相信并不是所有考生都是具有造價(jià)基礎(chǔ)的人,所以在開始進(jìn)行備考的初期階段,各位考生需要通過(guò)教材進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí),以建立基本的入門基礎(chǔ)作為初期階段的任務(wù)目標(biāo)。233網(wǎng)校2020年一級(jí)造價(jià)工程師《建設(shè)工程技術(shù)與計(jì)量(土建)》視頻內(nèi)部資料,今天跟著王洪強(qiáng)老師一起掌握第一章考點(diǎn)“巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)”。詳情內(nèi)容如下:
第一章 工程地質(zhì)
2020年一級(jí)造價(jià)工程師《技術(shù)與計(jì)量(土建)》精講班視頻,20%免費(fèi)試學(xué)
王洪強(qiáng)老師介紹:副教授,曾參編中國(guó)計(jì)劃出版社《考試教材:建設(shè)工程技術(shù)與計(jì)量(土木建筑工程)》;曾主編中國(guó)建筑工業(yè)出版社的《建設(shè)工程技術(shù)與計(jì)量(土木建筑工程)》應(yīng)試指南;從事一/二級(jí)建造師、一級(jí)造價(jià)工程師、監(jiān)理工程師考試培訓(xùn)多年。
教學(xué)特點(diǎn):培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)豐富,知識(shí)脈絡(luò)梳理清晰,講課圖表結(jié)合,并聯(lián)系實(shí)際分析考點(diǎn),通俗易懂。
主講領(lǐng)域:造價(jià)工程師
巖體的力學(xué)特性
(一)巖體的變形特征
通常包括結(jié)構(gòu)面變形和結(jié)構(gòu)體變形兩個(gè)部分。設(shè)計(jì)人員所關(guān)心的主要是巖體的變形特性。巖體變形參數(shù)由變形模量或彈性模量來(lái)反映。
巖體的流變特性,是巖體在外部條件不變的情況下,應(yīng)力或變形隨時(shí)間而變化的性質(zhì),一般有蠕變和松弛兩種。蠕變是指在應(yīng)力一定的條件下,變形隨時(shí)間的持續(xù)而逐漸增加的現(xiàn)象。松弛是指在變形保持一定時(shí),應(yīng)力隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸減小的現(xiàn)象。
(二)巖體的強(qiáng)度性質(zhì)
一般情況下,巖體的強(qiáng)度既不等于巖塊巖石的強(qiáng)度,也不等于結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度,而是二者共同影響表現(xiàn)出來(lái)的強(qiáng)度。
但在某些情況下,可以用巖石或結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度來(lái)代替。如當(dāng)巖體中結(jié)構(gòu)面不發(fā)育,呈完整結(jié)構(gòu)時(shí),巖石的強(qiáng)度可視為巖體強(qiáng)度(2011) 。如果巖體沿某一結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生整體滑動(dòng)時(shí),則巖體強(qiáng)度完全受結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度控制。
巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)
(一)巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)
1.巖石的主要物理性質(zhì)
(1)重量:一般用比重和重度兩個(gè)指標(biāo)表示。
巖石的比重是巖石固體(不包括孔隙)部分單位體積的重量。數(shù)值上等于巖石固體顆粒重量與同體積水在4℃時(shí)的重量比。巖石的比重決定于組成巖石的礦物的比重及其在巖石中的相對(duì)含量。
巖石的重度也稱容重,是巖石單位體積的重量,在數(shù)值上等于巖石試件的總重量(包括孔隙中的水重)與其總體積(包括孔隙體積)之比。巖石重度的大小決定于巖石中礦物的比重、巖石的孔隙性及其含水情況。
一般來(lái)講,組成巖石的礦物比重大,或巖石的孔隙性小,則巖石的重度就大。在相同條件下的同一種巖石,重度大就說(shuō)明巖石的結(jié)構(gòu)致密、孔隙性小,巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也較高。
