数（试件实验前的质量与试验后残余质量的比值，s r c m m l =
2）； （6）膨胀指标：包括自由膨胀系数（岩石在无任何条件下，浸水后产生的膨胀变形尺寸与原尺寸的比值，包括轴向自由膨胀率%100??=h h V h 和径向自由膨胀率%100??=d
d V d ），岩石的侧向约束膨胀率（将具有侧向约束的试件浸入水中，使试件仅产生轴向变形而求得的膨胀率%1001??=
h h V hp ）以及膨胀压力（岩石浸水后，使试件保持原有体积所需施加的最大压力）；
（7）渗透性：在一定的水压作用下，水穿透岩石的能力。反映了岩石中裂隙向相互连通的程度，用达西定律描述：x x A dx
dh K Q =，其中
dx
dh 表示水头变化率。 2.2 简述岩石的孔隙比与孔隙率的联系。
答：孔隙比（e ）是指孔隙的体积与固体的体积之比，孔隙率（n ）是指孔隙的体积与试件总体积之比，其关系为：n
n e -=1。 3.1 简述岩柱劈裂破坏机理。
答：岩柱受压时，轴向趋于缩短，横向趋于扩张，是张拉破坏。当试件两端面无摩擦力时，若试件受到轴向压缩，试件横向自由扩张，其中的张拉应力使试件产生平行于轴线的垂直裂缝，呈柱状劈裂破坏。
3.2 刚性试验机的工作原理是什么？
答：刚性试验机（K m ≧K s ），由于试验机释放能ΔEm 小于ΔEs ，
需要继续加载才能使试件产生新的位移，因此，保持峰值强度后的试验平稳进行，并记录下岩石峰值强度后的应力-应变曲线，即刚性试验机的工作原理。
3.3 什么是环箍效应？列举在单轴压缩中克服它的措施。
试件受压时，由于轴向趋于缩短，横向趋于扩张，而试件和压板间的摩擦约束作用则阻止其扩张，在试件端面部分形成了一个箍的作用，这一作用随着远离承压板而逐渐减弱，即环箍效应。
措施：在试件与压板间插入刚度与试件匹配、断面尺寸与试件相同的垫块；润滑试件端部；加长试件。
3.4 简述抗剪试验及裂隙法试验的试验要点。
【抗剪试验】
试验要点：如图，将按一定的精度要求加工好的立方体（5×5×5cm ）岩石试件，放入钢制楔形角模内；再将夹有试件的角模放在试验机上缓慢加压至破坏，并记录下极限荷载P 。
试验关键技术：保持角模整体平衡、稳定，防止偏心荷载，使试件按预定的剪切面剪断；在加载过程中，角模会产生水平位移，为减少角模与试验机压板之间的摩擦力，在两者之间放滾柱板；角模的倾角α（试件剪断面方向角），不能太小也不能太大，一般在30°~70°。
【裂隙法试验】
实验要点：如图，用一个实心圆柱形试件，使它承受径向压缩荷
载至破坏，再利用弹性理论推算出岩石的抗拉强度。钢丝直径为5mm ，作用为将试验机压板荷载转化为线性荷载传递给试件。试件尺寸为直径d =50mm ，长度t =25mm 。此时，试件的单轴抗拉强度dt
P t πσ2=。 实验关键：严格对中，为防止试件承受偏心荷载，要求钢丝垫条平行于试件轴线，上、下两钢丝的连线为试件的直径，保证破裂面通过试件的直径。
3.5 简述摩尔-库伦曲线的制作方法。
答：摩尔曲线制作方法：①在σ-τ平面上，做一组不同应力状态下（包括单轴抗拉和单向抗压）的极限应力圆；②找出各应力圆上的破坏点；③用光滑曲线连接个破坏点，这条光滑曲线就是极限莫尔应力圆的包络线，即莫尔准则曲线。
库伦曲线的制作方法：作一系列不同倾角α的压剪试验，并由式
（1）计算出不同倾角的破坏面上的正应力σ和剪应力τ；再在σ-τ平面描点作出强度准则曲线，或用数理统计方法确定其方程。通常由抗剪试验得出的强度曲线是一条弧形曲线，一般把它简化为直线，即得到式（2）所示的强度准则。
）
（αασsin cos f A P +=（1） ）
（αατcos sin f A P
-= c +=?στtan （2） 3.6 影响岩石强度的主要因素有哪些？
答：（1）承压板的影响：①试件端面的摩擦力约束了试件端面附近的横向变形；②承压板与试件的刚度不匹配造成两者变形的不协调。
（2）试件尺寸及形状的影响：①形状：圆形不易引起应力集中并且容易加工；②尺寸：试件的强度随尺寸的增加而减小；③高径比：高径比越大试件抗压强度越低。
（3）加载速率的影响：岩石的单轴抗压强度随加载速度增大而增大。
（4）环境影响：①含水量：含水量越大强度越低，且岩石越软影响越明显；②温度：常温下温度的影响不明
显，超过180℃，温度越高强度越小，380℃左右时强度急剧下降。
（5）层理结构的影响：岩块的抗压强度因受力方向不同而有差异，层理显著的沉积岩差异更明显。
3.7 简述单向压缩下的岩石全过程应力应变曲线的特征。
答：岩石应力－应变全过程曲线只有在刚性试验中才能做出，如图所示，典型岩石应力－应变全过程曲线一般可以分为5个阶段来描述其性质：
①OA阶段，通常被称为压密阶段。其特征是应力－应变曲线呈上凹型，即应变随应力的增大而减小，形成这一特性的主要原因是：存在于岩石内部的微裂隙在外力作用下发生闭合所致。
②AB阶段，弹性变形阶段。这一阶段的应力－应变曲线基本呈直线。
③BC阶段，塑性变形阶段。当应力值超出屈服应力之后，随着应力的增大曲线呈下凹状，明显的表现出应变增大（软化）的现象。进入了塑性阶段，岩石将产生不可逆的塑性变形。同时ε1，ε3应变速率将同时增大但最小主应变的应变速率ε3的增大表现得更明显。
④CD阶段，为应变软化阶段。虽然此时已超出了峰值应力，但岩石仍具有一定的承载能力，而这一承载力将随着应变的增大而逐渐减小，表现出明显的软化现象。
⑤D点以后为摩擦阶段。它仅表现了岩石产生宏观的断裂面之后，断裂面的摩擦所具有的抵抗外力的能力。
3.8 试说明岩石流变三阶段的特点。
答：岩石的蠕变是指在恒定的压力作用下应变随时间的增长而增长的特性；
岩石的蠕变特性可分为三阶段来描述：
①初始蠕变阶段（AB段）,在此阶段存在瞬时弹性阶段和弹性后效等特性。
②稳定蠕变阶段（BC段），在此阶段存在瞬时弹性变形，弹性后
效和粘性流动（永久变形）
③加速蠕变阶段（C点以后），又称破坏蠕变阶段或非稳定蠕变阶段，一般过了C点以后岩石破坏（失稳）不可避免。
3.9 蠕变力学模型（两元件）的结构关系推导过程。
答：（1）马克斯韦尔模型（M体）
马克斯韦尔模型是由虎克体（弹簧）和牛顿体（阻尼器）串联组成。M=H-N。
蠕变曲线松弛曲线弹性后效和粘性流动
静力平衡条件：
2
1
σ
σ
σ=
=变形协调条件：2
1
ε
ε
ε+
=本构关系：η
σ
σ
ε+
=
?
E
蠕变方程：t
Eη
σ
σ
ε+
=0松弛方程：）
（
）
（
t
E
e t
E
η
σ
σ
ση-
=
=-exp
exp
粘性流动：const
t=
=
1
η
σ
ε
流变特征瞬变蠕变松弛
弹性后效
粘性流动
M体有有有无有
（2）开尔文模型（K体）
开尔文模型是由弹簧和阻尼器并联组成。K=H|N。
蠕变曲线松弛曲线弹性后效和粘性流动
静力平衡条件：
2
1
σ
σ
σ+
=变形协调条件：2
1
ε
ε
ε=
=本构方程：?
+
=ε
η
ε
σE
松弛方程：const
=
σ
蠕变方程：?
?
?
?
?
?
??
?
?
?
?
-
-
=t
E
Eη
σ
εexp
1
0弹性后效：
()??
????--=11exp t t E
ηεε
流变特征
瞬变 蠕变 松弛 弹性后效 粘性流动 K 体 无 有 无 有 无
（3）宾厄姆模型（B 体）
宾厄姆模型是由滑块（圣维南体St V ）和阻尼器并联组成。B=N|St V 。
蠕变与粘性流动曲线
静力平衡条件：21σσσ+= 变形协调条件：21εεε==
本构关系：?????=+==?）（）（f f f 220σεησσε<
蠕变方程：?????=-==）（）（f t f f 2020σ
ησσσε< 粘性流动：??
