2021年一級造價師《土建工程》考點識記（9）

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考點識記：圍巖穩(wěn)定知識

01、圍巖穩(wěn)定

(一)地下工程位置選擇的影響因素

地下工程位置的選擇，除取決于工程目的要求外，還需要考慮區(qū)域穩(wěn)定、山體穩(wěn)定及地形、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水及地應(yīng)力等因素的影響。

(1)地形條件

在地形上要求山體完整，地下工程周圍包括洞頂及傍山側(cè)應(yīng)有足夠的山體厚度。如選擇隧洞位置時，隧洞進(jìn)出口地段的邊坡應(yīng)下陡上緩，無滑坡、崩塌等現(xiàn)象存在。洞口巖石應(yīng)直接出露或坡積層薄，巖層最好傾向山里以保證洞口坡的安全。

(2)巖性條件

一般在堅硬完整巖層中開挖，圍巖穩(wěn)定、進(jìn)度快、造價低。在軟弱、破碎、松散巖層中開挖，頂板易坍塌，邊墻及底板易產(chǎn)生鼓脹擠出變形等事故，且需邊開挖邊支護或超前支護，進(jìn)而影響工程造價和工期。

(3)地質(zhì)構(gòu)造條件

(4)地下水

在選址時最好選在地下水位以上的干燥巖體內(nèi)，或地下水量不大、無高壓含水層的巖體內(nèi)。

(5)地應(yīng)力

初始應(yīng)力狀態(tài)是決定圍巖應(yīng)力重分布的主要因素。

(二)圍巖的工程地質(zhì)分析(穩(wěn)定性分析)

(三)提高圍巖穩(wěn)定性的措施

(1)支撐與襯砌

①支撐是在地下工程開挖過程中用以穩(wěn)定圍巖的臨時性措施。

②襯砌是加固圍巖的永久性結(jié)構(gòu)。

(2)噴錨支護

噴錨支護是在地下工程開挖后，及時地向圍巖表面噴一薄層混凝土(一般厚度為5～20cm)，有時再增加一些錨桿。如果噴混凝土再配合錨桿加固圍巖，則會更有效地提高圍巖自身的承載力和穩(wěn)定性。

噴混凝土具備以下幾方面的作用：

①能緊跟工作面，速度快，縮短了開挖與支護的間隔時間，及時填補了圍巖表面的裂縫和缺損，阻止裂隙切割的碎塊脫落松動，使圍巖的應(yīng)力狀態(tài)得到改善。

②漿液能充填張開的裂隙，起著加固巖體的作用，提高了巖體整體性。

③噴層與圍巖緊密結(jié)合，有較高的黏結(jié)力和抗剪強度，能在結(jié)合面上傳遞各種應(yīng)力，可以起到承載拱的作用。

(四)各類圍巖的具體處理方法

02、工程地質(zhì)對工程建設(shè)的影響

一、工程地質(zhì)對工程選址的影響

工程地質(zhì)對建設(shè)工程選址的影響，主要是各種地質(zhì)缺陷對工程安全和工程技術(shù)經(jīng)濟的影響。

(一)裂隙(裂縫)對工程選址的影響

1.裂隙(裂縫)對工程建設(shè)的影響主要表現(xiàn)在破壞巖體的整體性，促使巖體風(fēng)化加快，增強巖體的透水性，使巖體的強度和穩(wěn)定性降低。(2015考)

2.裂隙(裂縫)的主要發(fā)育方向與建筑邊坡走向平行的，邊坡易發(fā)生坍塌。裂隙(裂縫)的間距越小，密度越大，對巖體質(zhì)量的影響越大。

(二)斷層對工程選址的影響

1.當(dāng)路線與斷層走向平行，路基靠近斷層破碎帶時，由于開挖路基，容易引起邊坡發(fā)生大規(guī)模坍塌，直接影響施工和公路的正常使用。在公路工程建設(shè)中，應(yīng)盡量避開大的斷層破碎帶。

