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第十四讲沥青、钢材、石材、木材和粘土一、内容提要：本讲主要是讲解沥青的组成与分类，建筑钢材的分类及钢材的技术性质，木材的性质、强度及其影响因素，石材的分类及其技术性能，粘土的组成和分类。
二、本讲的重点及难点是：建筑钢材的分类，钢材的技术性质，以及建筑钢材的标准及选用问题。
三、内容讲解：1、沥青：沥青：是一种褐色或黑褐色的有机胶凝材料，是由天然出产或各种有机物经热加工后得到的产品，它是由多种化学成分极其复杂烃类所组成。
在常温下可为液态、半固态或固态。
沥青的分类如下图所示：1. 1 石油沥青：石油沥青的组成：由多种极其复杂的碳氢化合物和一些碳氢化合物的非金属衍生物组成的混合物。
它的化学组成元素主要是碳和氢，其次是氧、硫、氮（一般含量为<3%），另外还含有很少量金属元素如镍、铁、锰等。
化学组分分析：就是利用沥青在不同有机溶剂中选择性溶解或在不同吸附剂上的选择性吸附，而将沥青分离为几个化学性质有一定联系的组，这些组称为沥青的组分。
组分：油分、树脂、地沥青质。
石油沥青的胶体结构：溶胶结构、凝胶结构、溶—凝胶结构石油沥青的技术性质：（1）石油沥青的物理特征常数：相对密度：沥青在规定温度条件下的质量与同体积蒸馏水在规定温度条件下的质量之比值。
热力学参数：包括热胀系数，导热系数和比热。
热胀系数：沥青单位长度或单位体积，在温度上升10C时的长度或体积变化分别称为线胀系数或体胀系数，统称为热胀系数。
导热系数：单位厚度内温差为10C时，在1h通过1m2面积的热量比热：每克沥青升高10C所需的热量。
（2）石油沥青的粘结性：是沥青材料软硬、稀稠程度的反映，通常用粘度来表示。
分为绝对粘度和相对粘度。
相对粘度的测定方法：对于半固体或固体的石油沥青用针入度来表示其粘度大小，液体石沥青则用粘滞度来表示。
（3）塑性：石油沥青的塑性是指在外力作用下产生变形而不破坏，除去后，仍能保持变形后的形状的性质。
石油沥青的塑性用延度来表示。
岩土工程50讲1. 岩土工程概论2. 岩土工程中的土力学基础3. 岩土工程中的岩石力学基础4. 岩土工程中的水文地质学基础5. 岩土工程中的地下水流动和渗透问题6. 岩土工程中的地震动力学基础7. 岩土工程中的振动理论及其应用8. 岩土工程中的土质地基基础9. 岩土工程中的岩石地基基础10. 岩土工程中的地下结构基础11. 岩土工程中的边坡稳定分析12. 岩土工程中的隧道和地铁工程13. 岩土工程中的基坑支护与降水14. 岩土工程中的地下水压力及其防治15. 岩土工程中的软土地基处理技术16. 岩土工程中的深基坑施工技术17. 岩土工程中的地震灾害防治技术18. 岩土工程中的地下空间利用技术19. 岩土工程中的抗震设计与加固技术20. 岩土工程中的大坝工程21. 岩土工程中的隧道灌浆技术22. 岩土工程中的沉降观测与分析23. 岩土工程中的地下水位控制技术24. 岩土工程中的土石方工程25. 岩土工程中的岩土爆破技术26. 岩土工程中的岩土锚固技术27. 岩土工程中的地震动力学分析软件28. 岩土工程中的环境土力学问题29. 岩土工程中的隧道通风与烟气控制技术30. 岩土工程中的地下水污染与治理技术31. 岩土工程中的地下工程施工管理32. 岩土工程中的高速公路路基工程33. 岩土工程中的港口码头工程34. 岩土工程中的地下管道工程35. 岩土工程中的沉降补偿技术36. 岩土工程中的地下障碍物处理技术37. 岩土工程中的地下仓库与地下车库38. 岩土工程中的地下垃圾填埋场39. 岩土工程中的地下水库与水源工程40. 岩土工程中的地下电站与地热工程41. 岩土工程中的地下城市与地下文化遗产保护42. 岩土工程中的海底隧道工程43. 岩土工程中的水下工程44. 岩土工程中的环境地质与地质灾害45. 岩土工程中的岩土工程实验与测试技术46. 岩土工程中的岩土工程设计与施工规范47. 岩土工程中的岩土工程案例分析48. 岩土工程中的岩土工程创新与发展趋势49. 岩土工程中的岩土工程安全与风险管理50. 岩土工程中的岩土工程未来发展展望。
