2018年造價(jià)工程師《土建工程》章節(jié)講義：工程地質(zhì)

更新時(shí)間：2018-02-27 16:31:53 來源：環(huán)球網(wǎng)校

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　　第一章工程地質(zhì)

　　1、常用一些礦物互相刻劃來測定其相對硬度，一般分為10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)等級，如表1.1.1礦物硬度表所列。

　　表1.1.1礦物硬度表

　　硬度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

　　礦物滑石石膏方解石螢石磷灰石長石石英黃玉剛玉金剛石

　　指甲約為2～2.5度，小刀約為5～5.5度，玻璃約為5.5～6度，鋼刀約為6～7度。

　　4、沉積巖主要有碎屑結(jié)構(gòu)(碎屑物質(zhì)被膠結(jié)物粘結(jié)起來而形成的結(jié)構(gòu))、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)(由小于0.005mm的黏土顆粒組成的結(jié)構(gòu))、晶粒結(jié)構(gòu)(由巖石顆粒在水溶液中結(jié)晶或呈膠體形態(tài)凝結(jié)沉淀而成的結(jié)構(gòu))、生物結(jié)構(gòu)(有生物遺體組成的結(jié)構(gòu))。

　　5、沉積巖常見的構(gòu)造有層理構(gòu)造、層面構(gòu)造、結(jié)核、生物成因構(gòu)造

　　6、根據(jù)沉積巖的組成成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和形成條件，可分為碎屑巖(如礫巖、砂巖、粉砂巖)、黏土巖(如泥巖、頁巖)、化學(xué)巖及生物化學(xué)巖類(如石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等)。

　　7、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)主要有變余結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)

　　8、變質(zhì)巖的構(gòu)造主要有板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造(礦物均勻分布、結(jié)構(gòu)均一、無定向排列，如大理巖、石英巖等)。

　　9、表1.1.3結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度等級分類表

等級	特征
不發(fā)育	1～2組規(guī)則節(jié)理，一般延伸長度<3m，多閉合、無充填
較發(fā)育	2～3組規(guī)則節(jié)理，延伸長度<10m，多閉合、無充填或有方解石等細(xì)脈，少量有巖粉或碎屑充填 <3m，多閉合、無充填
發(fā)育	—般規(guī)則節(jié)理多于3組，或有較多不規(guī)則裂隙，延伸長度不均勻，多數(shù)超過10m，風(fēng)化者多張開、夾泥
很發(fā)育	規(guī)則節(jié)理多于3組，并有很多不規(guī)則裂隙，雜亂無章，裂隙多張開、夾泥，并有延伸較長的大裂隙

　　10、地質(zhì)構(gòu)造：分水平構(gòu)造和單斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造

　　11、巖體結(jié)構(gòu)的類型可分為整體塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和散體結(jié)構(gòu)

　　12、軟化系數(shù)小于0.75的巖石，是軟化性較強(qiáng)的巖石，工程性質(zhì)比較差。

　　13、抗壓強(qiáng)度降低率小于25%的巖石，認(rèn)為是抗凍的;大于25%的巖石，認(rèn)為是非抗凍的

　　14、巖石的抗壓強(qiáng)度最高，抗剪強(qiáng)度居中，抗拉強(qiáng)度最小?？辜魪?qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的10%～40%，抗拉強(qiáng)度僅是抗壓強(qiáng)度的2%～16%。巖石越堅(jiān)硬，其值相差越大，軟弱巖石的差別較小。巖石的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，是評價(jià)巖石(巖體)穩(wěn)定性的指標(biāo)，是對巖石(巖體)的穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析的依據(jù)。

　　15、按飽和度將土劃分為如下三種含水狀態(tài)：Sr<50%是稍濕狀態(tài);sr=50%～80%是很濕狀態(tài);sr>80%是飽水狀態(tài)。

　　16、特殊土的工程性質(zhì)

