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1、矿业工程管理与实务矿业工程管理与实务 吴守荣教授1G410000 矿业工程技术矿业工程技术含工程测量与工程地质、工程材料、地面工业结构与施工、地基与基础工程、凿岩爆破、井巷工程、边坡（露天矿山）工程七部分，共计17目。1G411000工程测量与工程地质工程测量与工程地质1G411010 1G411010 工程测量工程测量1G4110111G411011掌握工程测量控制网的布设要求掌握工程测量控制网的布设要求一、土木工程施工测量控制网一、土木工程施工测量控制网（一）施工测量控制网的基本概念（一）施工测量控制网的基本概念1 1工程施工测量和施工测量控制网（工程施工测量和施工测量控制网（P1P1）2
2、 2施工测量控制网的特点（施工测量控制网的特点（P2P2）（二）建立施工控制网的基本原则和精度要求（二）建立施工控制网的基本原则和精度要求1 1施工控制网建立的基本原则（施工控制网建立的基本原则（P2P2）2 2精度控制的基本方法（重点精度控制的基本方法（重点P2P2）二、矿区测量控制网二、矿区测量控制网（一）矿区测量控制网及其布设要求（一）矿区测量控制网及其布设要求1 1矿区测量控制网的概念（矿区测量控制网的概念（P3P3）2 2矿区测量控制网的基本要求（重点矿区测量控制网的基本要求（重点P3P3）（二）近井网和近井点（二）近井网和近井点1 1基本概念（基本概念（P3P3）2 2近井点和进口
3、高程基点布设的基本要求（重点近井点和进口高程基点布设的基本要求（重点P3P3）1G4110121G411012掌握控制测量和贯通测量工程的方法和要求掌握控制测量和贯通测量工程的方法和要求一、地面施工控制测量的基本方法一、地面施工控制测量的基本方法（一）平面控制方法（一）平面控制方法1 1平面控制网的形式和选择（重点平面控制网的形式和选择（重点P4P4）2 2三角网控制三角网控制3 3导线网控制导线网控制厂区控制网多设成环形，可按城市测量规范的一级或二级导线测量的技术厂区控制网多设成环形，可按城市测量规范的一级或二级导线测量的技术要求建立；要求建立；厂房控制网可按城市二级或三级导线的技术要求建立
4、。厂房控制网的建立厂房控制网可按城市二级或三级导线的技术要求建立。厂房控制网的建立方法包括基线法和主轴线法。方法包括基线法和主轴线法。基线法适用中小厂房；主轴线法测设工序较多，比较费时，适合于大型车基线法适用中小厂房；主轴线法测设工序较多，比较费时，适合于大型车间建立控制网。间建立控制网。（二）高程控制方法（二）高程控制方法1 1高程控制网的布设要求和高程控制高程控制网的布设要求和高程控制施工期间应保持高程点位置稳定；当场地面积较大时，高程控制网可按首施工期间应保持高程点位置稳定；当场地面积较大时，高程控制网可按首级网和加密网两级布设，相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。级网和加密网两级布
5、设，相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。2 2基本水准点（重点基本水准点（重点P5P5）3 3施工水准点施工水准点用来测定建筑物高程；应靠近建筑物；对中小型建筑场地，施工水准点应用来测定建筑物高程；应靠近建筑物；对中小型建筑场地，施工水准点应布设成闭合路线或附和路线，按城市四等水准或专门要求进行。布设成闭合路线或附和路线，按城市四等水准或专门要求进行。二、矿井控制测量基本内容和方法二、矿井控制测量基本内容和方法（一）矿井联系测量的基本方法（一）矿井联系测量的基本方法1 1联系测量工作的基本内容联系测量工作的基本内容平面联系测量为定向；高程联系测量为导入高程。联系测量就是使地面平面联系测量为
6、定向；高程联系测量为导入高程。联系测量就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。和井下测量控制网采用同一坐标系统。2 2矿井定向矿井定向两类：几何定向：通过平硐或斜井的定向、一井定向、两井定向。两类：几何定向：通过平硐或斜井的定向、一井定向、两井定向。物理定向：精密磁性仪器定向、投向仪定向和陀螺经纬仪定向。物理定向：精密磁性仪器定向、投向仪定向和陀螺经纬仪定向。3 3高程联系测量高程联系测量随开拓方法分：平硐导入高程、斜井导入高程和立井导入高程。随开拓方法分：平硐导入高程、斜井导入高程和立井导入高程。4 4联系测量的限差要求（重点联系测量的限差要求（重点P5)P5)（二）井下控制测量的基本方
