2019二級造價師考試《土建工程》易難考點14

發布時間:2019-10-12 13:36:13 來源:中公建設工程網 瀏覽次數:

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巖體的特征(3)

(二)巖體結構特征

1.結構體特征

平緩產狀的層狀巖體中,常將巖體切割成方塊體、三角形柱體等。在陡立的巖層地區,往往形成 塊體、錐形體和各種柱體。

2.巖體結構類型

巖體結構的基本類型可分為整體塊狀結構、層狀結構、碎裂結構和散體結構。

(1)整體塊狀結構。這類巖體具有良好的工程地質性質,往往是較理想的各類工程建筑地基、邊 坡巖體及地下工程圍巖。

(2)層狀結構。作為工程建筑地基時,其變形模量和承載能力一般均滿足要求。但當結構面結合

力不強,有時又有層間錯動面或軟弱夾層存在,則其強度和變形特性均具有各向異性特點,一般沿層 面方向的抗剪強度明顯比垂直層面方向的更低(11),特別是當有軟弱結構面存在時,更為明顯。

這類巖體作為邊坡巖體時,一般來說,當結構面傾向坡外時要比傾向坡里時的工程地質性質差得多。

(3)碎裂結構。層狀碎裂結構和碎裂結構巖體變形模量、承載能力均不高,工程地質性質較差。

(4)散體結構。巖體節理、裂隙很發育,巖體十分破碎,巖石手捏即碎,屬于碎石土類,可按碎 石土類考慮。

二、巖體的力學特性

巖體的變形通常包括結構面變形和結構體變形。 設計人員所關心的主要是巖體的變形特性,巖體變形參數是由變形模量或彈性模量來反映的。

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,可以巖石的強度代替巖體強度;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(11)。

三、 巖體的工程地質性質

(一)巖石的工程地質性質

1.巖石的物理力學性質

(1)巖石的主要物理性質

1)重量

巖石的重量是巖石最基本的物理性質之一,一般用比重和重度兩個指標表示。

①、巖石的比重是巖石固體(不包括孔隙)部分單位體積的重量。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。

②、巖石的重度(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。巖石孔隙中完全沒有水存在時的重度,稱為干重度;孔 隙全部被水充滿時的重度,稱為飽和重度。

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。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

巖石的吸水性一般用吸水率表示。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

響也就顯著。

4)軟化性

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度和穩定性。 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。未受風化作用的巖漿 巖和某些變質巖,軟化系數大都接近于1,是弱軟化的巖石,其抗水、抗風化和抗凍性強。軟化系數小于0.75 的巖石(11),是軟化性較強的巖石,工程性質比較差。

5)抗凍性

巖石的抗凍性,有不同的表示方法,一般用巖石在抗凍試驗前后抗壓強度的降低率表示。抗壓強 度降低率小于 25%的巖石,認為是抗凍的;大于 25%的巖石,認為是非抗凍的。

(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,巖石的彈性模量越大,變形越小。即彈性模量越大,巖石抵抗變形的能力越強。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

①抗壓強度。膠結不良的礫巖和軟弱頁巖<20MPa,堅硬巖漿巖>250MPa。

②抗拉強度。巖石的抗拉強度遠小于抗壓強度,故當巖層受到擠壓形成褶皺時,常在彎曲變形較 大的部位受拉破壞,產生張性裂隙。

③抗剪強度。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%,抗拉強度僅是抗壓強度的 2%~16%(09)。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。

2.巖石的分級

由松軟至堅實共分為 16 級。前四級是土。

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