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2019一级造价《技术与计量(水利)》精讲班考点:岩土体工程特性

作者:233网校 2019-09-20 11:16:00

233网校2019年一级造价工程师《建设工程技术与计量(水利)》第一章视频讲义,考点”岩土体工程特性“。下面跟着张思雨老师一起学习,免费试听精讲班课程>>

第一章 工程地质

张思雨,工程管理硕士研究生,注册一级建造师,供职于水利部某流域机构,从事水利工程建设管理十余年。授课思路清晰,专业知识掌握全面。

第1讲 岩土体工程特性(一)

一、 土体的工程特性

(一)土的组成和结构

土是由不同成因的岩石,经各种风化(包括物理风化、化学风化与生物风化)作用后,在不同的地点沉积下来的由矿物颗粒、流体水和气体三相组成的松散集合体。

1.土的固相

土的固体颗粒是决定土的工程性质的主要成分。

岩石经物理风化破碎而形成的矿物叫原生矿物,其成分与原岩矿物相同,颗粒较大;

岩石经化学风化改变了其原来的成分 ,形成一种颗粒很细的新矿物,叫次生矿物,以黏土矿物为主 。

工程上按照颗粒大小、工程性质相近划分为6大粒组:

随着颗粒大小的变化,土具有完全不同的性质 。 如粗颗粒的卵石、砾石具有很大的透水性,完全没有黏性,而细颗粒的黏粒则具有黏性,透水性极小,常称为不透水性土。

《土的工程分类标准》 (GB/T 50145-2007)

表1-1-1  土的粒组划分

image.png

黏粒主要成分是原岩经化学风化而成的黏土矿物,常见的黏土矿物有高岭石、伊利石和蒙脱石。黏土颗粒具有呈片(针)状、极细小、比表面积大、带负电荷等特性,使土具有可塑性、黏性、膨胀性、收缩性和触变性。

2.土的液相

土的液相指固体颗粒之间的水,分为结合水和自由水两大类 。

3.土的气相

存在于土中的气体可分为两种基本类型:一种是与大气连通的气体,另 一种是与大气不连通的以气泡形式存在的封闭气体。

4.土的结构

土的结构是在生成过程中自然形成的。

它与土粒的矿物成分、颗粒形状和沉积条件有关 。

通常土的结构可归纳为三种基本类型,即单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构 。

(二)土的物理力学性质指标

续表

image.png

3.土的物理状态

1)砂土的密实状态

砂土的孔隙比是确定土体密实状态的简便指标,孔隙比越大则土体中的孔隙体积越大,土体越松 。

常用相对密度Dr,判定砂土的密实度。相对密度表示砂土的密实状态,可综合反映土粒级配、形状和结构等因素的影响。

emax为砂土在最疏松状态的孔隙比,即最大孔隙比 emin为砂土在最紧密状态的孔隙比,即最小孔隙比。e为砂土在天然状态的孔隙比。

工程中常采用现场标准贯入试验 (SPT)所获得的标准贯入击数N63.5来判定砂土的密实度。标准贯入击数是采用标准质量为63.5KG的击锤,落距为76 cm , 击人土层中的深度为 30 cm 时所需的锤击数量。

表1-1-2  砂土的密实度

image.png

2) 黏性土的稠度状态

图1-1-2 黏性土的稠度状态及界限含水率

土体从一种状态过渡到另一种状态的分界含水率称为界限含水率。

土体液态和可塑态的界限含水率称为液限,以ωL表示;

土体的可塑态与半固态的分界含水率称为塑限,以ωP表示;

土体的固态与半固态的分界含水率称为缩限,以ωs表示。

(2) 塑性指数和液性指数。

土体液限和塑限的差值称为塑性指数,以Ip表示:

Ip=ωL-ωP

液性指数是判别黏性土的软硬程度,即稠度状态的指标,也称稠度,以IL表示

表1-1-3 黏性土的状态

image.png

4.土的抗剪强度

土的抗剪强度指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。

无黏性土,抗剪强度:τf =σ tanφ

(a)砂土

黏性土,抗剪强度:

τf =c+σ tanφ

τf =c+σ tanφ

(b)黏性土

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