导图社区 工程地质
一级造价工程师工程计量与技术第一章工程地质知识点总结 ，包括岩体特征、地下水、常见工程地质问题及处理方法等内容。
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第一章工程地质
第一节岩体特征
地基岩体、边坡岩体、地下工程围岩
岩体的结构
岩石
岩石性质
取决于岩石或土 结构面
物理性质
颜色
自色
可以作为鉴别矿物的特征
他色
假色
鉴定矿物成分和结构
光泽
鉴定矿物风化程度
硬度
子主题
鉴定款物类别
滑膏甲解萤灰小 璃长钢英黄玉刚
岩石成因及类型
岩浆岩（火成岩）
喷出岩
呈原生孔隙和节理发育，产状不规则、厚度变化大，岩性很不均匀，强度低，透水性强，抗风能力差
流纹岩、粗面岩、安山岩、玄武岩、火山碎岩
侵入岩
深成岩
中粗粒结构，致密坚硬，孔隙率小，透水性弱、抗水性强，理想型建筑基础
花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩
浅成岩
颗粒细小，岩性不均一，节理发育，岩石破碎，风化腐蚀严重，透水性增大
花岗斑岩，闪长玢岩，辉绿岩，脉岩
沉积岩（水成岩）
常温条件下，风化搬运沉积和成岩 形成的 层状岩石
碎屑结构、泥质结构、晶粒结构、生物结构
常见的构造 ：层理构造、层面构造、结核、生物成因构造
碎屑岩类
砾岩、砂岩、粉砂岩
粘土岩类
泥岩、页岩
化学岩类及生物学岩类
石灰岩、白云岩、泥灰岩
变质岩
主要结构
变余结构
变晶结构
碎裂结构
构造
板状构造
千枚构造
薄板状
片状构造
片麻构造
块状构造
大理岩
碱性材料 抗风化差
石英岩
酸性材料 室内外都可用
标注
土
土的组成
固液气 三相体系
原生矿物、不溶于水的次生矿物、可溶盐类及易分解的矿物、有机质
土的结构
单粒结构
碎石 （卵石） 砾石类土 砂土 等无粘性土
集合体结构
粘性土
不均匀性
层理
夹层
透镜体
组成颗粒大小悬殊
裂隙特征与发育程度
决定勘探、取样或原位测试布置方案和数量的重要因素之一
土的分类
有机含量分类
无机土
有机质土
泥炭质土
泥炭
颗粒配级和塑性指数
碎石土
粒径＞2MM 颗粒含量＞50%
砂土
粒径＞2MM 颗粒含量不超过50% 且 粒径大于0.075MM 颗粒含量超过 50%
粉土
粒径大于0.075颗粒含量不超过50% 且塑性指数 ≤10
黏性土
塑性指数＞10
粉质黏土 黏土
地质成因分类
残积土
坡积土
洪积土
冲积土
淤积土
冰积土
风积土
颗粒大小和含量
巨粒土
粗粒土
细粒土
概要
结构面
层面、节理、裂隙、裂缝、断层
产状三要素 走向 倾向 倾角
地质构造
水平构造和单斜构造
水平 仍保留 形成时原始水平产状构造
单斜 同一个方向倾斜的构造
褶皱构造
一系列波状弯曲而为失去连续性 塑性变形
背老向新
断裂构造
裂隙（节理）
有利于开挖 间距0.2-0.4-1 裂隙宽度1-3-5
裂隙率
裂隙面积与岩石总面积的百分比 越大越发育
构造裂隙
张性裂隙
背斜和向斜轴部
扭剪性裂隙
轴曲翼部和断层附近
非构造裂隙
风化裂隙
断层
断层面和破碎带
断距
断盘
断层线
岩体结构类型
整体块状结构
最理想的选择
层状结构
建筑地基时 一般均能满足要求
散体结构
岩体力学特性
岩体的变形特征
结构面变形
结构体变形
变形摸量 弹性模量
不同岩体具有不同的流变特性
蠕变
应力一定 变形随时间增加而增加
松弛
变形保持一定 应力随时间增加而减小
岩体的强度性质
由结构面和岩体共同决定
谁弱谁主导
岩体的工程地质性质
岩石的工程地质性质