2.當(dāng)隧道軸線與斷層走向平行時，應(yīng)盡量避免與斷層破碎帶接觸。

3.當(dāng)巖層破碎帶規(guī)模很大，或者穿越斷層帶時，會使施工十分困難，在確定隧道平面位置時，應(yīng)盡量設(shè)法避開。

二、工程地質(zhì)對建筑結(jié)構(gòu)的影響

工程地質(zhì)對建筑結(jié)構(gòu)的影響，主要是地質(zhì)缺陷和地下水造成的地基穩(wěn)定性、承載力、抗?jié)B性、沉降和不均勻沉降等問題，對建筑結(jié)構(gòu)選型、建筑材料選用、結(jié)構(gòu)尺寸和鋼筋配置等多方面的影響。

1.對建筑結(jié)構(gòu)選型和建筑材料選擇的影響。

2.對基礎(chǔ)選型和結(jié)構(gòu)尺寸的影響。

3.對結(jié)構(gòu)尺寸和鋼筋配置的影響。

工程所在區(qū)域的地震烈度越高，構(gòu)造柱和圈梁等抗震結(jié)構(gòu)的布置密度、斷面尺寸和配筋率要相應(yīng)增大。

三、工程地質(zhì)對工程造價的影響

1.一般情況下，地質(zhì)資料準(zhǔn)確性風(fēng)險屬于發(fā)包人應(yīng)承擔(dān)的風(fēng)險范圍，工程地質(zhì)勘察不符合實際建設(shè)條件，必然會帶來工程變更，導(dǎo)致工程造價增加。(2019新增)

2.對工程造價的影響可歸結(jié)為三個方面

(1)選擇工程地質(zhì)條件有利的路線，對工程造價起著決定作用。

(2)勘察資料的準(zhǔn)確性直接影響工程造價。

(3)由于對特殊不良工程地質(zhì)問題認(rèn)識不足導(dǎo)致的工程造價增加。

03、本章小結(jié)

本章習(xí)題

【例題1·單選】隧道選線時，應(yīng)優(yōu)先布置在( )�！�2018】

A.褶皺兩側(cè)

B.向斜核部

C.背斜核部

D.斷層帶

答案：A

【解析】對于深成侵入巖、厚層堅硬的沉積巖以及片麻巖、石英巖等構(gòu)成的邊坡，一般穩(wěn)定程度是較高的。

【例題2·單選】隧道選線尤其應(yīng)該注意避開褶皺構(gòu)造的( )。【2019】【2014】

A.向斜核部

B.背斜核部

C.向斜翼部

D.背斜翼部

答案：A

【解析】在背斜核部，巖層呈上拱形，雖巖層破碎，然猶如石砌的拱形結(jié)構(gòu)，能將上覆巖層的荷重傳遞至兩側(cè)巖體中去，所以有利于洞頂?shù)姆�(wěn)定。向斜核部巖層呈倒拱形，頂部被張裂隙切割的巖塊上窄下寬，易于塌落。從理論而言，背斜核部較向斜優(yōu)越。

【例題3·多選】圍巖變形與破壞的形式多種多樣，主要形式及其狀況是( )�！�2017】

A.脆性破裂，常在儲存有很大塑性應(yīng)變能的巖體開挖后發(fā)生

B.塊體滑移，常以結(jié)構(gòu)面交匯切割組合成不同形狀的塊體滑移形式出現(xiàn)

