第一篇：長安大學(xué)研究生初試巖體力學(xué)課后習(xí)題答案

一章：

1.敘述巖體力學(xué)的定義.：巖體力學(xué)主要是研究巖體和巖體力學(xué)性能的一門學(xué)科，是探討巖石和巖體在其周圍物理環(huán)境發(fā)生變化后，做出響應(yīng)的一門力學(xué)分支。2.何謂巖石？何謂巖體？巖石與巖體有何不同之處？

巖石：由礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律聚集而形成的自然物體。（2）巖體一定工程范圍內(nèi)的自然地質(zhì)體。（3）不同之處：巖體是由巖石塊和各種各樣的結(jié)構(gòu)的綜合體。3.何謂巖體結(jié)構(gòu)？巖體結(jié)構(gòu)的兩大要素是什么？

（1）巖體結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度及其組合關(guān)系；或者是指結(jié)構(gòu)體的規(guī)模、形態(tài)及其排列形式所表現(xiàn)的空間形態(tài)。（2）結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)面。巖體結(jié)構(gòu)的六大類型？ 塊狀、鑲嵌、層狀、碎裂、層狀碎裂、松散結(jié)構(gòu)。4.巖體有哪些特征？

（1）不連續(xù)；受結(jié)構(gòu)面控制，巖塊可看作連續(xù)。（2）各向異性；結(jié)構(gòu)面有一定的排列趨勢，不同方向力學(xué)性質(zhì)不同。（3）不均勻性；巖體中的結(jié)構(gòu)面方向、分布、密度及被結(jié)構(gòu)面切割成的巖塊的大小、形狀和鑲嵌情況等在各部位不同，各部位的力學(xué)性質(zhì)不同。（4）賦存地質(zhì)因子特性（水、氣、熱、初應(yīng)力）都會對巖體有一定作用。二章：

1.巖石物理力學(xué)性質(zhì)有哪些？

巖石的質(zhì)量指標(biāo)，水理性質(zhì)指標(biāo)，描述巖石風(fēng)化能力指標(biāo)，完整巖石的單軸抗壓強度，抗拉強度，剪切強度，三向壓縮強度和各種受力狀態(tài)相對應(yīng)的變形特性。2.影響巖石強度特性的主要因素有哪些？

對單軸抗壓強度的影響因素有承壓板、巖石試件尺寸及形狀（形狀、尺寸、高徑比），加載速率、環(huán)境（含水率、溫度）。對三相壓縮強度的影響因素：側(cè)向壓力、試件尺寸與加載速率、加載路徑、空隙壓力。

3.什么是巖石的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)^程曲線？

所謂應(yīng)力應(yīng)變?nèi)^程曲線是指在剛性實驗機上進行實驗所獲得的包括巖石達到峰值應(yīng)力之后的應(yīng)力應(yīng)變曲線。

4.簡述巖石剛性實驗機的工作原理？：

壓力機加壓（貯存彈性應(yīng)能）巖石試件達峰點強度（釋放應(yīng)變能）導(dǎo)致試件崩潰。AA′O2O1面積—峰點后，巖塊產(chǎn)生微小位移所需的能。ACO2O1面積——峰點后，剛體機釋放的能量（貯存的能量）。ABO2O1——峰點后，普通機釋放的能量(貯存的能量)。當(dāng)實驗機的剛度大于巖石的剛度，才有可能記錄下巖石峰值應(yīng)力后的應(yīng)力應(yīng)變曲線。

5.試比較莫爾強度理論，格爾菲斯強度理論和E.hoek和E.T.brown提出的經(jīng)驗理論的優(yōu)缺點？

莫爾強度理論優(yōu)點是使用方便，物理意義明確；缺點是1不能從巖石破壞機理上解釋其破壞特征2忽略了中間主應(yīng)力對巖石強度的影響；格爾菲斯強度理論優(yōu)點是明確闡明了脆性材料破裂的原因、破裂所需能量及破裂擴展方向；缺點是僅考慮巖石開裂并非宏觀上破壞的緣故。E.hoek和E.T.brown提出的經(jīng)驗理論與莫爾強度理論很相似其優(yōu)點是能夠用曲線來表示巖石的強度，但是缺點是表達式稍顯復(fù)雜。6.典型的巖石蠕變曲線有哪些特征？

