建设工程技术与计量笔记

11/88《建设工程技术与计量》第一章工程地质第一节工程地质对建设工程的影响1、建设工程对地基及地层的要求？要求地基及地层有一定的①强度；②刚度；③稳定性；④抗渗性。2、工程地质对工程选址的影响？主要体现：①工程缺陷对工程安全的影响；②工程缺陷对工程技术经济的影响。⑴中小型工程选址：要关注工程建设一定范围内的地质构造和地层岩性⑵大型工程的选址：除工程所在地外还要考虑区域地质构造和地质岩性⑶特殊重要工程选址：要高度重视地区的地震烈度⑷地下工程选址：要关注区域稳定性-重点指①深大断裂交汇地段；②活动断层地段；③构造运动强烈地段；④工程走向与岩层走向交角太小甚至平行的构造。⑸道路选线：要重点避开①边坡-指断层裂谷边坡，尤其不稳定边坡；②顺向坡-指岩层倾向与坡面倾向一致的顺向坡，尤其岩层倾角小于坡面倾角的顺向坡；③路线与裂隙发育方向平行，尤其裂隙倾向与边坡倾向一致；④大型滑坡体、不稳定岩堆和泥石泥地段及其下方。3、工程地质对建筑结构的影响？工程地质对建筑结构的影响，主要是指地质缺陷和地下水造成地基稳定性、承载力、抗渗性、沉降问题，具体包括以下四个方面：①对建筑结构选型和建筑材料选择的影响；②对基础选型和结构尺寸的影响；③对结构尺寸和钢筋配置的影响；为了应对地质缺陷造成的受力和变形问题，有时要加大承载和传力结构的尺寸，提高钢筋混凝土的配筋率。④地震裂度对建筑结构和构造的影响。工程所在区域的地震烈度越高，构造柱和圈梁等抗震结构的布置密度、断面尺寸和配筋率要相应增大。22/884、工程地质对工程造价的影响？①选择工程地质条件有利的路线，对工程造价起着决定作用；②勘察资料的准确性直接影响工程造价；③施工中对特殊不良工程地质问题认识不足可导致的工程造价增加。5、工程地质问题与防治？⑴松散土层和软弱土层：①不满足承载力的松散土层，可挖除（浅）换土，或采用固结灌浆、预制桩（深）或灌注桩、地下连续墙或沉井等加固；②对不满足抗渗要求的，可灌水泥浆或水泥黏土浆，或地下连续墙防渗；③对影响边坡稳定的，可喷射混凝土或土钉支护。此外，不满足承载力的软弱土层，挖除（浅），采用振冲方法用砂、砂砾、碎石或块石置换。⑵风化岩层和破碎岩层：①风化岩层一般在地表，可挖除换土；②破碎岩层可浅可深，浅的挖除，深的可采用灌浆加固或防渗；③风化岩层和破碎岩层位于边坡影响稳定时，可喷混凝土或挂网喷混凝土罩面，必要时配合注浆和锚杆加固。⑶裂隙发育岩层：①对于影响地基承载力和抗渗要求的，采用水泥注浆加固或防渗；②对于影响边坡稳定的，采用锚杆加固。⑷断层、泥化软弱夹层：①断层可浅可深。浅的清除回填，深的注水泥浆；②泥化夹层可浅可深。浅的清除回填，深的泥化夹层不影响承载力；③断层、泥化软弱夹层位于基础或边坡滑动控制面时，采用锚杆、预应力锚索、抗滑桩进行抗滑处理。⑸岩溶与土洞：①挖填-采取挖除洞内软弱物回填石料或混凝土；②不能挖填时，采取长梁式、桁架式基础或大平板跨越洞顶；③可对岩溶进行裂隙钻孔注浆；④对土洞进行顶板打孔充砂、砂砾，或桩处理。⑹地下水发育地层：采取导水、排水，降低地下水位。⑺滑坡体：①与水有关系，因水降低了滑动控制面的磨擦系数和黏聚力，采取上截下排（即：滑坡体上方修截水设施，下方筑排水设施）；②控制滑坡分为经过论证和未经论证。经论证的可上部刷方减重，未经论证的不要轻易扰动滑坡体；③在滑坡脚采用挡土墙、抗滑桩等支挡措施；④采用固结灌浆改善滑动面和滑坡体抗滑性能。⑻地下工程围岩：采用支撑、支护和衬砌。①支撑多采用柱体、钢管排架、钢筋或型钢拱架；②支护多采用土钉、锚杆、锚索和喷射混凝土等联合支护方式；③衬砌多用混凝土和钢筋混凝土，也可采用钢板衬砌。33/88第二节地质岩性1、岩石矿物特性？物理特性是鉴别矿物的主要依据。矿物的三项物理特性：指颜色、光泽、硬度。2、岩石的物理性质？⑴岩石的重量-有比重和重度（也称容重）两个指标来表示⑵岩石的孔隙性-用孔隙度这一指标表示⑶岩石的吸水性-用吸水率这一指标表示⑷岩石的软化性-用软化系数（用极限抗压强度比来反映）表示，其值越小，表示岩石的强度和稳定性受水作用的影响越大。软化系数接近于1，是弱软化的岩石；软化系数小于0.75的岩石，是软化性较强的岩石。