2015年巖土師考試專業(yè)知識(shí):力學(xué)指標(biāo)

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　　巖石和土的各種物理力學(xué)指標(biāo)的含義，主要力學(xué)指標(biāo)的使用原則，試驗(yàn)要求。

　　土的物質(zhì)力學(xué)指標(biāo)的含義

　　1. 土的含水量――土中水的質(zhì)量和土粒質(zhì)量之比

　　2. 比重――土粒質(zhì)量與同體積的4℃時(shí)的水的質(zhì)量之比

　　3. 質(zhì)量密度――土的總質(zhì)量與土其體積之比，即單位體積的質(zhì)量

　　4. 重力密度――土的總質(zhì)量與其體積之比，即質(zhì)量密度乘以重力加速度

　　5. 干密度――土粒質(zhì)量與土的總體積之比

　　6. 孔隙比――土中孔隙的體積與土粒體積之比

　　7. 飽和度――土中水的體積與土中孔隙體積之比

　　8. 液限――土由可塑狀態(tài)過(guò)渡到流動(dòng)狀態(tài)的界限含水量

　　9. 塑限――土由可塑狀態(tài)過(guò)渡到半固體狀態(tài)的界限含水量

　　10. 塑性指數(shù)――土呈可塑狀態(tài)時(shí)含水量的變化范圍，代表土的可塑程度

　　11. 液性指數(shù)――土抵抗外力的量度，其值愈大，抵抗外力的能力越少

　　12. 最大干密度――土在最緊密狀態(tài)下的干密度

　　13. 最小干密度――土在最松散狀態(tài)下的干密度

　　14. 壓縮系數(shù)――e―P曲線中某一壓力范圍的割線斜率

　　15. 壓縮模量――在無(wú)側(cè)向膨脹條件下，壓縮時(shí)垂直壓力增量與垂直應(yīng)變?cè)隽康谋戎?/p>

　　16. 體積壓縮系數(shù)――土壓縮時(shí)單位體積垂直應(yīng)變量與垂直壓力增量之比，即壓縮模量的倒數(shù)

　　17. 固結(jié)系數(shù)Cv――表示土的固結(jié)速度的一個(gè)特性指標(biāo)

　　18. 前期固結(jié)壓力――指該土層在地質(zhì)歷史上所曾經(jīng)承受過(guò)的上覆土層自重壓力或其它作用力，并在該力作用下，已固結(jié)穩(wěn)定的最大壓力。

　　19. 壓縮指數(shù)――e―logP曲線上的直線部分的斜率

　　20 . 回彈指數(shù)――e―logP曲線上回彈圈中曲線的斜率

　　21. 次固結(jié)系數(shù)Cae――一般粘性土在主固結(jié)完成后，它的次壓縮段至少在一二個(gè)時(shí)間對(duì)數(shù)循環(huán)內(nèi)近似為一直線，該直線的斜率，稱為次固結(jié)系數(shù)

　　22. 抗剪強(qiáng)度――土在外力作用下抵抗剪切滑動(dòng)的極限強(qiáng)度稱為土的抗剪強(qiáng)度

　　23. 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度――土在側(cè)面不受限制的條件下，抵抗垂直壓力的極限強(qiáng)度稱為土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度

　　24. 靈敏度――指土的性質(zhì)受結(jié)構(gòu)擾動(dòng)的影響而改變的特性。

　　25. 濕陷性――是指土體在200kPa壓力下浸水載荷試驗(yàn)的濕陷量與承壓板寬度之比大于0.023。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括濕陷系數(shù)、自重濕陷系數(shù)、濕陷起始?jí)毫χ笜?biāo)

　　26. 膨脹性――是指土中粘粒成份主要由親水礦物組成，具有吸水膨脹和失水收縮兩種變形特性，它的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括膨脹率、膨脹力、線縮率、體縮率、收縮系數(shù)。

