2019造價工程師《土建工程》章節(jié)精講：第一章第一節(jié)

第一章 工程地質

第一節(jié) 巖體的特征

　　巖石是礦物的集合體，巖體可能由一種或多種巖石組合。建設工程通常將工程影響范圍內的巖石綜合體稱為工程巖體(地基巖體、邊坡巖體、地下工程圍巖)。

　　一、巖體的結構

　　(一)巖體的構成

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　　1.巖石

　　(1)巖石的主要礦物

　　巖石中的石英含量越多，鉆孔的難度就越大。物理性質是鑒別礦物的主要依據(jù)。

顏色	①自色：具有鑒定意義 ②他色：混有不同雜質或其他原因引起的
光澤	四個等級：金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤及玻璃光澤。
硬度	分為10個標準等級（見教材礦物硬度表）。 最軟：滑石 最硬：金剛石

　　(2)巖石成因類型及其特征

　　1)巖漿巖(巖漿沿地殼薄弱地帶上升冷卻凝結形成)

侵入巖	深成巖 （深度>5km）	理想的建筑基礎	花崗巖、正長巖、閃長巖、輝長巖
	淺成巖 （深度<5km）	侵入體與圍巖的接觸部位巖性不均一	花崗斑巖、閃長玢巖、輝綠巖、脈巖
噴出巖	產狀不規(guī)則，巖性不均一，比侵入巖強度低、透水性強、抗風化差		流紋巖、粗面巖、安山巖、玄武巖、火山碎屑巖

　　2)沉積巖(層狀結構)

　　①碎屑巖：礫巖、砂巖、粉砂巖

　�、陴ね翈r：泥巖、頁巖

　�、刍瘜W巖及生物化學巖：石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r

　　3)變質巖

　　原有的巖漿巖、沉積巖經地殼運動和巖漿活動形成的新巖石，如：大理巖、石英巖。

　　【練習題】

　　1.工程巖體分類有()�！�2016】

　　A.穩(wěn)定巖體

　　B.不穩(wěn)定巖體

　　C.地基巖體

　　D.邊坡巖體

　　E.地下工程圍巖

　　【答案】CDE

　　【解析】建設工程通常將工程影響范圍內的巖石綜合體稱為工程巖體。工程巖體有地基巖體、邊坡巖體和地下工程圍巖三類。

　　2.對巖石鉆孔作業(yè)難度和定額影響較大的礦物成分是()�！�2015】

　　A.云母

　　B.長石

　　C.石英

　　D.方解石

　　【答案】C

　　【解析】本題考查的是巖體的結構。巖石中的石英含量越多，鉆孔難度就越大，鉆頭、鉆機等消耗量就越多。

　　3.常見的沉積巖有()�！�2013】

　　A.輝綠巖

　　B.泥巖

　　C.石灰?guī)r

　　D.白云巖

　　E.大理巖

　　【答案】BCD

　　【解析】A輝綠巖屬于巖漿巖，E大理巖屬于變質巖。

　　2.土

　　(1)土的組成

　　土是由顆粒(固相)、水溶液(液相)和氣(氣相)所組成的三相體系。

　　(2)土的結構

　�、賳瘟＝Y構：也稱散粒結構，是碎石(卵石)、礫石類土和砂土等無黏性土的基本結構形式，其對土的工程性質影響主要在于其松密程度。

　�、诩�合體結構：也稱團聚結構或絮凝結構，黏性土特有。

　　(3)土的分類(根據(jù)顆粒大小及含量分類)

　　3.結構面

走向	結構面與水平面交線的方位角，表示結構面在空間延伸的方向。
傾向	垂直走向順傾斜面引出的一條直線與水平面投影的方位角，表示結構面在空 間的傾斜方向。
傾角	是結構面層面與水平面所夾的銳角，表示結構面在空間傾斜角度的大小。

　　4.地質構造

　　(1)水平構造和單斜構造

　　水平構造是未經構造變化的沉積巖層。單斜構造是經過構造變動的巖層。

　　(2)褶皺構造

　　①概念：組成地殼的巖層受構造力的強烈作用，使巖層形成一系列波狀彎曲而未喪失其連續(xù)性的構造，是巖層產生的塑性變形。其中一個彎曲稱為褶曲。

　　②褶曲的基本形態(tài)

背斜	上拱彎曲，當?shù)孛媸艿絼兾g，較老巖層出現(xiàn)在褶曲的軸部，從軸部向兩翼依次出現(xiàn)的是較新巖層。（中間老兩邊新）
向斜	下凹彎曲，當?shù)孛媸艿絼兾g，在褶曲軸部露出的是較新巖層，向兩翼一次出現(xiàn)較老巖層。（中間新兩邊老）

　　③工程在褶曲的翼部遇到的基本上是單斜構造，對建筑物的地基一般沒有特殊不良的影響。傾斜巖層的產狀與路線或隧道軸線走向的關系問題需要根據(jù)具體情況進行分析：

深路塹和高邊坡	有利	路線垂直巖層走向 路線與巖層走向平行但巖層傾向與邊坡傾向相反
	不利	路線走向與巖層的走向平行，邊坡與巖層的傾向一致
	最不利	路線與巖層走向平行，巖層傾向與路基邊坡一致，邊坡的傾角大于巖層的傾角
隧道工程	有利	一般選線從褶曲的翼部通過是比較有利的
	不利	在褶曲構造的軸部，應力作用最集中，容易遇到工程地質問題

　　(3)斷裂構造

　�、倭严�

裂隙	構造裂縫	張性裂隙：主要發(fā)育在背斜和向斜的軸部
		扭（剪）性裂隙：一般出現(xiàn)在褶曲的翼部和斷層附近
	非構造裂縫	裂隙分布零亂，沒有規(guī)律性

　　巖體中的裂隙，在工程上除有利于開挖外，對巖體的強度和穩(wěn)定性均有不利的影響。

　�、跀鄬�

斷層	正斷層 （上下下上）	上盤沿斷層面相對下降，下盤相對上升的斷層 受水平張應力或垂直作用力
	逆斷層 （上上下下）	上盤沿斷層面相對上升，下盤相對下降的斷層 受到水平方向強烈擠壓力的作用
	平推斷層	兩盤沿斷層面發(fā)生相對水平位移的斷層 水平扭應力作用

　　(二)巖體結構特征

　　1.結構體特征

　　2.巖體結構類型

整體塊狀結構	較理想的各類工程建筑地基、邊坡巖體及地下工程圍巖
層狀結構	①沿層面方向的抗剪強度明顯比垂直層面方向的更低 ②結構面傾向坡外時要比傾向坡里時的工程地質性質差得多（傾向坡里好）
碎裂結構	變形模量、承載能力均不高，工程地質性質較差
散體結構	屬于碎石土類

　　4.褶皺構造是()�！�2013】

　　A.巖層受構造力作用形成一系列波狀彎曲且未喪失連續(xù)性的構造

　　B.巖層受構造力作用形成一系列波狀彎曲而喪失連續(xù)性的構造

　　C.巖層受水平擠壓力作用形成一系列波狀彎曲而喪失連續(xù)性的構造

　　D.巖層受垂直力作用形成一系列波狀彎曲而喪失連續(xù)性的構造

　　【答案】A

　　【解析】褶皺構造是組成地殼的巖層，受構造力的強烈作用，使巖層形成一系列波狀彎曲而未喪失其連續(xù)性的構造，它是巖層產生的塑性變形。

　　5.隧道選線應盡可能避開()�！�2014】

　　A.褶皺核部

　　B.褶皺兩側

　　C.與巖層走向垂直

　　D.與裂縫垂直

　　【答案】A

　　【解析】褶皺劇烈地區(qū)，一般斷裂也很發(fā)育，特別是褶皺核部巖層完整性最差。在背斜核部，巖層呈上拱形，巖層雖破碎，但像石砌的拱形結構，能將上覆巖層的荷重傳遞至兩側巖體中，有利于洞頂?shù)姆�(wěn)定。向斜核部巖層呈倒拱形，頂部被張裂隙切割的巖塊上窄下寬，易于塌落。另外，向斜核部往往是承壓水儲存的場所，地下工程開挖時地下水會突然涌人洞室，因此，向斜核部不宜修建地下工程。