???=-====）（）（f t f f 2101210σησεεσεε 流变特征 瞬变 蠕变 松弛
弹性后效 粘性流动 N|St V 体 σ2＜f
无 无 无 无 无 σ2=f 无 有 无
无 有
3.10 莫尔—库仑准则提出机理是什么？掌握其推导、图解、主应力表示方法。
答：（1）提出机理：岩石的破坏属于压剪破坏，在破坏面上，剪切破坏力的一部分用来克服与正应力无关的粘结力，使材料颗粒间相脱离；另一部分用来克服与正应力成正比的摩擦力，使面间发生错动而最终破坏。
（2）图解：
（3）推导：若破坏面的倾角为α，则其上的上的正应力
）
（αασsin cos f A P +=剪应力）（αατcos sin f A
P -=，将其简化为直线，即得到?στtan +=c 的强度准则。
（4）主应力表示：若某点有一个斜面正好处于极限破坏状态，则该点应力圆与强度直线相切。由图的三角关系可以得出31sin 1sin 1sin 1cos 2σ????σ-++-=c 。 3.11 格里菲斯准则的基本思想是什么？
答：在脆性材料内部存在着许多随机分布的，相互独立的微裂纹。在外力作用下，当微裂纹尖端处的变形达到某极值时，裂纹产生扩展、连接、贯通等现象，最终导致材料的破坏。其中有一个方向的裂纹最有利于破裂，在外力作用下，首先在该方向裂纹的尖端张拉扩展。
4.1 名词解释
（1）结构面：是岩体中的软弱面，是断层、节理、褶皱的统称。是在岩体形成的漫长地质作用过程中，形成并不断发育的地质界面，是一种不连续面。
（2）扩容：指岩体在压、剪应力状态下体积增大的现象。发生在剪切滑移和膨胀性软弱岩体产生变形时。在齿状接触的结构面中，当结构面沿齿斜面上升时，其上部的岩体会隆起，体积增大，称为剪胀现象；而当结构面沿齿斜面下降的方向滑移时，滑动面以上的岩体会产生沉降，体积缩小，扩容为负，称为减缩现象。
4.2 简述结构面分类及其特征指标。
答：（1）按地质成因分类：原生结构面、构造结构面和次生结构面。
（2）按结构面的破坏属性分类：分为单个节理、节理组、节理群、节理带以及破坏带或糜棱岩五大类型。
（3）按结构面的分布规模分类：相对分类是相对于工程的尺度和类型对结构面的规模进行分类，可分为细小、中等、大型三类；绝对分类只考虑了结构面的延伸长度和破坏带的宽度，将结构面分为五级。
4.3 简述结构面的切向、法向变形特性。
答：【切向变形】
（1）τ-Δu 曲线。结构面的切向变形不仅与受力状态有关，而且与结构面的粗糙度、结构壁强度、充填状态等多种因素有关。按结
构面的破坏属性，变形曲线可以分为四类。
有充填结平面接触无充填齿状接触
部分充填齿状接触软弱式接触
①有充填结平面接触。结构面之间被胶结物质充填，初始抗剪强度较大，充填物被剪坏后，接触面变为平面接触，抗剪强度迅速下降至残余强度。此时，初始强度即为最大强度，由充填物质的抗剪强度决定，而残余强度受充填物质的颗粒级配、结构壁的强度和形态等因素的影响。
②无充填齿状接触。随着剪应力的增加，上下接触面逐渐进入起伏齿接触，结构面出现向上（剪胀）或向下（剪缩）的位移，当部分起伏齿被剪坏时，达到初始强度。随着位移的增加，起伏齿被剪坏的面积逐渐增大，受剪面积逐渐减小并产生应力集中，直至剪切面缩小至足以使起伏齿全部被剪坏，达到最大强度，结构面变成平面接触进入残余变形阶段。
③部分充填齿状接触。结构面内有部分充填物质，当充填物质被剪坏时，结构面达到初始强度并开始进入齿状接触，以后的变形同无充填齿状接触，并出现二次强化现象。
④软弱式接触。结构面两壁岩石比较软弱，没有起伏齿状剪坏现象，但显示出明显的塑性变形，并伴随强化现象。其强度随位移的增加而增加，直至塑性破坏。
（2）扩容现象。指岩体在压、剪应力状态下体积增大的现象。发生在剪切滑移和膨胀性软弱岩体产生变形时。在齿状接触的结构面中，当结构面沿齿斜面上升时，其上部的岩体会隆起，体积增大，称为剪胀现象；而当结构面沿齿斜面下降的方向滑移时，滑动面以上的岩体会产生沉降，体积缩小，扩容为负，称为减缩现象。
【法向变形】
岩体的结构面一般是粗糙的，开始为点或线接触，当承受垂直于结构面的压力时，经挤压后，局部破碎或劈裂，逐渐变为面接触，并继续产生压缩变形；当超过极限之时，其变形将会传递给结构体。 ①开始时随着法向应力的增加，结构面闭合变迅速增长，σ-u 曲线呈上凹形；
②随应力σ的不断增大，σ-u 曲线逐渐变陡，趋向各自的渐近线u =V mc ，因为只要岩齿不被完全剪平，两接触面不可能完全接触，故V mc 一般小于结构面厚度e 。
③当法向应力大于岩块的极限抗压强度的三分之一时，含结构面岩体试件的变形由以结构面的闭合为主，转变为以岩块的弹性变形为主。
④结构面的应力-位移曲线与结构面的类型及岩壁性质基本无关，属于非线性曲线，可以拟合为双曲线或指数曲线。
4.4 结构面的强度指标有哪些？
答：（1）平直结构面
强度条件：摩擦角为结构面的内聚力和内和，w w w w C C ??στtan += 最易破坏方向：245w m ?θθ+
==
（2）齿状结构面
①规则齿状结构面
强度条件：）（i w +=?στtan
双线性准则：
，剪齿效应）（，爬坡效应）
）（（T T tan tan σσ?στσσ?στ≥+=≤+=r r w C i w
w r T i C ??σtan tan -+=）（ ②不规则齿状结构面-复杂不表
巴顿准则、莱旦尼准则。（JRC-结构面粗糙系数、JCS-结构壁抗压强度）
（3）非贯通结构面-复杂不表
由裂隙面和非贯通的岩桥组成。引入结构面的连续性系数K 1。
（4）充填物的影响
①颗粒级配。随着粗颗粒的增加，脆性变形增加，峰值强度逐渐增大，峰值强度后，过渡到理想塑性状态。
②厚度。充填物较薄时，随厚度的增加摩擦因数迅速降低，内聚力开始时迅速升高，升到一定值后又逐渐降低；当充填物厚度达到临界厚度后，摩擦因数和内聚力都趋于某一稳定值，此时结构面强度主要取决于充填夹层的强度。
③充填程度。充填程度越小，结构面抗剪强度越高。
4.5 结构面的力学效应分析（结构面倾角与强度的关系）。 答：（1）当β→φw 或β→90°时，岩体不可能沿结构面破坏，即
结构面的存在不会削弱岩体的强度。
（2）岩体最大强度为完整岩石强度，其破坏面与主平面的夹角245max ?
