技術(shù)與計(jì)量第一章工程地質(zhì)

1、第一早工程地質(zhì)一、知識(shí)結(jié)構(gòu)苛丄桂切杓廉：響対工他政價(jià)崔響侖石徒募霊器征二、考綱要求熟悉工程地質(zhì)對建設(shè)工程的影響了解地質(zhì)巖性和地質(zhì)構(gòu)造掌握巖體特征、地下水特征以及對建筑工程的影響、考頻統(tǒng)計(jì)章數(shù)節(jié)數(shù)201120102009比重(%頁 數(shù)含金量(%單 選多 選單 選多 選單 選多選第一章 工程地工程地質(zhì)對 建設(shè)工程的221.33%344.44%質(zhì)影響地質(zhì)巖性1221.67%723.81%地質(zhì)構(gòu)造1221.67%627.78%巖體特征42223.33%655.56%第一節(jié) 工程地質(zhì)對建設(shè)工程的影響工程地質(zhì)是建設(shè)工程地基及其一定影響區(qū)域的地層性質(zhì)。建設(shè)工程根據(jù)其規(guī)模、 功能、質(zhì)量、建筑布置、結(jié)構(gòu)構(gòu)成、使

2、用年限、運(yùn)營方式和安全保證等，要求地 基及其一定區(qū)域的地層有一定的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗?jié)B性。許多建設(shè)工程不得不根據(jù)工程地質(zhì)條件調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，或者根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)要求處理工程地質(zhì)缺陷，這些都會(huì)增加工程造價(jià)，有的甚至必須改變工程選址。因此，必須正確認(rèn)識(shí)工程地質(zhì)問題，研究對工程地質(zhì)問題的處理，在實(shí)現(xiàn)功能和 安全要求的前提下，選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的建設(shè)方案。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)工程選址的影響一一主要是各種地質(zhì)缺陷對工程安全和工程技 術(shù)經(jīng)濟(jì)的影響。工程選址的正確與否決定工程建設(shè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果乃至工程建設(shè) 的成敗，是工程建設(shè)在工程技術(shù)方面較為關(guān)鍵的工作。一般中小型建設(shè)工程的選

3、址，工程地質(zhì)的影響主要是在工程建設(shè)一定影響 范圍內(nèi)，地質(zhì)構(gòu)造和地層巖性形成的土體松軟、濕陷、濕脹、巖體破碎、 巖石風(fēng)化和潛在的斜坡滑動(dòng)、陡坡崩塌、泥石流等地質(zhì)問題對工程建設(shè)的 影響和威脅。大型建設(shè)工程的選址，工程地質(zhì)的影響還要考慮區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)巖性形成的整體滑坡，地下水的性質(zhì)、狀態(tài)和活動(dòng)對地基的危害。特殊重要的工業(yè)、能源、國防、科技和教育等方面新建項(xiàng)目的工程選址， 要高度重視地區(qū)的地震烈度，盡量避免在高烈度地區(qū)建設(shè)。地下工程的選址，工程地質(zhì)的影響要考慮區(qū)域穩(wěn)定性的問題。對區(qū)域性深 大斷裂交匯、近期活動(dòng)斷層和現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較為強(qiáng)烈的地段，要給予足夠 的注意。也要注意避免工程走向與巖層走向交角太

4、小甚至近乎平行的地質(zhì) 構(gòu)造。道路選線10，因線性展布跨越地域多，受技術(shù)經(jīng)濟(jì)和地形地貌各方面的限 制，對地質(zhì)缺陷難以回避，工程地質(zhì)的影響更為復(fù)雜。道路選線盡量避開 斷層裂谷邊坡，尤其是不穩(wěn)定邊坡；避開巖層傾向與坡面傾向一致的順向 坡，尤其是巖層傾角小于坡面傾角的順向坡； 避免路線與主要裂隙發(fā)育方 向平行，尤其是裂隙傾向與邊坡傾向一致的； 避免經(jīng)過大型滑坡體、不穩(wěn) 定巖堆和泥石流地段及其下方。、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地基穩(wěn)定性、 承載 力、抗?jié)B性、沉降等問題，對建筑結(jié)構(gòu)選型、建筑材料選用、結(jié)構(gòu)尺寸和鋼筋配 置等多方面的影響。(1) 對建筑結(jié)