7、法和要求（二）井下控制测量的基本方法和要求1 1井下测量工作的特点和方法井下测量工作的特点和方法井下平面控制均以导线的形式沿巷道布设；目的是实现井下平面测量的井下平面控制均以导线的形式沿巷道布设；目的是实现井下平面测量的控制，也能满足一般贯通测量的要求。控制，也能满足一般贯通测量的要求。经纬仪经纬仪-刚尺导线、光电测距导线、全站仪导线、陀螺定向刚尺导线、光电测距导线、全站仪导线、陀螺定向-光电测距导光电测距导线。线。2 2井下平面控制测量（井下平面控制测量（P6P6）3 3井下高程控制测量（井下高程控制测量（P6P6）三、矿井贯通工程测量三、矿井贯通工程测量（一）基本知识（一）基本知识1 1井
8、巷贯通测量的分类（井巷贯通测量的分类（P6)P6)2 2井巷贯通测量的几何要素井巷贯通测量的几何要素井巷中心线坐标方位、腰线倾角、贯通距离，用于标定巷道的中、腰线。井巷中心线坐标方位、腰线倾角、贯通距离，用于标定巷道的中、腰线。（二）贯通测量的技术要求（二）贯通测量的技术要求（P7P7）（三）贯通测量误差（三）贯通测量误差1 1重要方向偏差（重要方向偏差（P7P7）2 2其他偏差其他偏差3 3井巷贯通的允许偏差值（井巷贯通的允许偏差值（P7P7）1G4110121G411012了解测量仪器的使用方法了解测量仪器的使用方法一、测量仪器和一般使用方法一、测量仪器和一般使用方法（一）常用测量仪器（一
9、）常用测量仪器1 1经纬仪：测量水平角和垂直角；经纬仪：测量水平角和垂直角；2 2水准仪：测量两点高差；水准仪：测量两点高差；3 3钢尺和光电测距仪：测量两点间距离；钢尺和光电测距仪：测量两点间距离；4 4全站仪：集光、机、电为一体，集水平角、垂直角、距离、高差于一体。全站仪：集光、机、电为一体，集水平角、垂直角、距离、高差于一体。（二）全球卫星定位系统（二）全球卫星定位系统(GPS)(GPS)概念（了解）概念（了解）二、土木工程测量专用仪器二、土木工程测量专用仪器（一）激光扫平仪（二）激光垂线仪（三）陀螺经纬仪（一）激光扫平仪（二）激光垂线仪（三）陀螺经纬仪（P8)P8)三、矿山地质测量信息
10、系统（了解）三、矿山地质测量信息系统（了解）例题分析例题分析（1 1）单选单选1 1井口位置的确定以及井巷贯通等测量都必须依据建立在井口附近的（）来进行。井口位置的确定以及井巷贯通等测量都必须依据建立在井口附近的（）来进行。（0606年试题）年试题）A A三角控制网和环形控制网三角控制网和环形控制网 B B平面控制点和高程控制点平面控制点和高程控制点C C水平控制距离和方位角水平控制距离和方位角 DD平面坐标和坐标方位角平面坐标和坐标方位角2.2.矿井联系测量的目的是矿井联系测量的目的是()。（。（0707年考题）年考题）A A.使地面和井下测量控制网采用同一坐标系使地面和井下测量控制网采用同
11、一坐标系B.B.将地面的平面测量与高程测量联系起来将地面的平面测量与高程测量联系起来C.C.将井下平面测量与高程测量联系起来将井下平面测量与高程测量联系起来D.D.将地面平面测量与井下高程测量联系起来将地面平面测量与井下高程测量联系起来 3.3.具有角度测量、距离测量、三维坐标测量、导线测量等多种用途的测量仪器是（具有角度测量、距离测量、三维坐标测量、导线测量等多种用途的测量仪器是（）。（）。（0909年试题）年试题）A A陀螺经纬仪陀螺经纬仪B B水准仪水准仪C C全站仪全站仪 DD光电测距仪光电测距仪4 4关于矿山井上、下平面控制测量方法，以下说法错误的是（关于矿山井上、下平面控制测量方法
12、，以下说法错误的是（）。（）。（0909年试题）年试题）A A对地形平坦而通视比较困难的地区，可采用导线网对地形平坦而通视比较困难的地区，可采用导线网 B B井下平面控制可用井下平面控制可用GPSGPS网网C C对地势平坦，建筑物众多且分布较规则和密集的工业场地，一般采用建筑方格网对地势平坦，建筑物众多且分布较规则和密集的工业场地，一般采用建筑方格网DD对地形起伏较大的山区或丘陵地区，常用三角测量对地形起伏较大的山区或丘陵地区，常用三角测量例题分析（例题分析（2 2）多选多选1 1关于矿井联系测量，叙述正确的是（）。（关于矿井联系测量，叙述正确的是（）。（0606年试题）年试题）A A矿井联系