β+= ；岩体最小强度为结构面的最小强度，其破坏面与主平面的夹角245min w
?β+= 。
（3）造成岩体强度削弱的结构面倾角范围：βmin ＜β＜βmax 。
（4）当β＜βmin 或β＞βmax 时，岩块先发生破坏，岩体强度等于
岩块强度；当βmin ＜β＜βmax 时，节理（结构面）先发生破坏，岩体
强度小于岩块强度；当β＝βmin 或β＝βmax 时，岩块和节理（结构面）
同时破坏，岩体强度等于岩块强度。
（5）岩体强度曲线
4.6 岩体的变形模量的表达方式及测量方法？
答：岩体变形模量是反映岩体变形特征的力学参数，定义为：e p m E εεσ+=
，其中εp +εe 为岩体在压应力σ作用下产生的总应变，εp 为永久应变，εe 为弹性应变，E m 为岩体的变形模量，是σ-ε曲线的
割线斜率。
测量方法：承压板法、钻孔变形法、狭缝压力枕法、岩体变形参数估算法。
5.1 简述工程岩体分类的目的及原则。
答：目的：①为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提
供必要的基本依据；②便于施工方法的总结，交流，推广；③便于行业内技术改革和管理。
原则：①有明确的类级和适用对象；②有定量的指标；③类级一般分五级为宜；④分类方法简单明了，数字便于记忆和应用；⑤根据适用对象，选择考虑因素。
5.2 影响围岩分类的主要因素有哪些？
答：（1）岩石强度。岩石强度是岩体固有承载能力天然属性。表示岩石强度的参数常由实验测定，包括岩石的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度。
（2）岩体的完整性。岩体的完整性取决于岩体内结构面的空间分布状态、分布密度、开度、充填状态以及充填物质的特征性因素。直接影响岩体工程质量的优劣和工程围岩的整体稳定性。风化作用也是影响岩体完整性的重要因素，目前只能定性描述。
（3）水的影响。水的影响表现在：①使充填物的物理力学性质劣化；②减少岩体内的有效应力，降低了岩体的抗剪强度，改变了岩体中的应力场和破坏机理。
（4）地应力。
（5）工程围岩的稳定性。工程围岩分类中，通常用岩体工程的自稳时间和工程顶部的沉降来反映工程的稳定性。
5.3 几种典型的分类方法。
答：（1）单因素分类。①按岩块的单轴抗压强度分类（5类）；②按岩体波速分类（7类，完整性系数：弹性波在岩体中传播速度与在岩块内传播速度比值的平方2
???? ??=pr pm v v K ；③按岩石质量指标（RQD ）分类（5类）；④按巷道围岩稳定性分类（9类）。
（2）多因素分类。
①Q 分类（逐渐变好）
SRF
J J J J RQD Q w a r n ??= RQD-岩体的质量指标，J n -岩体裂度影响系数；J r -结构面粗糙度影
响系数；J a -结构面岩壁强度降低系数；J w -地下水影响系数；SRF-应
力折减系数。
②岩体力学分类法（逐渐变差）
RMR=R 1+R 2+R 3+R 4+R 5+R 6
RMR-岩体质量分类值；R 1-岩石抗压强度；R 2-岩体质量指标；R 3-结构面间距；R 4-结构面状态；R 5-地下水状态；R 6-修正指标。
5.4 简述我国工程岩体分级的基本方法。
答：我国两种代表性的分类方法是：煤炭系统围岩分类（五类，
质量由最好过渡到最差）和公路隧道围岩分类（六类，质量由最好过渡到最差）。
首先以岩石单轴饱和抗压强度和岩体完整性指标为基本参数，按给定的经验公式计算岩体的基本质量指标；再考虑地下水、结构面、原岩原应力等因素对岩体质量的影响，修正岩体基本质量指标，将修正后的掩体质量指标作为定量指标，结合定性描述，将岩体质量分为五级；最后给出了各类岩体的力学性质参数，描述了各类岩体工程的自稳能力。
质量指标：BQ=90+3σc +250K v （σc -岩石单轴饱和抗压强度；K v -岩体完整性系数）
若σc ＞90+250K v ，取σc =90+250K v ；若K v ＞0.4+0.04σc ，取K v =0.4+0.04σc 。
质量修正指标：【BQ 】=BQ-100（K 1+K 2+K 3）（K 1-地下水影响修正系
数；K 2-主要软弱结构面产状影响修正系数；K 3-原岩应力状态影响修
正系数）。
6.1 岩体的初始应力包括哪些？
答：岩体初始应力是指岩体在天然状态下所存在的内在应力，又称为地应力。主要包括自重应力和构造应力。
6.2 岩体初始应力的计算方法。
答：（1）自重应力：①海姆公式：原岩处于静水压力状态。H z y x γσσσ===；②金尼克公式：地表为水平面，地下岩体为弹性体，其垂直应力等于上覆岩体的自重，H z z y x λγλσσμμ
σσ==-==1
（2）构造应力。由于地质构造运动而产生的应力为地质构造应力，地质构造应力
在空间上的分布规律为地质构造应力场。
6.3 简述水压致裂法的原理与特点。
答：原理：通过液压泵向钻孔内拟定量测深度加液压将孔壁压裂，测定压裂过程中的各特征点压力及开裂方位，然后根据测得的压裂过程中泵压表的读数，计算测点附近岩体中地应力大小和方向。压裂点上下用止水封隔器密封，其结构如图1所示。水压致裂过程中泵压变化及其特征压力示于图2所示。
图1 水压致裂法示意图图2 压裂过程中泵压
变化及特征压力
①P0－岩体内孔隙水压或地下水压力；②P b－注入钻孔内液压将孔壁压裂的初始压裂压力；③P s－液体进入岩体内连续地将岩体劈裂的液压，称为稳定开裂压力；④P s0－关泵后压力表上保持的压力，称为关闭压力。如果围岩渗透性大，该压力将逐渐衰减；⑤P b0－停泵后重新开泵将裂缝压开的压力，称为开启压力。
特点：①设备简单。只需用普通钻探方法打钻孔，用双止水装置密封，用液压泵通过压裂装置压裂岩体，不需要复杂的电磁测量设备。
②操作方便。只通过液压泵向钻孔内注液压裂岩体，观测压裂过程中泵压、液量即可。
③测值直观。它可根据压裂时泵压（初始开裂泵压、稳定开裂泵压、关闭压力、开启压力）计算出地应力值，不需要复杂的换算及辅助测试，同时还可求得岩体的抗拉强度。
④测值代表性大。所测得的地应力值及岩体抗拉强度是代表较大范围内的平均值，有较好的代表性。
⑤适应性强。这一方法不需要电磁测量元件，不怕潮湿，可在干孔及孔中有水的条件下试验，不怕电磁干扰，不怕震动。
6.4简述应力解除法的原理。
答：原理：当需要测定岩体中某点的应力状态时，人为地将该处的岩体单元与周围岩体分离，此时，岩体单元上所受的应力将被解除。同时，该单元体的几何尺寸也将产生弹性恢复。应用一定的仪器，测定这种弹性恢复的应变值或变形值，并且认为岩体是连续、均质和各向同性的弹性体，于是就可以借助弹性理论的解答来计算岩体单元所受的应力状态。
应力解除法按测试深度可以分为表面应力解除法、浅孔应力解除法及深孔应力解除法。按测试变形或应变的方法不同，又可分为孔径变形测试法、孔壁应变测试法及钻孔应力解除法。
6.5 岩体初始应力状态分布的主要规律有哪些？
答：（1）岩体初始应力场是一个非稳定应力场。岩体初始应力绝大部分是以水平应力为主的三向不等压的空间应力场，三个主应力大小和方向随时间和空间变化而变化，是一个非稳定的应力场。
（2）实测垂直应力基本上等于上覆岩体重量。σv=0.027H。
（3）水平应力普遍大于垂直应力。两个水平应力的平均值与垂直
应力的平均值定义为侧压力系数，侧压力系数一般为0.5~5.0，大多数为0.8~1.5。
（4）侧压力系数与深度的关系。关系不固定，不同地区有所差异。
（5）两个水平应力的关系σhx /σhy 一般为0.2~0.8，大多数为
0.4~0.7。
7.1 名词解释
（1）围岩：由于人工开挖使岩体的应力状态发生了变化，应力状态被改变了的岩体叫围岩。
（2）二次应力状态：应力重分布后，无支护状态下岩体的应力状态。
（3）围岩压力：（狭义）围岩和支护为独立的两个体系，围岩作用于支护上的压力称为围岩压力；（广义）支护与围岩是一个共同体，二次应力的全部作用力视为围岩压力。
7.2 简述塑、弹性区应力分布特点。
答：当围岩进入塑性状态时，σθ的最大值从硐室周边转移到弹、
塑性区的交界处。随着向岩体内部延伸，围岩应力逐渐恢复到原岩应力状态。由于塑性区的出现，切向应力σθ从弹、塑性区的交界处到
硐室周边逐渐降低。塑性区外圈（2区）是应力高于初始应力的区域，它与围岩弹性区中应力升高部分（3区）合在一起称作围岩承载区；塑性区内圈（1区）应力低于初始应力的区域称作松动区。松动区内应力和强度都有明显下降，裂隙扩张增多，容积扩大，出现了明显的塑性滑移，原岩应力区（4区）未受到开挖影响，岩体仍处于原岩应力状态。
7.3 解释塑性区对弹性区的支护作用。 答：洞室周边的位移公式：200
0)cot (2sin p R C p GR u ??+=，故，硐室塑性位移与塑性区半径的平方及远场应力成正比。
7.4 λ=1时弹、塑性应力分析开挖引起的围岩位移的计算。 答：塑性区 开挖前：r P E
u ）（μμ21100-+=
开挖后：?????
?+-+=2200211r R r P E u ）（μμ 开挖引起的位移：22001r
R P E u μ+=? 弹性区 开挖前：r P E
u ）（μμ21100-+=
开挖后：r R E r R r P E u p R p 222001211σμμμ+-????????+-+=）（ 开挖引起的位移：）（2202R 00-1r
R P E u σμ+=? 7.5 围岩压力分为哪几类？影响围岩压力的主要因素有哪些？
答：（1）分类：①松动压力。又称塌落围岩压力，是指松动的岩体或施工爆破所破坏的岩体作用在支护结构上的压力，即为部分岩石的重量直接作用在支护结构上的压力；②塑性变形压力。阻止围岩塑性变形时作用在支护上的压力；③冲击压力。岩体中的能量突然释放（岩爆）所形成的压力；④膨胀压力。围岩膨胀所形成的压力。
（2）影响因素。地质方面（自然属性）：①完整性或破碎程度；②结构面的产状、分布密度、力学性质、充填物性质及其充填状态；③地下的活动状况；④岩体的性质和强度。工程方面： ①洞室的形状和尺寸； ②支护结构的形式和刚度；③洞室的位置、尺度和覆盖层厚度；④施工中的技术措施，如，控制爆破、开挖顺序等；⑤洞室的轴线走向 7.6 什么是新奥法？简述其要点。
答：（1）定义：以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。
（2）要点：①开挖作业多采用光面爆破和预裂爆破，并尽量采用大断面开挖，以减少对围岩的扰动；②隧道开挖后尽量利用围岩的自承能力，充分发挥围岩自身的支护作用；③根据围岩特征采用不同的支护类型和参数，及时施作密贴于围岩的柔性喷射混凝土和锚杆初期支护，以控制围岩的变形和松弛；④在软弱破碎围岩地段，是断面及早闭合，以有效的发挥支护体系的作用，保证隧道稳定；⑤二次衬砌原则上是在围岩是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑的，围岩与支护结构形成一个整体，因而提高了支护体系的安全度；⑥尽量使隧道断面周边轮廓圆顺，避免棱角突变处出现应力集中；⑦通过施工中对围岩和支护的动态观察、测量，合理安排施工程序，进行设
计变更及日常的施工管理。
7.7 什么是支护—围岩共同作用？
答：围岩既是生产支护荷载的主体，又是承受岩层荷载的结构，支护-围岩作为整体相互作用，共同承担围岩压力。围岩压力是变形压力和松动压力的组合，大部分压力(特别是变形压力)由围岩自身承担，只有少部分转移到支护结构上；支护荷载既取决于围岩的性质，又取决于支护结构的刚度和支护时间；围岩的松动区和围岩内的二次应力状态又与支护结构的性质和支护时间有关。
7.8 松散岩体的围岩压力计算及几种方法的原理、区别与联系。 答：（一）岩柱理论
（1）基本假设：①C=0；②围岩压力=岩柱的自重-柱侧面摩擦力；③破坏模式与受力状态如下：
（2）洞室顶压力的计算 微元素上的侧压力： 245tan 2??? ??-=?σ rl d n rl -垂直应力；??? ?