西南交通大学本科课程《岩土工程》教案简稿土木工程学院：邓荣贵2011年1. 前言1.1岩土工程概念（1）岩土工程的概念包含的意义：1）土木工程的一个分支，一门技术性边缘学科；2）以水文地质学、工程地质学、岩体力学、土力学、材料力学、弹行力学、塑性力学、断裂力学、结构力学、建筑材料、钢筋混凝土结构学、地基基础工程学和力学试验分析等为理论与技术基础；3）解决与岩土体有关的工程技术问题，服务于工程建设和使用过程中的勘察与论证、设计与施工（监理）、监测与检测、营运维护与病害处理、加固与更新等。
（2）岩土工程的服务领域1）工业与民用建筑和市政工程；2）交通运输工程；3）水利水电与能源工程；4）环境保护与地质灾害防治；5）其它。
1.2岩土工程工作的特点1）工作对象的复杂性；2）工作成果的不可预见性；3）工作失误的难以弥补性；4）工作失误的严重性。
1.3岩土工程涉及的具体工程问题1）土地利用的可行性研究；2）工程勘察设计；3）地基基础方案经济技术比较；4）地基、边坡与隧道围岩的利用与处理；5）海岸场地评价及方案设计；6）环境工程；7）地基土改良；8）监测和检测；9）工程抗震及地震工程等。
1.4岩土工程建立的背景（1）国际背景（2）国内背景1）人口增加、耕地减少；2）各种工程规模越来越大；3）可选择场地地质条件变得复杂；4）因岩土工程工作不到位造成的工程事故占总事故的70％以上；5）技术经济发展的需要。
1.5岩土工程专业（学科）在土木工程中的地位与作用（1）是土木工程的基础（2）是地质类学科与上部结构类学科的“桥梁”（3）不懂得岩土工程，不可能成为一名优秀的土木工程师（4）岩土工程典型事例。
参考书1、参考教材：《岩土工程》，汤康民主编，武汉工业出版社；2、参考书：（1）《岩土工程勘察设计手册》；（2）《岩土工程试验监测手册》；（3）《岩土工程治理手册》；（4）《岩土工程监理手册》；（5）《国内外岩土工程案例分析》。
目录1 勘探分类和钻探技术要求 01.1勘探分类 (5)1.2钻探技术和要求 (6)1.2.1 工程地质钻探的基本方法 (6)1.2.2 钻探方法的选用 (6)1.2.3 钻孔口径和钻具规格应符合现行国家标准的规定 (6)1.2.4 钻探点位测设 (7)1.2.5 深孔和特殊孔钻进要求 (7)1.2.6 钻进过程深度丈量 (8)1.2.7钻进回次的控制 (8)1.2.8岩芯采取率的相关规定 (8)1.2.9坍塌地层钻孔护壁措施 (8)1.2.10钻进时防止管涌措施 (8)1.2.11 钻探和取样及原位测试关系 (8)1.2.12 钻孔记录和编录2 勘探取样和钻孔取样技术要求 (9)2.1勘探取样分类 (9)2.2钻孔取土样技术要求 (9)2.2.1 钻孔取土样质量等级，可按表2.2.1划分为四个等级 (9)2.2.2 获取各级质量土试样，使用的工具和方法可按表2.2.2选择 (9)2.2.3 钻孔取土器分类和技术标准 (10)2.2.4 取Ⅰ、Ⅱ级土试样时，应满足下列要求： (11)2.2.5 取Ⅲ、Ⅳ级土试样时，应满足下列要求 (12)2.2.6 土试样封装、保存和运输 (12)2.2.7 土试样标识记录 (12)2.3钻孔取岩样技术要求 (13)2.3.1 岩石室内试验试样（料）标准规格及数量 (13)2.3.2 岩芯采取率不高的处理 (13)2.3.3对于干缩湿胀易于风化和破损的岩石 (13)2.3.4用于直剪试验的包含软弱夹层、裂隙面的试样 (14)2.3.5 岩样的标识和记录 (14)2.3.6 岩样封装、保存和运输 (14)2.4.1 