13、测量的目的是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统矿井联系测量的目的是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统B B矿井定向可分为几何定向和用投向仪定向两大类矿井定向可分为几何定向和用投向仪定向两大类C C导入高程的方法与矿井的开拓方式无关，只与所用仪器有关导入高程的方法与矿井的开拓方式无关，只与所用仪器有关DD矿井联系测量的主要任务是确定矿井地面测量起始点的坐标、方位角和高程矿井联系测量的主要任务是确定矿井地面测量起始点的坐标、方位角和高程E E矿井联系测量是将矿井地面的平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量矿井联系测量是将矿井地面的平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量2.2.可以测出两点之
14、间距离的测量仪器有（可以测出两点之间距离的测量仪器有（）。）。A.A.水准仪水准仪 B B经纬仪经纬仪 C C光电测距仪光电测距仪 DDGPSGPS系统系统 E E全站仪全站仪3.3.影响贯通测量工作精度的因素有（影响贯通测量工作精度的因素有（）。）。A A贯通测量方案的选择贯通测量方案的选择 B B贯通测量方法的选择贯通测量方法的选择 C C贯通测量仪器的选择和使用贯通测量仪器的选择和使用 DD贯通施工精度高低贯通施工精度高低 E E贯通测量工作实施质量高低贯通测量工作实施质量高低 1G411020 1G411020 工程地质工程地质1G4110211G411021掌握矿业工程项目的工程地质
15、条件与评价掌握矿业工程项目的工程地质条件与评价一、土的分类一、土的分类（一）土的基本分类（一）土的基本分类1 1岩石岩石 2 2碎石土碎石土3 3砂土砂土4 4黏性土（黏性土（P9)P9)（二）土的工程分类（二）土的工程分类表表1G411021-11G411021-1（掌握开挖方法）（掌握开挖方法）二、土的物理性能指标和工程性质二、土的物理性能指标和工程性质（一）土的基本物理性质指标（一）土的基本物理性质指标 密度、重度、相对密度、干密度、干重度。密度、重度、相对密度、干密度、干重度。（二）黏性土的状态指标（二）黏性土的状态指标1 1土的黏性指数（土的黏性指数（P11P11）2 2土的液性指数
16、（土的液性指数（P11P11）（三）土的工程性质（三）土的工程性质1 1土的可松性土的可松性2 2土的压缩性和地基变形（土的压缩性和地基变形（P11P11）3 3土的休止角土的休止角三、土的抗剪强度三、土的抗剪强度土的抗剪强度是评价地基承载力、边坡稳定性、计算土压力的重要指标。土的抗剪强度是评价地基承载力、边坡稳定性、计算土压力的重要指标。（一）抗剪强度计算（一）抗剪强度计算（二）影响土体抗剪强度的因素（重点（二）影响土体抗剪强度的因素（重点P12)P12)四、土压力（四、土压力（P12)P12)五、岩石的基本力学性质与质量评价五、岩石的基本力学性质与质量评价（一）岩石基本力学性质（一）岩石基
17、本力学性质1 1岩石的压缩变形与破坏特性（重点岩石的压缩变形与破坏特性（重点P12)P12)2 2岩石破坏与岩石承载能力岩石破坏与岩石承载能力充分利用岩石的承载能力是井下支护的一项重要原则。充分利用岩石的承载能力是井下支护的一项重要原则。（二）节理的影响和岩体力学特性（二）节理的影响和岩体力学特性（三）岩石质量评价（三）岩石质量评价（P13)P13)三部分指标评价结论不一致时，应以较低的指标为准。三部分指标评价结论不一致时，应以较低的指标为准。1G4110221G411022掌握地质构造的形式及其对矿山工程影响掌握地质构造的形式及其对矿山工程影响一、岩石的生成分类与构造特点一、岩石的生成分类与
18、构造特点沉积岩、岩浆岩和变质岩。（沉积岩、岩浆岩和变质岩。（P14)P14)二、地层赋存特点与地质构造的主要形式二、地层赋存特点与地质构造的主要形式（一）地层单位（一）地层单位地层划分单位：界、系、统；地质年代单位：代、纪、世。地层划分单位：界、系、统；地质年代单位：代、纪、世。（二）岩层产状（二）岩层产状 1 1走向走向 2 2倾向倾向 3 3倾角倾角（三）地质构造主要形式（三）地质构造主要形式1 1地质构造形式地质构造形式（1 1）单斜构造）单斜构造 （2 2）褶皱构造：背斜、向斜（）褶皱构造：背斜、向斜（3 3）断裂构造：裂隙、断层。）断裂构造：裂隙、断层。2 2断层的基本知识（断层的基
