造價(jià)工程師建設(shè)工程技術(shù)與計(jì)量土建講義0104李毅佳

1、  第四節(jié)巖體特征巖體是由一種巖石或多種巖石甚至可以是不同成因巖石的組合體。工程巖體有地基巖體、邊坡巖體和地下洞室圍巖三類。在工程施工和使用過程中，工程巖體的穩(wěn)定性直接影響部分工程甚至整個(gè)工程的安全與穩(wěn)定，決定工程的成功與失敗，應(yīng)高度重視。一、巖體結(jié)構(gòu)分析巖體結(jié)構(gòu)的基本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)。（1）整體塊狀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)面稀疏、延展性差、結(jié)構(gòu)體塊度大且常為硬質(zhì)巖石，整體強(qiáng)度高，變形特征接近于各向同性的均質(zhì)彈性體，變形模量、承載能力與抗滑能力均較高，抗風(fēng)化能力一般也較強(qiáng)。因而，這類巖體具有良好的工程地質(zhì)性質(zhì)，往往是較理想的各類工程建筑地基、邊坡巖體及洞室圍巖。

2、（2）層狀結(jié)構(gòu)。這類巖體作為邊坡巖體時(shí)，結(jié)構(gòu)面傾向坡外比傾向坡里的工程地質(zhì)性質(zhì)差得多。【2011年真題】結(jié)構(gòu)面結(jié)合力較差的工程地基巖體的工程特性是（）。A.沿層面方向的抗剪強(qiáng)度高于垂直層面方向B.沿層面方向有錯(cuò)動(dòng)比有軟弱夾層的工程地質(zhì)性質(zhì)差C.結(jié)構(gòu)面傾向坡外比傾向坡里的工程地質(zhì)性質(zhì)好D.沿層面方向的抗剪強(qiáng)度低于垂直層面方向答疑編號(hào)505476010401：針對(duì)該題提問 正確答案D答案解析參見教材P15。層狀結(jié)構(gòu)。巖體中結(jié)構(gòu)面一般風(fēng)化微弱、結(jié)合力較弱，故這類巖體總體變形模量和承載能力均較高。作為工程建筑地基時(shí)，其變形模量和承載能力一般均能滿足要求。但當(dāng)結(jié)構(gòu)面結(jié)合力不強(qiáng)，有時(shí)又有層間錯(cuò)動(dòng)

3、面或軟弱夾層存在，則其強(qiáng)度和變形特性均具各向異性特點(diǎn)，一般沿層面方向的抗剪強(qiáng)度明顯低于垂直層面方向的，當(dāng)有軟弱結(jié)構(gòu)面存在時(shí)更甚。（3）碎裂結(jié)構(gòu)。層狀碎裂結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)巖體變形模量、承載能力均不高，工程地質(zhì)性質(zhì)較差。 （4）散體結(jié)構(gòu)。巖體節(jié)理、裂隙很發(fā)育，巖體十分破碎，巖石手捏即碎，屬于碎石土類，可按碎石土類考慮。二、巖體力學(xué)特征巖體的力學(xué)特征主要是巖體的變形、流變和強(qiáng)度特征。（1）巖體的變形特征【2010年真題】建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)巖石地基主要關(guān)心的是（）。A.巖體的彈性模量B.巖體的結(jié)構(gòu)C.巖石的抗拉強(qiáng)度D.巖石的抗剪強(qiáng)度答疑編號(hào)505476010402：針對(duì)該題提問 正確答案A答案解

4、析參見教材P15。設(shè)計(jì)人員所關(guān)心主要是巖體的變形特性，巖體的變形參數(shù)是由變形模量或彈性模量來反映的。（2）巖體的流變特征（3）巖體的強(qiáng)度特征 【2011年真題】工程巖體沿某一結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生整體滑動(dòng)時(shí)，其巖體強(qiáng)度完全受控于（）。A.結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度B.節(jié)理的密集性C.母巖的巖性D.層間錯(cuò)動(dòng)幅度答疑編號(hào)505476010403：針對(duì)該題提問 正確答案A答案解析參見教材P15。如當(dāng)巖體中結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，呈完整結(jié)構(gòu)時(shí)，可以巖石的強(qiáng)度代替巖體強(qiáng)度；如果巖體沿某一結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生整體滑動(dòng)時(shí)，則巖體強(qiáng)度完全受結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度控制。三、地下水特征地下水也往往給工程建設(shè)帶來一定的困難和危害。根據(jù)埋藏條件，地下水分為包氣帶水、