?-245tan 2? -侧应力系数 微元素上的摩擦力：?σtan dl d dT n =
dl d n σ- 侧面上的正压力，
?tan -摩擦系数 岩柱两侧面的总摩擦力为：
?????σtan 245tan tan 245tan 2tan 22222??? ??-=??? ??-===??? rH rl dl d dT F H o n H o H o 洞顶岩体自重：121?=rH a Q ，??? ?
?-+=2451? g ht a a 根据假设求出洞顶压力集度：()11212a HK rH a F Q q -=-=，
??tg K ??? ??-=245tan 2 根据假设求出洞帮压力集度：??? ??-=245tan 021?q e ，
()??? ?
?-+=245tan 022?rh q e （3）适用条件：??? ??=→=
（二）太沙基理论
（1）基本假设：①认为岩体是松散体，但存在一定的粘厚力，且服从库仑准则：?στtan n c +=；
②围岩的滑移模式和外力情况如图所示：
（2）围岩压力计算
微元体的平衡条件：()0222211=-+-+rdz a dz a a d s v v v τσσσ
边界条件：q z ==v ,0σ
解该微分方程，并令见=H 得洞顶压力： )tan exp()tan exp(1tan 111H a q H a c a p v ?λ?λ?λγ-+??????---= λ-原岩应力侧压力系数
洞室两邦的压力：()??? ??-+=??? ??-=245tan ,245tan 2221?γ? h P e P e V V
（3）适用条件：H<50m 。
%
1.050H tan 1时，指数项的值约为当，时，当>-=→?γαc a p H r
7.9 自然冒落拱的形状是什么？掌握其推导过程。
答：（1）根据普氐理论的基本假设，作如图所示
的受力图。
在如图自然平衡拱上任一点M 弯矩为0：
22202 0x T
q y qx Ty M =→===∑（1） 故自然平衡拱为抛物线型。
在拱脚处，有一水平推力'T ，维持整个拱的平
衡，普氐认为'T 必须小于或者等于垂直反力所产生的最大摩擦力，以使保持拱脚的稳定f Q T ai ≤'，取：2
2/'f q f Q T ai ai ==，则 0=∑x 得→==f qa T T 2'1（1）得：f a x y 1
2=
当1a x =时，1a y f
=为拱的矢高，令f a b 1=（自然平衡拱的最大高度） 自然拱的最大跨度：??
? ??-+=245tan 1? h a a （2）围岩压力计算（自然冒落拱内岩体的重量）
①顶压（集度）：f ra rd q 11=
=取最大值，拱简化为矩形。 ②侧压：()??? ??-+=??
? ??-=245tan 245tan 2221?? h b r e rb e 8.1 岩石边坡有那几种破坏类型，各有何特征？
答：（1）崩塌。坡体中被陡倾的张性破坏面分割的岩体，因根部折断或压碎而倾倒，突然脱离母体翻滚而下，这一过程称为崩塌或崩落。
（2）滑坡。边坡危岩体在重力作用下沿着滑动面整体向下滑移的现象称为滑坡。通常是较深层的破坏，滑动面可深入坡体内部甚至坡脚以下。可以分为平面剪切滑动（块体沿着平面滑移）和旋转剪切滑动（滑动面呈弧形，岩体沿弧形滑动面滑动）。
（3）滑塌。边坡松散岩土体的坡脚大于内摩擦角时，因表层蠕动的进一步发展，使它沿着剪变带表现为顺坡滑移、滚动与坐塌，从而重新达到稳定坡脚的斜坡破坏过程，称为滑塌。
（4）岩块流动。岩块流动起因是岩体内部的脆性破坏，常发生在
均质坚硬岩层中，没有明显的滑动扇形体，破坏面极不规则，没有一
定的形状。
（5）岩层曲折。当岩层成层状沿坡面分布时，由于岩层本身的重力作用，或由于裂隙水的冰胀作用，增加了岩层之间的张拉应力，使坡面岩层发生曲折，导致岩层破坏，岩块沿坡向下崩落。
8.2 岩坡的稳定各类系数的计算。
（1）单一连续滑动面
β?ββsin cos sin W tg W CH K +=，
()ββsin sin sin 22i i rH W -= 临界高度：
()()?ββ?--=sin sin cos sin 2i i r C H ，CE 极限深度：??? ??+=
245tan 2?r C Z O （2）张性断裂边坡单面滑动
ββ?ββcos sin tan sin cos V W V U W CA K +--+=）（
βsin )(Z H A -=，βγcos )(21Z H Z U w w -=， 22w w Z V γ=
}cot cot ])(1{[2122i H Z H W --=βγ 有地震等水平力作用时：
βββ?
βββcos sin cos tan sin cos sin V W Q V U W Q CA K A A ++--+-+=）（ 8.3 岩石边坡稳定性分析方法有那些？极限平衡法的原理是什么？ 答：定性分析方法：工程类比法和图解法（赤子极射投影、实体比例投影、摩擦圆法等）。
继电保护试卷试题答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
华南理工大学广州学院 2011– 2012学年度第二学期期末考试 《继电器保护原理课程》试卷（C卷答卷） 学校：专业层次：本科 学号：姓名：座号： 注意事项：1. 本试卷共五大题，满分100分，考试时间120分钟，闭卷； 2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 3. 所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效； 4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。 卷 要 求 ： 1、所有试卷必须依据教学大纲和考试大纲的要求出题； 2、试卷内容难度：基础内容约占60%、中等难度内容约占30%、较难内容约占10%； 3、题型一般应该多样化，如：判断题、选择题、填空题、概念解释题、简答题、论述题、计算题、设计题，操作题、作图题、分析题、编程题等； 4、题量适当，考试时间不低于90分钟，一般为120分钟； 5、同一份试卷中，相同内容不得出现在不同题型中；出卷应出A、B、C卷，题型相同且难易程度相当，同题型试题内容重复率不得超过20%； 6、试卷应合理分配各题型分数，且注明各小题分数； 7、按照学院统一试卷格式要求排版，每份试卷表头、得分表及密封线均应与试卷模版所给相同； 8、每份卷给出标准（参考）答案，其中论述题、分析题、操作题等应指出得分要点； 9、试卷与答案一起上交（含电子版），出卷教师在试卷纸版背面签名确认。 一.判断题(每题1分，共15分) 1.电力系统发生故障时保护装置如不能及时正确动作就可能破坏电力系统运行的稳 定性。 ( √ ) 2.电气设备过负荷或内部发生故障时,其供电线路继电保护装置应将过负荷设备切 除。 ( × ) 3.中性点不接地电网发生单相接地时,故障线路通过的零序电流为本身非故障 相对地电容电流之和。 ( × ) 4.电流比相母线保护是否动作只与电流的相位有关，而与电流的幅值无关。 ( √）
复习提纲 第一章绪论 1．电力系统继电保护的作用 2．对继电保护的基本要求（四个基本技术性要求） 第二章相间短路的电流电压保护和方向性电流保护 第一节单侧电源电网相间短路的电流电压保护 1．单侧电源电网相间短路电流保护的整定计算 一、二、三段电流保护动作值整定计算方法 一、二、三段电流保护动作时间整定计算 特别注意：阶梯时间特性 2．基本概念：不同接线方式性能比较 第二节多侧电源电网相间短路的方向性电流保护 1．功率方向继电器（GJ）的工作原理 2．使用功率方向继电器的目的：保证选择性 一、二段电流保护：动作值不能保证选择性时需使用功率方向继电器 三段电流保护：动作时间不能保证选择性时需使用功率方向继电器 特别注意：三段电流保护设置功率方向继电器的选择条件 第三章接地短路的零序电流保护和方向性零序电流保护 1．三段式零序电流保护的动作值整定原则 2．基本概念：灵敏零序一段电流与不灵敏零序一段电流 3．零序电流保护的主要特点 第四章电网的距离保护 第一节距离保护的基本概念 1．距离保护的作用原理 2．距离保护的主要组成元件 第二节单相阻抗继电器的构成原理 1．阻抗继电器的动作方程 2．阻抗继电器的动作特性 3．阻抗继电器的交流接线 （只要求全阻抗、方向阻抗与偏移阻抗） 第三节系统振荡对单相阻抗继电器的影响 1．系统振荡对单相阻抗继电器的影响 2．振荡闭锁装置的基本原理（要点：系统振荡与故障的主要区别）第五节距离保护的整定计算 1．一、二、三段距离保护动作值整定计算方法 2．一、二、三段距离保护动作时间整定计算 3．分支系数的影响： 二段保护整定：保护整定时取可能的最小分支系数，对应实际保护范围最大的情况，以保证其选择性（不延伸进入下条线路II段保护范围）三段保护灵敏度校验：取可能的最大分支系数，对应实际保护范围最
9．结构面的剪切变形、法向变形与结构面的哪些因素有关？ 答：结构面的剪切变形、法向变形与岩石强度、结构面粗糙性和法向力有关。 10.结构面力学性质的尺寸效应体现在哪几个方面？ 答：结构面试块长度增加，平均峰值摩擦角降低，试块面积增加，剪切应力呈现出减小趋势。此外，还体现在以下几个方面：（1）随着结构面尺寸的增大，达到峰值强度时的位移量增大；（2）试块尺寸增加，剪切破坏形式由脆性破坏向延伸破坏转化；（3）尺寸增加，峰值剪胀角减小，结构面粗糙度减小，尺寸效应也减小。 12.具有单结构面的岩体其强度如何确定？ 答：具有单结构面的岩体强度为结构面强度与岩体强度二者 之间的最低值。结构面强度为： σ1 =σ3 + 2 ? (C j+σ3?tgφj ) (1 -tgφj ctgβ ) ? sin 2β 岩体强度为： σ=1 + sin φσ+ 2 ?C? cosφ 1 - sin φ 3 1 - sin φ1 18.岩体质量分类有和意义？ 答：为了在工程设计与施工中能区分岩体质量的好坏和表现在稳定性上的差别，需要对岩体做出合理分类，作为选择工程结构参数、科学管理生产以及评价经济效益的依据之一，也是岩石力学与工程应用方面的基础性工作。