19、本知识（P15)P15)三、原岩应力概念及其在矿山工程中的地位三、原岩应力概念及其在矿山工程中的地位（一）原岩应力在矿山工程中的地位（一）原岩应力在矿山工程中的地位原岩应力主要由自重应力和构造应力组成；原岩应力是引起地下结构荷原岩应力主要由自重应力和构造应力组成；原岩应力是引起地下结构荷载的根本因素。支护荷载的大小直接与原岩应力有关。载的根本因素。支护荷载的大小直接与原岩应力有关。（二）构造应力特点（二）构造应力特点以水平应力为主，经常造成岩层和矿山井巷工程的严重破坏。以水平应力为主，经常造成岩层和矿山井巷工程的严重破坏。（三）地质构造对矿山工程的影响（三）地质构造对矿山工程的影响地质构造对采
20、矿系统及巷道布置的影响：断层和褶曲的影响（重点地质构造对采矿系统及巷道布置的影响：断层和褶曲的影响（重点P16P16）1G4110231G411023熟悉矿山地质图的读图方法熟悉矿山地质图的读图方法一、各类矿图的绘制系统和要求（了解）一、各类矿图的绘制系统和要求（了解）二、矿图的种类及其用途二、矿图的种类及其用途（一）矿图的分类（一）矿图的分类基本矿图、专门矿图、日常生产用矿图和生产交换图四类。基本矿图、专门矿图、日常生产用矿图和生产交换图四类。（二）基本矿图的用途（二）基本矿图的用途井田地形地质图、工业场地平面图、采掘工程平面图、主要巷道平面图、井井田地形地质图、工业场地平面图、采掘工程平面
21、图、主要巷道平面图、井上下对照图、井筒断面图、主要保护矿柱图。上下对照图、井筒断面图、主要保护矿柱图。（三）常见地质图的特点和用途（三）常见地质图的特点和用途钻孔柱状图、地质剖面图、地板等高线图。钻孔柱状图、地质剖面图、地板等高线图。三、矿图的读法三、矿图的读法主要地质构造要素在矿图上的表示方法（主要地质构造要素在矿图上的表示方法（P18)P18)例题分析例题分析（1 1）单选单选 1 1关于岩石性质，叙述正确的是（）。（关于岩石性质，叙述正确的是（）。（0606年试题）年试题）A A含高岭石、蒙脱石等成分的岩石孔隙率小、渗透性差，遇水后极易泥化含高岭石、蒙脱石等成分的岩石孔隙率小、渗透性差，
22、遇水后极易泥化B B含有硅质和铁质胶结成分的岩石较坚固，钙质胶结难于溶解含有硅质和铁质胶结成分的岩石较坚固，钙质胶结难于溶解C C深成的侵入性岩浆岩形体大、结晶较均匀，强度高，抗风化能力弱深成的侵入性岩浆岩形体大、结晶较均匀，强度高，抗风化能力弱DD变质岩一般具有结晶和定向排列结构，变质程度越高岩性越差变质岩一般具有结晶和定向排列结构，变质程度越高岩性越差2 2关于原岩应力与井巷工程稳定性的关系，观点正确的是（）。（关于原岩应力与井巷工程稳定性的关系，观点正确的是（）。（0606年试题）年试题）A A支付荷载就是原岩应力，原岩应力越大，支护荷载越大支付荷载就是原岩应力，原岩应力越大，支护荷载越
23、大B B围岩条件相同时，原岩应力越大，越不利于井巷工程的稳定围岩条件相同时，原岩应力越大，越不利于井巷工程的稳定C C井巷开挖破坏了原岩应力的平衡，所以必须要支护井巷开挖破坏了原岩应力的平衡，所以必须要支护DD原岩应力仅在开挖初期对井巷工程的稳定性有影响原岩应力仅在开挖初期对井巷工程的稳定性有影响2.2.关于影响无黏性土体抗剪强度因素的正确说法是关于影响无黏性土体抗剪强度因素的正确说法是()。（。（0707年试题）年试题）A.A.土体颗粒级配越均匀其抗剪强度越高土体颗粒级配越均匀其抗剪强度越高B.B.土颗粒排列越紧密，其内摩擦角越高土颗粒排列越紧密，其内摩擦角越高C.C.松砂的内摩擦角为零松砂
24、的内摩擦角为零D.D.颗粒粗糙度越大，排列越不整齐，其强度越低颗粒粗糙度越大，排列越不整齐，其强度越低3 3两盘沿近直立的断层面作水平移动的是（两盘沿近直立的断层面作水平移动的是（）断层。（）断层。（0909真题）真题）A A走向走向 B B倾向倾向 C C平推平推 DD斜交斜交例题分析例题分析（2 2）多选多选1 1岩石压缩全应力应变曲线反映的岩石物理力学性质特点包括（）。（岩石压缩全应力应变曲线反映的岩石物理力学性质特点包括（）。（0606年试题）年试题）A A当岩石所受作用力相对不大时，可以将岩石视为刚性材料当岩石所受作用力相对不大时，可以将岩石视为刚性材料B B岩石在加载过程中不断有微
25、破裂出现岩石在加载过程中不断有微破裂出现C C到极限强度后，岩石承载能力没有消失到极限强度后，岩石承载能力没有消失DD在有围压时，可以提高岩石的强度但对岩石的脆性没有改善在有围压时，可以提高岩石的强度但对岩石的脆性没有改善E E软化段岩石的承载能力随变形增加会不断降低软化段岩石的承载能力随变形增加会不断降低2 2关于地质构造的特征及其对矿山工程的影响，以下说法正确的有（关于地质构造的特征及其对矿山工程的影响，以下说法正确的有（）。（）。（0909年试题）年试题）A A褶曲结构应力的主作用方向和褶曲轴垂直褶曲结构应力的主作用方向和褶曲轴垂直B B通常可以把大断层作为井田边界通常可以把大断层作为井