所取水样应能代表天然条件下的水质 (14)2.4.2 采取水样的数量 (15)2.4.3 水样存放时间 (15)2.4.4 水样标签格式可参考表2.4.4 ，在取水同时，应在野外作详细的记录，记录内容包括： (15)3 原位测试和圆锥动力触探与标准贯入试验 (16)3.1原位测试类型和应用 (16)3.1.1 岩土工程勘察中常用的原位测试 (16)3.1.2 各种原位测试适用的土类和能提供的岩土参数 (16)3.1.3 原位测试的其他作用 (17)3.2圆锥动力触探试验 (17)3.2.1圆锥动力触探类型、设备和适用岩土 (17)3.2.2 圆锥动力触探试验技术要求应符合下列规定 (17)3.2.3 圆锥动力触探试验应注意事项 (17)3.2.4 圆锥动力触探记录内容 (18)3.3标准贯入试验 (18)3.3.1 标准贯入试验适用范围 (18)3.3.2标准贯入试验的设备应符合的规定 (18)3.3.3 标准贯入试验技术要求应符合下列规定 (18)3.3.4 标准贯入试验应注意事项 (19)3.3.5 标准贯入试验记录内容 (19)4 勘察编录和钻孔现场记录 (20)4.1勘察编录概念和分类 (20)4.1.1 勘察编录的概念 (20)4.1.2 按勘察方法勘察编录可分 (20)4.1.3 按编录的对象勘察编录可分 (20)4.1.4 按编录的表达方式勘察编录分类 (20)4.2钻孔现场记录表式 (20)4.3钻孔野外记录内容 (25)4.3.1 第一大类记录内容 (25)4.3.2 第二大类记录内容 (25)4.4钻孔野外记录的基本要求 (26)4.5钻孔野外记录和钻孔综合编录 (26)4.5.1 钻孔钻探的具体工作 (26)4.5.2 对钻孔野外记录人员的要求 (26)5 岩石分类和鉴定及钻孔野外记录 (27)5.1岩石地质分类 (27)5.1.1 岩浆岩 (27)5.1.2 沉积岩 (28)5.1.3 变质岩 (28)5.1.4 主要岩石特征及其野外鉴定描述 (28)5.1.5 主要造岩矿物特征及其野外鉴定描述 (28)5.2岩石工程分类 (39)5.2.1 岩石坚硬程度分类 (39)5.2.2 岩石风化程度划分 (40)5.2.3 岩体完整程度分类 (40)5.2.4 岩体基本等级分类 (41)5.2.5 其它岩石分类 (42)5.2.6 岩石和岩体及结构面和结构体 (42)5.2.7 结构面的成因分类和它们的特征 (42)5.2.8 结构面要素及其力学性能 (44)5.2.9 岩体结构类型和类型的划分 (45)5.3岩石鉴定描述和钻孔野外记录 (47)5.3.1 岩石鉴定描述的分类 (47)5.3.2 岩石综合鉴定描述的要求 (47)5.3.3 岩石鉴定描述在钻孔野外记录 (48)6 土分类和鉴定与钻孔野外记录 (50)6.1GB50021-2001土地质成因分类 (50)6.1.1 残积土 (50)6.1.1 坡积土 (50)6.1.3 洪积土 (51)6.1.4 冲积土 (51)6.1.5 淤积土 (52)6.1.6 冰积土 (52)6.1.7 风积土 (53)6.2本讲义土的分类 (53)6.2.1 土的成因分类原则 (53)6.2.2 海水堆积土 (54)6.2.3 岩溶堆积土 (54)6.2.4 人工堆积土 (55)6.3GB50021-2001土的工程分类 (55)6.3.1 GB50021-2001粒组划分和分类系统 (55)6.3.2 GB50021-2001碎石土的分类 (56)6.3.3 GB50021-2001砂土分类 (57)6.3.4 粉土定义和密度湿度分类 (58)6.3.5 粘性土及其分类 (59)6.3.6 湿陷性土和分类 (59)6.3.7 红粘土定义 (60)6.3.9 混合土定义和分类 (60)6.3.10 填土分类 (61)6.3.11 多年冻土 (61)6.3.12 