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2017年造價(jià)師土建工程高頻考點(diǎn):巖石

更新時(shí)間:2017-08-13 09:24:47 來源:環(huán)球網(wǎng)校 瀏覽95收藏47

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  巖石的主要物理性質(zhì)

 ?、僦亓?/p>

  巖石的重量是巖石最基本的物理性質(zhì)之一,一般用比重和重度兩個(gè)指標(biāo)表示。

  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。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。

 ?、畚?/p>

  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

  巖石的軟化性是指巖石受水作用后,強(qiáng)度和穩(wěn)定性發(fā)生變化的性質(zhì),主要取決于巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。黏土礦物含量高、孔隙度大、吸水率高的巖石,與水作用容易軟化而喪失其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

  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。未受風(fēng)化作用的巖漿巖和某些變質(zhì)巖,軟化系數(shù)大都接近于1,是弱軟化的巖石,其抗水、抗風(fēng)化和抗凍性強(qiáng)。軟化系數(shù)小于0.75的巖石,是軟化性較強(qiáng)的巖石,工程性質(zhì)比較差。

 ?、菘箖鲂?/p>

  抗壓強(qiáng)度降低率小于25%的巖石,認(rèn)為是抗凍的;大于25%的巖石,認(rèn)為是非抗凍的。

  巖石主要力學(xué)性質(zhì)

 ?、賻r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(松)比兩個(gè)指標(biāo)表示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。

  a.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)。

  b.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。

  c.抗剪強(qiáng)度??辜魪?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),剪破面上的最大剪應(yīng)力,稱為抗剪斷強(qiáng)度,其值一般都比較高??辜魪?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??辜魪?qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的10%~40%,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。

  土的主要性能參數(shù)

  ①土的含水量。

 ?、谕恋娘柡投取M恋娘柡投仁峭林斜凰錆M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)。

 ?、弁恋目紫侗?。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。

 ?、芡恋目紫堵省?/p>

 ?、萃恋乃苄灾笖?shù)和液性指數(shù)

  碎石土和砂土為無黏性土,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。

  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,稱為液限指數(shù)。液限指數(shù)愈大,土質(zhì)愈軟。

  土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)

  碎石土和砂土為無黏性土,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。

  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,稱為液限指數(shù)。液限指數(shù)愈大,土質(zhì)愈軟。

  特殊土的工程性質(zhì)

  (1)軟土。泛指淤泥及淤泥質(zhì)土。天然孔隙比e大于或等于1.0.具有高含水量、高孔隙性、低滲透性、高壓縮性、低抗剪強(qiáng)度、較顯著的觸變性和蠕變性等特性。

  (2)濕陷性黃土。在天然含水量時(shí)一般呈堅(jiān)硬或硬塑狀態(tài),具有較高的強(qiáng)度和低的或中等偏低的壓縮性,但遇水浸濕后,強(qiáng)度迅速降低,有的即使在其自重作用下也會(huì)發(fā)生劇烈的沉陷。濕陷性黃土受水浸濕后,在其自重壓力下發(fā)生濕陷的,稱為自重濕陷性黃土。而在其自重壓力與附加壓力共同作用下才發(fā)生濕陷的,稱為非自重濕陷性黃土。

  (3)紅黏土。天然含水量高(一般為40%~60%,最高達(dá)90%)、密度小(天然孔隙比一般為1.4~1.7,最高為2.0)、塑性高(塑限一般為40%~60%,最高達(dá)90%,塑性指數(shù)一般為20~50),通常呈現(xiàn)較高的強(qiáng)度和較低的壓縮性,不具有濕陷性。由于塑性很高,所以盡管天然含水量高,一般仍處于堅(jiān)硬或硬可塑狀態(tài),甚至飽水的紅黏土也是堅(jiān)硬狀態(tài)的。

  (4)膨脹土。含有大量的強(qiáng)親水性黏土礦物成分,具有顯著的吸水膨脹(自由膨脹量一般超過40%,也有超過100%的)和失水收縮,且脹縮變形往復(fù)可逆。在天然條件下一般處于硬塑或堅(jiān)硬狀態(tài),強(qiáng)度較高,壓縮性較低,易被誤認(rèn)為是工程性能較好的土,但一旦地表水浸入或地下水位上升使含水量劇烈增大,或土的原狀結(jié)構(gòu)被擾動(dòng)時(shí),土體會(huì)驟然強(qiáng)度降低、壓縮性增高。

  (5)填土。是在一定的地質(zhì)、地貌和社會(huì)歷史條件下,由于人類活動(dòng)而堆填的土。根據(jù)填土的組成物質(zhì)和堆填方式形成的工程性質(zhì)的差異,劃分為以下三類:

  ①素填土。素填土是由碎石、砂土、粉土或黏性土等一種或幾種材料組成的填土。一般密實(shí)度較差,但若堆積時(shí)間較長(zhǎng),由于土的自重壓密作用,也能達(dá)到一定密實(shí)度。如堆填時(shí)間超過10年的黏性土、超過5年的粉土、超過2年的砂土,均具有一定的密實(shí)度和強(qiáng)度,可以作為一般建筑物的天然地基。

 ?、陔s填土。雜填土是含有大量雜物的填土。試驗(yàn)證明,以生活垃圾和腐蝕性及易變性工業(yè)廢料為主要成分的雜填土,一般不宜作為建筑物地基。主要以建筑垃圾或一般工業(yè)廢料組成的雜填土,采用適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行處理后可作為一般建筑物地基。

  ③沖填土。

  填土

  是在一定的地質(zhì)、地貌和社會(huì)歷史條件下,由于人類活動(dòng)而堆填的土。根據(jù)填土的組成物質(zhì)和堆填方式形成的工程性質(zhì)的差異,劃分為以下三類:

 ?、偎靥钔?。素填土是由碎石、砂土、粉土或黏性土等一種或幾種材料組成的填土。一般密實(shí)度較差,但若堆積時(shí)間較長(zhǎng),由于土的自重壓密作用,也能達(dá)到一定密實(shí)度。如堆填時(shí)間超過10年的黏性土、超過5年的粉土、超過2年的砂土,均具有一定的密實(shí)度和強(qiáng)度,可以作為一般建筑物的天然地基。

  ②雜填土。雜填土是含有大量雜物的填土。試驗(yàn)證明,以生活垃圾和腐蝕性及易變性工業(yè)廢料為主要成分的雜填土,一般不宜作為建筑物地基。主要以建筑垃圾或一般工業(yè)廢料組成的雜填土,采用適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行處理后可作為一般建筑物地基。

 ?、蹧_填土。

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