第講：第一章第一節(jié)：工程地質(zhì)對建設(shè)工程的影響及第二節(jié)：地質(zhì)巖性

教材內(nèi)容：第一章工程地質(zhì)考試大綱1、熟悉工程地質(zhì)對建設(shè)工程的影響。2、了解地質(zhì)巖性和地質(zhì)構(gòu)造。3、掌握巖體特征，地下水特征及對建筑物的影響?？键c分析：考試分值8分。6個單選，一個多選。屬于較重點章節(jié)。第一節(jié)工程地質(zhì)對建設(shè)工程的影響一、工程地質(zhì)對建設(shè)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(jì)的影響。1、一般中小型建設(shè)設(shè)工程的選址址工程建設(shè)一定影響響范圍內(nèi)的影影響和威脅。2、大型建設(shè)工程的的選址還要考慮區(qū)域地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)質(zhì)巖性形成的的整體滑坡，地地下水的性質(zhì)質(zhì)、狀態(tài)和活活動對地基的的危害。3、特殊重要的工業(yè)業(yè)、能源、國國防、科技和和教育等方面面新建項目的的工程選址要高度重視地區(qū)的的地震烈度，盡量避免在高烈度地區(qū)建設(shè)。4、地下工程的選址址工程地質(zhì)的影響要要考慮區(qū)域穩(wěn)穩(wěn)定性的問題題。5、道路選線盡量避開巖層傾向向與坡面傾向向一致的順向向坡，尤其是是巖層傾角小小于坡面傾角角的順向坡；；【2010】1.道路選線難以避開地質(zhì)缺陷，但盡可能使路線（）A．處于順向坡上方B．處于順向坡下方C．與巖層走向接近正交D．與巖層走向接近平行解析：A\B顯然是不對的。只剩下CD，二選一，正交影響范圍小，平行影響范圍大。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問題，對工程項目的影響。(1)對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)選型和建筑筑材料選擇的的影響。選用磚混---框框架結(jié)構(gòu)；框框架結(jié)構(gòu)---筒體結(jié)構(gòu)；；鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)--鋼結(jié)構(gòu)；(2)對基礎(chǔ)選型型和結(jié)構(gòu)尺寸寸的影響。采用片筏基礎(chǔ)甚至至箱形基礎(chǔ)，加加大基礎(chǔ)的結(jié)結(jié)構(gòu)尺寸等。(3)對結(jié)構(gòu)尺寸寸和鋼筋配置置的影響。有時要加大承載和和傳力結(jié)構(gòu)的的尺寸，提高高鋼筋混凝土土的配筋率。(4)地震烈度對對建筑結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造的影響響。構(gòu)造柱，圈梁等抗抗震結(jié)構(gòu)的布布置密度、斷斷面尺寸和配配筋率要增大大。2009考題1．在地基為松散軟弱土層，建筑物基礎(chǔ)不宜采用()。A．條形基礎(chǔ)B．箱形基礎(chǔ)C．柱下十字交叉基礎(chǔ)D．片筏基礎(chǔ)答案：A分析：由于地基土層松散軟弱或巖層破碎等工程地質(zhì)原因，不能采用條形基礎(chǔ)，而要采用片筏基礎(chǔ)甚至箱形基礎(chǔ)。對較深松散地層有的要采用樁基礎(chǔ)加固。有的要根據(jù)地質(zhì)缺陷的不同程度，加大基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)尺寸。三、工程地質(zhì)對工程造價的影響（略）2009考題2．