典型的巖石蠕變曲線分三個階段第Ⅰ階段：稱為初始蠕變段或者叫瞬態(tài)蠕變階段。在此階段的應(yīng)變一時間曲線向下彎曲；應(yīng)變與時間大致呈對數(shù)關(guān)系，即ε∝㏒t。第Ⅱ階段：稱為等速蠕變段或穩(wěn)定蠕變段。在此階段內(nèi)變形緩慢，應(yīng)變與時間近于線性關(guān)系。第Ⅲ階段：稱為加速蠕變段非穩(wěn)態(tài)蠕變階段。此階段內(nèi)呈加速蠕變，將導(dǎo)致巖石的迅速破壞。7.有哪三種基本力學(xué)介質(zhì)模型？

1彈性介質(zhì)模型 2塑性介質(zhì)模型（理想塑性模型、有硬化塑 性介質(zhì)模型）3黏性介質(zhì)模型

8.基本介質(zhì)模型的串聯(lián)和并聯(lián)的力學(xué)特征有何不同？

串聯(lián) E 和 h，每個元素的力相等；總應(yīng)變 = 分應(yīng)變之和。基本模型，兩元件并聯(lián)，使它所表現(xiàn)的變形特征與馬克斯維爾模型有所不同。根據(jù)兩個基本力學(xué)模型并聯(lián)的力學(xué)特征，當(dāng)外力作用于模型的兩端時，兩個模型產(chǎn)生的應(yīng)變相等，而其應(yīng)力為彈簧所受的應(yīng)力與粘壺所受的應(yīng)力之和。

9.巖體在單軸和三軸壓縮應(yīng)力作用下，其破壞特征有何異同？

單軸破壞形態(tài)有兩 類：圓錐形破壞，原因：壓板兩端存在摩擦力，箍作用（又稱端部效應(yīng)），在工程中也會出現(xiàn)；柱狀劈裂破壞，張拉破壞（巖石的抗拉強度遠小于抗壓強度）是巖石單向壓縮破壞的真實反映（消除了端部效應(yīng)），消除試件端部約束的方法，潤滑試件端部（如墊云母片；涂黃油在端部），加長試件。三軸壓縮應(yīng)力： 低圍壓，圍壓作用不明顯，接近單軸壓縮破壞形式；中圍壓，斜面剪切破壞；高圍壓，塑性流動破壞。

10、一個5510cmcmcm??試樣，其質(zhì)量為678g，用球磨機磨成巖粉并進行風(fēng)干，天平秤稱得其質(zhì)量為650g，取其中巖粉60g作顆粒密度試驗，巖粉裝入李氏瓶前，煤油的度數(shù)為0.53cm，裝入巖粉后靜置半小時，得讀數(shù)為20.33cm，求：該巖石的天然密度、干密度、顆粒密度、巖石天然空隙率。

11．14、將某一巖石試件進行單軸壓縮實驗，其壓應(yīng)力達到28.0MPa時發(fā)生破壞。破壞面與水平面的夾角為60°，設(shè)其抗剪強度為直線型。試計算：（1）該巖石的c,值；

（2）破壞面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力；（3）在正應(yīng)力為零的面上的抗剪強度；（4）在與最大主應(yīng)力作用面成30°的面上的抗剪強度。

15、某砂巖地層，砂巖的峰值強度參數(shù)1.2,40cMPa???。某一點的初始應(yīng)力狀態(tài)為：?318.97,34.5MPaMPa???，由于修建水庫巖石孔隙水壓力增大，試求該點巖石當(dāng)孔隙水?壓力為多大時會使砂巖破壞？