19.CSIR 分类法和Q 分类法各考虑的是岩体的哪些因素？ 答: 岩体地质力学分类是由岩体强度、RQD 值、节理间距、单位长度的节理条数及地下水５种指标分别记分，然后累加各项指标的记分，得出该岩体的总分来评价该岩体的质量。CSIR=A+B+C+D+E＋F A——岩体强度（最高15 分）； B——RQD 值（最高分20 分）； C——节理间距（最高分 20 分） D——单位长度的节理条 数（最高分30 分） E——地下水条件（最高分 15 分）。 F——节理方向修正分（最低－ 60，见表2-17b） 巴顿岩体质量（Q）分类 由Barton 等人提出的分类方法： Q ＝RQ D ? J r ? J w
华南理工大学网络教育学院 2011– 2012学年度第二学期期末考试 《 继电器保护原理课程 》试卷（A 卷答卷） 教学中心： 专业层次： 继续教育本科 学号： 姓名： 座号： 注意事项：1. 本试卷共 五 大题，满分100分，考试时间120分钟，闭卷； 2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 3. 所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效； 4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。 出卷要求： 1、所有试卷必须依据教学大纲和考试大纲的要求出题； 2、试卷内容难度：基础内容约占60%、中等难度内容约占30%、较难内容约占10%； 3、题型一般应该多样化，如：判断题、选择题、填空题、概念解释题、简答题、论述题、计算题、设计题，操作题、作图题、分析题、编程题等； 4、题量适当，考试时间不低于90分钟，一般为120分钟； 5、同一份试卷中，相同内容不得出现在不同题型中；出卷应出A 、B 、C 卷，题型相同且难易程度相当，同题型试题内容重复率不得超过20%； 6、试卷应合理分配各题型分数，且注明各小题分数； 7、按照学院统一试卷格式要求排版，每份试卷表头、得分表及密封线均应与试卷模版所给相同； 8、每份卷给出标准（参考）答案，其中论述题、分析题、操作题等应指出得分要点； 9、试卷与答案一起上交（含电子版），出卷教师在试卷纸版背面签名确认。 一. 判断题(每题1分，共15分) 1. 电力系统发生故障时,继电保护装置如不能及时动作,可能破坏电力系统运行的稳定性。 ( √ ) 2. 继电保护装置的测量部分测量被保护元件的某些运行参数并与保护的整定值进行比较。 ( × ) 3. 电力系统发生故障时继电保护装置通常应在保证选择性的前提下,尽快动作。 ( √ ) 4. 采用900接线的功率方向继电器,两相短路时有电压死区。 （ × ） 5. 电力系统发生不对称相间短路时，短路电流中含正序分量、负序分量、零序分量。 (× )
1绪论 1.1填空题 1.电力系统继电保护应满足(选择性) (速动性) (灵敏性) (可靠性)四个基本要求。 2.电力系统发生故障后，总伴随有电流(增大)电压(减小)线路始端测量阻抗的( 减 小)电压与电流之间相位角(变化)。 3.电力系统发生故障时，继电保护装置应(切除故障)，电力系统不正常运行时，继 电保护装置一般应( 跳闸)。 4.电力系统切除故障时的时间包括( 继电保护的动作时间)时间和(断路器跳 闸)的时间。 5.继电保护灵敏性指其对( 其保护范围内)发生故障或不正常工作状态的反应 能力。 6.继电保护装置一般由( 测量部分)、( 逻辑部分) 和( 执行部分)组 成。 7.继电保护装置的测量部分是由被保护元件的( 被保护对象输入有关的电气 量)与保护的( 已给的整定值)进行比较。 1.2选择题 1.我国继电保护技术发展过了五个阶段，其发展顺序是( C ) A机电型晶体管型整流型集成电路型微机型 B机电型整流型集成电路型晶体管型微机型 C机电型整流型晶体管型集成电路型微机型 2.电力系统最危险的故障( 三相短路) 3.电力系统短路时最严重的后果是( C ) A电弧使故障设备损坏 B使用户的正常工作遭到破坏
C破坏电力系统运行的稳定性 4.继电保护的灵敏度系数K1m要求( C ) A K1m<1 B K1m=1 C K1m>1 线路保护一般装设两套，它们是(一套为主保护，另一套为后备保护) 1.3问答题 1.继电保护装置在电力系统中的所起的作用是什么？ a.自动、迅速、有选择性地将故障元件从系统中切除，使故障元件免于继续遭 到破坏，恢复无故障部分正常工作。 b.反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、 减负荷或跳闸。 2.继电保护装置通过那些环节完成预定的保护功能，各环节的作用是什么？ (1)测量部分:从被保护对象输入有关的电气量作为保护动作的判据，并与已给 的整定值进行比较，判断保护是否动作。 (2)逻辑部分:使保护装置按一定的逻辑关系工作，确定是否应该使断路器跳闸 或发出信号，是否延时等。 (3)执行部分:完成保护装置所担负的任务。 3.后备保护的作用是什么？阐述远后备保护和近后备保护各自的优缺点。 （1）对被保护范围内的故障，能迅速的有选择性加以切除，以保证系统中其它非故障部分继续运行。 （2）远：断路器拒动时，仍然能切除故障。动作失去选择性，切除故障时间长。 （3）近：动作仍具选择性，切除故障时间短。断路器拒动时，无法切除故障。
《岩石力学》复习资料 1.1简述岩石与岩体的区别与联系。 答：岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体，力学性质可在实验室测得；岩体是指由背诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面切割的岩块组成的集合体，力学性质一般在野外现场进行测定，因此更接近岩体的实际情况，反映岩体的实际强度。 1.2岩体的力学特征是什么？ 答：（1）不连续性：岩体受结构面的隔断，多为不连续介质，但岩块本身可作为连续介质看待； （2）各向异性：结构面有优先排列位向的趋势，随着受力岩体的结构趋向不同力学性质也各异； （3）不均匀性：结构面的方向、分布、密度及岩块的大小、形状和镶嵌状况等在各部位都很不一致，造成岩体的不均匀性； （4）岩块单元的可移动性：岩体的变形破坏往往取决于组成岩体的岩石块单元体的移动，这与岩石块本身的变形破坏共同组成岩体的变形破坏； （5）力学性质受赋存条件的影响：在一定的地质环境中，岩体赋存有不同于自重应力场的地应力场、水、气、温度以及地质历史遗留的形迹等。 1.3岩石可分为哪三大类？它们各自的基本特点是什么？ 答：（1）岩浆岩：由岩浆冷凝形成的岩石，强度高、均匀性好； （2）沉积岩：由母岩在地表经风化剥蚀后产生，后经搬运、沉积和结硬成岩作用而形成的岩石，具有层理构造，强度不稳定，且具有各向异性； （3）变质岩：由岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受高温、高压及化学活动性流体的影响发生变质而形成的岩石。力学性质与变质作用的程度、性质以及原岩性质有关。 1.4简述岩体力学的研究任务与研究内容。 研究任务：①建模与参数辨别；②确定试验方法、仪器与信息处理；③现场测试；④实际应用； 研究内容：①岩石与岩体的物理力学性质（岩石的物质组成和结构特征，岩石的物理、水理性质，岩块在不同应力状态作用下的变形和强度特征，结构面的变性特征和强度参数的确定等）；②岩石和岩体的本构关系（岩块的本构关系，岩体结构面分类和典型结构面本构关系，岩体的本构关系）；③工程岩体的应力、变形和强度理论（岩体初始应力测量及分布规律，岩体中应力、应变和位移计算，岩体破坏机理、强度理论和工程稳定性维护与评价）：④岩石（岩块）室内
南华大学 电气工程及其自动化专业电力系统继电保护课程 一填空题： 1与常规保护相比，微机保护具有以下特点：（）、（）（）、（）、（）。 2高频信号有（）和（）两种工作方式，在这两种工作方式中，以其传送的信号性质为准，又可分为（）、（）、（）三类。 3 电力系统对继电保护的基本要求是有（）、（）、（）、（）。 4 对于方向阻抗继电器，当（）短路时，故障线路母线上的残余电压将为（） 此时将在（）有一段死区。为了减小和消除死区，常采用以下两种措施（）、( )。 5 阶段式电流保护指的是以下( ) ( ) ( )三段式保护。 6 变压器油箱内部故障包括( )、( )、 ( )。 二问答与计算题: 1为什么要采用自动重合闸?什么叫重合闸的前加速和后加速? 2变压器纵联差动保护在各种情况下的不平衡电流有哪些?并写出减小它们的影响的措施. 3试分析平行线路横差保护的相继动作情况。 4如下图所示网络,已知:X smax=6.6Ω,X smin=4.2Ω,U A=110kv,L AB=35km,L BC=78km,单位长度的电抗为X L=0.4Ω/km,X T=70Ω,K K/=1.3,K K//=1.1,试对保护1进行电流I、II段整定计算。 5如下图所示网络中,各线路均装有三段式距离保护,且均采用0°接线的方向阻抗继电器.