⑸岩石的抗冻性-用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%的岩石是抗冻的；抗压强度降低率大于25%的岩石是非抗冻的。3、岩石的力学性质？⑴岩石的变形-在弹性变形范围内（这是前提）有弹性模量和泊松比两个指标表示，因岩石不是一个理想的弹性体，所以提供的弹性模量和泊松比是在一定条件下的平均值。⑵岩石的强度-指岩石的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度。①岩石的抗压强度：是指岩石在单向压力作用下抵抗压碎的能力，是岩石最基本最常用的力学指标。②岩石的抗拉强度：远小于抗压强度，故当岩层受挤压形成褶皱时，常在弯曲变形较大的部位受拉破坏，产生张性裂隙。③岩石的抗剪强度：（要区分抗剪断强度和抗剪强度）岩石在被剪断时，剪破面上的最大剪应力是抗剪断强度，其值一般都比较高；岩石裂隙或软弱面等发生剪切滑动时的指标是岩石的抗剪强度。三项强度中，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%，抗拉强度仅是抗压强度的2%-16%。岩石越坚硬，其值相差越大，软弱岩石的差别较小。岩石的抗压强度和抗剪强度，是评价岩石（岩体）稳定性的主要指44/88标，是对岩石（岩体）的稳定性进行定量分析的依据之一。4、岩石成因类型及其特征？喷出岩：喷出地表形成的岩浆岩岩浆岩（即：火成岩）深成岩（深﹥5㎞）岩石按成因分类沉积岩（即：水成岩）侵入岩：变质岩浅成岩（深﹤5㎞）按地表面积，沉积岩所占陆地面积最大；按质量计算，则岩浆岩占地壳质量最大。5、土的工程性质土是由颗粒（固相）、水溶液（液相）和气（气相）所组成的三相体系。碎石土和砂土为无黏性土，紧密状态是判定其工程性质的重要指标。颗粒小于粉砂的是黏性土，黏性土的工程性质受含水量的影响特别大。黏性土由一种稠度状态转变为另一状态，对应转变点的含水量称为界限含水量，也称为稠度界限，是黏性土的重要特性指标。黏性土的界限含水量，有缩限、塑限和液限。土的力学性质主要指土的压缩性和抗剪强度。湿陷性黄土：在天然含水量时一般呈坚硬或硬塑状态，但遇水浸湿后，强度迅速降低。红黏土不具有湿陷性。素填土：一般密实度较差，具有不均匀性。但若堆积时间较长，由于土的自重压密作用，也能达到一定的密实度，如堆填时间超过10年的黏性土、超5年的粉土、超2年的砂土，均具有一定的密实度和强度，可作为一般建筑的天然地基。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。杂填土：一般不宜作建筑物地基。由建筑垃圾和工业废料组成的杂填土，采取适当的措施处理后可作一般建筑物地基。应当注意其不均匀性、工程地质随堆填时间而变化、含腐殖质及水化物问题。第三节地质构造1、四大地质构造？水平构造：指未经构造变动的沉积岩层，形成时的原始产状是水平的，先沉积的老岩层在下，后沉积的新岩层在上。55/88单斜构造：指原来水平构造的岩层，在受到地壳运动的影响后产状发生变动，岩层向同一个方向倾斜。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，它是岩层产生的塑性变形。褶皱在层状岩层中最明显，在块状岩体中则很难见到。断裂构造：是构成地壳的岩体受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂。根据岩体断裂后两侧岩块相对位移的情况，可将断裂分为裂隙和断层两类。断层有四个要素组成：①断层面和破碎带；②断层线；③断盘；④断距。断层分成三种基本类型：①正断层；②逆断层；③平推断层。正断层：是上盘沿断层相对下降，下盘相对上升的断层；逆断层：是上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。它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。断层线的方向通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。