5、構(gòu)選型和建筑材料選擇的影響。例如，按功能要求可以選用磚混或框架結(jié)構(gòu)的，因工程地質(zhì)原因造成的地基承載力、承載變形及其 不均勻性的問題，而要采用框架結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)；可以選用鋼筋混凝土結(jié) 構(gòu)的，而要采用鋼結(jié)構(gòu)；可以選用砌體的，而要采用混凝土或鋼筋混凝土。(2) 對基礎(chǔ)選型和結(jié)構(gòu)尺寸的影響"。有的由于地基土層松散軟弱或巖層 破碎等工程地質(zhì)原因，不能米用條形基礎(chǔ)，而要米用片筏基礎(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。(3) 對結(jié)構(gòu)尺寸和鋼筋配置的影響。為了應(yīng)對地質(zhì)缺陷造成的受力和變 形問題，有時(shí)要加大承載和傳力結(jié)構(gòu)的尺寸，提高

6、鋼筋混凝土的配筋率。(4) 地震烈度對建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的影響。工程所在區(qū)域的地震烈度越高, 構(gòu)造柱和圈梁等抗震結(jié)構(gòu)的布置密度、斷面尺寸和配筋率要相應(yīng)增大。三、工程地質(zhì)對工程造價(jià)的影響工程地質(zhì)勘察作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，對工程造價(jià)的影響可歸結(jié)為三個(gè)方面一是選擇工程地質(zhì)條件有利的路線，對工程造價(jià)起著決定作用 二是勘察資料的準(zhǔn)確性直接影響工程造價(jià)09三是由于對特殊不良工程地質(zhì)問題認(rèn)識(shí)不足導(dǎo)致的工程造價(jià)增加通常，存在著直到施工過程才發(fā)現(xiàn)特殊不良地質(zhì)的現(xiàn)象。這樣，不但處治特殊不良地質(zhì)的工程費(fèi)用因施工技術(shù)條件相對困難而增加，而且造成的既成工程損失，諸如路基沉陷、邊坡倒塌、橋梁破壞、隧道變形等等，也很 棘手。此外

7、，特殊不良地質(zhì)的處治是典型的巖土工程， 包含著地質(zhì)和土木 工程的復(fù)合技術(shù)。四、常見工程地質(zhì)問題與防治（1）松散、軟弱土層10。對不滿足承載力要求的松散土層，如砂和砂礫石地層等，可挖除，也可采 用固結(jié)灌漿、預(yù)制樁或灌注樁、地下連續(xù)墻或沉井等加固；對不滿足抗?jié)B要求的，可灌水泥漿或水泥黏土漿，或地下連續(xù)墻防滲；對于影響邊坡穩(wěn)定的，可噴射混凝土或用土釘支護(hù)。對不滿足承載力的軟弱土層，如淤泥及淤泥質(zhì)土，淺層的挖除，深層的可 以采用振沖等方法用砂、砂礫、碎石或塊石等置換。（2）風(fēng)化、破碎巖層。風(fēng)化一般在地基表層，可以挖除。破碎巖層有的較淺，可以挖除。有的埋 藏較深，如斷層破碎帶，可以用水泥漿灌漿加固或防滲

8、；風(fēng)化、破碎處于邊坡影響穩(wěn)定的，可根據(jù)情況采用噴混凝土或掛網(wǎng)噴混凝 土罩面，必要時(shí)配合注漿和錨桿加固。（3）裂隙發(fā)育巖層。對于影響地基承載能力和抗?jié)B要求的，可以用水泥漿注漿加固或防滲。對于影響邊坡穩(wěn)定的，采用錨桿加固。（4）斷層、泥化軟弱夾層對充填膠結(jié)差，影響承載力或抗?jié)B要求的斷層，淺埋的盡可能清除回填, 深埋的注水泥漿處理；淺埋的泥化夾層可能影響承載能力，盡可能清除回填，深埋的一般不影響 承載能力。斷層、泥化軟弱夾層可能是基礎(chǔ)或邊坡的滑動(dòng)控制面，對于不便清除回填 的，根據(jù)埋深和厚度，可采用錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索、抗滑樁等進(jìn)行抗滑處理。(5) 巖溶與土洞。當(dāng)建筑工程不可能避開時(shí)，可挖除洞內(nèi)軟弱充填物