已知线路AB的最大负荷电流I fh.max=400A,,功率因素cosφ=0.9,各线路每公里阻抗Z L=0.4Ω/km,阻抗角φL=70°,电动机的自起动系数K zq=1,继电器返还系数K h=1.2,并设K k/=0.85,K k//=0.8,K k///=1.15,正常时母线最低工作电压取等于0.9U e(U e=110kv).试求,保护1各段的动作阻抗;第II段的灵敏度与第III段的整定时限.
第一章 问答： 1.电力系统继电保护的基本任务是什么？ 发生故障时自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。 反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。此 时一般不要求迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免暂短的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。 2.电力系统短路有哪些：单相接地短路、两相短路、两相接地短路、三相短路。 3.发生短路的后果有哪些？ 通过短路点的很大短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏。 短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力作用，会使其的损坏或缩短其使用寿命。 电力系统中部分地区的电压大大降低，使大量的电力用户的正常工作遭到破坏或产生废品。 破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使系统瓦解。选择、填空 1.继电保护装置的构成部分：测量比较元件、逻辑判断元件、执行输出元件。 2.对继电保护的要求，灵敏系数的要求？ 可靠性：包括安全性和信赖性。 选择性：指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故障部分仍然继续安全运行。 速动性：指尽可能快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性。 灵敏性：指对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反映能力。 灵敏系数的要求：一般灵敏性系数在1.2—-2 之间。 第二章电网的电流保护 问答：
1?什么是90度接线方式？优缺点？动作内角范围的确定？0《（l）k《90,其功率方向继电当 器的动作内角？ 是指系统三相对称，且功率因数cos <1)=1的情况下，加入继电器的电流Ir,超前电压 Ur90度的接线方式 优点：对各种两相短路都没有死区 适当选择内角后，对线路上各种相间故障保证动作的方向性 缺点：不能清除电压死区 动作内角范围的确定。三相短路时0《&《90 (0《(bk ?90) 两相短路时30《已《60 动作条件一90《(I)r+a《90 或cos (r+a)》0 选择、填空 1.电流1段、2段动作电流的整定原则、优缺点： 电流1段是按躲过线路末端最大三相短路电流整定，优点是作为本线路首端主保 护，动作迅速，缺点是不能保护线路全长，只能15%左右、电流2段是按躲过相邻元件末端最大三相电流或相邻元件电流速断保护的动作电流配合，按两个条件中较大的整定，优点是 作为本线路首端的近后备，本线路末端的主保护，相邻下一线路首段的远后备，能保护全长，缺点是不能作为相邻下一线路的完全远保护。 2.过电流继电后备保护的分类 3.中性点直接接地系统接地短路零序电压的分布，决定零序电流分布的因素？ 零序电压故障点最高，离故障点越远处的零序电压越低，变压器中性点的零序电0压为 而与F 零序电流的分布主要决定于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，源的数目和位置无关
《岩石力学》复习资料 1.1 简述岩石与岩体的区别与联系。 答：岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体，力学性质可在实验室测得；岩体是指由背诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面切割的岩块组成的集合体，力学性质一般在野外现场进行测定，因此更接近岩体的实际情况，反映岩体的实际强度。 1.2 岩体的力学特征是什么？ 答：（1）不连续性：岩体受结构面的隔断，多为不连续介质，但岩块本身可作为连续介质看待； （2）各向异性：结构面有优先排列位向的趋势，随着受力岩体的结构趋向不同力学性质也各异； （3）不均匀性：结构面的方向、分布、密度及岩块的大小、形状和镶嵌状况等在各部位都很不一致，造成岩体的不均匀性； （4）岩块单元的可移动性：岩体的变形破坏往往取决于组成岩体的岩石块单元体的移动，这与岩石块本身的变形破坏共同组成岩体的变形破坏； （5）力学性质受赋存条件的影响：在一定的地质环境中，岩体赋存有不同于自重应力场的地应力场、水、气、温度以及地质历史遗留的形迹等。 1.3 岩石可分为哪三大类？它们各自的基本特点是什么？ 答：（1）岩浆岩：由岩浆冷凝形成的岩石，强度高、均匀性好； （2）沉积岩：由母岩在地表经风化剥蚀后产生，后经搬运、沉积
和结硬成岩作用而形成的岩石，具有层理构造，强度不稳定，且具有各向异性； （3）变质岩：由岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受高温、高压及化学活动性流体的影响发生变质而形成的岩石。力学性质与变质作用的程度、性质以及原岩性质有关。 1.4 简述岩体力学的研究任务与研究内容。 研究任务：①建模与参数辨别；②确定试验方法、仪器与信息处理；③现场测试；④实际应用； 研究内容：①岩石与岩体的物理力学性质（岩石的物质组成和结构特征，岩石的物理、水理性质，岩块在不同应力状态作用下的变形和强度特征，结构面的变性特征和强度参数的确定等）；②岩石和岩体的本构关系（岩块的本构关系，岩体结构面分类和典型结构面本构关系，岩体的本构关系）；③工程岩体的应力、变形和强度理论（岩体初始应力测量及分布规律，岩体中应力、应变和位移计算，岩体破坏机理、强度理论和工程稳定性维护与评价）：④岩石（岩块）室内实验（室内实验是岩石力学研究的基本手段）；⑤岩体测试和工程稳定监测（岩体原位力学实验原理和方法，岩体结构面分布规律的统计测试，岩体的应力、应变、位移检测方法及测试数据的分析利用，工程稳定准则和安全预测理论与方法）。 1.5 岩体力学的研究方法有哪些？ 研究方法是采用科学实验、理论分析与工程紧密结合的方法。 ①对现场的地质条件和工程环境进行调查分析，掌握工程岩体的组构规律和地质环境；
大学200 －200 学年第( )学期考试试卷 课程代码 3042100 课程名称电力系统继电保护原理考试时间120 分钟 阅卷教师签字： 一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将部分切除，电力系统出现不正常工作 时，继电保护装置一般应。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定，其 灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应的距离，并根据距离的远近确定的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中，受过 渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的和的原理实现 的，因此它不反应。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的分量，其 中以为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动， 即， 和。 二、单项选择题（每题1分，共12分）
1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数 要求（ ） 。 （A ） （B ） （C ） 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择 性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗时， 该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取（ ）。 （A ）大于1，并取可能的最小值 （B ）大于1，并取可能的最大值 （C ）小于1，并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（ ）。 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时，对于相差高频保护（ ） （A ）能正确动作 （B ）可能拒动 （C ）可能误动 10、如图1所示的系统中，线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障，则保护1、2将（ ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁 图1 11、变压器的电流速断保护与( )保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 （A ）过电流 （B ）过负荷 （C ）瓦斯 12、双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比，应分别按两侧（ ）选择。 sen K 1sen K <1sen K =1sen K >860set Z =∠?Ω430m Z =∠?Ω A B C D