断层对工程的影响：①公路工程路线应尽量避开大的断层破碎带；②在断层发育地带修建隧道时，当隧道轴线与断层走向平行时，应尽量避免与断层的破碎带接触。2、地震的震级和烈度？①震源：是指地壳震动的发源地。②地震的震中：震源在地面上的垂直投影称为震中。震中区受破坏最大，距震中越远破坏程度越小。③地震的震级可分为五级①微震②轻震③强震④烈震⑤大灾震（微轻强烈大）④地震的烈度，是指某一地区的地面和建筑物受一次地震破坏的程度。可分为三种基本烈度、建筑场地烈度、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为小区域烈度设计烈度一般可采用国家批准的基本烈度，可调整使用。⑤震级与烈度的关系：一般情况下，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。66/88对于地震，工程建设不可因地质条件和建筑物性质进行调整的是：震级、震源深度和基本烈度。第四节岩体特征1、岩体和岩石是不同的两概念？岩石是矿物的集合体，岩石的特征可用岩块来表征。岩体是由一种岩石或多种岩石的组合体。工程岩体可以分为三类：①地基岩体；②边坡岩体；③地下洞室围岩。2、岩体结构的分类？四类①整体块状结构；②层状结构；③碎裂结构；④散体结构。①整体块状结构：具有良好的工程地质性质，往往是较理想的各类工程建筑地基岩体、边坡岩体及洞室围岩。②层状结构：其强度和变形特性均具有各向异性，工程地质条件较好。③碎裂结构：岩体的变形模量、承载能力均不高，镶嵌结构岩体工程地质条件尚好，碎裂结构工程地质性质较差。④散体结构：可按碎石土类考虑。3、岩体的力学特征？主要指岩体的变形、流变和强度特征。①岩体的变形特征：是设计人员特别关注的特征，由变形模量或弹性模量来反映。②岩体的流变特征：岩石和岩体均具有流变性。③岩体的强度特征：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。但在某些情况下，可以用岩石或结构面的强度来代替。4、地下水的分类？埋藏条包气带水位于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中，水量受大气降水的影响潜水位于地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水，水量受气候、地质、地形等自然因素的控制77/88件承压水位于地表以下充满两个稳定隔水层之间具有一定压力的重力水，水量不受气候的影响。向斜构造和单斜构造宜形成承压水含水层的孔隙孔隙水裂隙水分化裂隙水分布在风化裂隙中，相互连通，主要受大气降水补给，常以泉水形式排于河流中成岩裂隙水在成岩时产生的裂隙中存在的潜水构造裂隙水可存在于相互连通（层状）或不连通（脉状）的张开性构造裂隙中岩溶水存在于可溶岩的溶隙和溶洞中5、地下水对建设工程的影响？①地下水位的下降可引起软土地基沉降；②动水压力产生流砂和潜蚀；③地下水的托浮力作用；④承压水对基坑作用；⑤地下水对钢筋混凝土的腐蚀。6、地下洞室围岩稳定性？地下洞室围岩要特别重视其稳定性，要防止围岩掉块、片帮乃至塌方事件。围岩的稳定性受以下多方面影响：①区域稳定性；②山体稳定性；③地形；④岩性；⑤地质构造；⑥地下水；⑦地应力。7、影响边坡稳定性的因素？（有内在因素与外在因素两个方面）。内在因素常对边坡稳定性起着主要控制作用，具体包括四个方面：①组成边坡岩土体的性质（即：地层岩性）；②地质构造；③岩体结构；④地应力。外部因素具体包括六个方面：①地表水和地下水的作用；②地震；③风化作用；④人工挖掘；⑤爆破；⑥工程荷载。8、地下水对边坡的影响主要有以下五个方面？（绝大多数滑坡都与地下水有关）①地下水会使岩石软化或溶蚀，导致上覆岩体塌陷，进而发生崩塌或滑坡。88/88②地下水产生静水压力或动水压力，促使岩体下滑或崩倒。③地下水增加了岩体重量，可使下滑力增大。④在寒冷地区，渗入裂隙中的水结冰，产生膨胀压力，促使岩体破坏倾倒。⑤地下水产生浮托力，使岩体有效重量减轻，稳定性下降。9、不同类型的地层岩性对边坡稳定性的影响？地层岩性对边坡稳定性影响