26、田边界C C中小断层往往影响巷道布置，但可减少巷道掘进量中小断层往往影响巷道布置，但可减少巷道掘进量DD煤矿背斜轴部是煤矿瓦斯突出的危险区域煤矿背斜轴部是煤矿瓦斯突出的危险区域E E一般情况下，褶曲会使沿走向布置的巷道发生弯曲一般情况下，褶曲会使沿走向布置的巷道发生弯曲1G412000工程材料工程材料1G412010 1G412010 混凝土与水泥混凝土与水泥1G4120111G412011掌握混凝土的组成和技术要求掌握混凝土的组成和技术要求一、混凝土的基本组成与性能要求一、混凝土的基本组成与性能要求（一）混凝土的概念与基本组成（一）混凝土的概念与基本组成是由骨料和胶结材料与水拌合、硬化后形成
27、的一种固态的建筑材料。是由骨料和胶结材料与水拌合、硬化后形成的一种固态的建筑材料。胶结成分主要是水泥，骨料以沙、石子为主。胶结成分主要是水泥，骨料以沙、石子为主。（二）混凝土基本成分的性能要求（二）混凝土基本成分的性能要求（P19P19）二、混凝土的技术要求二、混凝土的技术要求和易性、强度、耐久性、经济合理性（重点和易性、强度、耐久性、经济合理性（重点P19-22P19-22）三、混凝土配合比的基本知识三、混凝土配合比的基本知识混凝土配合比指混凝土各组成材料间的数量比例关系。表示方法有两混凝土配合比指混凝土各组成材料间的数量比例关系。表示方法有两种：种：1m1m3 3混凝土各组成材料的质量表示
28、；以水泥为基本数混凝土各组成材料的质量表示；以水泥为基本数1 1，表示出各，表示出各材料用量间的比例关系。材料用量间的比例关系。混凝土水灰比试决定混凝土强度及其和易性等性质的重要指标。混凝土水灰比试决定混凝土强度及其和易性等性质的重要指标。1G4120121G412012熟悉水泥的性能及其使用要求熟悉水泥的性能及其使用要求一、水泥的基本组成一、水泥的基本组成由水泥熟料、石膏和混合材磨细而成。水泥性能主要取决水泥熟料的组成与由水泥熟料、石膏和混合材磨细而成。水泥性能主要取决水泥熟料的组成与质量；硬化后强度由熟料主要矿物与水反应、凝结提供；混合材有提高水泥质量；硬化后强度由熟料主要矿物与水反应、凝
29、结提供；混合材有提高水泥产量、降低水泥强度等级、减少水化热、改善水泥性能等作用。产量、降低水泥强度等级、减少水化热、改善水泥性能等作用。二、水泥品种及其技术性质二、水泥品种及其技术性质 P25P25表表1G412012-11G412012-1。三、水泥的主要性能指标三、水泥的主要性能指标细度、凝结时间、体积安定性、强度和水化热。细度、凝结时间、体积安定性、强度和水化热。水泥颗粒粒径愈细，水化愈快，早期和后期强度都高。水泥颗粒粒径愈细，水化愈快，早期和后期强度都高。水泥初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长。水泥初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长。水泥体积安定性不良的原因，一般是由于熟料中存在游离氧
30、化钙和氧化镁或水泥体积安定性不良的原因，一般是由于熟料中存在游离氧化钙和氧化镁或渗入石膏过量造成的。渗入石膏过量造成的。水化热及其释放速率主要和水泥的矿物种类及颗粒细度有关。水化热及其释放速率主要和水泥的矿物种类及颗粒细度有关。四、矿山条件对水泥品种的要求四、矿山条件对水泥品种的要求 P23P23表表1G412012-2.1G412012-2.1G412020 1G412020 建筑钢材与其他材料建筑钢材与其他材料1G4120211G412021掌握建筑钢材的性能及使用要求掌握建筑钢材的性能及使用要求一、常用钢材分类一、常用钢材分类化学成分：碳素钢、合金钢；含碳量：低碳钢、中碳钢、高碳钢；硫、
31、磷杂质化学成分：碳素钢、合金钢；含碳量：低碳钢、中碳钢、高碳钢；硫、磷杂质含量：普通钢、优质钢、高级优质钢。含量：普通钢、优质钢、高级优质钢。合金钢中含金元素：低合金钢、中合金钢和高合金钢。合金钢中含金元素：低合金钢、中合金钢和高合金钢。用途：结构钢、工具钢、特殊钢和专用钢。用途：结构钢、工具钢、特殊钢和专用钢。二、常用建筑钢材的基本知识二、常用建筑钢材的基本知识（一）常用建筑钢材种类（一）常用建筑钢材种类主要包括型钢、钢筋、其他用途刚三类。基本都属于低碳结构钢和低合金结构主要包括型钢、钢筋、其他用途刚三类。基本都属于低碳结构钢和低合金结构钢。钢。（二）常用建筑钢材的工作性能和特点（重点（二）