(2)孔隙性
巖石的孔隙性用孔隙度表示,反映巖石中各種孔隙的發(fā)育程度。在數(shù)值上等于巖石中各種孔隙的總體積與巖石總體積的比,以百分?jǐn)?shù)計(jì)。
未受風(fēng)化或構(gòu)造作用的侵入巖和某些變質(zhì)巖,其孔隙度一般是很小的,而礫巖、砂巖等一些沉積巖類的巖石,則經(jīng)常具有較大的孔隙度。
(3)吸水性
用吸水率表示,在數(shù)值上等于巖石的吸水重量與同體積干燥巖石重量的比,以百分?jǐn)?shù)計(jì)。巖石的吸水率與巖石孔隙度的大小、孔隙張開程度等因素有關(guān)。
巖石的吸水率大,則水對(duì)巖石顆粒間結(jié)合物的浸潤(rùn)、軟化作用就強(qiáng),巖石強(qiáng)度和穩(wěn)定性受水作用的影響也就越顯著。
(4)軟化性
用軟化系數(shù)作為巖石軟化性的指標(biāo),在數(shù)值上等于巖石飽和狀態(tài)下的極限抗壓強(qiáng)度與風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強(qiáng)度的比。其值越小,表示巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性受水作用的影響越大。
(5)抗凍性
巖石孔隙中的水結(jié)冰時(shí)體積膨脹,會(huì)產(chǎn)生巨大的壓力。巖石抵抗這種壓力作用的能力,稱為巖石的抗凍性。在高寒冰凍地區(qū),抗凍性是評(píng)價(jià)巖石工程性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。
2.巖石主要力學(xué)性質(zhì)
(1)巖石的變形
巖石受力作用會(huì)產(chǎn)生變形,在彈性變形范圍內(nèi)用彈性模量和泊桑比兩個(gè)指標(biāo)表示。
相同受力條件下,巖石彈性模量越大,變形越小。
泊桑比是橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比。泊桑比越大,表示巖石受力作用后的橫向變形越大。
(2)巖石的強(qiáng)度
巖石受力作用破壞,表現(xiàn)為壓碎、拉斷和剪切等,故有抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。
①抗壓強(qiáng)度??箟簭?qiáng)度是巖石在單向壓力作用下抵抗壓碎破壞的能力,是巖石最基本最常用的力學(xué)指標(biāo)。巖石的抗壓強(qiáng)度相差很大,膠結(jié)不良礫巖和軟弱頁(yè)巖的小于20MPa。堅(jiān)硬巖漿巖的大于245MPa。
②抗拉強(qiáng)度??估瓘?qiáng)度是巖石抵抗拉伸破壞的能力,在數(shù)值上等于巖石單向拉伸破壞時(shí)的最大張應(yīng)力。
③抗剪強(qiáng)度
抗剪強(qiáng)度是指巖石抵抗剪切破壞的能力,在數(shù)值上等于巖石受剪破壞時(shí)的極限剪應(yīng)力。在一定壓應(yīng)力下巖石剪斷時(shí),剪切面上的最大剪應(yīng)力,稱為抗剪斷強(qiáng)度,其值一般都比較高。抗剪強(qiáng)度是沿巖石裂隙或軟弱面等發(fā)生剪切滑動(dòng)時(shí)的指標(biāo),其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗剪斷強(qiáng)度。
三項(xiàng)強(qiáng)度中,巖石的抗壓強(qiáng)度最高,抗剪強(qiáng)度居中,抗拉強(qiáng)度最小。抗剪強(qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的10%~40% (2009) ,抗拉強(qiáng)度僅是抗壓強(qiáng)度的2%~16%。巖石越堅(jiān)硬,其值相差越大,軟弱巖石的差別較小。
巖石的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度,是評(píng)價(jià)巖石(巖體)穩(wěn)定性的主要指標(biāo),是對(duì)巖石(巖體)的穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析的依據(jù)之一。
巖石的分級(jí)
鑒于土和巖石的物理力學(xué)性質(zhì)和開挖施工的難度,由松軟至堅(jiān)實(shí)共分為16級(jí),分別以Ⅰ~ⅩⅥ表示,其中Ⅰ~Ⅳ的4級(jí)為土,Ⅴ~ⅩⅥ的12級(jí)為巖石。土分為一、二、三、四類,巖石分為松石、次堅(jiān)石、普?qǐng)?jiān)石、特堅(jiān)石四類。
