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造价工程师建筑工程技术与计量(土建)精讲班主讲老师:杨龙长沙二三三网络科技有限公司版权所有第一章工程地质第一节岩体的特征第二节地下水的类型与特征第三节常见工程问题及处理方法第四节工程地质对工程建设的影响长沙二三三网络科技有限公司版权所有工程岩体有:地基岩体、边坡岩体和地下工程围岩三类。第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有一、岩体的结构二、岩体的力学性质三、岩体的工程地质性质第一节岩体的特征1、岩石物理性质是鉴别矿物的主要依据颜色分为自色、他色自色是矿物本身固有的成分、结构所决定的颜色,具有鉴定意义。他色是由于混入物引起的颜色;光泽光泽是矿物表面的反光能力用类比方法常分为四个等级金属光泽、半金属光泽、金刚光泽及玻璃光泽。由于矿物表面不平、内部裂纹等,可形成某种独特的光泽,如丝绢光泽、油脂光泽、蜡状光泽、珍珠光泽、土状光泽等。风化降低由玻璃光泽变为油脂光泽硬度矿物互相刻划来测定其相对硬度,一般分为10个标准等级指甲约为2~2.5度,小刀约为5~5.5,玻璃约为5.5~6度,钢刀约为6-7度。第一节岩体的特征1、岩石岩石的成因类型岩石岩浆岩(火成岩)沉积岩变质岩喷出岩侵入岩浅成岩5km深成岩5km第一节岩体的特征深成岩常形成岩基等大型侵入体,岩性一般较单一,以中、粗粒结构为主,致密坚硬,孔隙率小,透水性弱,抗水性强,故其常被选为理想的建筑基础,如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩;浅成岩多以岩床、岩墙、岩脉等状态产出。颗粒细小,岩石强度高,不易风化,但这些小型侵入体与围岩的接触部位,岩性不均一,节理裂隙发育,岩石破碎,风化蚀变严重,透水性增大,如花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿岩、脉岩。第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有喷出岩是指喷出地表形成的岩浆岩,一般呈原生孔隙和节理发育,产状不规则,厚度变化大,岩性很不均一,比侵入岩强度低,透水性强,抗风化能力差,如流纹岩、粗面岩、安山岩、玄武岩、火山碎屑岩。第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有沉积岩结构形式:碎屑结构、泥质结构、晶粒结构、生物结构。构造:层理构造、层面构造、结核、生物成因构造。分类:碎屑岩(如砾岩、砂岩、粉砂岩)、黏土岩(如泥岩、页岩)、化学岩及生物化学岩类(如石灰岩、白云岩、泥灰岩)第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有变质岩结构:变余结构、变晶结构、碎裂结构。构造:板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、块状构造(如大理岩,石英岩)。第一节岩体的特征岩浆岩沉积岩变质岩矿物成分浅色的矿物有石英、长石、白云母等;深色的矿物有黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等次生矿物占主要地位,常见的有石英、长石、白云母、方解石、白云石、高岭石等尚有经变质作用产生的矿物,如石榴子石、滑石、绿泥石、蛇纹石等结构以结晶粒状、斑状结构为特征以碎屑、泥质及生物碎屑结构为特征。以变晶结构等为特征构造块状、流纹状、气孔状、杏仁状构造具层理构造多具片理构造成因直接由高温熔融的岩浆形成主要由先成岩石的风化产物,经压密、胶结、重结晶等成岩作用而形成由先成的岩浆岩、沉积岩和变质岩,经变质作用而形成第一节岩体的特征【2010】大理岩属于()。A.岩浆岩B.变质岩C.火成岩D.沉积岩答案:B分析:岩浆岩又称火成岩,AC显然是一样的,本题目是单选题,所以两个都不能选了,变质岩可以比较硬,沉积岩一般不是很硬,于是可以猜是变质岩。第一节岩体的特征土:土是由颗粒(固相)、水溶液(液相)和气(气相)所组成的三相体系。土的结构①单粒结构。也称散粒结构,是碎石(卵石)、砾石类土和砂土等无黏性土的基本结构形式,其对土的工程性质影响主要在于其松密程度。②集合体结构。也称团聚结构或絮凝结构,这类结构为黏性土所特有。第一节岩体的特征土的构造是决定勘探、取样或原位测试布置方案和数量的重要因素之一。