相信并不是所有考生都是具有造價基礎的人,所以在開始進行備考的初期階段,各位考生需要通過教材進行系統學習,以建立基本的入門基礎作為初期階段的任務目標。233網校2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量(土建)》視頻內部資料,今天跟著王洪強老師一起掌握第一章考點“巖體的工程地質性質”。詳情內容如下:
第一章 工程地質
2020年一級造價工程師《技術與計量(土建)》精講班視頻,20%免費試學
王洪強老師介紹:副教授,曾參編中國計劃出版社《考試教材:建設工程技術與計量(土木建筑工程)》;曾主編中國建筑工業出版社的《建設工程技術與計量(土木建筑工程)》應試指南;從事一/二級建造師、一級造價工程師、監理工程師考試培訓多年。
教學特點:培訓經驗豐富,知識脈絡梳理清晰,講課圖表結合,并聯系實際分析考點,通俗易懂。
主講領域:造價工程師
巖體的力學特性
(一)巖體的變形特征
通常包括結構面變形和結構體變形兩個部分。設計人員所關心的主要是巖體的變形特性。巖體變形參數由變形模量或彈性模量來反映。
巖體的流變特性,是巖體在外部條件不變的情況下,應力或變形隨時間而變化的性質,一般有蠕變和松弛兩種。蠕變是指在應力一定的條件下,變形隨時間的持續而逐漸增加的現象。松弛是指在變形保持一定時,應力隨時間的增長而逐漸減小的現象。
(二)巖體的強度性質
一般情況下,巖體的強度既不等于巖塊巖石的強度,也不等于結構面的強度,而是二者共同影響表現出來的強度。
但在某些情況下,可以用巖石或結構面的強度來代替。如當巖體中結構面不發育,呈完整結構時,巖石的強度可視為巖體強度(2011) 。如果巖體沿某一結構面產生整體滑動時,則巖體強度完全受結構面強度控制。
巖體的工程地質性質
(一)巖石的工程地質性質
1.巖石的主要物理性質
(1)重量:一般用比重和重度兩個指標表示。
巖石的比重是巖石固體(不包括孔隙)部分單位體積的重量。數值上等于巖石固體顆粒重量與同體積水在4℃時的重量比。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含量。
巖石的重度也稱容重,是巖石單位體積的重量,在數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構致密、孔隙性小,巖石的強度和穩定性也較高。
(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育程度。在數值上等于巖石中各種孔隙的總體積與巖石總體積的比,以百分數計。
未受風化或構造作用的侵入巖和某些變質巖,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,則經常具有較大的孔隙度。
(3)吸水性
用吸水率表示,在數值上等于巖石的吸水重量與同體積干燥巖石重量的比,以百分數計。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。
巖石的吸水率大,則水對巖石顆粒間結合物的浸潤、軟化作用就強,巖石強度和穩定性受水作用的影響也就越顯著。
(4)軟化性
用軟化系數作為巖石軟化性的指標,在數值上等于巖石飽和狀態下的極限抗壓強度與風干狀態下極限抗壓強度的比。其值越小,表示巖石的強度和穩定性受水作用的影響越大。
(5)抗凍性
巖石孔隙中的水結冰時體積膨脹,會產生巨大的壓力。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,抗凍性是評價巖石工程性質的一個重要指標。
2.巖石主要力學性質
(1)巖石的變形
巖石受力作用會產生變形,在彈性變形范圍內用彈性模量和泊桑比兩個指標表示。
相同受力條件下,巖石彈性模量越大,變形越小。
泊桑比是橫向應變與縱向應變的比。泊桑比越大,表示巖石受力作用后的橫向變形越大。
(2)巖石的強度
巖石受力作用破壞,表現為壓碎、拉斷和剪切等,故有抗壓強度、抗拉強度和抗剪強度等。
①抗壓強度。抗壓強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指標。巖石的抗壓強度相差很大,膠結不良礫巖和軟弱頁巖的小于20MPa。堅硬巖漿巖的大于245MPa。
②抗拉強度??估瓘姸仁菐r石抵抗拉伸破壞的能力,在數值上等于巖石單向拉伸破壞時的最大張應力。
③抗剪強度