【練習(xí)】關(guān)于巖石的變形說(shuō)法正確的有( )。
A.巖石在彈性變形范圍內(nèi)用彈性模量和泊松比兩個(gè)指標(biāo)表示
B.巖石的彈性模量越大,變形越大
C.巖石彈性模量越大,巖石抵抗變形的能力越強(qiáng)
D.泊松比越大,表示巖石受力作用后的橫向變形越小
E.泊松比越大,表示巖石受力作用后的橫向變形越大
233網(wǎng)校答案:ACE
233網(wǎng)校解析:
①巖石的變形
巖石受力作用會(huì)產(chǎn)生變形,在彈性變形范圍內(nèi)用彈性模量和泊桑比表示。
相同受力條件下,巖石彈性模量越大,變形越小。
泊桑比是橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比。泊桑比越大,表示巖石受力作用后的橫向變形越大。
【練習(xí)題】巖石分類不包括( ?。?/p>
A.特堅(jiān)石
B.普?qǐng)?jiān)石
C.軟堅(jiān)石
D.松石
233網(wǎng)校答案:C
233網(wǎng)校解析:本題考查的是巖石的分級(jí)。
巖石分為松石、次堅(jiān)石、普?qǐng)?jiān)石、特堅(jiān)石四類。
(二)土體的工程地質(zhì)性質(zhì)
1.土的物理力學(xué)性質(zhì)
(1)土的主要性能參數(shù)
①土的含水量。是土中水的質(zhì)量與土顆粒重量之比。
②土的飽和度。土的飽和度是土中被水充滿的孔隙體積與孔隙總體積之比,飽和度Sr越大,表明土孔隙中充水愈多。Sr<50%是稍濕狀態(tài),Sr在50%~80%之間是很濕狀態(tài),Sr>80%是飽水狀態(tài)。
③土的孔隙比。是土中孔隙體積與土粒體積之比,反映天然土層的密實(shí)程度,一般孔隙比小于0.6的土是密實(shí)的低壓縮性土,大于1.0的土是疏松的高壓縮性土。
④土的孔隙率。孔隙體積與土的體積(三相)之比。
⑤土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)
碎石土和砂土為無(wú)黏性土,緊密狀態(tài)是判定其工程性質(zhì)的重要指標(biāo)。顆粒小于粉砂的是黏性土,黏性土的工程性質(zhì)受含水量的影響特別大。 (2010)
黏性土的界限含水量,有縮限、塑限和液限。液限和塑限的差值稱為塑性指數(shù),它表示黏性土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍。塑性指數(shù)愈大,可塑性就愈強(qiáng)。黏性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比,稱為液性指數(shù)。液性指數(shù)愈大,土質(zhì)愈軟。
(2)土的力學(xué)性質(zhì)
1)土的壓縮性
荷載作用下,透水性大的飽和無(wú)黏性土,其壓縮過(guò)程在短時(shí)間內(nèi)就可以結(jié)束。黏性土透水性低,飽和黏性土中的水分只能慢慢排出,因此其壓縮穩(wěn)定所需的時(shí)間要比砂土長(zhǎng)得多,其固結(jié)變形往往需要幾年。對(duì)于飽和軟黏性土而言,土的固結(jié)問(wèn)題十分重要。
2)土的抗剪強(qiáng)度
涉及地基承載力、路堤等工程邊坡、天然土坡的穩(wěn)定性。
2.特殊土的工程性質(zhì)
【練習(xí)題】關(guān)于土的主要性能參數(shù)說(shuō)法錯(cuò)誤的有( ?。?/p>
A.含水量是標(biāo)志土的濕度的一個(gè)重要物理指標(biāo)
B.土的飽和度Sr>80%是很濕狀態(tài)
C.一般孔隙比越小的土壓縮性越低
D.黏性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比稱為塑性指數(shù)
E.土的飽和度是土中被水充滿的孔隙體積與孔隙總體積之比
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233網(wǎng)校解析:本題考查的是土的物理力學(xué)性質(zhì)。
土的飽和度Sr>80%是飽水狀態(tài);
黏性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比,稱為液性指數(shù)。
【練習(xí)題】下列土料中,可以作為一般建筑物地基的有( )。
A.堆填20年的黏性土
B.堆填8年的粉土
C.堆填1年的砂土
D.采用適當(dāng)?shù)拇胧┨幚淼碾s填土(建筑垃圾組成)
E.采用適當(dāng)?shù)拇胧┨幚淼碾s填土(生活垃圾組成)
233網(wǎng)校答案:ABD
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