應(yīng)避免因工程地質(zhì)勘察不詳而引起工程造價增加的情況是(D)。A．地質(zhì)對結(jié)構(gòu)選型的影響B(tài)．地質(zhì)對基礎(chǔ)選型的影響C．設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)特殊不良地質(zhì)條件D．施工階段發(fā)現(xiàn)特殊不良地質(zhì)條件四、常見工程地質(zhì)問題與防治1、松散、軟、風(fēng)化化、破碎巖層層、斷層、泥泥化軟弱夾層層、裂隙發(fā)育育巖層淺的挖除換土；深深的打樁，水水泥漿灌漿，作作連續(xù)墻或沉沉井等加固；；影響邊坡穩(wěn)穩(wěn)定的要土釘釘支護(hù)，噴混凝凝土或掛網(wǎng)噴噴混凝土罩面面，必要時配配合注漿和錨錨桿加固。2、巖溶與土洞1、可挖除洞內(nèi)軟弱弱充填物后回回填石料或混混凝土。2、不方便挖填的，可可采用長梁式式、桁架式基基礎(chǔ)或大平板板等方案跨越越洞頂，也可可對巖溶進(jìn)行行裂隙鉆孔注注漿，對土洞洞進(jìn)行頂板打打孔充砂、砂砂礫，或做樁樁基處理。3、地下水發(fā)育地層層。當(dāng)?shù)叵滤l(fā)育影響響到邊坡或圍圍巖穩(wěn)定時，要要及時采用洞洞、井、溝等等措施導(dǎo)水、排排水，降低地地下水位。4、滑坡體1、在滑坡體上方修修筑截水設(shè)施施，在滑坡體體下方筑好排排水設(shè)施。2、經(jīng)過論證可以在滑滑坡體的上部部刷方減重，未經(jīng)論證不不要輕易擾動動滑坡體。3、在滑坡體坡腳采采用擋土墻、抗抗滑樁等支擋擋措施。4、采用固結(jié)灌漿等等措施改善滑滑動面和滑坡坡體的抗滑性性能?！?011考題】結(jié)構(gòu)面結(jié)合力較差的工程地基巖體的工程特性是（D）。A.沿層面方向的抗剪強(qiáng)度高于垂直層面方向B.沿層面方向有錯動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第二節(jié)地質(zhì)巖性一、巖石礦物特性礦物是存在于地殼中的具有一定物理性質(zhì)和化學(xué)成分的自然元素和化合物。物理性質(zhì)是鑒別礦物的主要依據(jù)。1、顏色。自色是礦物固有的的成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)所決定的顏顏色，具有鑒鑒定意義。他色是由于混入物物引起的顏色色；假色則是由于某種種物理光學(xué)過過程所致2、光澤。用類比方法常分為為四個等級金金屬光澤、半半金屬光澤、金金剛光澤及玻玻璃光澤。3、硬度。常用一些礦物互相相刻劃來測定定其相對硬度度，一般分為為10個標(biāo)準(zhǔn)等等級表1．2．1礦物硬度表硬度12345678910礦物滑石石膏方解石螢石磷灰石長石石英黃玉剛玉金剛石如指甲約為2～2．5度，玻璃約為5．5～6度，鋼刀約為6-7度。二、巖石物理力學(xué)性質(zhì)(一)巖石的主要物理性質(zhì)1．重量巖石的比重巖石的比重是巖石石固體(不包括孔隙隙)部分單位體體積的重量。巖石的比重決定于于組成巖石的的礦物的比重重及其在巖石石中的相對含含量。巖石的重度也稱容重，重度==巖石試件的的總重量(包括孔隙中中的水重)/總體積(包括孔隙體體積)。干重度：巖石孔隙隙中完全沒有有水存在時的的重度飽和重度：孔隙全全部被水充滿滿時的重度一般來講，組成巖巖石的礦物比比重大，或巖巖石的孔隙性性小，則巖石石的重度就大大。在相同條條件下的同一一種巖石，重重度大就說明明巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)致密、孔隙隙性小，巖石石的強(qiáng)度和穩(wěn)穩(wěn)定性較高。2．孔隙性巖石的空隙性用空空隙度表示，反映巖石中各種空隙的發(fā)育程度?？障抖龋?）=巖巖石中各種空空隙的總體積積/巖石的總體體積空隙性對巖石的強(qiáng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性性產(chǎn)生重要影影響。未受風(fēng)化和構(gòu)造作作用侵入巖和和某些變質(zhì)巖巖，其空隙度度一般是很小小的，而礫巖巖、砂巖等一一些沉積類的的巖石，則經(jīng)經(jīng)常具有較大大的空隙度。3、吸水性巖石的吸水性一般般用吸水率表表示吸水率=巖石的吸吸水重量/同體積干燥巖石重量量巖石的吸水率與巖巖石孔隙度的的大小、孔隙隙張開程度有有關(guān)。巖石的的吸水率大，則水對巖石顆粒間結(jié)合物的浸潤、軟化作用就強(qiáng)，巖石強(qiáng)度和穩(wěn)定性受水作用的影響也就越大。4．軟化性用軟化系數(shù)作為巖巖石軟化性的的指標(biāo)軟化系數(shù)=巖石飽飽和狀態(tài)下的的極限抗壓強(qiáng)強(qiáng)度/風(fēng)干狀態(tài)下下極限抗壓強(qiáng)強(qiáng)度軟化系數(shù)越小，表表示巖石的強(qiáng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性性受水作用的的影響越大未受風(fēng)化作用的巖巖漿巖和某些些變質(zhì)巖，軟軟化系數(shù)大都都接近于1。軟化系數(shù)小小于0．75的巖石，是軟軟化性較強(qiáng)的的巖石，工程程性質(zhì)比較差差?！?011】2關(guān)于地基巖石軟化性的說法，正確的是（C,P5）。A.軟化系數(shù)>0.25，工程性質(zhì)良好B.軟化系數(shù)<0.25，工程性質(zhì)良好C.軟化系數(shù)<0.75工程性質(zhì)良好D.軟化系數(shù)>0.75工程性質(zhì)良好5．抗凍性用巖石在抗凍試驗驗前后抗壓強(qiáng)強(qiáng)度的降低率率表示?？箟簭?qiáng)度降低率小小于25％的巖石，認(rèn)認(rèn)為是抗凍的的；大于25％的巖石，認(rèn)認(rèn)為是非抗凍凍的。在高寒冰凍地區(qū)，抗抗凍性是評價價巖石工程性性質(zhì)的一個重重要指標(biāo)。(二)巖石主要力學(xué)性質(zhì)1．巖石的變形巖石在彈性變形范范圍內(nèi)用彈性模量和和泊松比兩個個指標(biāo)表示彈性模量是應(yīng)力與與應(yīng)變之比。即彈性模量越大，巖石抵抗變形的能力越強(qiáng)。泊松比是橫向應(yīng)變變與縱向應(yīng)變變的比。泊松松比越大，表表示巖石受力力作用后的橫橫向變形越大大。2．巖石的強(qiáng)度 (1)抗壓強(qiáng)度在數(shù)值上等于巖石石受壓達(dá)到破破壞時的極限限應(yīng)力。巖石石的抗壓強(qiáng)度度相差很大。(2)抗拉強(qiáng)度巖石的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)強(qiáng)度。故當(dāng)巖巖層受到擠壓壓形成褶皺時時，常在彎曲曲變形較大的的部位受拉破破壞，產(chǎn)生張張性裂隙。(3)抗剪強(qiáng)度在一定壓應(yīng)力下巖巖石剪斷時，剪剪破面上的最最大剪應(yīng)力，稱稱為抗剪斷強(qiáng)度。抗剪強(qiáng)度是沿沿巖石裂隙或或軟弱面等發(fā)發(fā)生剪切滑動動時的指標(biāo)，其其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低低于抗剪斷強(qiáng)度。