7-第一章-岩体的特征五

第一章-岩体的特征（五）第一节 岩体的特征（2）土的力学性质土的力学性质主要是压缩性和抗剪强度。土的压缩性是土在压力作用下体积缩小的特性。在荷载作用下，透水性大的饱和无黏性土，其压缩过程在短时间内就可以结束。黏性土的透水性低，饱和黏性土中的水分只能慢慢排出，因此其压缩稳定所需的时间要比砂土长得多。对于饱和软黏性土而言，土的固结问题是十分重要的。土的抗剪强度，在土的自重或外荷载作用下，土体中某一个曲面上产生的剪应力值达到了土对剪切破坏的极限抗力时，土体就会沿着该曲面发生相对滑移而失稳。土对剪切破坏的极限抗力称为土的抗剪强度。（二）土体的工程地质性质2.特殊土的主要工程性质（1）软土。泛指淤泥及淤泥质土。天然孔隙比大于或等于1.0。具有高含水量、高孔隙性、低渗透性、高压缩性、低抗剪强度、较显著的触变性和蠕变性等特性。（2）湿陷性黄土。在天然含水量时一般呈坚硬或硬塑状态，具有较高的强度和低的或中等偏低的压缩性，但遇水浸湿后，强度迅速降低，有的即使在其自重作用下也会发生剧烈的沉陷。湿陷性黄土受水浸湿后，在其自重压力下发生湿陷的，称为自重湿陷性黄土。而在其自重压力与附加压力共同作用下才发生湿陷的，称为非自重湿陷性黄土。（3）红黏土。天然含水量高、密度小、塑性高，通常呈现较高的强度和较低的压缩性，不具有湿陷性。由于塑限很高，所以尽管天然含水量高，一般仍处于坚硬或硬可塑状态，甚至饱水的红黏土也是坚硬状态的。（4）膨胀土。含有大量的强亲水性黏土矿物成分，具有显著的吸水膨胀和失水收缩，且胀缩变形往复可逆。在天然条件下一般处于硬塑或坚硬状态，强度较高，压缩性较低，易被误认为是工程性能较好的土，但一旦地表水浸入或地下水位上升使含水量剧烈增大，或土的原状结构被扰动时，土体会骤然强度降低、压缩性增高。（5）填土。1）素填土。素填土是由碎石、砂土、粉土或黏性土等一种或几种材料组成的填土。素填土的工程性质取决于它的密实性和均匀性。素填土地基具有不均匀性，防止建筑物不均匀沉降是填土地基的关键。一般密实度较差，但若堆积时间较长，由于土的自重压密作用，也能达到一定密实度。如堆填时间超过10年的黏性土、超过5年的粉土、超过2年的砂土，均具有一定的密实度和强度，可以作为一般建筑物的天然地基。2）杂填土。杂填土是含有大量杂物的填土。以生活垃圾和腐蚀性及易变性工业废料为主要成分的杂填土，一般不宜作为建筑物地基。主要以建筑垃圾或一般工业废料组成的杂填土，采用适当的措施进行处理后可作为一般建筑物地基。在利用杂填土作为地基时，应注意其不均匀性、工程性质随堆填时间而变化、含腐殖质及水化物等问题。3）冲填土。由水力冲填泥砂形成的沉积土。冲填土的颗粒组成和成分规律与所冲填泥砂的来源及冲填时的水力条件有着密切的关系，其含水量大，透水性较弱，排水固结差，一般呈软塑或流塑状态，比同类自然沉积饱和土的强度低、压缩性高。（三）结构面的工程地质性质岩体的完整性、渗透性、稳定性和强度等物理力学性质取决于岩石和结构面的物理力学性质，很多情况是结构面的比岩石的影响大。对岩体影响较大的结构面的物理力学性质，主要是结构面的产状、延续性和抗剪强度。结构面与最大主应力间的关系控制着岩体的强度与破坏机理。结构面的规模是结构面影响工程建设的重要性质。结构面分为IV级：、级结构面往往是对工程岩体力学和对岩体破坏方式有控制意义的边界条件，它们的组合往往构成可能滑移岩体的边界面，直接威胁工程安全稳定性。（四）地震的震级和烈度1.地震震源震源是深部岩石破裂产生地壳震动的发源地。震源在地面上的垂直投影称为震中。地震所引起的震动以弹性波的形式向各个方向传播，其强度随距离的增加而减小。地震波首先传达到震中，震中区受破坏最大，距震中越远破坏程度越小。地面上受震动破坏程度相同点的外包线称为等震线。1.地震震源地震波通过地球内部介质传播的称为体波。体波分为纵波和横波，纵波的质点振动方向与震波传播方向一致，周期短、振幅小、传播速度快；横波的质点振动方向与震波传播方向垂直，周期长、振幅大、传播速度较慢。体波经过反射、折射而沿地面附近传播的波称为面波，面波的传播速度最慢。2.地震震级地震是依据所释放出来的能量多少来划分震级的。释放出来的能量越多，震级就越大。中国科学院将地震震级分为五级：微震、轻震、强震、烈震和大灾震。目前国际通用的李希特古登堡震级是以距震中100km的标准地震仪所记录的最大振幅的m的对数表示。如记录的最大振幅是10mm，即10000m，取其对数等于4，则为4级地震。2.地震震级表1.1.5 地震震级划分表3.地震烈度地震烈度，是指某一地区的地面和建筑物遭受一次地震破坏的程度。地震烈度不仅与震级有关，还和震源深度、距震中距离以及地震波通过介质条件（岩石性质、地质构造、地下水埋深）等多种因素有关。表1.1.6 震级与烈度关系表地震烈度又可分为基本烈度、建筑场地烈度和设计烈度。（1）基本烈度代表一个地区的最大地震烈度。（2）建筑场地烈度也称小区域烈度，是建筑场地内因地质条件、地貌地形条件和水文地质条件的不同而引起的相对基本烈度有所降低或提高的烈度。一般降低或提高半度至一度。（3）设计烈度是抗震设计所采用的烈度，是根据建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的经济性等条件对基本烈度的调整。在工程建筑设计中，明确建筑区域的地震烈度是很重要的，一个工程从建筑场地的选择到工程建筑的抗震措施等都与地震烈度有密切的关系。4.震级与烈度的关系一次地震只有一个震级，但震中周围地区的破坏程度，随距震中距离的加大而逐渐减小，形成多个不同的地震烈度区，它们由大到小依次分布。但因地质条件的差异，也可能出现偏大或偏小的烈度异常区。【例2017-真题单选】粘性土的塑性指数（ ）。A.2B.2C. 10D. 10网校答案：C【例2010-真题单选】建筑物结构设计对岩石地基主要关心的是（ ）。A.岩体的弹性模量 B.岩体的结构C.岩石的抗拉强度 D.岩石的抗剪强度网校答案：A【例2010-真题单选】结构面结合力较差的工程地基岩体的工程特性是（ ）。A.沿层面方向的抗剪强度高于垂直层面方向B.沿层面方向有错动比有软弱夹层的工程地质性质差C.结构面倾向坡外比倾向坡里的工程地质性质好D.沿层面方向的抗剪强度低于垂直层面方向网校答案：D【例2011-真题单选】工程岩体沿某一结构面产生整体滑动时，其岩体强度完全受