岩石的物理力学性质
重量
比重
同体积水在4℃
一般介于2.4-3.3
重度（容重）
重度大---结构致密 孔隙性小 强度稳定性高
孔隙性
孔隙的体积与岩石体积之比
吸水性
岩石的吸水重量与同体积干燥岩石重量的比
软化性
数值越小 受水的作用越大
抗冻性
岩石的主要力学性质
岩石的变形
弹性模量越大 变形越小
泊桑比越大 横向变形越大
不是常数 一定条件下的平均值
岩石的强度
抗压强度
抗剪强度
10%-40%
评价岩石稳定性指标
抗拉强度
2%-16%
岩石的分级
Ⅰ~Ⅳ 为土
土分为 一 二 三 四类
5~16为岩石
岩石分为 松石 次坚石 普坚石 特坚石
土体的工程地质性质
土的物理力学性质
主要性能参数
土的含水量
土中水的重量和干土粒之比
土的饱和度
Sr<50% 稍湿状态 Sr=50~80% 很湿状态 Sr>80% 饱水状态
土的孔隙比
评价密实程度
小于0.6 密实低压缩性土
大于1.0 疏松的高压缩性土
土的孔隙率
土的塑性指数和液性指数
无黏性土
碎石土 和 砂土
粉土属于砂土和黏性土的过度
缩限
塑限
液限
土的力学性质
土的压缩性
土的抗剪强度
特殊土的主要性质
软土
泛指淤泥和淤泥质土
天然孔隙比大于1
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
湿陷性黄土
孔隙比在1.0左右
含水量小 原生黄土和次生黄土
红黏土
孔隙比在1.4-1.7 最高为2.0
膨胀土
孔隙比小 0.5-0.8
一般被误认为工程性能较好的土
填土
素填土
10年的黏性土
5年的粉土
2年的砂土
杂填土
冲填土
结构面的工程地质性质
结构面的物理力学性质
产状
延续性
结构面的分级
Ⅰ级
大断层或区域性断层
Ⅱ级
延伸长而宽度不大的区域性地质界面
Ⅲ级
长度数十米至数百米的断层，区域性节理、延伸较好的层面或层间错动
有控制意义的边界条件 直接威胁工程按期稳定性
Ⅳ级
延伸较差的节理、层面、次生裂隙、小断层及较发育的片理、劈理面
Ⅴ级
微结构面
地震的震级与烈度
地震震源
体波
纵波
质点振动方向月震波传播方向一致 周期短 振幅小 速度快
横波
与震波传播方向垂直 周期长 振幅大 速度慢
面波
速度最慢
地震震级
轻震
微震
强震
烈震
大灾震
10MM 4级地震
地震烈度
遭受一次地震的破坏程度
分类
基本烈度
一个地区最大的地震烈度
建筑场地烈度
小区域烈度
设计烈度
第二节 地下水
地下水的类型
包气带水
季节性存在
补给区与分布区一致
渗入成因 局部凝结成因
潜水
承压水
补给区与分布区不一致
向斜 和 盆地
渗入成因或海洋成因
埋藏条件
孔隙水
裂隙水
风化裂隙水
有明显的季节交替性 常以泉水的的形式
成岩裂隙水
多呈层状 一定范围内连通
构造裂隙水
层状构造裂隙水
密集 均匀且相互连通的张开性裂隙水
脉状构造裂隙水
不连续 不连通 的张开性的构造裂隙
岩溶水
含水层的孔隙性质
第三节 常见工程地质问题及处理方法
特殊地基
松散、软弱土层
松散土层
承载力不足
挖除
固结灌浆、预制桩或灌注桩、地下连续墙或沉井加固
不满住抗渗
灌水泥浆或水泥黏土浆
地下连续墙
边坡不稳定
混泥土护面 或 打土钉支护
软弱土层
浅层挖除
深层
振冲置换
风化、破碎岩层
地基
浅层 挖除
深层 水泥灌浆加固或防渗
边坡
喷混凝土或挂网喷混凝土护面
必要时 配合灌浆和锚杆加固
甚至（不常用）砌体 混凝土和钢筋混凝土等格构方式
地下工程围岩
支撑
由柱体、钢管排架 发展为 钢筋或型钢拱架
支护
喷混凝土 挂网混凝土 随机锚杆和系统锚杆