32、常用建筑钢材的工作性能和特点（重点P24P24）1 1抗拉性能抗拉性能2 2抗冲击性能抗冲击性能3 3耐疲劳性能耐疲劳性能4 4硬度硬度5 5冷弯性能冷弯性能6 6钢材的可焊性钢材的可焊性7 7抗腐蚀性抗腐蚀性（三）建筑常用钢材与金属材料制品的品种及其基本知识（三）建筑常用钢材与金属材料制品的品种及其基本知识1 1常用建筑钢材常用建筑钢材（1 1）线材）线材 （2 2）型钢）型钢2 2金属材料制品金属材料制品三、矿山专用钢材三、矿山专用钢材矿用工字钢、矿用特殊型钢（矿用工字钢、矿用特殊型钢（U U型钢）、轻轨等。型钢）、轻轨等。矿用工字钢既适合作梁，也适合作柱腿；矿用工字钢既适合作梁，也适合作
33、柱腿；U U型钢可制作有可缩性支架；型钢可制作有可缩性支架；轻便钢轨专为井下轻便钢轨专为井下1313吨矿车运输提供，支护中用制作轻型支架，承载性吨矿车运输提供，支护中用制作轻型支架，承载性能差。能差。四、常用钢材加工方法及对钢材性能的影响四、常用钢材加工方法及对钢材性能的影响1 1冷加工强化：提高屈服强度，降低塑性和韧性；冷加工强化：提高屈服强度，降低塑性和韧性；2 2时效强化：钢的屈服强度和强度极限随时间延长而逐渐提高，塑性和韧时效强化：钢的屈服强度和强度极限随时间延长而逐渐提高，塑性和韧性逐渐降低的现象；性逐渐降低的现象；3 3热处理：退火、正火、淬火、回火；热处理：退火、正火、淬火、回火
34、；4 4焊接：电弧焊、电阻焊、气焊。焊接：电弧焊、电阻焊、气焊。1G4120221G412022掌握矿业工程其他材料的性能及使用要求掌握矿业工程其他材料的性能及使用要求一、墙体材料一、墙体材料主要包括普通砖、砌块和轻质板材。主要包括普通砖、砌块和轻质板材。砌块可做成空心，有利隔热隔声，是替代黏土砖的方向。砌块可做成空心，有利隔热隔声，是替代黏土砖的方向。二、建筑砂浆二、建筑砂浆（一）基本知识（一）基本知识主要成分：砂、胶结材料和水。砂浆中加入粉煤灰掺和料，可节省水泥、增加主要成分：砂、胶结材料和水。砂浆中加入粉煤灰掺和料，可节省水泥、增加和易性。和易性。据用途：砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆、耐
35、酸砂浆、保温吸声砂浆等。据用途：砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆、耐酸砂浆、保温吸声砂浆等。（二）砌筑砂浆（二）砌筑砂浆（P27)P27)三、气硬性材料三、气硬性材料（一）石膏（一）石膏具有良好的装饰性和抗火性，有很强吸湿性和吸水性；耐水和抗冻差，不宜用具有良好的装饰性和抗火性，有很强吸湿性和吸水性；耐水和抗冻差，不宜用于潮湿和温度过高环境。于潮湿和温度过高环境。（二）石灰（二）石灰防止受潮，不宜长期储存；不得与易燃、易爆和液体物品混装，采取防水措施。防止受潮，不宜长期储存；不得与易燃、易爆和液体物品混装，采取防水措施。（三）水玻璃（三）水玻璃良好的粘结性能和很强的耐酸腐蚀性；良好耐热性能；可提高
36、密实性、耐久性。良好的粘结性能和很强的耐酸腐蚀性；良好耐热性能；可提高密实性、耐久性。四、防水材料和沥青四、防水材料和沥青（一）一般知识（一）一般知识有较高抗渗性和耐水性；有机防水材料的主体，作为胶结材料用于建筑工程。有较高抗渗性和耐水性；有机防水材料的主体，作为胶结材料用于建筑工程。（二）沥青（二）沥青1 1石油沥青：道路沥青、建筑沥青和普通沥青。石油沥青：道路沥青、建筑沥青和普通沥青。石油沥青的主要技术性质（石油沥青的主要技术性质（P28)P28)2 2沥青基和改性沥青基防水材料沥青基和改性沥青基防水材料包括用于防水工程底层的冷底子油、乳化沥青；用于防水卷材或密封材料的沥包括用于防水工程底
37、层的冷底子油、乳化沥青；用于防水卷材或密封材料的沥青玛崹脂、树脂沥青、橡胶沥青。青玛崹脂、树脂沥青、橡胶沥青。（三）防水卷材（三）防水卷材分为沥青基、塑料基、橡胶基卷材。分为沥青基、塑料基、橡胶基卷材。不仅具有机械强度高、耐老化、耐腐蚀性能好的特点，还可单层铺设、采用冷不仅具有机械强度高、耐老化、耐腐蚀性能好的特点，还可单层铺设、采用冷施工方法，较沥青油毡施工更方便、防水效果更好。施工方法，较沥青油毡施工更方便、防水效果更好。（四）防水涂料（四）防水涂料主要有沥青涂料和高分子涂料。评价标准：良好防水防潮与防渗性、防腐蚀、主要有沥青涂料和高分子涂料。评价标准：良好防水防潮与防渗性、防腐蚀、大气环