三項強(qiáng)度中，巖石石的抗壓強(qiáng)度度最高，抗剪剪強(qiáng)度居中，抗抗拉強(qiáng)度最小小。巖石的抗抗壓強(qiáng)度和抗抗剪強(qiáng)度，是是評價巖石(巖體)穩(wěn)定性的主主要指標(biāo)。三、巖石成因類型及其特征組成地殼的巖石按成因可分為巖漿巖(火成巖)、沉積巖(水成巖)和變質(zhì)巖三大類。從各類巖石在地殼表面的分布面積看，沉積巖約占陸地面積的75％。1．巖漿巖分為：侵入巖和噴噴出巖。（1）侵入巖侵入巖又分為深成成巖(形成深度大大于5km)和淺成巖(形成深度小小于5km)。①深成巖常形成巖基基等大型侵入入體，巖性一一般較單一，以以中、粗粒結(jié)結(jié)構(gòu)為主，致致密堅硬，孔孔隙率小，透透水性弱，抗抗水性強(qiáng)，故故其常被選為為理想的建筑筑基礎(chǔ)，如花花崗巖、正長長巖、閃長巖巖、輝長巖;②淺成巖多以巖床、巖巖墻、巖脈等等狀態(tài)產(chǎn)出，侵侵入體與圍巖巖的接觸部位位，巖性不均均一，巖石破破碎，風(fēng)化蝕蝕嚴(yán)重，透水水性增大，如如花崗斑巖、脈脈巖。（2）噴出巖產(chǎn)狀不規(guī)則，厚度度變化大，巖巖性很不均一一，比侵入巖巖強(qiáng)度低，透透水性強(qiáng)，抗抗風(fēng)能力差，如如流紋巖、粗粗面巖、安山山巖、玄武巖巖、火山碎屑屑巖。2．沉積巖在地殼表層常溫常常壓條件下經(jīng)經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)運(yùn)、沉積和成成巖等作用形形成的層狀巖巖石。結(jié)構(gòu)沉積巖主要有碎屑屑結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)質(zhì)結(jié)構(gòu)、晶粒粒結(jié)構(gòu)、生物物結(jié)構(gòu)。構(gòu)造常見的構(gòu)造有層理理構(gòu)造、層面面構(gòu)造、結(jié)核核、生物成因因構(gòu)造。根據(jù)沉積巖的組成成成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)、構(gòu)造和形形成條件，可可分為碎屑巖巖(如礫巖、砂砂巖、粉砂巖巖)、黏土巖(如泥巖、頁頁巖)、化學(xué)巖及及生物化學(xué)巖巖類(如石灰?guī)r、白白云巖、泥灰灰?guī)r)等。3．變質(zhì)巖變質(zhì)巖是地殼中原原有的巖漿巖巖或沉積巖，變變化所形成的的新的巖石。結(jié)構(gòu)主要有：變余結(jié)構(gòu)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)構(gòu)造變質(zhì)巖的構(gòu)造主要要有板狀構(gòu)造造、千枚狀構(gòu)構(gòu)造、片狀構(gòu)構(gòu)造、片麻狀狀構(gòu)造、塊狀狀構(gòu)造等?！?010】3.大理巖屬于（）A．巖漿巖B．變質(zhì)巖C．火成巖D．沉積巖分析：本考題如果說按常理應(yīng)該都能推斷出來，但是，按教材來說，有點偏。巖漿巖又稱火成巖,AC顯然是一樣的，本題目是單選題，所以兩個都不能選了，變質(zhì)巖可以比較硬，沉積巖一般不是很硬，于是可以猜是變質(zhì)巖。四、土的工程性質(zhì)土是由顆粒(固相)、水溶液(液相)和氣(氣相)所組成的三相體系。1.土的孔隙比和含水水量（1）土的孔隙比土的孔隙比=土中中孔隙體積/土粒體積，反反映天然土層層的密實程度度，孔隙比小小于0．6的是密實的的低壓縮性土土，大于1.0的土是疏松松的高壓縮性性土。（2）土的含水量土的飽和度（Srr）=土中被水充充滿的孔隙體體積/孔隙總體積積。飽和度Sr越大，表表明土孔隙中中充水愈多。