第一章、绪论 1、电力系统运行状态概念及对应三种状态： 正常（电力系统以足够的电功率满足符合对电能的需求等）不正常（正常工作遭到破坏但还未形成故障，可继续运行一段时间的情况）故障(电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路，断线等故障) 2、电力系统运行控制目的： 通过自动和人工的控制，使电力系统尽快摆脱不正常运行状态和故障状态，能够长时间的在正常状态下运行。 3、电力系统继电保护： 泛指继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 4、事故： 指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户停电或少送电或电能质量变坏到不能允许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏的事件。 5、故障： 电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路，断线等。 6、继电保护装置： 指能反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 7、保护基本任务： 自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使元件免于继续遭到损坏，保障其它非故障部分迅速恢复正常运行；反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。 8、保护装置构成及作用： 测量比较元件（用于测量通过被保护电力元件的物理参量，并与其给定的值进行比较根据比较结果，给出“是”“非”“0”“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应启动）、逻辑判断元件（根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分）、执行输出元件（根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作） 9、对电力系统继电保护基本要求： 可靠性（包括安全性和信赖性；最根本要求；不拒动，不误动）；选择性；速动性；灵敏性 10、保护区件重叠： 为了保证任意处的故障都置于保护区内。区域越小越好，因为在重叠区内发生短路时，会造成两个保护区内所有的断路器跳闸，扩大停电范围。 11、故障切除时间等于保护装置（0.06-0.12s，最快0.01-0.04s）和断路器动作时间（0.06-0.15，最快0.02-0.6）之和。 12、①110kv及以下电网，主要实现“远后备”-一般下级电力元件的后备保护安装在上级（近电源侧）元件的断路器处；②220kv及以上电网，主要实现“近后备”-，“加强主保护，简化后备保护” 13、电力系统二次设备： 对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备。
第一章 1 岩石的造岩矿物有哪些？P13 答：有正长石，斜长石，石英，黑云母，白云母，角闪石，辉石，橄榄石，方解石，白云石， 高岭石，赤铁矿等 2岩石的结构连接类型有结晶连接，胶结连接。P15 3何谓岩石的微结构面？主要是指那些？P13 岩石中的微结构面，是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。包括矿物解理，晶格缺陷，晶粒边界，粒间空隙，微裂隙等。 4 岩石按地质成因分类，分三类，有岩浆岩，沉积岩，变质岩。P17 岩浆岩：岩浆不断向地壳压力低的地方移动，以致冲破地壳深部的岩层，沿着地缝上升，上升到一定的高度，温度、压力都发生降低，当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时，迫使岩浆停留，凝成岩浆岩。 水成岩：也叫沉积岩，是由风化剥蚀作用或火山作用形成的物质，在原地或被外力搬运，在适当的条件下沉积下来，经胶结和成岩作用而形成的，其矿物成分主要是粘土矿物，碳酸盐和残余的石英长石等，句层理结构，岩性一般哟明显的各项异性，按形成条件及结构特点，沉积岩分为：火山碎屑岩，粘土岩，化学岩和生物化学岩 变质岩：是在已有岩石的基础上，经过变质混合作用后形成的，温度和压力的不同，生成比不同的变质岩。 5岩石物理性质的主要指标及其表达方式是什么？P24-29
有容重，比重，孔隙率，含水率吸水率，渗透系数，抗冻系数。 重点是：比重、容重、吸水率、透水性的公式看看。 岩石在一定的条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性，含水率=岩石中水的质量与岩石烘干质量的比值。 岩石的透水性是岩石能被水透过的的性能。可用渗透系数来衡量。 P30 岩石在反复冻融后强度降低的主要原因是：一构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同，当温度变化时，由于矿物的胀、缩不均匀二导致岩石的结构破坏；二当温度降到O°C一下时，岩石空隙中的水讲结冰，其体积增大约9%，会产生很大的膨胀压力，使岩石结构发生改变，直至破坏。 6 岩石的的强度及岩石单轴压缩破坏有几种形式？P31 岩石在各种载荷的作用下达到破坏的时所能承受的最大压力称为岩石的强度。 有三种，X状共轭斜面剪切破坏；但斜面剪切破坏；拉伸破坏。P33 7 什么是全应力应变曲线？P48 曲线不仅包括应力应变达到峰值时的曲线，还包括岩石超过峰值强度破坏后的变形特征。要用刚性试验机才能获得。 8 什么是摩尔包络线？如何根据实验绘制摩尔包络线？ 试件破坏时的应力摩尔圆，沿着很多的摩尔圆绘制包裹的曲线，也就是摩尔强度曲线，有直线型，有抛物线型的，包络线与Y轴的截距称为岩石的粘结力，与X轴的夹角称为岩石的内摩擦角。 有两种方式得到摩尔包络线：一对五六个岩石试件做三轴压缩实验，每次的围压不等，由小到大，得出每次试件破坏时的应力摩尔圆，有时也用单
一、填空题：（20分） 1.当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护的选择性的体现。1′ 2.功率方向继电器90度接线方式是在三相对称的情况下，加入继电器的电流和电压相位相差90 度。3′ 3.电力系统振荡时，各点的电流、电压都发生大幅度摆动，因而距离保护的测量阻抗也在摆动，随着振荡电流增大， 母线电压降低，测量阻抗在减小，当测量阻抗落入继电器动作特性以内时，距离保护将发生误动作。3′ 3. 距离保护装臵通常由起动部分、测量部分、振荡闭锁部分、二次电压回路断线，失压闭锁部分、逻辑部分等五 个主要部分组成 2′ 4. 纵联保护的通道可分为以下类型：电力线载波通道、微波通道、光纤通道、导引线通道 4′ 5. 自动重合闸装臵种类很多，按所应用线路，可分为单侧电源和双侧电源的重合闸，按与断路器的配合可分为三相、单相和综合重合闸，按动作次数可分为一次和二次重合闸。3′ 6．变压器的常见电气故障分为油箱内和油箱外的各种短路故障。油箱内的短路故障包括：相间短路、接地短路及绕组匝间短路等；油箱外的故障有套管和引出线的相间及接地短路。4′ 7.对励磁涌流进行试验和波形分析证明，励磁涌流有下列特点：含有的非周期分量幅值很大，常使励磁涌流偏于时 间轴的一侧；含有大量的高次谐波，尤其是二次谐波可到15%以上；波形间有明显的间断′ 二、简答题（8分×5=40） 2. 何谓三段式电流保护？其各段是怎样获得动作选择性的？ 答：由无时限电流速断、限时电流速断与定时限过电流保护组合而构成的一套保护装臵，称为三段式电流保护。无时限电流速断保护是靠动作电流的整定获得选择性；时限电流速断和过电流保护是靠上、下级保护的动作电流和动作时间的配合获得选择性。 3. 三相完全星形接线和两相不完全星形接线方式性能各有什么不同？ 答：对中性点直接接地电网和非直接接地电网中的各种相间短路:这两种接线方式均能正确反应这些故障，不同之处仅在于动作的继电器数不一样．三相完全星形接线方式在各种两相短路时，均有两个继电器动作，而两相不完全星形接线方式在AB和BC相间短路时只有一个继电器动作。 当发生两点接地短路时，希望任意切除其中一条线路。当保护1和2均采用三相星形接线时，两套保扩都会起动，如果保护l和保护2的时限相同，保护l和2可能同时动作切除两条线路。如果采用两相星形接线，即使保护l和保护2的时限相同，它也能保证有三分之二的机会只切除一条线路。 4. 什么叫重合闸后加速？为什么采用检定同期重合闸时不用后加速？ 答：当线路发生故障后，保护有选择性地动作切除故障，重合闸进行一次重合以恢复供电。若重合于永久性故障时，保护装臵即不带时限无选择性的动作断开断路器，这种方式称为重合闸后加速。 检定同期重合闸是当线路一侧无压重合后，另一侧在两端的频率不超过一定允许值的情况下才进行重合的。若线路属于永久性故障，无压侧重合后再次断开，此时检定同期重合闸不重合，因此采用检定同期重合闸再装后加速也就没有意义了。若属于瞬时性故障，无压重合后，即线路已重合成功，不存在故障，故同期重合闸时不采用后加速，以免合闸冲击电流引起误动。 模拟试题（二） 一、填空题 1对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足、、、四个基本要求。 2过电流继电器的启动电流返回电流，其返回系数 1。 3后备保护包括和。 4运行中应特别注意电流互感器二次侧不能；电压互感器二次侧不能。 5三段式电流保护中，段灵敏度最高，段灵敏度最低。 6中性点可接地或不接地运行变压器的接地后备保护由和组成。 7阻抗继电器的精确动作电流是指使动作阻抗降为时对应的测量电流。 8采用单相自动重合闸的线路上发生单相短路故障时，由继电保护动作跳开，经一定时间延时后重合，若不成功再跳开。 9变压器纵差动保护需要进行和，以使正常运行时流入到差动回路中的电流为0。 10发电机单元件横差动保护能够反应故障、故障和故障。 11按照母线差动保护装臵差电流回路输入阻抗的大小，可将其分为、 、。
