造价技术与计量土建精讲班第2讲第一章第一节岩体的特征二Word下载.docx

造价技术与计量土建精讲班第2讲第一章第一节岩体的特征二Word下载.docx

《造价技术与计量土建精讲班第2讲第一章第一节岩体的特征二Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《造价技术与计量土建精讲班第2讲第一章第一节岩体的特征二Word下载.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

发育程度等级

基本特征

附注

裂隙不发育

裂隙1～2组，规则，构造型，间距在1m以上，多为密闭裂隙。

岩体被切割成巨块状。

对基础工程无影响，在不含水且无其他不良因素时，对岩体稳定性影响不大

裂隙较发育

裂隙2～3组，呈X型，较规则，以构造型为主，多数间距大于0.4m，多为密闭裂隙，少有填充物。

岩体被切割成大块状

对基础工程影响不大，对其他工程可能产生相当影响

裂隙发育

裂隙3组以上，不规则，以构造型或风化型为主，多数间距小于0.4m，大部分为张开裂隙，部分有填充物。

岩体被切割成小块状

对工程建筑物可能产生很大影响

裂隙很发育

裂隙3组以上，杂乱，以风化型和构造型为主，多数间距小于0.2m，以张开裂隙为主，一般均有填充物。

岩体被切割成碎石状

对工程建筑物产生严重影响

注：

裂隙宽度：

密闭裂隙<

lmm;

微张裂隙为1～3mm;

张开裂隙为3～5mm;

宽张裂隙>

5mm

2）构造裂隙。

它在空间分布上具有一定的规律性。

可将构造裂隙分为张性裂隙和扭（剪）性裂隙。

张性裂隙主要发育在背斜和向斜的轴部，裂隙张开较宽，断裂面粗糙，一般很少有擦痕，裂隙间距较大且分布不匀，沿走向和倾向都延伸不远；

扭（剪）性裂隙，多是平直闭合的裂隙，分布较密、走向稳定，延伸较深、较远，裂隙面光滑，常有擦痕，一般出现在褶曲的翼部和断层附近。

3）非构造裂隙

具有普遍意义的是风化裂隙，其主要发育在岩体靠近地面的部分。

裂隙分布零乱，没有规律性，使岩石多成碎块，沿裂隙面岩石的结构和矿物成分也有明显变化。

4）岩体中的裂隙优缺点

优点：

有利于开挖

缺点：

对岩体的强度和稳定性均有不利的影响。

当裂隙主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时，不论岩体的产状如何，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；

【例题】对工程建筑物可能产生很大影响的裂隙发育情况是（）

A.不发育

B.较发育

C.发育

D.很发育

【答案】C

【解析】A--对基础工程无影响，在不含水且无其他不良因素时，对岩体稳定性影响不大;

B--对基础工程影响不大，对其他工程可能产生相当影响;

C--对工程建筑物可能产生很大影响;

D--对工程建筑物产生严重影响;