三章

1.如何測試巖塊和巖體彈性波速度？

1、巖塊聲波速度測試：測試儀器主要是巖石超聲波參數(shù)測定儀和縱橫波換能器。測試時，把縱橫波換能器放在巖塊試件的兩端。測定縱波速度時宜采用凡士林或黃油作耦合劑，測定橫波速度時宜采用鋁箔或銅箔作耦合劑測試結(jié)束后，應(yīng)測定超聲波在標(biāo)準(zhǔn)有機玻璃中的傳播時間，繪制時距曲線并確定儀器系統(tǒng)的零延時。vp=L/（tp-t0），vs=L/（ts-t0）

2、巖體聲波速度測試：測點表面應(yīng)大致修鑿平整并擦凈，縱波換能器應(yīng)涂厚1-2mm的凡士林或黃油，橫波換能器應(yīng)墊多層鋁箔或銅箔，并應(yīng)將換能器放置在測點上壓緊。在鉆孔或風(fēng)鉆孔中進行巖體聲波速度測試時，鉆孔或風(fēng)鉆孔應(yīng)沖洗干凈，并在孔內(nèi)注滿水，水即作為耦合劑，而對軟巖宜采用干孔測試。

2.影響巖體彈性波速度的因素有哪些？

1、巖體彈性波速與巖體種類、巖石密度和生成年代有關(guān).2、巖體波速與巖體中裂隙或夾層的關(guān)系：34巖體波速與巖體的有效孔隙率n及吸水率Wf有關(guān)

4、巖體波速與各向異性性質(zhì)有關(guān)

5、巖體受壓應(yīng)力對彈性波傳播的影響

3.用彈性波速度確定地下工程圍巖松動圈（塑性圈）范圍的原理是什么？ 根據(jù)巖體彈性波速度隨裂隙的增多和應(yīng)力減小而降低的原理，在松動圈內(nèi)，由于巖體破碎且屬低應(yīng)力區(qū)，因而波速較小，當(dāng)進入松動圈邊界完整巖體區(qū)域，應(yīng)力較高，波速達到最大，之后波速又逐漸減小至一定值。根據(jù)波速隨深度變化曲線，可確定松動圈厚度，其邊界在波速最大值深度附近。四章．

13、如圖所示為一帶有天然節(jié)理的試件，結(jié)構(gòu)面的外法線與最大主應(yīng)力的夾角=40，節(jié)理的基本摩擦角b=36。節(jié)理的粗糙度為4級。節(jié)理面壁的抗壓強度為50MPa，問在多大的1?作用下巖樣會破壞？

14、一個與巖心軸線45°角鋸開的節(jié)理，經(jīng)多級三軸試驗后得到表中數(shù)據(jù)。試確定各級極限荷載下節(jié)理面上的正應(yīng)力?與剪應(yīng)力?值以及節(jié)理摩擦角j?。

15、如圖所示，在上題的巖體中，有一逆斷層與水平面夾角為25°，斷層面的爬坡角i=0，試問：在埋深2000m的深處，能承受的最大水平應(yīng)力是多少？（重度3=27kN/m3）

五章：

1.簡述圍巖分類的目的和意義？

（1）為巖石工程建設(shè)的勘察、設(shè)計、施工和編制定額提供必要的基本依據(jù)。（2）便于施工方法的總結(jié),交流,推廣。（3）為便于行業(yè)內(nèi)技術(shù)改革和管理。2.闡述圍巖分類有哪些原則？

（1）有明確的類級和適用對象。（2）有定量的指標(biāo)。（3）類級一般分五級為宜。（4）分類方法簡單明了、數(shù)字便于記憶和應(yīng)用。（5）根據(jù)適用對象，選擇考慮因素。3.簡述圍巖分類的基本方法？

按巖石的單軸抗壓強度RC 分類；以點荷載強度指標(biāo)分類；按巷道巖石穩(wěn)定性分類；前蘇聯(lián)巴庫地鐵分類； 按巖體完整性分類；按巖體綜合指標(biāo)分類。4.簡述圍巖質(zhì)量指標(biāo)RQD的定義及評價方法？

RQD是選用堅固完整的、其長度大于等于10cm的巖芯總長度與鉆孔長度的比。評價方法：巖石的RQD與巖體完整性關(guān)系密切，RQD與體積節(jié)理數(shù)JV之間存在下列統(tǒng)計關(guān)系： RQD=115—3.3JV（%），對于JV小于等于4.5的巖體，其RQD=100% 5.簡述巴頓的Q分類采用了那些參數(shù)？他們代表了何種意義？

采用了六個參數(shù)：RQD：巖體質(zhì)量指標(biāo)。Jn節(jié)理的組織數(shù)系數(shù)。Jr節(jié)理的粗糙度系數(shù)。Ja節(jié)理的飾變系數(shù)。JW地下水的影響系數(shù)。SRF應(yīng)力折減系數(shù)。6.簡述國標(biāo)巖體分級采用了那些指標(biāo)作為分級的基本參數(shù)？

（一）確定巖體基本質(zhì)量：1.定量確定巖體基本質(zhì)量，包括巖石堅硬程度的確定、巖體完整程度的確定

2.定性確定巖體基本質(zhì)量，也包括巖石堅硬程度的確定、巖體完整程度的確定

（二）基本質(zhì)量分級：巖體基本質(zhì)量指標(biāo)；巖體基本質(zhì)量的確定

（三）具體工程巖體質(zhì)量分級的確定 六章：

1.什么是巖體初始應(yīng)力？巖體初始應(yīng)力主要由什么引起的？影響因素有那 些？

初始應(yīng)力：天然狀態(tài)下巖體內(nèi)的應(yīng)力，又稱地應(yīng)力、原巖應(yīng)力。由巖體的自重和地質(zhì)構(gòu)造所引起。因素：自重 地質(zhì)構(gòu)造——主要因素 ：地形地貌 地震力 水壓力 地?zé)帷！我蛩亍?/p>

2.正斷層，逆斷層，平移斷層的最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力的作用方向分別是什么樣的？

對于正斷層，自重應(yīng)力為最大主應(yīng)力，方向豎直向下，最小主應(yīng)力與斷層走向正交；對于逆斷層，自重應(yīng)力為最小主應(yīng)力，方向豎直向下，而最大主應(yīng)力與斷層走向正交；對于平移斷層，自重為中主應(yīng)力，最大主應(yīng)力與斷層走向成30-45度得夾角，最大和最小都為水平方向。3.地殼淺部巖體初始應(yīng)力的分布有哪些基本規(guī)律？

水平應(yīng)力普遍大于垂直應(yīng)力。垂直應(yīng)力在大多數(shù)情況下，為最小主應(yīng)力；在少數(shù)情況小，為中間主應(yīng)力；只有個別情況下為最大主應(yīng)力。4巖爆的類型和發(fā)生條件是什么，如何防治？

類型：【1】破裂松脫型，【2】爆裂彈射型，【3】爆炸拋射型。條件：1.地下開挖，洞室空間的形成2巖體承受極限應(yīng)力產(chǎn)生初始破裂后剩余彈性變形能的集中釋放量將決定巖爆的彈射程度3圍巖應(yīng)力重分布和集中將導(dǎo)致圍巖積累大量彈性變形能。防治：1圍巖加固2改善圍巖應(yīng)力條件3保證施工安全。

5高地應(yīng)力現(xiàn)象有哪些？其判別準(zhǔn)則是什么？

現(xiàn)象：1.巖芯餅化現(xiàn)象，2巖爆3探洞和地下隧洞的洞壁產(chǎn)生剝離4巖質(zhì)基坑底部隆起。剝離以及回彈錯動現(xiàn)象，5野外原位測試測得得巖體物理力學(xué)指標(biāo)比實驗室試驗結(jié)果高。判別準(zhǔn)則：當(dāng)圍巖內(nèi)部的圍巖強度與最大地應(yīng)力的比值達到某一水平時，才能稱為高地應(yīng)力或極高地應(yīng)力。