　　主要力學(xué)指標(biāo)的使用原則及試驗(yàn)要求：

　　主要力學(xué)指標(biāo)包括壓縮性指標(biāo)，壓縮系數(shù)a，壓縮模量Es，壓縮指數(shù)、固結(jié)系數(shù)，前期固結(jié)壓力，回彈指數(shù)，次固結(jié)系數(shù)，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(c、φ)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度(qU)和土和靈敏度(St)。

　　對(duì)于壓縮試驗(yàn)確定土的壓縮系數(shù)，壓縮模量，體積壓縮系數(shù)，時(shí)，試驗(yàn)所加的最大壓力應(yīng)為土層的有效自重應(yīng)力和附加應(yīng)力之和。

　　在考慮土的應(yīng)力史進(jìn)行固結(jié)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)成果按e―logP曲線整理，施加的最大壓力應(yīng)滿足繪制e―logP曲線。為了計(jì)算回彈指數(shù)，應(yīng)在估算的前期固結(jié)壓力之后進(jìn)行一次卸荷回彈，再繼續(xù)加荷，至預(yù)定的最后一次壓力。

　　土的抗剪強(qiáng)度有總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法，總應(yīng)力法操作簡(jiǎn)單，運(yùn)算方便，但不能反映地基土在實(shí)際固結(jié)情況下的抗剪強(qiáng)度，有效應(yīng)力法能較好地反映抗剪強(qiáng)度的實(shí)質(zhì)，能檢驗(yàn)土體處于不同固結(jié)情況下的穩(wěn)定性，但測(cè)定孔隙水壓力比較困難。

　　土的抗剪強(qiáng)度按試驗(yàn)儀器不同分為直剪試驗(yàn)和三軸剪切試驗(yàn)，直接試驗(yàn)、三軸剪切試驗(yàn)的方法和適用范圍見(jiàn)表1、表2。GBJ7-89規(guī)范規(guī)定，對(duì)一級(jí)建筑物，抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)采用不固結(jié)不排水三軸壓力試驗(yàn)。GB50021-94規(guī)范規(guī)定，基坑支護(hù)工程，應(yīng)提供有效應(yīng)力強(qiáng)度參數(shù)固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度。對(duì)滑帶土宜進(jìn)行反復(fù)直剪試驗(yàn)，并提供殘余抗剪強(qiáng)度。

　　直剪試驗(yàn)方法和適用范圍 表1

　　三軸剪切試驗(yàn)方法和適用范圍 表2

　　土的濕陷性試驗(yàn)應(yīng)取I級(jí)土樣在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，分別測(cè)定土的濕陷系數(shù)，自重濕陷系數(shù)，濕陷起始?jí)毫?shù)，土的膨脹性試驗(yàn)應(yīng)取I級(jí)土樣，在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，分別測(cè)定土的膨脹率，膨脹力、線縮率、體縮率、收縮系數(shù)。

　　各指標(biāo)的應(yīng)用見(jiàn)表3

　　巖石的物理力學(xué)指標(biāo)

　　1. 比重――巖石的固體礦物質(zhì)量與同體積的4℃時(shí)水的質(zhì)量之比

　　2. 吸水率――試樣在室溫和大氣壓力下，自由浸水吸入的水量與巖石干質(zhì)量之比

　　3. 飽和吸水率――在一定壓力下(通常采用真空抽氣和煮沸法)，巖石吸入的水量與巖石干質(zhì)量之比稱為飽和吸水率。

　　4. 單軸抗壓強(qiáng)度――無(wú)側(cè)限巖石試樣在軸向壓力作用下破壞時(shí)單位面積所承受的荷載。

　　5. 抗拉強(qiáng)度――巖石在單向拉伸時(shí)所能承受的最大拉力稱為抗拉強(qiáng)度

　　6. 剪切試驗(yàn)――包括直剪試驗(yàn)和三軸試驗(yàn)、三軸試驗(yàn)不考慮孔隙水壓力，圍巖壓力比土的三軸試驗(yàn)大。