2）断层。

记住：

四个断层名称；

三个基本类型；

（1）断层要素

①断层面和破碎带。

其产状可以通过断层面的走向、倾向和倾角来表示。

②断层线。

是断层面与地面的交线，表示断层的延伸方向。

③断盘。

当断层面倾斜时，位于断层面上部的称为上盘，位于断层面下部的称为下盘。

若断层面直立则无上下盘之分。

④断距。

岩层原来相连的两点，沿断层面错开的距离称为总断距，其水平分量称为水平断距，垂直分量称为垂直断距。

（2）断层基本类型

①正断层。

是上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。

②逆断层。

断层线的方向常和岩层走向或褶皱轴的方向近于一致，和压应力作用的方向垂直。

③平推断层。

这种断层的破碎带一般较窄，沿断层面常有近水平的擦痕。

（二）岩体结构特征

1．结构体特征

结构体的形状与岩层产状之间有一定的关系，如平缓产状的层状岩体中，常将岩体切割成方块体、三角形柱体等。

在陡立的岩层地区，往往形成块体、锥形体和各种柱体。

2．岩体结构类型

岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构。

（1）整体块状结构。

整体强度高。

是较理想的各类工程岩体。

（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能满足要求。

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。

这类岩体作为边坡岩体时，结构面倾向坡外时要比倾向坡里时的工程地质性质差得多。

（3）碎裂结构

镶嵌结构岩体为硬质岩石，具有较高的变形模量和承载能力，工程地质性能尚好。

而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。

属于碎石土类，可按碎石土类考虑。

二、岩体的力学特性

岩体的力学特征主要是岩体的变形、流变和强度特征。

（1）岩体的变形特征。

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。

（2）岩体的流变特征。

一般有蠕变和松弛两种表现形式。

岩石和岩体均具有流变性。

（3）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，而是两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。

二、岩体的工程地质性质

（一）岩石的工程地质性质

1、岩石的物理力学性质

l。

重量

在相同条件下的同一种岩石，重度大就说明岩石的结构致密、孔隙性小，岩石的强度和稳定性较高。

2．孔隙性

岩石的空隙性用空隙度表示，反映岩石中各种空隙的发育程度。

空隙度（%）=岩石中各种空隙的总体积/岩石的总体积

岩石空隙度的大小，主要取决于岩石的结构和构造，同时也受外力因素的影响。

未受风化和构造作用侵入岩其空隙度一般是很小的，而砾岩、砂岩等一些沉积类的岩石，则经常具有较大的空隙度。

3、吸水性

岩石的吸水性一般用吸水率表示

吸水率=岩石的吸水重量/同体积干燥岩石重量

岩石的吸水率与岩石孔隙度的大小、孔隙张开程度有关。

岩石的吸水率大，则水对岩石颗粒间结合物的浸润、软化作用就强，岩石强度和稳定性受水作用的影响也就越大。

4．软化性

用软化系数作为岩石软化性的指标

软化系数=岩石饱和状态下的极限抗压强度/风干状态下极限抗压强度

软化系数越小，表示岩石的强度和稳定性受水作用的影响越大

未受风化作用的岩浆岩，软化系数大都接近于1，是弱软化的岩石，其抗水、抗风化和抗冻性强。

软化系数小于0．75的岩石，是软化性较强的岩石，工程性质比较差。

5．抗冻性

用岩石在抗冻试验前后抗压强度的降低率表示。

岩石抵抗孔隙中的水结冰时体积膨胀的能力。

抗压强度降低率小于25％的岩石，认为是抗冻的；

大于25％的岩石，认为是非抗冻的。

在高寒冰冻地区，抗冻性是评价岩石工程性质的一个重要指标。

（2）岩石主要力学性质

1）岩石的变形

岩石在弹性变形范围内用弹性模量和泊松比两个指标表示。

弹性模量越大，岩石抵抗变形的能力越强。

泊松比是横向应变与纵向应变的比。

泊松比越大，表示岩石受力作用后的横向变形越大。

通常所提供的弹性模量和泊松比，只是在一定条件下的平均值。

2）岩石的强度：

抗压强度。

在数值上等于岩石受压达到破坏时的极限应力。

岩石的抗压强度相差很大。

抗拉强度。

岩石的抗拉强度远小于抗压强度。

抗剪强度。

抗剪强度是沿岩石裂隙或软弱面等发生剪切滑动时的指标，其强度远远低于抗剪断强度。

三项强度中，岩石的抗压强度最高，抗剪强度居中，抗拉强度最小。

岩石越坚硬，其值相差越大，软弱岩石的差别较小。

抗剪强度约为抗压强度的10％～40％，抗拉强度仅是抗压强度的2％～16％。

岩石的抗压强度和抗剪强度，是评价岩石（岩体）稳定性的主要指标。

2．岩石的分级

鉴于土和岩石的物理力学性质和开挖施工的难度，由松软至坚实共分为16级，分别以I-XⅥ表示，其中I～Ⅳ的4级为土，V～XⅥ的12级为岩石。

土分为一、二、三、四类，岩石分为松石、次坚石、普坚石、特坚石四类。

（二）土体的工程地质性质

1．土的物理力学性质

（1）土的主要性能参数

1）土的孔隙比

土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比，反映天然土层的密实程度，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。

2）土的饱和度

土的饱和度（Sr）=土中被水充满的孔隙体积/孔隙总体积。

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。

3）土的孔隙率

土的孔隙率=土的孔隙体积/土的体积

4）土的塑性指数和液性指数

碎石土和砂土为无黏性土，紧密状态是判定其工程性质的重要指标。

颗粒小于粉砂的是黏性土，黏性土因含水量变化而表现出的各种不同物理状态（固态、塑态、流态），称为土的稠度。

黏性土的界限含水量，有缩限、塑限和液限。

缩限：

半固态黏性土随水分蒸发体积逐渐缩小，直到体积不再缩小时的界限含水量叫缩限

塑限，体积不再随水分蒸发而缩小的状态为固态。

半固态黏性土随含水量增加转到可塑状态的界限含水量叫塑限，也称塑性下限。

液限：

由可塑状态转到流塑、流动状态的界限含水量叫液限。

塑性指数=（液限-塑限），它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-塑限）/塑性指数。

液限指数愈大，土质愈软。

（2）土的力学性质

1）土的压缩性

透水性大的饱和无黏性土，其压缩过程在短时间内就可以结束。

黏性土的透水性低，其压缩稳定所需的时间要比砂土长得多。

（2）抗剪强度

土对剪切破坏的极限抗力称为土的抗剪强度。

2．特殊土的主要工程性质

（1）软土

具有高含水量、高孔隙性、低渗透性、高压缩性、低一抗剪强度、较显著的触变性和蠕变性等特性。

（2）湿陷性黄土

1）黄土孔隙比大，具有垂直节理，常呈现直立的天然边坡。

黄土按其成因可分为原生黄土和次生黄土。

2）凡天然黄土在上覆土的自重压力作用下，或在上覆土的自重压力与附加压力共同作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著下沉的，称为湿陷性黄土，否则，称为非湿陷性黄土。

分析、判别黄土是否属于湿陷性的、其湿陷性强弱程度以及地基湿陷类型和湿陷等级，是黄土地区工程勘察与评价的核心问题。

3）黄土形成年代愈久，由于盐分溶滤较充分，固结成岩程度大，大孔结构退化，土质愈趋密实，强度高而压缩性小，湿陷性减弱甚至不具湿陷性。

形成年代愈短，其特性相反。

4）湿陷性黄土一般分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土两种类型，

5）自重湿陷性黄土的表现

在自重湿陷性黄土地区修筑渠道，初次放水时就可能产生地面下沉，两岸出现与渠道平行的裂缝。

管道漏水后由于自重湿陷可能导致管道折断。

路基受水后由于自重湿陷而发生局部严重坍塌。

（3）红黏土

1）红黏土一般呈褐色、棕红等颜色，液限大于50%.液限大于45%的坡、洪积黏土，称为次生红黏土，在相同物理指标情况下，其力学性能低于红黏土。

2）红黏土的一般特点是天然含水量高，一般呈现较高的强度和较低的压缩性；

不具有湿陷性。

由于塑限很高，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。

（4）膨胀土

1）膨胀土多分布于Ⅱ级以上的河谷阶地或山前丘陵地区，个别处于I级阶地。

在天然条件下，一般处于硬塑或坚硬状态，强度较高，压缩性较低，一般易被误认为工程性能较好的土。

2）膨胀土建筑场地与地基的评价，应分析和计算膨胀土建筑场地和地基的胀缩变形量、强度和稳定性。

（5）填土

①素填土

a.素填土的工程性质取决于它的密实性和均匀性。

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。

b.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。

②杂填土

a.以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；

b.在利用杂填土作为地基时，应注意其不均匀性、工程性质随堆填时间而变化、含腐殖质及水化物等问题。

③冲填土

冲填土含水量大，透水性较弱，排水固结差，一般呈软塑或流塑状态，比同类自然沉积饱和土的强度低、压缩性高。