二级建造师矿业工程考点精讲:工程地质条件的分析及其评价。
(一)土的物理力学性质及工程性质
1、土的工程分类
(1)土按堆积年代可划分为老堆积土、一般堆积土、新近堆积土三类。
(2)根据地质成因可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。
(3)根据土中有机质含量可划分为无机土、有机土、泥质炭土和泥炭。
(4)按颗粒级配和塑性指数可将土分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。
碎石土:粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。根据颗粒级配和形状可分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾。
砂土:粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%,且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土。根据颗粒级配可分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。
粉土:粒径大于0.075㎜的颗粒含量不超过全重50%,且塑性指数小于或等于10的土。根据颗粒级配可分为砂质粉土和黏质粉土。
黏性土:塑性指数大于10的土。按塑性指数可分为黏土和粉质黏土。
(5)特殊土及其分类
在特定的地理环境或人为条件下形成的特殊性质的土称特殊土,包括软土、湿陷性黄土、红黏土、膨胀土、多年冻土、混合土、人工填土、盐渍土等。
2、土的物理性质指标
(1)土的基本物理性质指标:密度、重度、相对密度、干密度、干重度、含水量、饱和度等。
(2)黏性土的状态指标
1)塑性指数(Ip):土的液限和塑限的差值(用无百分符号的百分数表示),塑性指数越大,表示土处于塑性状态的含水量范围越大。
2)液性指数(IL):黏性土的天然含水量和土的塑限的差值与塑性指数之比。液性指数IL在0~1之间。液性指数越大,土中天然含水量越高,土质越软。
3、土的工程性质
可松性、压缩性、休止角
4、土的抗剪强度
土在外力作用下抵抗剪切破坏的能力,它是评价地基承载力、边坡稳定性、计算土压力的重要指标。
土的工程性质包括()。
A.压缩性
B.可松性
C.弱塑性
D.土压力
E.休止角
233网校答案:ABE
5、特殊土的工程地质
(1)淤泥类土:又称软土类土和有机类土,主要由黏粒和粉粒等细颗粒组成,淤泥质类土具有高含水量和高孔隙比、渗透性低、高压缩性、抗剪强度低、较显著的触变性和蠕变性。
(2)黄土与湿陷性黄土:按成因分为原生黄土和次生黄土。在自重压力和附加压力共同作用下,受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的为湿陷性黄土。分为自重湿陷性和非自重湿陷。
(3)膨胀土:具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土称为膨胀土。黏粒含量、蒙脱石含量越多,土的膨胀性和收缩性越大。
(4)红黏土:具有高塑性、天然含水量高、孔隙比大等特性。红黏土强度一随深度增加而大幅降低。
关于一些特殊土的工程地质特性,说法正确的是()。
A.淤泥类土具有压缩性高、较显著的蠕变性
B.湿陷性黄土均属于自重性湿陷
C.蒙脱石含量越多,土的膨胀性越大、收缩性越小
D.红黏土的强度一般随深度增加而大幅增加。
233网校答案:A
(二)岩石的物理力学性质及工程性质
1、岩石的工程分类
按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类;按软硬程度分为硬质岩、软质岩和极软岩三类;按岩体完整程度分为完整岩体、较完整岩体、较破碎岩体、破碎岩体和极破碎岩体。
2、岩石的物理性质
(1)孔隙性:孔隙性发育程度的指标包括孔隙率与孔隙比。孔隙率即岩石中孔隙总体积与包括孔隙在内的岩石总体积之比。孔隙比是指岩石孔隙总体积与岩石固体部分体积之比。
(2)吸水性:包括自然吸水率、饱和吸水率及饱和系数。 是评价岩石抗冻性重要指标。 岩石的吸水率、饱和系数大,表明岩石的吸水能力强,水对岩石的浸湿、软化作用强。
(3)软化性:用软化系数表示,是指水饱和状态下的试件与干燥状态下的试件(或自然含水状态下)单向抗压强度之比。它是判定岩石耐风化、耐水浸能力的指标之一。软化系数小于0.75的岩石,其抗水、抗风化和抗冻性较差。
(4)抗冻性:指岩石抵抗冻融破坏作用的性能。
一般认为吸水率小于0.5%,饱和系数小于0.8,软化系数大于0.75的岩石,为抗冻岩石。
3、岩石的力学性质
(1)岩石的强度特性
岩石的强度为抵抗外载整体破坏的能力,分抗拉、抗压、抗剪等几各强度。岩石的抗压强度最高,抗剪强度居中,抗拉强度最小,且压拉强度相差很大。
(2)岩石的变形特性
岩石压缩变形伴随有裂隙开裂的过程,并最终形成断裂。由于有裂隙张开,变形过程中有体积膨胀现象,称为扩容。岩石在断裂的瞬间,其压缩过程中所积蓄的能量会突然释放,造成岩石爆裂和冲击荷载,是地下岩爆等突发性灾害的基本原因。
围压(约束作用)与岩石破坏后剩下的残余强度的高低有重要关系,随围压的提高,岩石的脆性减小、峰值强度和残余强度提高。
(3)节理面影响和岩体力学特性
岩体内存在有节理面(弱面)是影响岩体力学性质的重要因素。节理面的影响因素包括节理面本身的(强度、变形、结构形式等)性质、节理面的分布(密度和朝向)等因素决定。
节理面是岩体的弱结构,一般会使岩石的强度降低,变形模量降低。
影响节理面抗剪强度的因素包括节理面的接触形式、剪胀角大小、节理面粗糙度以及节理面充填情况(充填度、充填材料性质、干燥和风化程度)等。