衬砌
混凝土和钢筋混凝土 钢板
断层、泥化软弱夹层
浅埋 尽可能的清除回填
深埋 灌水泥浆
软弱夹层
深埋 无影响
锚杆 抗滑桩 预应力锚杆
上方截水 下方排水
经过论证 上部刷方减重
坡脚 挡土墙、抗滑桩
岩溶与土洞
塌陷浅埋
挖填方式法、跨越法、充填法、垫层法
深埋溶（土）洞
注浆法、桩基法、充填法
落水洞及浅埋的溶沟槽
跨越法 充填法
地下水
对土体和岩体的软化
地基沉降
流沙和潜蚀
流沙
轻微流沙
中等流沙
粉细沙堆 渗水沟纹
严重流沙
开水般
处理方法
常用
人工降低地下水位
打板桩
特殊
化学加固法
爆炸法
加重法
突然出现严重流
扔大石块
潜蚀
机械潜蚀
渗透流水力坡度小于临界水力坡度
如果大于则为流沙
化学潜蚀
堵截地表水流入土层
阻止地下水在土层中流动
设置反滤层
改良土的性质
减小水流速度及水力坡度
地下水的浮托作用
基础位于 粉土 砂土 碎石土和节理裂隙发育的岩石地基上 水位100%计算浮托力
节理不发育的 50% 计算
黏性土地基上 浮托力难以计算 实际经验考虑
承压水对基坑的作用
有承压水时 应进行坑底突涌验算
水平封底隔渗或钻孔减压
地下水对钢筋混凝土的腐蚀
边坡稳定
影响边坡稳定的因素
内在因素
岩土性质、地质构造、岩土结构、地应力等 主要作用
外在因素
地表水和地下水作用、地震、风化作用、人工挖掘、爆破以及工程荷载
地貌条件
崩塌现象 坡度大于60°
地层岩性
深层侵入岩、厚层坚硬的沉积岩及片麻岩、石英岩 一般稳定
易形成直立边坡崩塌
黏土质页岩、泥岩、煤层、泥灰岩、石膏等夹层的沉积岩边坡
顺层滑动 或因下部蠕动造成上部坍塌
千枚岩、板岩及片岩
蠕动变形现象 顺层滑坡
黄土
崩塌塌滑现象
崩塌堆积、坡积及残积层地区
滑坡
防治措施
防渗和排水
削坡
支挡建筑
锚固措施
预应力锚杆
适用于加固岩体边坡和不稳定岩块
锚固桩（抗滑桩）
浅层或中厚层的滑坡体
桩径 1-3m 滑动面以下1/4-1/3
围岩稳定
地下工程位置的选择的影响因素
地形条件
隧道洞口 下陡上缓
岩性条件
凝灰岩 黏土岩 页岩 胶结不好的砂砾岩 千枚岩 片岩 不宜与大型的地下工程
地质构造条件
褶皱
背斜核部 有利于洞顶的稳定
避开核部 走褶皱两侧
断裂
岩层产状
地应力
初始应力状态 决定围岩应力重分布的主要因素
围岩的工程地质分析
破环判据
抗压强度和抗拉强度 是否适应围岩应力
抗剪强度是否适应围岩剪应力
破坏形式
脆性破裂
弹性应变 突然卸荷
块体滑移
块状结构围岩常见破坏形式
岩层的弯曲折断
岩体变形失稳的主要表现形式
碎裂结构在张力和振动力作用下
洞顶崩落
边墙滑塌、坍塌
有夹泥时 大规模塌方
不及时支护 冒顶
强烈风化、强烈构造破碎
提高围岩的稳定性措施
支撑与衬砌
临时性措施
永久性结构
喷锚支护
喷混凝土的优点
紧跟工作忙 速度快 缩短开挖和支护时间
提高岩体的整体性
起到承载拱的作用
各类围岩的具体处理方法
坚硬的整体围岩
防止表面风化
喷混凝土3-5CM
出现拉应力 锚杆稳定
块状围岩
防止个别危石掉落
出现滑动 锚杆加固
层状围岩
锚杆支护为主要手段
软弱围岩
立即喷混泥土
然后打锚杆
有时还要加钢筋网
第四节工程地质对工程建设的影响
工程地质对工程选址的影响
考虑地质缺陷
中小型
工程建设一定影响范围内的问题
大型建筑
区域性地质构造
特殊重要工业
地下工程
区域稳定性
道路选线
工程地质对建筑结构的影响
建筑结构选型
建筑材料选择
基础选型
结构尺寸
钢筋配置
工程地质对工程造价的影响
选择工程地质有利的路线
勘察资料的准确性
特殊不良工程地质的认识性