5、潛水、承壓水三大類。根據(jù)含水層的空隙性質(zhì)，地下水又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水三個(gè)亞類。 地下水對(duì)建設(shè)工程可能造成很大的影響，必須予以重視。（1）地下水位下降引起軟土地基沉降。（2）動(dòng)水壓力產(chǎn)生流砂和潛蝕。（3）地下水的浮托作用。（4）承壓水對(duì)基坑的作用。（5）地下水對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕。四、地下洞室圍巖穩(wěn)定性要高度重視地下洞室圍巖的穩(wěn)定性問題，防止圍巖掉塊、片幫乃至塌方等事件。五、邊坡巖體穩(wěn)定性（一）影響邊坡穩(wěn)定因素影響邊坡穩(wěn)定性的因素有內(nèi)在因素與外在因素兩個(gè)方面。內(nèi)在因素有組成邊坡巖土體的性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、巖體結(jié)構(gòu)、地應(yīng)力等，它們常常起著主要的控制作用；外在因素有地表水和地下水的作用、地震、風(fēng)化

6、作用、人工挖掘、爆破以及工程荷載等。1.地貌條件深溝峽谷地區(qū)，陡峭的岸坡是容易發(fā)生邊坡變形和破壞的地形條件。崩塌現(xiàn)象均發(fā)生在坡度大于60°的斜坡上。2.地層巖性（1）侵入巖、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。只有在節(jié)理發(fā)育、有軟弱結(jié)構(gòu)面穿插且邊坡高陡時(shí)，才易發(fā)生崩塌或滑坡現(xiàn)象。（2）噴出巖邊坡，如玄武巖、凝灰?guī)r、火山角礫巖、安山巖等，其原生的節(jié)理，尤其是柱狀節(jié)理發(fā)育時(shí)，易形成直立邊坡并易發(fā)生崩塌。（3）含有黏土質(zhì)頁巖、泥巖、煤層、泥灰?guī)r、石膏等夾層的沉積巖邊坡，最易發(fā)生順層滑動(dòng)，或因下部蠕滑而造成上部巖體的崩塌。（4）千枚巖、板巖及片巖，巖性較軟弱且易風(fēng)化，

7、在產(chǎn)狀陡立的地段，臨近斜坡表部容易出現(xiàn)蠕動(dòng)變形現(xiàn)象。當(dāng)受節(jié)理切割遭風(fēng)化后，常出現(xiàn)順層（或片理）滑坡。（5）具有垂直節(jié)理且疏松透水性強(qiáng)的黃土，浸水后易崩解濕陷。當(dāng)受水浸泡或作為水庫岸邊時(shí)，極易發(fā)生崩塌或塌滑現(xiàn)象。（6）崩塌堆積、坡積及殘積層地區(qū)，其下伏基巖面常常是一個(gè)傾向河谷的斜坡面。當(dāng)有地下水在此受阻，并有黏土質(zhì)成分沿其分布時(shí)，極易形成滑動(dòng)面，從而使上部松散堆積物形成滑坡。3.地質(zhì)構(gòu)造與巖體結(jié)構(gòu)4.地下水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(huì)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(dòng)水壓力，促使巖體下滑或崩倒。（3）地下水增加了

8、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?！?009年真題】邊坡最易發(fā)生順層滑動(dòng)的巖體是（）。A.原生柱狀節(jié)理發(fā)育的安山巖B.含黏土質(zhì)頁巖夾層的沉積巖C.垂直節(jié)理且疏松透水性強(qiáng)的黃土D.原生柱狀節(jié)理發(fā)育的玄武巖答疑編號(hào)505476010404：針對(duì)該題提問 正確答案B答案解析參見教材P17。 【2010年真題】地層巖性對(duì)邊坡穩(wěn)定影響較大，使邊坡最易發(fā)生順坡滑動(dòng)和上部崩塌的巖層是（）。A.玄武巖B.火山角礫巖C.黏土質(zhì)頁巖D.片麻巖答疑編號(hào)505476010405：針對(duì)該題提問