整个土体构成上的不均匀性包括:层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小悬殊及裂隙特征与发育程度等。这种构成上的不均匀性是由于土的矿物成分及结构变化所造成的。第一节岩体的特征土的分类①根据有机含量分类:无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭。②根据颗粒级配和塑性指数:碎石土、砂土、粉土和黏性土。碎石土:2mm的颗粒含量超过全重50%的土,碎石又分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾;砂土:2mm的颗粒含量不超过全重50%,且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土;粉土:0.075mm的颗粒不超过全重50%,且塑性指数小于或等于10的土。黏性土:塑性指数大于10的土。黏性土分为粉质黏土和黏土第一节岩体的特征土的分类③根据地质成因分类:残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰积土和风积土等。④根据颗粒大小及含量分类:巨粒土、粗粒土、细粒土等。2粉土砂土砾石卵石漂石0.0050.075黏土60200图1.1.1土的分类与土粒粒径第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有结构面一般从方位、间距、延续性、粗糙度、结构面侧壁强度、张开度、充填物、渗流、节理组数、块体大小等方面来描述结构面的特征。其中节理组数的多少决定了岩石的块体大小及岩体的结构类型,根据节理组数划分的结构面发育程度分级如表。第一节岩体的特征等级特征不发育1~2组规则节理,一般延伸长度3m,多闭合、无充填较发育2~3组规则节理,延伸10m,多闭合、无充填或有方解石等细脉,少量有岩粉或碎屑充填发育规则节理多于3组,有较多不规则裂隙,延伸长度不均,多数超10m,风化者多张开、夹泥很发育节理多于3组,有很多不规则裂隙,杂乱无章,裂隙多张开、夹泥,有延伸较长的大裂隙第一节岩体的特征在众多描述结构面特征的方面中,()决定了岩石的块体大小及岩体的结构类型A.粗糙度B.张开度C.节理组数D.块体大小答案:C分析:一般从方位、间距、延续性、粗糙度、结构面侧壁强度、张开度、充填物、渗流、节理组数、块体大小等方面来描述结构面的特征。其中节理组数的多少决定了岩石的块体大小及岩体的结构类型。第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有地质构造水平构造和单斜构造褶皱构造断裂构造第一节岩体的特征水平构造和单斜构造水平构造是未经构造变化的沉积岩层。单斜构造是经过构造变动的岩层。岩层走向是指岩层层面与水平面交线的方位角,表示岩层在空间延伸的方向。岩层的倾向是顺倾斜面引出的一条直线与水平面投影的方位角,表示岩层在空间的倾斜方向。岩层的倾角是岩层层面与水平面所夹的锐角,表示岩层在空间倾斜角度的大小。第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有第一节岩体的特征褶皱构造褶曲的基本形态是背斜和向斜,工程在褶曲的翼部遇到的基本上是单斜构造,但以下情况需要根据具体情况进行分析:深路堑高边坡当路线垂直岩层走向或路线与岩层走向平行但岩层倾向与边坡倾向相反时,对路基边坡的稳定性是有利的。不利的情况是路线走向与岩层的走向平行,边坡与岩层的倾向一致,最不利是边坡的倾角大于岩层的倾角。容易引起顺层滑动,破坏路基稳定。隧道工程一般选线从褶曲的翼部通过是比较有利的。在褶曲构造的轴部,应力作用最集中,容易遇到工程地质问题,是不利的。第一节岩体的特征第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有【2011】在有褶皱构造的地区进行隧道工程设计,选线的基本原因是()。A.尽可能沿褶曲构造的轴部B.尽可能沿褶曲构造的翼部C.尽可能沿褶曲构造的向斜轴部D.尽可能沿褶皱构造的背斜核部答案:B第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有断裂构造根据岩体断裂后两侧岩块相对位移的情况,将其分为裂隙和断层两类。裂隙,也称为节理,是存在于岩体中的裂缝,一般用裂隙率(岩石中裂隙的面积与岩石总面积的百分比)表示第一节岩体的特征基本特征附注裂隙不发育裂隙1~2组,规则,构造型,间距在1m以上,多为密闭裂隙。