6，巖體初始應(yīng)力量測方法有哪些？各自的原理，步驟，應(yīng)用是什么？ 1.水壓致裂法：2應(yīng)力解除法3應(yīng)力恢復(fù)法4聲發(fā)射法【1】試件制備【2】聲發(fā)射測試【3】計算地應(yīng)

第二篇：長安大學(xué)研究生C++考試編程題答案

2008年第一題

#include“iostream.h” class point

//圓心坐標(biāo)類 {public: void set(int a,int b);//初始化函數(shù)給坐標(biāo)賦初值

void get(int &a,int &b);

//將坐標(biāo)值帶到類外 private: int x;int y;

//圓心坐標(biāo) };void point::set(int a,int b){x=a;y=b;} void point::get(int &a,int &b){a=x;b=y;} //****************************************************************** class circle:public point

//計算圓面積類 { public: circle(double c,int a,int b);

//c為圓半徑,a b為圓心坐標(biāo)

double value();

//計算圓面積,輸出圓心坐標(biāo)和圓面積,返回圓面積 private: double r;

//圓半徑 };circle::circle(double c,int a,int b){r=c;set(a,b);} double circle::value(){double m;

m=3.14*r*r;int a,b;

get(a,b);cout<

//計算圓柱體體積類 { public: cylinder(double d,double c,int a,int b);//d為圓柱體高,c為圓半徑,a b為圓心坐標(biāo)

double value();//計算圓柱體體積,輸出圓心坐標(biāo)和底圓面積以及圓柱體體積,返回圓柱體體積 private: double h;//圓柱體高 };cylinder::cylinder(double d,double c,int a,int b):h(d),circle(c,a,b){} double cylinder::value(){double v,m;m=circle::value();v=m*h;cout<

cin>>r;cout<<“圓柱體高:”;

cin>>h;cout<<“圓心坐標(biāo):”;

cin>>x>>y;circle AA(r,x,y);AA.value();cylinder BB(h,r,x,y);BB.value();} 2008年第二題

#include“iostream.h” #include“string.h” class emp

//已有的員工工資類 { public: void set(char *s,double i);//初始化函數(shù)s為員工名字，i為基本工資

virtual double earning();//計算員工實發(fā)工資（基本工資+基本工資*0.2）

void disp();

//輸出員工名字及實發(fā)工資

virtual ~emp();

//釋放對象 protected: char *name;

//員工名字

double bs;

//基本工資 };void emp::set(char *s,double i){

name=new char[strlen(s)+1];strcpy(name,s);bs=i;} double emp::earning(){return bs+bs*0.2;} void emp::disp(){cout<<“姓名:”<set(“王陽”,3500);m->disp();delete m;} 2007年第一題

#include“iostream.h” class time { private: int hour;int minute;int second;

//三個私有成員 public: time(){hour=0;minute=0;second=0;}//默認構(gòu)造函數(shù)

time(int i,int j,int k){settime(i,j,k);} void settime(int i,int j,int k){

int temp1,temp2;

second=k%60;

temp1=k/60;

minute=(j+temp1)%60;

temp2=(j+temp1)/60;

hour=(i+temp2)%24;}

//對數(shù)據(jù)成員設(shè)定初值

void gettime(int *pi,int *pj,int *pk){*pi=hour;*pj=minute;*pk=second;} //將數(shù)據(jù)成員傳遞到類外 };void main(){ int h,m,s;cout<<“input:”<<“hour,minute,second”<

cin>>h>>m>>s;

cout<

time T(h,m,s);T.gettime(&h,&m,&s);

cout<<“hour:”<

#include“iostream.h” class S

//一般中等學(xué)校的學(xué)生類S,是基類 { protected: float m;

//數(shù)學(xué)成績

float e;

//英語成績

char *name;

//學(xué)生姓名 public: S(){m=0;e=0;name='