名稱	特征
軟土	具有高含水量、高孔隙性、低滲透性、高壓縮性、低抗剪強(qiáng)度、較顯著的觸變性和蠕變性等特性
濕陷性黃土	在自重濕陷性黃土地區(qū)修筑渠道，初次放水時(shí)就可能產(chǎn)生地面下沉，兩岸出現(xiàn)與渠道平行的裂縫。管道漏水后由于自重濕陷可能導(dǎo)致管道折斷。路基受水后由于自重濕陷而發(fā)生局部嚴(yán)重坍塌。地基土的自重濕陷往往使建筑物發(fā)生很大的裂縫或使磚墻傾斜，甚至使一些很輕的建筑物也受到破壞。而在非自重濕陷性黃土地區(qū)，這類現(xiàn)象極為少見分析、判別黃土是否屬于濕陷性的、其濕陷性強(qiáng)弱程度以及地基濕陷類型和濕陷等級，是黃土地區(qū)工程勘察與評價(jià)的核心問題
紅黏土	天然含水量高，密度小，具有大孔性，高塑性，塑限一般為40%～60%，最高達(dá)90%，塑性指數(shù)一般為20～50，50；一般呈現(xiàn)較高的強(qiáng)度和較低的壓縮性；不具有濕陷性。由于塑限很高，所以盡管天然含水量高，一般仍處于堅(jiān)硬或硬可塑狀態(tài)。甚至飽水的紅黏土也是堅(jiān)硬狀態(tài)的。
膨脹土	含有大量的強(qiáng)親水性黏土礦物成分，具有顯著的吸水膨脹和失水收縮，且脹縮變形往復(fù)可逆的高塑性黏土膨脹土結(jié)構(gòu)致密細(xì)膩，一般呈堅(jiān)硬至硬塑狀態(tài)，但雨天浸水劇烈變軟近地表部位常有不規(guī)則的網(wǎng)狀裂隙，裂隙面光滑，呈蠟狀或油脂光澤，時(shí)有擦痕或水跡，并有灰白色黏土（主要為蒙脫石或伊里石礦物）充填，在地表部位常因失水而張開，雨季又會因浸水而重新閉合在天然條件下，一般處于硬塑或堅(jiān)硬狀態(tài)，強(qiáng)度較高，壓縮性較低，一般易被誤認(rèn)為工程性能較好的土
填土	素填土：（如堆填時(shí)間超過10年的黏性土、超過5年的粉土、超過2年的砂土，均具有一定的密實(shí)度和強(qiáng)度，可以作為一般建筑物的天然地基）雜填土（以生活垃圾和腐蝕性及易變性工業(yè)廢料為主要成分的雜填土，一般不宜作為建筑物地基；對主要以建筑垃圾或一般工業(yè)廢料組成的雜填土，采用適當(dāng)（簡單、易行、收效好）的措施進(jìn)行處理后可作為一般建筑物地基）沖填土（其含水量大，透水性較弱，排水固結(jié)差，一般呈軟塑或流塑狀態(tài)，比同類自然沉積飽和土的強(qiáng)度低、壓縮性高。）

　　17、地下水是影響邊坡穩(wěn)定最重要、最活躍的外在因素。地下水的作用是很復(fù)雜的，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　(1)地下水會使巖石軟化或溶蝕，導(dǎo)致上覆巖體塌陷，進(jìn)而發(fā)生崩塌或滑坡。

　　(2)地下水產(chǎn)生靜水壓力或動水壓力，促使巖體下滑或崩倒。

　　(3)地下水增加了巖體重量，可使下滑力增大。

　　(4)在寒冷地區(qū)，滲入裂隙中的水結(jié)冰，產(chǎn)生膨脹壓力，促使巖體破壞傾倒。

　　(5)地下水產(chǎn)生浮托力，使巖體有效重量減輕，穩(wěn)定性下降。

　　18、錨固樁(或稱抗滑樁)適用于淺層或中厚層的滑坡體，在滑坡體的中、下部開挖豎井或大口徑鉆孔，然后澆灌鋼筋混凝土而成。一般垂直于滑動方向布置一排或兩排，樁徑通常1～3m，深度一般要求滑動面以下樁長占全樁長的1/4～1/3。

　　19、噴錨支護(hù)是在地下工程開挖后，及時(shí)地向圍巖表面噴一薄層混凝土(一般厚度為5～20cm)，有時(shí)再增加一些錨桿，從而部分地阻止圍巖向洞內(nèi)變形，以達(dá)到支護(hù)的目的。

　　20、各類圍巖的具體處理方法

類型	特點(diǎn)	處理方法
堅(jiān)硬的整體圍巖	巖塊強(qiáng)度高，整體性好，在地下工程開挖后自身穩(wěn)定性好，基本上不存在支護(hù)問題	噴混凝土的作用主要是防止圍巖表面風(fēng)化，消除開挖后表面的凹凸不平及防止個(gè)別巖塊掉落，其噴層厚度一般為3～5cm。當(dāng)?shù)叵鹿こ虈鷰r中出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū)時(shí)，應(yīng)采用錨桿穩(wěn)定圍巖
塊狀圍巖	的坍塌總是從個(gè)別石塊━“危石”掉落開始，再逐漸發(fā)展擴(kuò)大	噴混凝土支護(hù)即可，但對于邊墻部分巖塊可能沿某一結(jié)構(gòu)面出現(xiàn)滑動時(shí)，應(yīng)該用錨桿加固。
層狀圍巖	不易打成拱形（或圓形），爆破后頂面經(jīng)常成平板狀，如不加支護(hù)，圍巖常常先發(fā)生彎曲張開，然后逐漸坍塌	應(yīng)以錨桿為主要的支護(hù)手段。通過錨桿將各層聯(lián)結(jié)在一起，提高巖層的抗彎剛度，有效阻止各層之間的層間錯(cuò)動
軟弱圍巖	圍巖分類中的IV類和V類圍巖，一般強(qiáng)度低、成巖不牢固的軟巖，破碎及強(qiáng)烈風(fēng)化的巖石。在地下工程開挖后一般都不能自穩(wěn)	必須立即噴射混凝土，有時(shí)還要加錨桿和鋼筋網(wǎng)才能穩(wěn)定圍巖。

　　21、 P20-P21常見工程地質(zhì)問題及處理方法

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