9、后回填石料或混凝土。不方便挖填的，可采用長梁式、桁架式基礎(chǔ)或大平板等方案跨越洞頂，也 可對巖溶進(jìn)行裂隙鉆孔注漿，對土洞進(jìn)行頂板打孔充砂、 砂礫，或做樁基 處理。(6) 地下水發(fā)育地層當(dāng)?shù)叵滤l(fā)育影響到邊坡或圍巖穩(wěn)定時(shí)，要及時(shí)采用洞、井、溝等措施導(dǎo) 水、排水，降低地下水位。(7) 滑坡體斜坡內(nèi)可能沿滑動(dòng)面下滑的巖體稱為滑坡體?；掳l(fā)生往往與水有很大關(guān) 系，滲水降低滑坡體尤其是滑動(dòng)控制面的摩擦系數(shù)和黏聚力，要注重在滑坡體上方修筑截水設(shè)施，在滑坡體下方筑好排水設(shè)施。防止滑坡，經(jīng)過論證可以在滑坡體的上部刷方減重，未經(jīng)論證不要輕易擾 動(dòng)滑坡體。在滑坡體坡腳采用擋土墻、抗滑樁等支擋措施。采用固結(jié)灌漿等措施

10、改善滑動(dòng)面和滑坡體的抗滑性能。(8) 對結(jié)構(gòu)面不利交匯切割和巖體軟弱破碎的地下工程圍巖地下工程開挖后，要及時(shí)采用支撐、支護(hù)和襯砌支撐一一多采用柱體、鋼管排架、鋼筋或型鋼拱架，拱架的間距根據(jù)圍巖 破碎的程度決定。襯砌 多用混凝土和鋼筋混凝土，也可米用鋼板襯砌。支護(hù)一一多采用土釘、錨桿、錨索和噴射混凝土等聯(lián)合支護(hù)方式。第二節(jié)地質(zhì)巖性一、巖石礦物特性礦物的成分、性質(zhì)及其在各種因素影響下的變化，都會(huì)對巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性發(fā) 生影響。由于成分和結(jié)構(gòu)的不同，每種礦物都有自己特有的物理性質(zhì)， 物理性質(zhì) 是鑒別礦物的主要依據(jù)。（1）顏色礦物最明顯、最直觀的物理性質(zhì)。根據(jù)成色原因，可分為自色（具有鑒定意義）、他色

11、和假色。（2）光澤一一礦物表面的反光能力，用類比方法常分為四個(gè)等級(jí)：金屬光澤、 半金屬光澤、金剛光澤及玻璃光澤。（3）硬度一一礦物抵抗外力刻劃、壓人或研磨等機(jī)械作用的能力。一般分為10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)：硬度123456789101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、巖石物理力學(xué)性質(zhì)（一）巖石的主要物理性質(zhì)1. 重量一一巖石最基本的物理性質(zhì)之一巖石的比重巖石固體（不包括孔隙）部分單位體積的重量，在數(shù)值上 等于巖石固體顆粒的重量與同體積的水在 4C時(shí)重量的比一一決定于組 成巖石的礦物的比重及其在巖石中的相對含量。巖石的重度（容重）一一巖石單位體積的重量，在數(shù)值上等于巖石試件的 總重量（包

12、括孔隙中的水重）與其總體積（包括孔隙體積）之比決定 于巖石中礦物的比重、巖石的孔隙性及其含水情況。一一干重度、飽和重 度。注：組成巖石的礦物比重大，或巖石的孔隙性小，則巖石的重度就大。在相同條 件下的同一種巖石，重度大就說明巖石的結(jié)構(gòu)致密、 孔隙性小，巖石的強(qiáng)度和穩(wěn) 定性也較高。2. 孔隙性一一用孔隙度表示，反映巖石中各種孔隙的發(fā)育程度。在數(shù)值上等于巖 石中各種孔隙的總體積與巖石總體積的比，以百分?jǐn)?shù)計(jì)?？紫缎詫r石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響。巖石孔隙度的大小，主要取決于巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，同時(shí)也受外力因素的 影響。未受風(fēng)化或構(gòu)造作用的侵入巖和某些變質(zhì)巖，其孔隙度一般是很小的，而 礫巖、砂巖等一

13、些沉積巖類的巖石，則經(jīng)常具有較大的孔隙度。3. 吸水性一般用吸水率表示，反映巖石在一定條件下（在通常大氣壓下）的 吸水能力。在數(shù)值上等于巖石的吸水重量與同體積干燥巖石重量的比， 也可以百 分?jǐn)?shù)計(jì)。巖石的吸水率與巖石孔隙度的大小、孔隙張開程度等因素有關(guān)。巖石的吸水率大，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11指巖石受水作用后，強(qiáng)度和穩(wěn)定性發(fā)生變化的性質(zhì)，主要取決于 巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。黏土礦物含量高、孔隙度大、吸水率高的巖 石，與水作用容易軟化而喪失其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。軟化系數(shù)作為巖石軟化性的指標(biāo)，在數(shù)值上等于巖石飽和狀態(tài)下的

14、極限抗 壓強(qiáng)度與風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強(qiáng)度的比。其值越小，表示巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性受水作用的影響越大。未受風(fēng)化作用的巖漿巖和某些變質(zhì)巖，軟化系數(shù)大都接近于1,是弱軟化的巖石，其抗水、抗風(fēng)化和抗凍性強(qiáng)。軟化系數(shù)小于0.75的巖石，是軟化性較強(qiáng)的巖石，工程性質(zhì)比較差。5. 抗凍性巖石抵抗冰脹作用的能力。在高寒冰凍地區(qū)，抗凍性是評價(jià)巖石工程性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。巖石的抗凍性，有不同的表示方法，一般用巖石在抗凍試驗(yàn)前后抗壓強(qiáng)度 的降低率表示?？箟簭?qiáng)度降低率小于25%勺巖石，認(rèn)為是抗凍的；大于 25%勺巖石，認(rèn)為 是非抗凍的。(二)巖石主要力學(xué)性質(zhì)1. 巖石的變形巖石受力作用會(huì)產(chǎn)生變形，在彈性變形范圍內(nèi)用彈性模

15、量和泊松比兩個(gè)指標(biāo)表 示。彈性模量是應(yīng)力與應(yīng)變之比，以“帕斯卡”為單位，用符號(hào)pa表示。相同受力條件下，巖石的彈性模量越大，變形越小。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)變與縱向應(yīng)變的比。泊松比越大，表示巖石受力作用后的 橫向變形越大。巖石并不是理想的彈性體，巖石變形特性的物理量也不是一個(gè)常數(shù)。通常所提供 的彈性模量和泊松比，只是在一定條件下的平均值。2. 巖石的強(qiáng)度(1) 抗壓強(qiáng)度一一巖石在單向壓力作用下抵抗壓碎破壞的能力，是巖石最基本 最常用的力學(xué)指標(biāo)?？箟簭?qiáng)度主要與巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風(fēng)化程度和含水情況等有關(guān)，也受巖 石的礦物成分和生成條件的影響。(2) 抗拉強(qiáng)度一一巖

16、石單向拉伸破壞時(shí)的最大張應(yīng)力巖石的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度。（3）抗剪強(qiáng)度巖石受剪破壞時(shí)的極限剪應(yīng)力?？辜魯鄰?qiáng)度一一在一定壓應(yīng)力下巖石剪斷時(shí)，剪破面上的最大剪應(yīng)力，其 值一般都比較咼。抗剪強(qiáng)度是沿巖石裂隙或軟弱面等發(fā)生剪切滑動(dòng)時(shí)的指標(biāo)，其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低 于抗剪斷強(qiáng)度。注09:巖石的抗壓強(qiáng)度最高，抗剪強(qiáng)度居中，抗拉強(qiáng)度最小?？辜魪?qiáng)度約 為抗壓強(qiáng)度的10%- 40%抗拉強(qiáng)度僅是抗壓強(qiáng)度的2%- 16%巖石越堅(jiān)硬, 其值相差越大，軟弱巖石的差別較小。巖石的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，是評價(jià)巖石（巖體）穩(wěn)定性的主要指標(biāo)，是 對巖石（巖體）的穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析的依據(jù)之一。三、巖石成因類型及其特征1.巖漿巖（火成巖）巖

17、漿通過地殼運(yùn)動(dòng)，沿地殼薄弱地帶上升冷卻凝結(jié)后形 成的巖石。根據(jù)形成條件 侵入巖、噴出巖根據(jù)形成深度，侵入巖又分深成巖一一深度大于5k 大型侵入體，巖性一般較單一，以中、粗粒 結(jié)構(gòu)為主，致密堅(jiān)硬，孔隙率小，透水性弱，抗水性強(qiáng)，故其常被選為理 想的建筑基礎(chǔ)一一花崗巖、正長巖、閃長巖、輝長巖淺成巖一一深度小于5km顆粒細(xì)小，巖石強(qiáng)度高，不易風(fēng)化，巖性不 均一，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石破碎，風(fēng)化蝕變嚴(yán)重，透水性增大一一花崗斑 巖、閃長玢巖、輝綠巖、脈巖。噴出巖一一產(chǎn)狀不規(guī)則，厚度變化大，巖性很不均一，比侵入巖強(qiáng)度低， 透水性強(qiáng)，抗風(fēng)能力差流紋巖、粗面巖、安山巖、玄武巖、火山碎屑巖。2.沉積巖沉積巖是在地殼表

18、層常溫常壓條件下，由風(fēng)化產(chǎn)物、有機(jī)物質(zhì)和某些火山 作用產(chǎn)生的物質(zhì)，經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用而形成的層狀巖石。如碎屑巖（如礫巖、砂巖、粉砂巖）、黏土巖（如泥巖、頁巖）、 化學(xué)巖及生物化學(xué)巖類（如石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r）等。3.變質(zhì)巖10變質(zhì)巖是地殼中原有的巖漿巖或沉積巖，由于地殼運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)等造成 物理化學(xué)環(huán)境的改變，使原來巖石的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造發(fā)生一系列變化所 形成的新的巖石。如大理巖、石英巖等。四、土的工程性質(zhì)1. 土的孔隙比和含水量10土的孔隙比土中孔隙體積與土粒體積之比，反映天然土層的密實(shí)程度，一般孔隙比小于0.6的是密實(shí)的低壓縮性土，大于1.0的土是疏松的 高壓縮性土

19、。土的飽和度土中被水充滿的孔隙體積與孔隙總體積之比，飽和度sr越大，表明土孔隙中充水愈多。sr<50%是稍濕狀態(tài)，sr在50%-80%之間 是很濕狀態(tài)，sr>80%是飽水狀態(tài)。無黏性土一一碎石土和砂土一一緊密狀態(tài)是判定其工程性質(zhì)的重要指標(biāo)。黏性土一一顆粒小于粉砂的一一工程性質(zhì)受含水量的影響特別大。稠度一一黏性土因含水量變化而表現(xiàn)出的各種不同物理狀態(tài) 黏性土的界限含水量一一縮限、塑限和液限 塑性指數(shù)一一液限和塑限的差值一一表示黏性土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍。塑性指數(shù)愈大，可塑性就愈強(qiáng)液限指數(shù)一一黏性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比一一液限指數(shù)愈大，土質(zhì)愈軟2. 土的力學(xué)性

20、質(zhì)土的壓縮性一一土在壓力作用下體積縮小的特性土的抗剪強(qiáng)度一一在土的自重或外荷載作用下，土體中某一個(gè)曲面上產(chǎn)生 的剪應(yīng)力值達(dá)到了土對剪切破壞的極限抗力時(shí)， 土體就會(huì)沿著該曲面發(fā)生 相對滑移而失穩(wěn)。土對剪切破壞的極限抗力稱為土的抗剪強(qiáng)度。3. 特殊土的工程性質(zhì)(1) 淤泥及淤泥質(zhì)土一一具有高含水量、高孔隙性、低滲透性、高壓縮 性、低抗剪強(qiáng)度、較顯著的觸變性和蠕變性等特性。(2) 濕陷性黃土一一在天然含水量時(shí)一般呈堅(jiān)硬或硬塑狀態(tài)，具有較高 的強(qiáng)度和低的或中等偏低的壓縮性， 但遇水浸濕后，強(qiáng)度迅速降低，有的 即使在其自重作用下也會(huì)發(fā)生劇烈的沉陷(自重濕陷性黃土)。(3) 紅黏土一一通常呈現(xiàn)較高的強(qiáng)度和

21、較低的壓縮性，不具有濕陷性。 由于塑性很高，所以盡管天然含水量高，一般仍處于堅(jiān)硬或硬可塑狀態(tài), 甚至飽水的紅黏土也是堅(jiān)硬狀態(tài)的。(4) 膨脹土一一含有大量的強(qiáng)親水性黏土礦物成分，具有顯著的吸水膨 脹和失水收縮，且脹縮變形往復(fù)可逆。(5) 填土一一分為素填土、雜填土、沖填土素填土是由碎石、砂土、粉土或黏性土等一種或幾種材料組成的填土。一 般密實(shí)度較差，但若堆積時(shí)間較長，由于土的自重壓密作用，也能達(dá)到一 定密實(shí)度。素填土地基具有不均勻性，防止建筑物不均勻沉降是填土地基 的關(guān)鍵；雜填土是含有大量雜物的填土。以生活垃圾和腐蝕性及易變性工業(yè)廢料為 主要成分的雜填土， 一般不宜作為建筑物地基。主要以建筑垃

22、圾或一般工 業(yè)廢料組成的雜填土，采用適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行處理后可作為一般建筑物地 基。在利用雜填土作為地基時(shí)，應(yīng)注意其不均勻性、工程性質(zhì)隨堆填時(shí)間 而變化、含腐殖質(zhì)及水化物等問題沖填土一一由水力沖填泥砂形成的沉積土。沖填土的含水量大，透水性較 弱，排水固結(jié)差，一般呈軟塑或流塑狀態(tài)，比同類自然沉積飽和土的強(qiáng)度 低、壓縮性高。第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造、水平構(gòu)造和單斜構(gòu)造水平構(gòu)造是指未經(jīng)構(gòu)造變動(dòng)的沉積巖層，形成時(shí)的原始產(chǎn)狀是水平的, 先沉積的老巖層在下，后沉積的新巖層在上。單斜構(gòu)造是指原來水平的巖層，在受到地殼運(yùn)動(dòng)的影響后產(chǎn)狀發(fā)生變動(dòng), 巖層向同一個(gè)方向傾斜。巖層產(chǎn)狀的三個(gè)要素:巖層走向巖層的傾向巖層的傾角圖】I犧

23、層產(chǎn)狀整置AH CD WAi * NT*、褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造是組成地殼的巖層受構(gòu)造力的強(qiáng)烈作用，使巖層形成一系列波狀 彎曲而未喪失其連續(xù)性的構(gòu)造，它是巖層產(chǎn)生的塑性變形。I絕大多數(shù)褶皺是在水平擠壓力作用下形成的，但也有少數(shù)是在垂直力或力 偶作用下形成的。褶皺在層狀巖層中最明顯，在塊狀巖體中則很難見到在褶皺比較強(qiáng)烈的地區(qū)，一般都是線形的背斜與向斜相問排列，以大體一致的走 向平行延伸，有規(guī)律的組成不同形式的褶皺構(gòu)造。工程在褶曲的翼部遇到的基本 上是單斜構(gòu)造，一般沒有特殊不良的影響，但對于以下兩種情況，則需要根據(jù)具 體情況進(jìn)行分析：（1）對于深路塹和高邊坡來說，當(dāng)路線垂直巖層走向或路線與巖層走向平行但

24、巖層傾向與邊坡傾向相反時(shí)，對路基邊坡的穩(wěn)定性是有利的。不利的情況是路線 走向與巖層的走向平行，邊坡與巖層的傾向一致，尤其是邊坡的傾角大于巖層的 傾角最為不利。（2）對于隧道工程來說 j在褶曲構(gòu)造的軸部，巖層傾向發(fā)生顯著變化，應(yīng)力 作用最集中，容易遇到工程地質(zhì)問題。例如，由于巖層破碎而產(chǎn)生的巖體穩(wěn)定問 題和向斜軸部地下水的問題。一般選線從褶曲的翼部通過是比較有利的。三、斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造是構(gòu)成地殼的巖體受力作用發(fā)生變形，使巖體的連續(xù)性和完整性 遭到破壞，根據(jù)巖體斷裂后兩側(cè)巖塊相對位移的情況， 將其分為裂隙和斷 層兩類。裂隙（節(jié)理）一一是存在于巖體中的裂縫，是巖體受力斷裂后兩側(cè)巖塊沒 有顯著位移的小