1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景？ 答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。当电力系统发生故障时，电源至 故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除， 则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏；当电力系统发生故障时，发电机端 电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破 坏，其至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。如果电力系统没有配备完善的继电保护系统，则当 电力系统山现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。 1.4依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，己经构成哪些原理 的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？ 答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构 成了低电压保护：利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗 角的变大，构成了低阻抗保护。 单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路 的首端出口时，木线路首端的电气:U:差别不大。所以，为了保证本线路短路时能快速切除而下 级线路短路时不动作，这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。 1.5依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的保护？答：利用电力元件两端电流的差别，以构成电流差动保护；利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率方昀的差别，可以构成纵联方句比较式保护; 利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别，可以构成纵联距离保护。 1.10从继电保护的发展史，谈与其他学科技术发展的关联性。 答：从继电保护的发展史可以知道，继电保护的发展离不开其他学科技术的发展，没有继电器 的问世，就不会出现继电保护，没有晶体管的产生，就不会出现静态继电保护形式，没有计算 机、微处理器的问世，就不会出现微机继电保护。其他学科技术的快速发展，带动了继电保护 技术的快速发展，所以继电保护技术的发展与其他学科技术的发展是有很大的关联性的。 2>9解：过电流保护4的最大负荷电流为/4,1ax=400 + 500 + 550 = 1450A iz izin rill _ K ss^rel J 保护4的过电流定值为K re =2. 55A t t .III .III .III .III 时限为h =max （A ,匕，& ） +Az = i. 5S (2 )保护21切除故障后，流过保护4的最大负荷电流久胃=500+550=1050A=l. 05kA，在考虑电动机的自启动出现的最大保护电流^max= ^4.…m =1. 3 X 1. 05 = 1. 365kA,这个电流必须小于保护4的返回电流，否则1.5s以后保护4将误切除。相应的要求Iss n^ Ire - K re1 set A
岩体力学复习提纲 一．概念题 1．名词解释： （1）岩石；（2）岩体；（3）岩石结构； （4）岩石构造；（5）岩石的密度；（6）块体密度； （7）颗粒密度；（8）容重；（9）比重； （10）孔隙性；（11）孔隙率；（12）渗透系数； （13）软化系数；（14）岩石的膨胀性；（15）岩石的吸水性；（16）扩容；（17）弹性模量；（18）初始弹性模量；（19）割线弹性模量；（20）切线弹性模量；（21）变形模量； （22）泊松比；（23）脆性度；（24）尺寸效应； （25）常规三轴试验；（26）真三轴试验；（27）岩石三轴压缩强度；（28）流变性；（29）蠕变；（30）松弛； （31）弹性后效；（32）岩石长期强度；（33）强度准则。 2．岩石颗粒间连接方式有哪几种？ 3．何谓岩石的水理性？水对岩石力学性质有何影响？ 4．岩石受载时会产生哪些类型的变形?岩石的塑性和流变性有什么不同?从岩石的破坏特征看，岩石材料可分为哪些类型？ 5．岩石在单轴压缩下典型的应力—应变曲线有哪几种类型，并用图线加以说明。 6．简述循环荷载条件下岩石的变形特征。 7．简述岩石在三轴压缩条件下的变形特征与强度特征。 8．岩石的弹性模量与变形模量有何区别？ 9．岩石各种强度指标及其表达式是什么？ 10．岩石抗拉强度有哪几种测定方法？在劈裂法试验中，试件承受对径压缩，为什么在破坏面上出现拉应力破坏？ 11．岩石抗剪强度有哪几种测定方法？如何获得岩石的抗剪强度曲线？ 12．岩石的受力状态不同对其强度大小有什么影响？哪一种状态下的强度较大？ 13．简述影响岩石单轴抗压强度的因素。 14．岩石典型蠕变可划分为几个阶段，图示并说明其变形特征？ 15．岩石流变模型的基本元件有哪几种？各有何特征？
继电保护试题带答案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
继电保护试题1 一 二 三 四 五 六 总分 审核分 一、判断题（每题 分，共30题15分） 1、 对220kV 及以上电网不宜选用 全星形自耦变压器,以免恶化接地故障后备保护的运行整定。 （√） 2、 在同一套保护装置中，闭锁、 起动、方向判别和选相等辅助元件的动作灵敏度，应小于所控制的测量、判别等主要元件的动作灵敏度。（×） 3、 继电保护装置检验分为验收检 验、定期检验和事故检验三种。（×） 4、 继电保护装置试验所用仪表的 精确度应为级。（x ） 5、 在保护和测量仪表中，电流回 路的导线截面不应小于4mm 2。（×） 6、 需要变更工作成员时，必须经 过工作票签发人同意。（×） 7、 保护装置的二次接线变动时或 改动时，应严防寄生回路的存在。没用的线必须切除。变动直流二次回路后，应进行相应传动试验，还必须模拟各种故障进行整组试验。（×） 8、 跳闸出口继电器的动作电压一 般应为额定电压的50%----70%。（√） 9、 工作票签发人可以兼任该项工 作的工作负责人。（×） 10、 暂态稳定是指电力系统受到 小的扰动（如负荷和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。（×） 11、 测定保护装置整定的动作时 间为自向保护屏通入模拟故障分量起至断路器跳闸为止的全部时间。（x ） ---------------------------------------------------封---------------------------------装-----------------------------线--------------------------------- --------------
电力系统继电保护试题以及答案 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．过电流继电器的返回系数（ B ） A．等于0 B．小于1 C．等于1 D．大于1 2．限时电流速断保护的灵敏系数要求（ B ） A．大于2 B．大于1.3~1.5 C．大于1.2 D．大于0.85 3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（ A ） A．有机会只切除一条线路 B．有机会只切除一条线路 C．100%切除两条故障线路 D．不动作即两条故障线路都不切除 4．在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（ D ） A．方向性 B．可靠性 C．灵敏性 D．选择性 5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（ D ） A．90°接线 B．3 0、3 C.-3、-3D．-3 0、3 6．正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（ B ） A．全阻抗继电器 B．方向阻抗继电器 C．偏移特性阻抗继电器 D．上抛圆阻抗继电器 7．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（ D ）A．0°接线 B．90°接线 C．3 0、3 D． A 、 A +3 零序补偿电流的接线方式 8．由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（ A ） A．测量阻抗增大，保护范围减小 B．测量阻抗增大，保护范围增大C．测量阻抗减小，保护范围减小 D．测量阻抗减小，保护范围增大
岩石力学考试重点题型分析 第一题：对下列的名词进行解释 1.岩体质量指标RQD 2.岩石的弹性模量和变形模量 3.地应力与次生应力 4.岩石的蠕变与松弛 5.地基承载力 6.弹性变形 7. 等应力轴比 8. 极限承载力 9. 塑性变形 10.岩石本构关系 第二题：填空题 1.根据结构面的成因，通常将其分为三种类型：原生结构面、构造结构面及次生结构面。 2.同一岩石各种强度中最大的是单轴抗压强度，中间的是抗剪强度，最小的是单轴抗拉强度。 3.岩石的抗剪强度用凝聚力C和内摩擦角Φ来表示 4.隧（巷）道轴线方向一般应与最大主应力平行（一致）。弹性应力状态下，轴对称圆形巷道围岩切向应力σr径向应力σθ的分布和角度无关，应力大小与弹性常数E、υ无关。 5.岩石的变形不仅表现为弹性和塑性，而且也具有流变性质，岩石的流变包括蠕变、松弛和弹性后效。 6.D-P准则是在C-M准则和塑性力学中的Mises准则基础上发展和推广而来的，应力第一不变量I1=＿＿。 7.边坡变形主要表现为松动和蠕动。 8.边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。
9.岩坡的失稳情况，按其破坏方式主要分为崩塌和滑坡两种。 10.地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力，一般分为极限承载力和容许承载力。 11.路基一般分为路堤和路堑两种，高于天然地面的填方路基称为路堤；低于天然地面的挖方路基称为路堑。 第三题：简述题 1.岩石力学的研究内容及研究方法。 2.地下水对岩体的物理作用体现在哪些方面？ 3. 简述地应力分布的基本规律。 4.喷砼的支护特点。 5.边坡稳定性的影响因素。 6．岩石的强度指标主要有哪些？各指标是如何定义的？ 7.地应力对岩体力学性质的影响体现在哪些方面？ 8.边坡平面破坏计算法的假定条件。 第四题：论述题 1.结合下图，说明重力坝坝基深层滑动稳定性计算中：①不按块体极限状态计算的等K 法；②按块体极限状态计算的等K 法的计算思路（块体中各种作用力可以用符号代表）（图见书上424页图8-14a ）（第四题） 2. 推导平面问题的平衡微分方程 （图见书上181页图4-2） 3. 根据莫尔—库仑强度理论，推证岩石单轴抗压强度σc 与单轴抗拉强度σt 满足下式： φ φσσsin 1sin 1+-= c t 第五题：计算题： 1. 已知岩样的容重γ=2 2.5kN/m 3，比重80.2=s G ，天然含水量%80=ω，试计算该岩样的孔隙率n ，0=+??+??X y x yx x τσ0 =+??+??Y x y xy y τσ