第一章工程地质(造价计量考点)
第一章工程地质
第一节岩体的特征考点一:岩石的分类及特征 岩石的分类岩浆岩 分为喷出岩和侵入岩。
侵入岩又分为深成岩(深度>5m)和浅成岩(深度<5m)。 深成岩岩性单一,以中、粗颗粒结构为主,致密坚硬,孔隙率小,是
理想的建筑基础。如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩。 沉积岩
碎屑岩砾岩、砂岩、粉砂岩。 黏土岩泥岩、页岩。 化学岩 系生物 化学岩
石灰岩、白云岩、泥灰岩。
变质岩板岩、千枚岩、片岩、块岩(大理岩、石英岩)。 考点二:褶皱构造
1、褶皱构造是组成地壳的岩层,受构造力的强烈作用,使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造,是岩层产生的塑性变形。
2、对于深路埑和高边坡:
路线垂直岩层走向,路线与岩层走向平行但岩层倾向与边坡倾向相反,对路基边坡稳定是有利的。
不利的情况是路线走向与岩层走向平行,边坡与岩层的倾向一致。 最不利的情况是,路线与岩层走向平行,岩层倾向与路基边坡一致,而边坡倾角大于岩层倾角。
3、对于隧道工程:
褶曲构造的轴部是岩层倾向发生显著变化的地方,是岩层受应力作用最集中的地方,所以在褶曲构造的轴部容易遇到工程地质问题,
主要由于岩层破碎而产生的岩体稳定问题和向斜轴部地下水问题。一般从褶曲的翼部通过是比较有利的。
4、断裂构造
分为裂隙和断层两类。 断层 正断层
正断层是上盘沿断层面相对下降,下盘相对上升的断层。 一般是受水平张力或垂直作用力使上盘相对向下滑动而形成的。在
构造变动中多在垂直于张力的方向上发生。 逆断层
逆断层是上盘沿断层面相对上升,下盘相对下降的断层。 一般是由于岩体受到水平方向强烈挤压力的作用,使上盘沿断面向
上错动而成。
断层线的方向常和岩层走向或褶皱轴的方向近于一致,和压应力作
用的方向垂直。 平推断层
平推断层是由于岩体受水平扭应力作用,使两盘沿断层面发生相对
水平位移的断层。 考点四:岩体的强度性质
一般情况下,岩体的强度既不等于岩块岩石的强度,也不等于结构面的强度,而是二者共同影响表现出来的强度。
当岩体结构面不发育,呈完整结构时,岩石的强度可视为岩体强度。
如果岩体沿某一结构面产生滑动时,则岩体强度完全受结构面强度控制。
考点五:岩石的主要力学性质
岩石的抗压强度最高,抗剪强度居中,抗拉强度最小。抗剪强度约为抗压强度的10%-40%,抗拉强度是抗压强度的2%-16%。岩石越坚硬,其值相差越大,软弱岩石的差别越小。
岩石的抗压强度和抗剪强度,是评价岩石(岩体)稳定性的指标,是对岩石(岩体)的稳定性进行定量分析的依据。
考点六:岩石的工程地质性质 1、软化性
黏土矿物含量高、孔隙度大、吸水率高的岩石,与水作用容易软化而丧失其强度和稳定性。软化系数接近于1,是弱软化性岩石,其抗水、抗风化、抗冻性强。软化系数小于0.75的岩石,是软化性较强的岩石,工程性质比较差。
2、抗冻性(以岩石在抗冻试验前后抗压强度的降低率表示) 抗压强度降低率小于25%的岩石,认为是抗冻的;大于25%的岩石,认为是非抗冻的。
1、素填土
堆填时间超过2年的砂土、超过5年的粉土、超过10年的黏性土,均具有一定的密实度和强度,可作为一般建筑物的天然地基。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。
2、杂填土
以生活垃圾和腐蚀性及易变形工业废料为主要成分的杂填土,一般不宜作为建筑物地基;对主要以建筑垃圾或一般工业废料组成的杂填土,采取适当的措施进行处理后可作为一般建筑物地基。
考点七:地震的震级及烈度 1、地震震源
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。纵波(短、小、快)的质点震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(长、大、慢)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。面波传播速度最慢。
2、地震等级
地震是依据地震释放出来的能量多少来划分震级,释放出来的能量越多,震级越大。中国科学院将地震震级分为5级:微震、轻震、强震、裂震、大灾震。
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)等因素有关。
地震烈度可分为基本烈度、建筑场地烈度和设计烈度。 基本烈度代表一个地区的最大地震烈度。
建筑场地烈度也称小区域烈度,是场地内因地质条件、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,一般提高或降低半度到一度。