抗剪強度是指巖石抵抗剪切破壞的能力,在數值上等于巖石受剪破壞時的極限剪應力。在一定壓應力下巖石剪斷時,剪切面上的最大剪應力,稱為抗剪斷強度,其值一般都比較高。抗剪強度是沿巖石裂隙或軟弱面等發生剪切滑動時的指標,其強度遠遠低于抗剪斷強度。
三項強度中,巖石的抗壓強度最高,抗剪強度居中,抗拉強度最小。抗剪強度約為抗壓強度的10%~40% (2009) ,抗拉強度僅是抗壓強度的2%~16%。巖石越堅硬,其值相差越大,軟弱巖石的差別較小。
巖石的抗壓強度和抗剪強度,是評價巖石(巖體)穩定性的主要指標,是對巖石(巖體)的穩定性進行定量分析的依據之一。
巖石的分級
鑒于土和巖石的物理力學性質和開挖施工的難度,由松軟至堅實共分為16級,分別以Ⅰ~ⅩⅥ表示,其中Ⅰ~Ⅳ的4級為土,Ⅴ~ⅩⅥ的12級為巖石。土分為一、二、三、四類,巖石分為松石、次堅石、普堅石、特堅石四類。
【練習】關于巖石的變形說法正確的有( ?。?。
A.巖石在彈性變形范圍內用彈性模量和泊松比兩個指標表示
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
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網校答案:ACE
233網校解析:
①巖石的變形
巖石受力作用會產生變形,在彈性變形范圍內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。
泊桑比是橫向應變與縱向應變的比。泊桑比越大,表示巖石受力作用后的橫向變形越大。
【練習題】巖石分類不包括( ?。?/p>
A.特堅石
B.普堅石
C.軟堅石
D.松石
233網校答案:C
233網校解析:本題考查的是巖石的分級。
巖石分為松石、次堅石、普堅石、特堅石四類。
(二)土體的工程地質性質
1.土的物理力學性質
(1)土的主要性能參數
①土的含水量。是土中水的質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,Sr在50%~80%之間是很濕狀態,Sr>80%是飽水狀態。
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程度,一般孔隙比小于0.6的土是密實的低壓縮性土,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土的塑性指數和液性指數
碎石土和砂土為無黏性土,緊密狀態是判定其工程性質的重要指標。顆粒小于粉砂的是黏性土,黏性土的工程性質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,它表示黏性土處在可塑狀態的含水量變化范圍。塑性指數愈大,可塑性就愈強。黏性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數之比,稱為液性指數。液性指數愈大,土質愈軟。
(2)土的力學性質
1)土的壓縮性
荷載作用下,透水性大的飽和無黏性土,其壓縮過程在短時間內就可以結束。黏性土透水性低,飽和黏性土中的水分只能慢慢排出,因此其壓縮穩定所需的時間要比砂土長得多,其固結變形往往需要幾年。對于飽和軟黏性土而言,土的固結問題十分重要。
2)土的抗剪強度
涉及地基承載力、路堤等工程邊坡、天然土坡的穩定性。
2.特殊土的工程性質
【練習題】關于土的主要性能參數說法錯誤的有( )。
A.含水量是標志土的濕度的一個重要物理指標
B.土的飽和度Sr>80%是很濕狀態
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之比稱為塑性指數
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
233網校答案:BD
233網校解析:本題考查的是土的物理力學性質。
土的飽和度Sr>80%是飽水狀態;
黏性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數之比,稱為液性指數。
【練習題】下列土料中,可以作為一般建筑物地基的有( ?。?/p>
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.采用適當的措施處理的雜填土(建筑垃圾組成)
E.采用適當的措施處理的雜填土(生活垃圾組成)
233網校答案:ABD
233網校解析: