造价技术与计量土建1V1基础班04第04讲岩体的特征2二.docx
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造价技术与计量土建1V1基础班04第04讲岩体的特征2二
2020一级造价工程师《建设工程技术与计量(土木建筑工程)》1v1直播三、岩体的工程地质性质
1.岩石的物理力学性质
(一)岩石的工程地质性质
(1)岩石的主要物理性质
(2)岩石的主要力学性质
①岩石的变形
岩石在弹性变形范围内用弹性模量和泊桑比两个指标表示。
弹性模量
弹性模量
越大
,变形
越小
(岩石
抵抗变形的能力越强
)。
泊桑比
横向应变与纵向应变的比。
泊桑比
越大
,表示岩石受力作用后的
横向变形越大
。
②岩石的强度
【例题·单选】某岩石的抗压强度是200MPa,其抗剪强度和抗拉强度可能约为()。
【2009】
A.0MPa和40MPa
B.0MPa和20MPa
C.0MPa和2MPa
D.5MPa和1MPa
【答案】B
【解析】抗剪强度约为抗压强度的10%~40%,题中抗剪强度为20~80MPa,抗拉强度仅是抗压强度的2%~16%,题中抗拉强度为4~32MPa,故B正确。
2.岩石的分级
(二)土体的工程地质性质
1.土的物理力学性质
(1)土的主要性能参数
①土的含水量:
水的重量/土粒重量
④土的孔隙率:
土中孔隙体积/土的体积(三相)
⑤土的塑性指数和液性指数
a.土可分为无黏性土和黏性土
无黏性土
无黏性土一般指碎石土和砂土。
无黏性土的
紧密状态
是判定工程性质的重要指标,它
综合反映了无黏性土颗粒的岩石和矿物组成、粒度组成(级配)、颗粒形状和排列等对其工程性质的影响。
黏性土
颗粒小于粉砂的是黏性土,其
工程性质受含水量的影响特别大
。
b.黏性土的界限含水量有缩限、塑限和液限
塑性指数=液限-塑限【塑性指数愈大,可塑性就愈强】
液性指数=(黏性土的天然含水量-塑限)/塑性指数【液限指数愈大,土质愈软】
(2)土的力学性质
①土的压缩性:
计算地基沉降量时,必须取得土的压缩性指标。
②土的抗剪强度:
土对剪切破坏的极限抗力称为土的抗剪强度。
2.特殊土的主要工程性质
(1)软土:
泛指淤泥及淤泥质土。
天然含水量大于液限,天然孔隙比
。
具有
高含水量、高孔隙性、低渗透性、高压缩性、低抗剪强度、较显著的等特性。
管道折断
。
局部严重坍塌
裂缝
(2)湿陷性黄土
分析、判别黄
土是否属于湿陷性
的、其
湿陷性强弱程度
以及
地基湿陷类型和湿陷等级
,是黄土地
区工程勘察与评价的
核心问题
。
自重湿陷性
(掌握举例)
①在自重湿陷性黄土地区修筑渠道,初次放水时就可能产生
地面下沉
,两岸出现
与渠道平行的裂缝。
②管道漏水后由于自重湿陷可能导致
③路基受水后由于自重湿陷而发生。
④地基土的自重湿陷往往使建筑物发生很大的或使砖墙倾斜,甚至使一些很轻的建筑物也受到破坏。
非自重湿陷性
非自重湿陷性黄土地区,这类现象极为少见。
(3)红黏土
一般呈现较高的强度和较低的压缩性;不具有湿陷性。
由于塑性很高,所以尽管天然含水量高,一般仍处于坚硬或硬可塑状态。
甚至饱水的红黏土也是坚硬状态的。
(4)膨胀土
①,
,一般易被
。
天然条件下一般处于硬塑或坚硬状态,强度
。
②当膨胀土的含水量剧烈增大(例如,由于地表浸水或地下水位上升)或土的原状结构被扰动时,土体强度会骤然降低,压缩性增高,这显然是由于土的内摩擦角和内聚力都相应减小及结构强度破坏的缘故。
(5)填土
素填土
(可作为一般建筑物的天然地基)
①堆填时间超过
②堆填时间超过
③堆填时间超过
10年的黏性土
。
5年的粉土
。
。
2年的砂土
杂填土
①
建筑垃圾
或
一般工业废料
组成的杂填土采用适当的措施进行处理后可作
为一般建筑物地基。
②生活垃圾和腐蚀性及易变性工业废料为主要成分的杂填土,一般不宜做建筑物地基。
冲填土
比同类自然沉积饱和土的强度低、压缩性高。
【例题1·单选】竣工验收合格的引水渠工程,初期通水后两岸坡体出现了很长的纵向裂缝,并局部地面下沉,该地区土质可能为()。
【2009】
A.红黏土
B.软岩
C.砂土
D.湿陷性黄土
【答案】D
【解析】本题考查的是土体的工程地质性质。
湿陷性黄土,在天然含水量时一般呈坚硬或硬塑状态,具有较高的强度和低的或中等偏低的压缩性,但遇水浸湿后,强度迅速降低,有的即使在其自重作用下也会发生剧烈的沉陷。
【例题2·单选】不宜作为建筑物地基填土的是()。
【2012】
A.堆填时间较长的砂土
B.经处理后的建筑垃圾
C.经压实后的生活垃圾
D.经处理后的一般工业废料
【答案】C
【解析】本题考查的是土体的工程地质性质。
以生活垃圾和腐蚀性及易变性工业废料为主要成分的杂填土,一般不宜作为建筑物地基。
主要以建筑垃圾或一般工业废料组成的杂填土,采用适当的措施进行处理后可作为一般建筑物地基。
(三)结构面的工程地质性质
(1)对岩体影响较大的结构面的物理力学性质,主要是结构面的产状、延续性和抗剪强度。
延伸长度为5~10m的平直结构面,对地下工程围岩的稳定就有很大的影响,对边坡的稳定影响一般不大。
(2)结构面的规模是结构面影响工程建设的重要性质。
结构面分为I~V级:
I级
大断层或区域性断层,
控制工程建设地区的稳定性
,
直接影响工程岩体稳定性
。
Ⅱ、Ⅲ级
往往是对工程岩体力学和对岩体破坏方式有控制意义的边界条件,它们的组合往往构
成可能滑移岩体的边界面,
直接威胁工程安全稳定性
。
Ⅳ级
主要控制着岩体的结构、完整性和物理力学性质。
V级
又称
微结构面
,控制岩块的力学性质。
【例题•多选】结构面的物理力学性质中,对岩体物理力学性质影响较大的有()。
【2019、
2014】
A.抗压强度
B.产状
C.平整度
D.延续性
E.抗剪强度
【答案】BDE
【解析】对岩体影响较大的结构面的物理力学性质主要是结构面的产状、延续性和抗剪强度。
(四)地震的震级与烈度
1.地震震源
(1)震源:
产生地壳震动的发源地。
(2)震中:
震源在地面上的垂直投影。
震中区受破坏最大。
(3)等震线:
地面上受震动破坏程度相同点的外包线。
(4)地震波
体波
通过地球内部介质传播
纵波
质点振动方向与震波传播方向一致,周期短、振幅小、
传播速度快。
横波
质点振动方向与震波传播方向垂直,周期长、振幅大、
传播速度
较慢
。
面波
体波经过反射、折射
面波的传播速度最慢。
而沿
地面
附近传播
【小结】地震波传播速度:
纵波>横波>面波
2.地震震级
地震是依据释放出来的
能量多少
来划分震级的。
中国科学院将地震震级分为五级。
微震
轻震
强震
烈震
大灾震
一般无震感
一般
有震感
无害强震
有害强震
破坏烈震
大毁坏震
毁灭性地震
震级是以离震中距100km处标准地震仪记录的最大振幅的µm数的对数表示。
10mm→lg10000=4(4级)
100mm→lg100000=5(5级)
3.地震烈度
地震烈度,是指某一地区的地面和建筑物和震源深度,距震中距离以及地震波通过
。
其不仅与震级有关,还
(岩石性质、地质构造、地下水埋深)等多种
因素有关。
一个工程从建筑场地的选择到工程建筑的抗震措施等都与
地震烈度
有密切的关系。
基本烈度
代表一个地区的最大地震烈度。
建筑场地烈度
(小区域烈度)
建筑场地内因
地质条件
、
地貌地形条件
和
水文地质条件
的不同而引起的相对
基本烈度有所降低或提高的烈度。
设计烈度
①设计烈度是抗震设计所采用的烈度,是根据建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的经济性等条件对基本烈度的调整。
②设计烈度一般可采用国家批准的基本烈度,但遇不良地质条件或有特殊重
要意义的建筑物,经主管部门批准,可对基本烈度加以调整作为设计烈度。
4.震级与烈度的关系
一般情况下,震级越高、震源越浅、距震中越近,地震烈度就越高。
级,但震中周围地区的破坏程度,随距震中距离的加大而逐渐减小,,它们由大到小依次分布。
震级与烈度关系表
震级(级)
3以下
3
4
5
6
7
8
8以上
震中烈度(度)
I~Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ~V
Ⅵ~Ⅶ
Ⅶ~Ⅷ
Ⅸ~X
Ⅺ
Ⅻ
【例题1·单选】关于地震烈度的说法,正确的是()。
【2012】
A.地震烈度是按一次地震所释放的能量大小来划分
B.建筑场地烈度是指建筑场地内的最大地震烈度
C.设计烈度需根据建筑物的要求适当调低
D.基本烈度代表一个地区的最大地震烈度
【答案】D
【解析】本题考查的是地震的震级和烈度。
基本烈度代表一个地区的最大地震烈度。
【例题2·单选】关于地震震级和强度的说法,正确的是()。
【2011】
A.建筑抗震设计的依据是国际通用震级划分标准
B.震级高、震源线浅、距震中近的地震其烈度不一定高
C.一次地震一般会形成多个烈度区
D.建筑抗震措施应根据震级大小确定
【答案】C
【解析】设计烈度是抗震设计所采用的烈度,是根据建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的经济性等条件对基本烈度的调整。
一般情况下,震级越高、震源越浅,距震中越近,地震烈度就越高。
一次地震只有一个震级,但震中周围地区的破坏程度,随距震中距离的加大而逐渐减小,形成多个不同的地震烈度区。
一个工程从建筑场地的选择到工程建筑的抗震措施等都与地震烈度有密切的关系。
【例题3·多选】对于地震,工程建设不可因地质条件和建筑物性质进行调整的是()。
【2009】
A.震级
B.建筑场地烈度
C.设计烈度
D.基本烈度
E.震源深度
【答案】ADE
【解析】一般情况下,震级越高,震源越浅,距震中越近,地震烈度就越高。
一次地震只有一个震级,但震中周围地区的破坏程度,随距震中距离的加大而逐渐减小,形成多个不同的地震烈度区,他们由大到小依次分布。
基本烈度代表一个地区的最大地震烈度,不可调整。
【本节小结】第一节岩体的特征总结
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