38、境下的稳定性和抗老化性，满足强度要求，施工方便。大气环境下的稳定性和抗老化性，满足强度要求，施工方便。（五）建筑密封材料（五）建筑密封材料评价：粘结性、延性、耐热性、低温柔性，及施工要求。评价：粘结性、延性、耐热性、低温柔性，及施工要求。例题分析例题分析（1 1）单选单选 1 1关于混凝土的强度，叙述正确的是（）。（关于混凝土的强度，叙述正确的是（）。（0606年试题）年试题）A A混凝土的强度等级是按构件的抗压强度值确定的混凝土的强度等级是按构件的抗压强度值确定的B B水灰比越大，砂、石骨料越粗，混凝土的强度越高水灰比越大，砂、石骨料越粗，混凝土的强度越高C C采用蒸汽养护方法可以提高混凝土
39、的早期强度采用蒸汽养护方法可以提高混凝土的早期强度DD混凝土强度与介质所处的环境湿度和温度无关混凝土强度与介质所处的环境湿度和温度无关2 2关于材料的强度和剐度，叙述正确的是（）。（关于材料的强度和剐度，叙述正确的是（）。（0606年试题）年试题）A A材料的刚度与强度有关，强度越大，刚度也越大材料的刚度与强度有关，强度越大，刚度也越大B B高地应力条件下，巷道围岩的强度越大，其稳定性越好高地应力条件下，巷道围岩的强度越大，其稳定性越好C C强度反映的是材料抵抗破坏的能力，而刚度则表示材料抵抗变形的能力强度反映的是材料抵抗破坏的能力，而刚度则表示材料抵抗变形的能力DD刚度反映的是材料的大小和形
40、状在任何条件下都保持不变的能力刚度反映的是材料的大小和形状在任何条件下都保持不变的能力3.3.关于建筑钢材的力学性能，叙述正确的是关于建筑钢材的力学性能，叙述正确的是()。（。（0707年试题）年试题）A.A.将建筑钢材在常温下冷拉、冷拔，可提高其屈服强度，增强塑性和韧性将建筑钢材在常温下冷拉、冷拔，可提高其屈服强度，增强塑性和韧性B.B.受交变荷载反复作用，钢材在远小于抗拉强度时发生的突然破坏称为疲劳破坏受交变荷载反复作用，钢材在远小于抗拉强度时发生的突然破坏称为疲劳破坏C.C.抗拉试验只能测得钢材的抗拉强度，而屈服点和伸长率则要通过其它试验测得抗拉试验只能测得钢材的抗拉强度，而屈服点和伸长
41、率则要通过其它试验测得DD.矿用工字钢适于作梁，不适于作柱矿用工字钢适于作梁，不适于作柱4 4在露天下雨条件下拌制混凝土时，调整混凝土施工配合比的正确做法是（在露天下雨条件下拌制混凝土时，调整混凝土施工配合比的正确做法是（）。（）。（0909年试题）年试题）A A增加水泥用量增加水泥用量 B B减少用水量，砂、石用量不变减少用水量，砂、石用量不变C C减少用水量，增加砂、石用量减少用水量，增加砂、石用量 DD减少用水量及砂、石用量减少用水量及砂、石用量5 5建筑用碳素结构钢牌号建筑用碳素结构钢牌号QQ（如（如Q235Q235）表示钢材的（）表示钢材的（）。（）。（0909年试题）年试题）A A
42、极限强度极限强度 B B屈服强度屈服强度 C C剪切强度剪切强度 DD化学成分化学成分6 6加入引气剂的防水混凝土的特点是（加入引气剂的防水混凝土的特点是（）。（）。（0909年试题）年试题）A A早期强度高早期强度高 B B抗冻性好抗冻性好 C C抗渗等级高抗渗等级高 DD密实性好密实性好例题分析例题分析（2 2）多选题多选题1 1提高混凝土抗变形性能的方法有（）。（提高混凝土抗变形性能的方法有（）。（0606年试题）年试题）A A选用低热水泥，减小水泥用量以降低水化热选用低热水泥，减小水泥用量以降低水化热B B添加增强材料（如硅粉等），加强搅拌添加增强材料（如硅粉等），加强搅拌C C减小水
43、灰比，充分捣实减小水灰比，充分捣实DD在结构物中设置温度钢筋在结构物中设置温度钢筋E E添加防冻剂，控制和预防冻胀变形添加防冻剂，控制和预防冻胀变形 2.2.提高混凝土强度的方法有提高混凝土强度的方法有()。（。（0707年考题）年考题）A A.提高水泥强度等级提高水泥强度等级B.B.增大水灰比增大水灰比C C.选用较粗的砂、石、以及高强度石子选用较粗的砂、石、以及高强度石子DD.加强养护加强养护E E.添加增强材料添加增强材料3.3.为保证混凝土的质量，现场搅拌混凝土时可采取的措施有为保证混凝土的质量，现场搅拌混凝土时可采取的措施有()。（。（0707年考题）年考题）A A.严格控制水灰比和
44、坍落度严格控制水灰比和坍落度B.B.在保证最低搅拌时间的情况下尽可能延长搅拌时间在保证最低搅拌时间的情况下尽可能延长搅拌时间C C.改变拌合物的配比需经试验人员同意改变拌合物的配比需经试验人员同意DD.搅拌好的混凝土要做到基本卸尽搅拌好的混凝土要做到基本卸尽E.E.根据施工方便确定投料顺序根据施工方便确定投料顺序2222砌筑砂浆的工作性能指标主要有（砌筑砂浆的工作性能指标主要有（）。（）。（0909年考题）年考题）A A流动性流动性 B B保水性保水性 C C耐腐蚀性耐腐蚀性 DD强度强度 E E粘结力粘结力1G413000地面工业建筑结构与施工地面工业建筑结构与施工1G4130101G413
45、010地面工业建筑的基本结构与构件地面工业建筑的基本结构与构件1G4130111G413011掌握混凝土等基本结构特点及要求掌握混凝土等基本结构特点及要求一、混凝土结构的基本特点及要求一、混凝土结构的基本特点及要求（一）各种混凝土结构基本特点（一）各种混凝土结构基本特点1 1素混凝土：主要承受压力，承载力低，材质脆；常用作简单的受压构素混凝土：主要承受压力，承载力低，材质脆；常用作简单的受压构件。件。2 2钢筋混凝土：配置钢筋为提高抵抗开裂的能力。为提高梁的斜截面抗钢筋混凝土：配置钢筋为提高抵抗开裂的能力。为提高梁的斜截面抗剪能力，钢筋混凝土梁还配置弯钢筋和箍筋。剪能力，钢筋混凝土梁还配置弯钢
46、筋和箍筋。3 3型钢混凝土：承载力大、抗震性好、耗钢多，可在高层、大跨或抗震型钢混凝土：承载力大、抗震性好、耗钢多，可在高层、大跨或抗震高中用。高中用。4 4预应力混凝土：改善构件抗裂性能的有效途径。分为先张法与后张法；预应力混凝土：改善构件抗裂性能的有效途径。分为先张法与后张法；全预应力和部分预应力；有粘结预应力和无粘结预应力。全预应力和部分预应力；有粘结预应力和无粘结预应力。（二）钢筋与混凝土粘结力的主要特点（二）钢筋与混凝土粘结力的主要特点1 1光面钢筋的粘结力主要是胶结力和摩擦力，出现滑移后，滑动阻力降低。光面钢筋的粘结力主要是胶结力和摩擦力，出现滑移后，滑动阻力降低。2 2各种变形钢
47、筋的粘结力包括胶结力、摩擦力、咬合力。各种变形钢筋的粘结力包括胶结力、摩擦力、咬合力。3 3增加混凝土厚度，可以提高其抗劈拉破坏的能力；当混凝土有足够厚度，增加混凝土厚度，可以提高其抗劈拉破坏的能力；当混凝土有足够厚度，抗劈拉能力不再增加，钢筋和混凝土之间将发生沿钢筋外沿的剪力破坏。抗劈拉能力不再增加，钢筋和混凝土之间将发生沿钢筋外沿的剪力破坏。（三）混凝土结构基本构件及连接（三）混凝土结构基本构件及连接1 1混凝土基本构件受力特点混凝土基本构件受力特点基本构件包括梁、柱、墙和板等，主要受弯矩和剪力的共同作用。基本构件包括梁、柱、墙和板等，主要受弯矩和剪力的共同作用。2 2基本构件的截面设计要
48、求基本构件的截面设计要求主要完成截面承载力验算和构件裂缝、变形验算。受压构件除考虑主要完成截面承载力验算和构件裂缝、变形验算。受压构件除考虑由于材料强度不足引起的强度破坏外，还考虑稳定问题，构件必须由于材料强度不足引起的强度破坏外，还考虑稳定问题，构件必须限制长细比或高厚比，以免发生失稳破坏。限制长细比或高厚比，以免发生失稳破坏。3 3混凝土基本构件的连接要求：满足强节点的抗震设计要求。混凝土基本构件的连接要求：满足强节点的抗震设计要求。二、钢结构的基本特点及要求二、钢结构的基本特点及要求（一）常用钢结构的类型（一）常用钢结构的类型1 1梁式结构：用于房屋屋盖和楼盖以及车间或其他用途的工作平台
49、，桥梁与桥式起重机桥架。梁式结构：用于房屋屋盖和楼盖以及车间或其他用途的工作平台，桥梁与桥式起重机桥架。2 2桁架式结构：钢屋架、钢网架。桁架式结构：钢屋架、钢网架。3 3框架式结构：单层厂房和大跨度房屋结构，也常用多层和高层房屋的承重骨架。框架式结构：单层厂房和大跨度房屋结构，也常用多层和高层房屋的承重骨架。4 4拱式结构：大跨度房屋的承重骨架拱式结构：大跨度房屋的承重骨架5 5索式结构：多用于桥梁和大跨屋盖结构。索式结构：多用于桥梁和大跨屋盖结构。（二）钢结构主要特点（二）钢结构主要特点1 1适用跨度大、高度高、荷载大的结构，适用可移动、有装拆要求的结构。有良好塑性和韧性，适用跨度大、高度
50、高、荷载大的结构，适用可移动、有装拆要求的结构。有良好塑性和韧性，对动荷载的适应性强。对动荷载的适应性强。2 2制造简便，施工方便，工业化程度高；密封性强，耐热性较好，适用高压容器、大型油库、气制造简便，施工方便，工业化程度高；密封性强，耐热性较好，适用高压容器、大型油库、气柜、输油管道的制作。柜、输油管道的制作。3 3焊接性良好，可满足制造各种复杂结构形状的连接需要。焊接性良好，可满足制造各种复杂结构形状的连接需要。4 4耐腐蚀性差，易锈蚀。耐腐蚀性差，易锈蚀。5 5钢材耐热而不防火。温度在钢材耐热而不防火。温度在150150以上时，须防火和隔热。以上时，须防火和隔热。（三）钢结构的连接（三