9、 正確答案C答案解析參見教材P17。【2011年真題】地層巖性對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響較大，能構(gòu)成穩(wěn)定性相對(duì)較好邊坡的巖體是（）。A.沉積巖B.頁巖C.泥灰?guī)rD.板巖答疑編號(hào)505476010406：針對(duì)該題提問 正確答案A答案解析參見教材P17。（1）侵入巖、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。只有在節(jié)理發(fā)育、有軟弱結(jié)構(gòu)面穿插且邊坡高陡時(shí)，才易發(fā)生崩塌或滑坡現(xiàn)象。（2）噴出巖邊坡，如玄武巖、凝灰?guī)r、火山角礫巖、安山巖等，其原生的節(jié)理，尤其是柱狀節(jié)理發(fā)育時(shí)，易形成直立邊坡并易發(fā)生崩塌。（3）含有黏土質(zhì)頁巖、泥巖、煤層、泥灰?guī)r、石膏等夾層的沉積巖邊坡，最易發(fā)生

10、順層滑動(dòng)，或因下部蠕滑而造成上部巖體的崩塌?！?011年真題】關(guān)于地下水，以下正確的說法有（）。A.地下水能夠軟化和溶蝕邊坡巖體，導(dǎo)致崩塌或和滑坡B.地下水增加了巖體重量，提高了下滑力C.地下水產(chǎn)生靜水浮托力，提高了基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定性D.地下水產(chǎn)生靜水壓力或動(dòng)水壓力，提高巖體穩(wěn)定性E.地下水對(duì)巖體產(chǎn)生浮托力，使巖體重量相對(duì)減輕，穩(wěn)定性下降答疑編號(hào)505476010407：針對(duì)該題提問 正確答案ABE答案解析參見教材P18。（1）地下水會(huì)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(dòng)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

11、。（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?！?009年真題】下列關(guān)于地下水影響邊坡穩(wěn)定性，敘述錯(cuò)誤的是（）。A.地下水改變巖體的構(gòu)造B.地下水對(duì)巖體會(huì)產(chǎn)生浮力C.地下水使巖石軟化或溶蝕D.在寒冷地區(qū)，地下水滲入裂隙結(jié)冰膨脹答疑編號(hào)505476010408：針對(duì)該題提問 正確答案A答案解析參見教材P18。 （二）不穩(wěn)定邊坡防治措施1.防滲和排水防滲和排水是整治滑坡的一種重要手段，只要布置得當(dāng)、合理，均能取得較好效果。2.削坡削坡是將陡傾的邊坡上部的巖體挖除，一部分使邊坡變緩，同時(shí)也可使滑體重量減輕，以

12、達(dá)到穩(wěn)定的目的。削減下來的土石，可填在坡腳，起反壓作用，更有利于穩(wěn)定。采用這種方法時(shí)，要注意滑動(dòng)面的位置，否則不僅效果不顯著，甚至更會(huì)促使巖體不穩(wěn)。3.支擋建筑支擋建筑主要是在不穩(wěn)定巖體的下部修建擋墻或支撐墻（或墩），也是一種應(yīng)用廣泛而有效的方法。材料用混凝土、鋼筋混凝土或砌石。支擋建筑物的基礎(chǔ)要砌置在滑動(dòng)面以下。若在擋墻后增加排水措施，效果更好。抗滑擋墻4.錨固措施錨固措施，有錨桿（或錨索）和混凝土錨固樁兩種類型，其原理都是提高巖體抗滑（或抗傾倒）能力。預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿錨固不穩(wěn)定巖體的方法，適用于加固巖體邊坡和不穩(wěn)定巖塊。錨固樁（或稱抗滑樁）適用于淺層或中厚層的滑坡體滑動(dòng)。它是在滑坡體的中、下部開挖豎井或大口徑鉆孔，然后澆灌鋼筋混凝土。垂直于滑動(dòng)方向布置一排或兩排，樁徑通常為l3m，深度一般要求滑動(dòng)面以下樁長(zhǎng)占全樁長(zhǎng)的1/41/3。預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿錨固樁（或稱抗滑樁