25、型斷裂構(gòu)造。裂隙率越大，表示巖石中的裂隙越發(fā)育。根 據(jù)裂隙的成因。將其分為構(gòu)造裂隙和非構(gòu)造裂隙兩類。巖體中的裂隙，在工程上除有利于開挖外破壞整體性，促進(jìn)風(fēng)化速度，增強(qiáng)透水性，進(jìn)而使巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降 低。裂隙主要發(fā)育方向與路線走向平行，傾向與邊坡一致時(shí)，路塹邊坡都容易 發(fā)生崩塌等不穩(wěn)定現(xiàn)象。在路基施工中，如果巖體存在裂隙，還會(huì)影響爆破作業(yè)的效果。斷層10巖體受力作用斷裂后，兩側(cè)巖塊沿?cái)嗔邀惏l(fā)生顯著相對位移的 斷裂構(gòu)造。斷層要素 斷層面和破碎帶、斷層線、斷盤、斷距斷層類型一一正斷層、逆斷層、平推斷層。J KAMA斷層對工程建設(shè)的影響公路工程路線布局，應(yīng)盡量避開大的斷層破碎帶。當(dāng)隧道軸線與斷層走

26、向平行時(shí)，應(yīng)盡量避免與斷層破碎帶接觸。四、地震的震級(jí)和烈度1.地震震源震源一一深部巖石破裂產(chǎn)生地殼震動(dòng)的發(fā)源地。震中一一震源在地面上的垂直投影 地震波首先傳達(dá)到震中，震中區(qū)受破壞最大，距震中越遠(yuǎn)破壞程度越小。2. 地震震級(jí)地震是依據(jù)所釋放出來的能量多少來劃分震級(jí)的。釋放出來的能量越多， 震級(jí)就越大。中國科學(xué)院將地震震級(jí)分為五級(jí)：微震、輕震、強(qiáng)震、烈震和大災(zāi)震。目 前國際通用的李希特一古登堡震級(jí)是以距震中100km的標(biāo)準(zhǔn)地震儀所記錄的最大振幅的卩m的對數(shù)表示。如記錄的最大振幅是 10mm 即卩10000卩 m取其對數(shù)等于4,則為4級(jí)地震。3. 地震烈度一一指某一地區(qū)的地面和建筑物遭受一次地震破壞

27、的程度?；玖叶纫灰灰粋€(gè)地區(qū)的最大地震烈度建筑場地烈度（小區(qū)域烈度）一一建筑場地內(nèi)因地質(zhì)條件、地貌地形條件 和水文地質(zhì)條件的不同而引起的相對基本烈度有所降低或提高的烈度（般降低或提高半度至一度）。設(shè)計(jì)烈度一一抗震設(shè)計(jì)所采用的烈度，是根據(jù)建筑物的重要性、永久性、 抗震性以及工程的經(jīng)濟(jì)性等條件對基本烈度的調(diào)整。4. 震級(jí)與烈度的關(guān)系一次地震只有一個(gè)震級(jí)，但震中周圍地區(qū)的破壞程度，隨距震中距離的加大而逐漸減小，形成多個(gè)不同的地震烈度區(qū)，它們由大到小依次分布。但 因地質(zhì)條件的差異，也可能出現(xiàn)偏大或偏小的烈度異常區(qū)。第四節(jié)巖體特征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，

28、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）層狀結(jié)構(gòu)X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。（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

29、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10 就大多數(shù)巖體而言，一般建筑物的荷載遠(yuǎn)達(dá)不到巖 體的極限強(qiáng)度值。因此，設(shè)計(jì)人員所關(guān)心的主要是巖體的變形特性一一巖體變形 參數(shù)是由變形模量或彈性模量來反映的。(2) 巖體的流變特征一一巖石和巖體均具有流變性。特別是軟弱巖石、軟弱夾 層、碎裂及散體結(jié)構(gòu)巖體，其變形的時(shí)間效應(yīng)明顯，蠕變特征顯著。有些工程建 筑的失事，往往不是因?yàn)楹奢d過高，而是在應(yīng)力較低的情況下巖體產(chǎn)生了蠕變。(3) 巖

30、體的強(qiáng)度特征11一般情況下，巖體的強(qiáng)度既不等于巖塊巖石的強(qiáng)度， 也不等于結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度，而是二者共同影響表現(xiàn)出來的強(qiáng)度。但在某些情況下， 可以用巖石或結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度來代替。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。、地下水特征根據(jù)埋藏條件包氣帶水、潛水、承壓水根據(jù)含水層的空隙性質(zhì)孔隙水、裂隙水和巖溶水地下水對建設(shè)工程可能造成很大的影響:(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) 承壓水對基坑的作用。(5) 地下水對鋼筋混凝土的腐蝕。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)定因素內(nèi)在因素一一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；外在因素一