膨胀岩土 (61)6.3.13 盐渍岩土 (61)6.3.14 风化岩和残积土 (62)6.3.15 污染土 (62)6.4JTJ064-98土的工程分类 (62)6.4.1 JTJ051-93土颗粒组划分 (62)6.4.2 JTJ051-93土分类总体系 (63)6.4.3 JTJ051-93巨粒土分类体系 (63)6.4.4 JTJ051-93粗粒土分类 (64)6.4.5 JTJ051-93细粒土分类 (64)6.4.6 特殊土分类 (65)6.5钻孔野外记录土的鉴定和描述 (67)6.5.1 钻孔野外记录土的鉴定和描述主要方法 (67)6.5.2 碎石土应描述 (67)6.5.4 粉土应描述 (68)6.5.6 特殊土描述应根据相应土类及其具体特征确定 (69)6.5.7 互层、夹层、夹薄层的描述 (69)7 钻孔野外记录表内容注释 (71)7.1地层描述 (71)7.1.1 地层和地层名称的确定 (71)7.1.2 地层颜色描述 (72)7.1.3 地层状态的描述 (75)7.1.4 地层湿度的描述 (83)7.1.5 地层密度描述 (84)7.2岩芯采取率和RQD (87)7.2.1 岩芯采取率概念和种类 (87)7.2.2 分层采取率 (88)7.2.3 回次采取率 (88)7.2.4 RQD的实质和意义 (88)7.2.5 岩芯采取率计算注意事项 (88)7.3地下水位测定 (89)7.3.1 地下水位测定的重要性 (89)7.3.2 地下水位基本概念 (90)7.3.3 钻孔中地下水位测定方法和规定 (90)7.3.4 钻孔水位测定注意事项和讨论 (91)1 勘探分类和钻探技术要求1.1 勘探分类1.1.1 岩土工程勘察的勘探可采用钻探、井探、洞探、触探和地球物理勘探等。
岩土工程材料讲义一、岩土工程材料的概念二、土壤材料的分类1.岩石破碎物料：岩石破碎物料是指由天然岩石经过物理或机械方式破碎得到的颗粒状物料，如碎石、砂石等。
2.粘性土：粘性土是指含有较多粘粒（主要是黏土）的土壤，具有较强的可塑性和粘聚力。
3.非粘性土：非粘性土是指粒径较大，含水量较少的土壤，如砂土、砂砾土等。
4.淤泥：淤泥是指含有较多细粒（主要是泥土）的软土，一般水分含量较高，具有较强的塑性和流动性。
5.黏聚土：黏聚土是指含有粘粒和非粘粒（如砂砾、粉砂）共同存在的土壤。
三、岩石材料的分类1.随形岩石：随形岩石是指在自然状态下即可采用的岩石，具有比较均匀的质地和结构，如花岗岩、砂岩等。
2.修整岩石：修整岩石是指原有岩石经过人工加工成符合要求的形状和尺寸的岩石，如方石、圆石等。
3.人工制砂：人工制砂是指通过对天然砂石进行破碎、筛分和洗净等工序，制作出符合要求的人工砂。
4.残石料：残石料是指在采石过程中产生的剩余岩石，通常用于填充和造山等地质工程中。
四、其他辅助材料1.水泥：水泥是岩土工程中常用的胶结材料，可用于土壤和岩石的胶结、修补等工作。
2.砂浆：砂浆是由水泥、砂子和水按一定比例配制而成的混合物，用于填缝、抹灰等工作。
3.钢筋：钢筋是一种常用的加筋材料，用于加强和增加混凝土的承载力。
4.土工合成材料：土工合成材料是一种以高分子化合物为主要成分，经过加工制作出状如纤维网或薄膜的材料，用于土壤加固和过滤等工程中。
五、岩土工程材料的性能要求1.强度：岩土工程材料应具有足够的强度，能够承受外载荷产生的应力，保证工程结构的稳定性和安全性。
2.稳定性：岩土工程材料在长期使用过程中应具有稳定的性能，不易变形、松动或发生破坏。
3.变形性：岩土工程材料的变形应受控制在一定范围内，不应引起工程结构的失稳。
4.补偿性：岩土工程材料应能够适应地质变化和外界环境的影响，能够补偿工程结构的变形和位移。
5.耐久性：岩土工程材料应具有较好的耐久性，不易受到水、化学物质等外界因素的侵蚀和影响，保证工程结构的寿命和可靠性。