岩体被切割成巨块状。对基础工程无影响,在不含水且无其他不良因素时,对岩体稳定性影响不大裂隙较发育裂隙2~3组,呈X型,较规则,以构造型为主,多数间距大于0.4m,多为密闭裂隙,少有填充物。岩体被切割成大块状对基础工程影响不大,对其他工程可能产生相当影响裂隙发育裂隙3组以上,不规则,以构造型或风化型为主,多数间距小于0.4m,大部分为张开裂隙,部分有填充物。岩体被切割成小块状对工程建筑物可能产生很大影响裂隙很发育裂隙3组以上,杂乱,以风化型和构造型为主,多数间距小于0.2m,以张开裂隙为主,一般均有填充物。岩体被切割成碎石状对工程建筑物产生严重影响注:裂隙宽度:密闭裂隙1mm;微张裂隙为1~3mm;张开裂隙为3~5mm;宽张裂隙5mm第一节岩体的特征构造裂隙它在空间分布上具有一定的规律性。可将构造裂隙分为张性裂隙和扭(剪)性裂隙。张性裂隙主要发育在背斜和向斜的轴部,裂隙张开较宽,断裂面粗糙,一般很少有擦痕,裂隙间距较大且分布不匀,沿走向和倾向都延伸不远;扭(剪)性裂隙,多是平直闭合的裂隙,分布较密、走向稳定,延伸较深、较远,裂隙面光滑,常有擦痕,一般出现在褶曲的翼部和断层附近。第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有非构造裂隙由成岩作用、外动力、重力等因素形成其中,具有普遍意义的是风化裂隙,其主要发育在岩体靠近地面的部分。裂隙分布零乱,没有规律性,使岩石多成碎块,沿裂隙面岩石的结构和矿物成分也有明显变化。第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有岩体中的裂隙,在工程上除有利于开挖外,对岩体的强度和稳定性均有不利的影响。当裂隙主要发育方向与路线走向平行,倾向与边坡一致时,不论岩体的产状如何,路堑边坡都容易发生崩塌等不稳定现象。在路基施工中,如果岩体存在裂隙,还会影响爆破作业的效果。第一节岩体的特征对工程建筑物可能产生很大影响的裂隙发育情况是()A.不发育B.较发育C.发育D.很发育答案:C分析:A--对基础工程无影响,在不含水且无其他不良因素时,对岩体稳定性影响不大;B--对基础工程影响不大,对其他工程可能产生相当影响;C--对工程建筑物可能产生很大影响;D--对工程建筑物产生严重影响。第一节岩体的特征断层①断层面和破碎带:其产状可以通过断层面的走向、倾向和倾角来表示。规模大的断层,往往是沿着一个错动带发生,称之为断层破碎带。断层的规模越大,破碎带也就越宽,越复杂。②断层线:是断层面与地面的交线,表示断层的延伸方向,其形状决定于断层面的形状和地面的起伏情况。第一节岩体的特征长沙二三三网络科技有限公司版权所有③断盘:是断层面两侧相对位移的岩体。当断层面倾斜时,位于断层面上部的称为上盘,位于断层面下部的称为下盘。若断层面直立则无上下盘之分。④断距:是断层两盘相对错开的距离。岩层原来相连的两点,沿断层面错开的距离称为总断距,其水平分量称为水平断距,垂直分量称为垂直断距。第一节岩体的特征断层基本类型正断层:是上盘沿断层面相对下降,下盘相对上升的断层。在构造变动中多在垂直于张应力的方向上发生,但也有沿已有的剪节理发生。逆断层: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。断层面从陡倾角至缓倾角都有。平推断层:大多数与褶皱轴斜交,与“X’节理平行或沿该节理形成,其倾角一般是近于直立的。这种断层的破碎带一般较窄,沿断层面常有近水平的擦痕。第一节岩体的特征岩体结构特征结构面可将岩体切割成不同形状和大小的结构体。根据其外形特征可大致归纳为柱状、块状、板状、楔形、菱形和锥形等六种基本形态。当岩体发生强烈变形破碎时,也可形成片状、碎块状、鳞片状等结构体。结构体的形状与岩层产状之间有一定的关系,如平缓产状的层状岩体中,常将岩体切割成方块体、三角形柱体等。在陡立的岩层地区,往往形成块体、锥形体和各种柱体。第一节岩体的特征岩体结构类型岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构。整体块状结构:整体强度高,变形特征接近于各向同性的均质弹性体,变形模量、承载能力、抗滑能力、抗风化能力较强。是较理想的各类工程岩体。碎裂结构:镶嵌结构岩体为硬质岩石,具有较高的变形模量和承载能力,工程地质性能尚好。而层状碎裂结构和碎裂结构岩体变形模量、承载能力均不
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