Sr<50％是稍濕狀狀態(tài)，Sr在50％～80％之間是很很濕狀態(tài)，Sr>80％是飽水狀狀態(tài)。（3）土的分類碎石土和砂土為無無黏性土，緊密狀態(tài)是判判定其工程性性質(zhì)的重要指指標(biāo)。顆粒小于粉砂的是是黏性土，黏性土因含水量變變化而表現(xiàn)出出的不同物理理狀態(tài)，稱為為土的稠度。黏性土區(qū)別于無黏黏性土的特性性是在一定的的含水量范圍圍．內(nèi)呈現(xiàn)出出可塑性。隨著含水量的變化化，黏性土由由一種稠度狀狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱砹硪环N狀態(tài)，對應(yīng)于轉(zhuǎn)變點的含水量稱為界限含水量，也稱為稠度界限，是黏性的重要特性指標(biāo)，黏性土的界限含水量，有縮限、塑限和液限。塑性指數(shù)=（液限限-塑限），它表表示黏性土處處在可塑狀態(tài)態(tài)的含水量變變化范圍。塑塑性指數(shù)愈大大，可塑性就就愈強(qiáng)。液限指數(shù)=（黏性性土的天然含含水量-塑限）/塑性指數(shù)。液限指數(shù)愈愈大，土質(zhì)愈愈軟。2．土的力學(xué)性質(zhì)土的力學(xué)性質(zhì)主要要是壓縮性和和抗剪強(qiáng)度。（1）土的壓縮性在荷載作用下，透透水性大的飽飽和無黏性土土，其壓縮過過程在短時間間內(nèi)就可以結(jié)結(jié)束。然而，黏黏性土的透水水性低，其壓壓縮穩(wěn)定所需需的時間要比比砂土長得多多，（2）土的抗剪強(qiáng)度土對剪切破壞的極極限抗力稱為為土的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度。3．特殊土的工程性性質(zhì)(1)淤泥及淤泥泥質(zhì)土具有高含水量、高高孔隙性、低低滲透性、高高壓縮性、低低抗剪強(qiáng)度、較較顯著的觸變變性和蠕變性性等特性。(2)濕陷性黃土。在天然含水量時一一般呈堅硬或或硬塑狀態(tài)，具具有較高的強(qiáng)強(qiáng)度和低的或或中等偏低的的壓縮性，但但遇水浸濕后后，強(qiáng)度迅速速降低，有的的即使在其自自重作用下也也會發(fā)生劇烈烈而大量的沉沉陷。自重濕陷性黃土。易易造成沉陷等等問題。非自自重濕陷性黃黃土。性質(zhì)好好于自重濕陷陷黃土。(3)紅黏土。通常呈現(xiàn)較高的強(qiáng)強(qiáng)度和較低的的壓縮性，不具有濕陷陷性。因塑性性很高，所以以盡管天然含含水量高，一一般仍處于堅堅硬或硬可塑塑狀態(tài)，甚至至飽水的紅黏黏土也是堅硬硬狀態(tài)的。(4)膨脹土。具有顯著的吸水膨膨脹和失水收收縮，且脹縮縮變形往復(fù)可可逆。在天然然條件下一般般處于硬塑或或堅硬狀態(tài)，強(qiáng)強(qiáng)度較高，壓壓縮性較低，易被誤認(rèn)為是工程性能較好的土，但一旦遇水或土的原狀結(jié)構(gòu)被擾動時，土體會驟然強(qiáng)度降低、壓縮性增高。(5)填土。一般密實度較差，但但若堆積時間間較長，也能能達(dá)到一定密密實度。①素填土素填土為由碎石土土、砂土、粉粉土、粘性土土等一種或幾幾種組成的填填土，素填土土地基具有不不均勻性。堆填時間超超過10年的黏性土土、超過5年的粉土、超超過2年的砂土，均均具有一定的的密實度和強(qiáng)強(qiáng)度，可以作作為一般建筑筑物的天然地地基。②雜填土雜填土是含有大量量雜物的填土土，一般不宜宜作為建筑物物地基。主要要以建筑垃圾圾或一般工業(yè)業(yè)廢料組成的的雜填土，采采用適當(dāng)?shù)拇氪胧┻M(jìn)行處理理后可作為一一般建筑物地地基。③沖填土沖填土是由水力沖沖填泥砂形成成的沉積土，沖填土的含水量大，透水性較