建设工程技术与计量(土建)知识点一

第一章工程地质

[掌握]:

考点一、岩体的结构

岩石的主要矿物——物理性质是鉴别矿物的主要依据。

颜色——矿物最明显、最直观的物理性质——自色(具有鉴定意义)、他色。光泽——金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽。

硬度——10个标准等级(滑石——金刚石)

岩石成因类型及其特征

岩浆岩(火成岩)——

ü侵入岩

•深成岩——深度大于5km——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——花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩•浅成岩——深度小于5km——颗粒细小，岩石强度高，不易风化，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——花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿岩、脉岩。

ü喷出岩——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，抗风能力差——流纹岩、粗面岩、安山岩、玄武岩、火山碎屑岩。

沉积岩(水成岩)——经风化、搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石。如碎屑岩(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)等。

变质岩——原有的岩浆岩或沉积岩，由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变，使原来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化所形成的新的岩石。如大理岩、石英岩等。

土 xz——颗粒(固相)、水溶液(液相)、气(气相)

单粒结构——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。

集合体结构——黏性土所特有。黏性土组成颗粒细小，表面能大，颗粒带电，沉积过程中粒间引力大于重力，并形成结合水膜连接，使之在水中不能以单个颗粒沉积下来，而是凝聚成较复杂的集合体进行沉积。

土的分类

•有机含量——无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭

•颗粒级配和塑性指数——

碎石土：粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土

砂土：粒径大于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：粒径大于0.075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;

考点二、地质构造

1.水平构造、单斜构造

岩层产状的三个要素——走向、倾向、倾角

2.褶皱构造

波状弯曲而未丧失其连续性的构造，它是岩层产生的塑性变形。

绝大多数褶皱是在水平挤压力作用下形成的，但也有少数是在垂直力或力偶作用下形成的。

褶皱在层状岩层中最明显，在块状岩体中则很难见到。

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，尤其是

隧道工程——在褶曲构造的轴部，岩层倾向发生显著变化，应力作用最集中，容易遇到工程地质问题。例如，由于岩层破碎而产生的岩体稳定问题和向斜轴部地下水的问题。一般选线从褶曲的翼部通过是比较有利的。

岩体中的裂隙，在工程上除有利于开挖外

破坏整体性，促进风化速度，增强透水性，进而使岩体的强度和稳定性降低。

裂隙主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时，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。

断层

断层要素——断层面和破碎带、断层线、断盘、断距

断层类型——正断层、逆断层、平推断层。

断层对工程建设的影响

ü公路工程路线布局，应尽量避开大的断层破碎带。

ü当隧道轴线与断层走向平行时，应尽量避免与断层破碎带接触。

考点三、岩体结构特征

1.整体块状结构

结构面稀疏、延展性差、结构体块度大且常为硬质岩石，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、承载能力与抗滑能力均较高，抗风化能力一般也较强。

较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体及洞室围岩。

2.层状结构。

作为工程建筑地基时，其变形模量和承载能力一般均满足要求。

但当结构面结合力不强，有时又有层间错动面或软弱夹层存在，则其强度和变形特性均具有各向异性特点

一般沿层面方向的抗剪强度明显比垂直层面方向的更低

作为边坡岩体时，结构面倾向坡外比倾向坡里的工程地质性质差得多。

3.碎裂结构。层状碎裂结构和碎裂结构岩体变形模量、承载能力均不高，工程地质性质较差。

4.散体结构。岩体节理、裂隙很发育，岩体十分破碎，岩石手捏即碎，属于碎石土类，可按碎石土类考虑。

考点四、岩体力学特征

1.岩体的变形特征——结构面变形、结构体变形。

一般建筑物的荷载远达不到岩体的极限强度值。设计人员所关心的主要是岩体的变形特性——岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的。

岩体的流变特征——岩石和岩体均具有流变性。

有些工程建筑的失事，往往不是因为荷载过高，而是在应力较低的情况下岩体产生了蠕变。

2.岩体的强度特征

一般情况下，岩体的强度既不等于岩块岩石的强度，也不等于结构面的强度，而是二者共同影响表现出来的强度。

如当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，可以岩石的强度代替岩体强度; 如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。

考点五、土的工程性质

土的饱和度——土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比，饱和度Sr越大，表明土孔隙中充水愈多。Sr<50%是稍湿状态，Sr在50%～80%之间是很湿状态，Sr>80%是饱水状态。

土的孔隙比——土中孔隙体积与土粒体积之比，反映天然土层的密实程度，一般孔隙比小于0.6的是密实的低压缩性土，大于1.0的土是疏松的高压缩性土。

无黏性土——碎石土和砂土——紧密状态是判定其工程性质的重要指标。

黏性土——颗粒小于粉砂的——工程性质受含水量的影响特别大。

含水量

稠度——黏性土因含水量变化而表现出的各种不同物理状态

黏性土的界限含水量——缩限、塑限和液限。

塑性指数——液限和塑限的差值——表示黏性土处在可塑状态的含水量变化范围。塑性指数愈大，可塑性就愈强

液限指数——黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比——液限指数愈大，土质愈软。

特殊土的工程性质

软土(淤泥及淤泥质土)——具有高含水量、高孔隙性、低渗透性、高压缩性、低抗剪强度、较显著的触变性和蠕变性等特性。

湿陷性黄土——在天然含水量时一般呈坚硬或硬塑状态，具有较高的强度和低的或中等偏低的压缩性，但遇水浸湿后，强度迅速降低，有的即使在其自重作用下也会发生剧烈的沉陷(自重湿陷性黄土)。

红黏土——通常呈现较高的强度和较低的压缩性，不具有湿陷性。由于塑性很高，所以尽管天然含水量高，一般仍处于坚硬或硬可塑状态，甚至饱水的红黏土也是坚硬状态的

膨胀土——含有大量的强亲水性黏土矿物成分，具有显著的吸水膨胀和失水收缩，且胀缩变形往复可逆。

填土——分为素填土、杂填土、冲填土。

ü素填土——堆填时间超过10年的黏性土、超过5年的粉土、超过2年的砂土，均具有一定的密实度和强度，可以作为一般建筑物的天然地基。素填土地基具有不均匀性，防止建筑物不均匀沉降是填土地基的关键;

ü杂填土——

•生活垃圾和腐蚀性及易变性工业废料为主要成分的杂填土，一般不宜作为建筑物地基。