C.巖層的彎曲折斷，是層狀圍巖應(yīng)力重分布的主要形式

D.碎裂結(jié)構(gòu)巖體在洞頂產(chǎn)生崩落，是由于張力和振動力的作用

E.風(fēng)化、構(gòu)造破碎，在重力、圍巖應(yīng)力作用下產(chǎn)生冒落及塑性變形

答案：BD

【解析】脆性破裂它是儲存有很大彈性應(yīng)變能的巖體，在開挖卸荷后，能量突然釋放形成的。塊體滑移，是塊狀結(jié)構(gòu)圍巖常見的破壞形式，常以結(jié)構(gòu)面交匯切割組合成不同形狀的塊體滑移、塌落等形式出現(xiàn)。碎裂結(jié)構(gòu)巖體在張力和振動力作用下容易松動、解脫，在洞頂則產(chǎn)生崩落，在邊墻上則表現(xiàn)為滑塌或碎塊的坍塌。一般強烈風(fēng)化、強烈構(gòu)造破碎或新近堆積的土體，在重力、圍巖應(yīng)力和地下水作用下常產(chǎn)生冒落及塑性變形。

【例題4·單選】為提高圍巖自身的承載力和穩(wěn)定性，最有效的措施是( )�！�2017】

A.錨桿支護

B.鋼筋混凝土襯砌

C.噴層+鋼絲網(wǎng)

D.噴層+錨桿

答案：D

【解析】如果噴混凝土再配合錨桿加固圍巖，則會更有效地提高圍巖自身的承載力和穩(wěn)定性。

【例題5·多選】對于軟弱、破碎圍巖中的隧洞開挖后噴混凝土的主要作用在于( )。【2014】

A.及時填補裂縫阻止碎塊松動

B.防止地下水滲入隧洞

C.改善開挖面的平整度

D.與圍巖緊密結(jié)合形成承載拱

E.防止開挖面風(fēng)化

答案：AD

【解析】噴混凝土能緊跟工作面，速度快，因而縮短了開挖與支護的間隔時間，及時地填補了圍巖表面的裂縫和缺損，阻止裂隙切割的碎塊脫落松動，使圍巖的應(yīng)力狀態(tài)得到改善。噴層與圍巖緊密結(jié)合，有較高的黏結(jié)力和抗剪強度，能在結(jié)合面上傳遞各種應(yīng)力，可以起到承載拱的作用。

【例題6·單選】爆破后對地下工程圍巖面及時噴混凝土，對圍巖穩(wěn)定的首要和內(nèi)在本質(zhì)作用是( )�！�2020】【2018】

A.阻止碎塊松動脫落引起應(yīng)力惡化

B.充填裂隙增加巖體的整體性

C.與圍巖緊密結(jié)合提高圍巖抗剪強度

D.與圍巖緊密結(jié)合提高圍巖抗拉強度

答案：B

【解析】噴混凝土具備以下幾方面的作用：①能緊跟工作面，速度快，縮短了開挖與支護的間隔時間，及時填補了圍巖表面的裂縫和缺損，阻止裂隙切割的碎塊脫落松動，使圍巖的應(yīng)力狀態(tài)得到改善。②漿液能充填張開的裂隙，起著加固巖體的作用，提高了巖體整體性。③起到承載拱的作用。

【例題7·單選】對地下工程圍巖出現(xiàn)的拉應(yīng)力區(qū)多采用的加固措施是( )�！�2014】

A.混凝土支撐

B.錨桿支護

C.噴混凝土

D.掛網(wǎng)噴混凝土

答案：B

【解析】當(dāng)?shù)叵鹿こ虈鷰r中出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū)時，應(yīng)采用錨桿穩(wěn)定圍巖。

【例題8·單選】地下工程開挖后，對于軟弱圍巖優(yōu)先選用的支護方式為( )�！�2018】

A.錨索支護

B.錨桿支護

C.噴射混凝土支護

D.噴錨支護

答案：D

【解析】對于軟弱圍巖，相當(dāng)于圍巖分類中的Ⅳ類和V類圍巖，一般指強度低、成巖不牢固的軟巖，破碎及強烈風(fēng)化的巖石。該類圍巖在地下工程開挖后一般都不能自穩(wěn)，所以必須立即噴射混凝土，有時還要加鋼筋網(wǎng)，然后打錨桿才能穩(wěn)定圍巖。

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