2021年造價工程師《水利工程》精講考點：巖土的工程特性

　　巖(土)體的工程特性

　　(一)土的組成與結(jié)構(gòu)

　　1.土的固相：三相的主體，是決定土的工程性質(zhì)主要成分。

　　原生礦物：巖石經(jīng)物理風(fēng)化破碎而形成，其成分與原巖礦物相同，顆粒較大;

　　次生礦物：巖石經(jīng)化學(xué)風(fēng)化改變了其原來的成分，形成一種顆粒很細的新礦物，以黏土礦物為主。

　　粒徑小于0.005mm的黏粒，主要成分是原巖經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而成，常見的黏土礦物有高嶺石、伊利石和蒙脫石。使土具有可塑性、黏性、膨脹性、收縮性和觸變性。

　　1)為便于研究，常常將工程性質(zhì)相近的土顆粒劃分為一個粒組，可劃分為6個大的粒組;

　　2)隨著顆粒大小的變化，土具有完全不同的性質(zhì)。如粗顆粒的卵石、礫石具有很大的透水性，完全沒有黏性;而細顆粒的黏粒則具有黏性，透水性極小，常稱為不透水性土。

　　因此，粒組劃分是土按顆粒大小分類的基礎(chǔ)。

　　3)工程上通過室內(nèi)顆粒級配試驗確定各粒組含量，大于0.075mm顆粒采用篩分法，小于0.075mm顆粒采用密度計法。

　　2.土的液相：指固體顆粒之間的水。

　　結(jié)合水：附著于土粒表面，受土粒表面電分子引力作用而不服從水力學(xué)規(guī)律的土中水，有強結(jié)合水和弱結(jié)合水(對黏性土的物理力學(xué)性質(zhì)影響較大)兩種。

　　自由水：處于土粒表面引力作用范圍以外的土中水，與普通水無異，包括重力水(自由水面以下)和毛細管水(受重力和表面張力的共同作用)兩種。

　　3.土的氣相

　　1)土的飽和度較低時，土中氣體與大氣相連通，當(dāng)土受到外力作用時，氣體很快就會從孔隙中排出，土的壓縮穩(wěn)定和強度提高都較快，對土的性質(zhì)影響不大。

　　2)若土飽和度較高，土中出現(xiàn)封閉氣泡無法逸出，在外力作用下，氣泡被壓縮或溶解于水中，一旦外力除去后，氣泡就又膨脹復(fù)原，所以封閉的氣泡對土的性質(zhì)有較大的影響。土中封閉氣泡的存在將增加土的彈性，能阻塞土內(nèi)的滲流通道使土的滲透性減小，并延長土體受力后變形達到穩(wěn)定的歷時。

　　4.土的結(jié)構(gòu)：與土粒礦物成分、顆粒形狀和沉積條件有關(guān)。

　　單粒結(jié)構(gòu)：沉積過程中，顆粒較粗的礦物顆粒在自重作用下沉落，其特點是土粒間存在一般點與點的接觸。

　　蜂窩結(jié)構(gòu)：較細的土粒在自重作用下沉落時，碰到已沉穩(wěn)的土粒，由于土粒細而輕，粒間接觸點處的引力大于下沉土粒重量，土粒就被吸引著不再下沉，形成鏈環(huán)狀單元，形成孔隙較大的蜂窩結(jié)構(gòu)，常存在于粉土和黏性土中。

　　絮凝結(jié)構(gòu)：一般存在于黏性土中，往往形成面與邊或面與角的接觸方式凝聚成絮狀物下沉，具有很大的孔隙。

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　　例題

　　【XT-08】工程地質(zhì)問題包括工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)作用，下列不屬于工程地質(zhì)作用的是(　)。

　　A.地形地貌

　　B.水庫誘發(fā)地震

　　C.砂土振動液化

　　D.潛蝕

　　『正確答案』A

　　『答案解析』本題考查的是土體的工程特性。工程地質(zhì)作用。包括建筑物荷載引起地基巖土體的沉陷變形和剪切滑動;人工開挖造成邊坡或地下洞室?guī)r土體的變形和失穩(wěn)破壞;水庫誘發(fā)地震、滲漏、塌岸和浸沒;砂土振動液化;以及潛蝕、流沙等。