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、抗震性以及工程经济性对基本烈度的调整。设计烈度一般可采用国家批准的基本烈度,但遇到不良地质条件或有特殊重要意义的建筑物,经主管部门批准,可对基本烈度加以调整作为设计烈度。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关。
4、震级与烈度的关系
震级越高、震源越浅、距震中越近,地震烈度就越高。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。
第二节地下水的类型与特征 考点一:承压水的特征
地下水根据埋藏条件分为包气带水、潜水、承压水三大类。 承压水位于两个稳定隔水层之间的压力水,不受气候影响。 第三节常见工程地质问题及其处理方法 考点一:特殊地基的处理措施 工程地质问题处理措施
松散、软弱土层承载力不满足的可采用换土、固结灌浆、沉桩、
地下连续墙;抗渗不满足的可采用灌浆,地下连续墙;
边坡不稳定的可采用喷混凝土,土钉支护。 风化破碎岩层
处于浅埋的可挖除换土,处于深埋的可灌浆加固,影响边坡的可挂网喷
混凝土和注浆锚杆加固。
裂隙发育岩层承载力和抗渗不满足的可采用灌浆加固,影响边坡的采用锚杆加固。
断层、泥化软夹
层断层充填胶结差,对浅埋的可挖除回填,深埋的注浆加固; 对浅埋泥化夹层可挖除回填,对深埋的不影响承载力;
影响边坡稳定的可用锚杆、预应力锚索、抗滑桩等进行抗滑处理。 滑坡体上方修截水设施,下方修排水设施;上方经论证刷方减重,坡脚设置挡土墙、抗滑桩等支档措施,也可采用固结灌浆等措施改善滑动面和滑坡体的抗滑性能。
考点二:地下水对工程地质的影响 1、地下水对土体和岩体的软化 2、地下水位下降引起土地基沉降 3、动水压力产生流砂和潜蚀 4、地下水的付托作用
如果基础位于粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发育的岩石地基上,则按地下水位100%计算浮托力;如果基础位于节理裂隙不发育的岩石地基上,则按地下水位50%计算浮托力。
5、承压水对基坑的作用 6、地下水对钢筋混凝土的腐蚀
考点二:边坡不稳定的影响因素及防治措施 边坡不稳定的影响因素 地貌条件
坡度越陡,坡高越大,对稳定越不利。崩塌常发生在坡度大于60°的
斜坡上。 地层岩性
深层侵入岩、坚厚沉积岩、片麻岩和石英岩构成的边坡,稳定程度高。
喷出岩(玄武岩、凝灰岩、安山岩、火山角砾岩)边坡,当柱状节理发育
时,易崩塌。
含有黏土页岩、泥岩、煤层、泥灰岩、石膏等夹层的沉积岩边坡,易
发生顺层滑动和蠕滑崩塌。
千枚岩、板岩、片岩,在陡立地段斜坡表部易蠕变,当受切割风化后,
常出现顺层滑动。
黄土,具有垂直节理、疏松透水时,浸水后易崩解湿陷。 基岩上的堆积、坡积和残积层,当地下水受阻且有黏土成分时,上部
堆积物易形成滑坡。 地下水
地下水是影响边坡稳定最重要、最活泼的外在因素。 影响边坡稳定主要表现在以下几个方面:
1、使岩石软化、溶蚀导致上覆岩体塌陷,进而发生崩塌或滑坡。 2、地下水产生静水压力或动水压力,促使岩体下滑。 3、地下水增加了岩体重量,增大了下滑力。 4、寒冷地区裂隙水冻结膨胀促使岩体破坏倾倒。
5、地下水产生浮托力,减轻了岩体有效重量,稳定性下降。 不 稳 定 边 坡
防治措施防渗、排 水
滑坡体外围布置截水沟,坡面整平无积水坑,渗入滑坡体内的水采用
地下排水廊道或钻孔排水。
削坡挖除陡倾边坡的上部,削下的土石方填在坡脚。 支档建筑
在不稳定岩体下部修建挡墙或支撑墩,其基础要砌置在滑动面以下,
且墙后做排水措施。
锚固措施对岩体边坡和不稳定岩块可采用预应力锚索或锚焊,对浅或中厚层滑坡体可用抗滑桩。抗滑桩一般垂直于滑动方向布置一或二排,桩径通常1-3m,桩深为滑动面以下桩长占全桩长的1/4-1/3。
考点三:提高围岩稳定性措施 对 各 种围
岩的处理坚硬整体围岩一般不需支护,只喷混凝土,防止风化和消除开挖面凹凸不平。块状围岩喷混凝土支护,对松动岩块用锚杆加固。
层状围岩锚杆支护。
软弱围岩开挖后立即喷混凝土,或另加锚杆和钢筋网。 考点四:工程地质队工程建设的影响
对选址的影响一般中小工程主要考虑在工程建设一定影响范围内的各类地质缺陷。大型建设工程除工程所在地外还要考虑区域地质构造影响。
特殊重要工程要高度重视地区的地震烈度。 地下工程特别考虑区域稳定性问题。 道路选线
1、避开断层裂谷边坡;
2、避开岩层倾向与边坡倾向一直的顺向坡; 3、避开线路与主要裂隙发育方向平行; 4、避开大型滑坡体。 对建筑结 构影响
涉及结构选型、建筑材料选用、基础选型、结构尺寸、钢筋配制等
对造价的影响工程地质勘查对工程造价影响的三个方面: 1、线路选择的优劣; 2、地质勘查资料的准确程度; 3、对特殊不良地质问题的认识程度。