　　【XT-07】根據(jù)《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50145-200 7 )，土粒粒徑為2-10mm，則其屬于(　)。

　　A.粉粒

　　B.砂粒

　　C.礫粒

　　D.卵石

　　『正確答案』C

　　『答案解析』本題考查的是土體的工程特性。

　　【XT-06】下列關(guān)于土的組成和結(jié)構(gòu)說法正確的有(　)。

　　A.隨著顆粒大小的變化，土具有完全不同的性質(zhì)

　　B.粒徑小于0.005mm黏粒，是經(jīng)物理風(fēng)化而成的黏土礦物

　　C.小于0.075mm的顆粒采用篩分法確定顆粒級配

　　D.土中封閉氣泡能阻塞土內(nèi)的滲流通道使土的滲透性增大

　　E.土的結(jié)構(gòu)單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)和絮凝結(jié)構(gòu)三種基本類型

　　『正確答案』AE

　　『答案解析』本題考查的是土體的工程特性。選項B錯誤，粒徑小于0.005mm黏粒，是經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而成的黏土礦物。選項C錯誤，小于0.075mm的顆粒采用密度計法確定顆粒級配。選項D錯誤，土中封閉氣泡能阻塞土內(nèi)的滲流通道使土的滲透性減小。

　　【XT-05】下列土的物理性質(zhì)指標(biāo)中，屬于試驗測定指標(biāo)的有(　)。

　　A.飽和度

　　B.土的含水率

　　C.土粒比重

　　D.天然密度

　　E.干密度

　　『正確答案』BCD

　　『答案解析』本題考查的是土體的工程特性。選項AE屬于換算指標(biāo)。

　　【XT-04】(　)反映土顆粒排列緊密程度，工程上常用它作為控制人工填土施工質(zhì)量的指標(biāo)。

　　A.干密度

　　B.干重度

　　C.飽和密度

　　D.飽和重度

　　E.有效重度

　　『正確答案』AB

　　『答案解析』本題考查的是土體的工程特性。干密度和干密度反映土顆粒排列緊密程度，工程上常用它作為控制人工填土施工質(zhì)量的指標(biāo)。

　　【XT-03】下列關(guān)于砂土的密實狀態(tài)說法錯誤的是(　)。

　　A.孔隙比是確定土體的密實狀態(tài)的簡便指標(biāo)，孔隙比越大則土體中的孔隙體積越大，土體越松，但未考慮級配影響

　　B.Dr=1時土體處于最疏松狀態(tài)

　　C.某土體Dr為0.52，其狀態(tài)為中密

　　D.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，擊入土層中的深度為30cm需的錘擊數(shù)量為15，則其狀態(tài)為稍密

　　『正確答案』B

　　『答案解析』本題考查的是土體的工程特性。Dr=0時土體處于最疏松狀態(tài)。

　　【XT-02】下列關(guān)于黏性土物理狀態(tài)說法錯誤的有(　)。

　　A.液限是指土由可塑狀態(tài)變化到半固體狀態(tài)的界限含水率

　　B.縮限用符號ωS表示

　　C.塑性指數(shù)是指塑限與縮限的差值

　　D.液性指數(shù)可用來判別天然土的軟硬程度

　　E.土中多含自由水時，處于流動狀態(tài)

　　『正確答案』AC

　　『答案解析』本題考查的是土體的工程特性。選項A錯誤，液限是指土由可塑狀態(tài)變化到液態(tài)的界限含水率。選項C錯誤，塑性指數(shù)是指液限與塑限的差值。

　　【XT-01】根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021-2001)，砂土是指粒徑(　)不超過總質(zhì)量50%，粒徑(　)超過總質(zhì)量50%。

　　A.大于20mm、大于2mm

　　B.大于2mm、大于0.5mm

　　C.大于0.075mm、大于0.005mm

　　D.大于2mm、大于0.075mm

　　『正確答案』D

　　『答案解析』本題考查的是土體的工程特性。砂土：粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%，粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%。

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