第1讲造价土建1v1基础班专题一岩体的特征一.docx

第1讲造价土建1v1基础班专题一岩体的特征一.docx

《第1讲造价土建1v1基础班专题一岩体的特征一.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1讲造价土建1v1基础班专题一岩体的特征一.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第1讲造价土建1v1基础班专题一岩体的特征一

（2）土的结构和构造

①单粒结构：

也称散粒结构，是碎石（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。

②集合体结构：

也称团聚结构或絮凝结构，黏性土所特有。

整个土体构成上的不均匀性包括：

层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小悬殊及裂隙特征与发育程度等。

这种构成上的不均匀性是由于土的矿物成分及结构变化所造成的。

一般土体的构造在水平方向或竖直方向变化往往较大，受成因控制。

（3）土的分类

①根据颗粒级配和塑性指数分类

分为碎石土、砂土、粉土（塑性指数≤10）和黏性土（塑性指数＞10）。

②根据颗粒大小及含量分类

4.【2016年真题】粘性土的塑性指数（）。

A.＞2

B.＜2

C.≥10

D.≤10

【答案】C

【解析】黏性土是塑性指数大于10的土。

黏性土分为粉质黏土和黏土；粉土是粒径大于0.075的颗粒不超过全重50%，且塑性指数小于或等于10的土。

3.结构面

（1）结构面的产状由走向、倾向和倾角三个要素表示。

走向

结构面在空间延伸的方向

倾向

结构面在空间的倾斜方向

倾角

结构面在空间倾斜角度的大小

（2）节理组数的多少决定了岩石的块体大小及岩体的结构类型。

等级

特征

不发育

1～2组规则节理，一般延伸长度<3m，多闭合、无充填

较发育

2～3组规则节理，延伸长度<10m，多闭合、无充填或有方解石等细脉，少量有岩粉或碎屑充填

发育

一般规则节理多于3组，或有较多不规则裂隙，延伸长度不均匀，多数超过10m，风化者多张开、夹泥

很发育

规则节理多于3组，并有很多不规则裂隙，杂乱无章，裂隙多张开、夹泥，并有延伸较长的大裂隙

【精简】

等级

特征

规则节理数

延伸长度

闭合填充情况

不发育

1～2组

<3m

多闭合、无充填

较发育

2～3组

<10m

多闭合、无充填

（或细脉、岩粉碎屑填充）

发育

＞3组

（较多不规则裂隙）

多数超过10m

张开、夹泥

很发育

＞3组

（很多不规则裂隙）

延伸较长

4.地质构造

（1）水平构造和单斜构造

（2）褶皱构造

①概念

组成地壳的岩层受构造力（水平挤压力、垂直力、力偶）的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，是岩层产生的塑性变形。

其中一个弯曲称为褶曲。

②褶曲的基本形态

背斜

上拱弯曲，当地面受到剥蚀，较老岩层出现在褶曲的轴部，从轴部向两翼依次出现的是渐新的岩层。

【新老新】

向斜

下凹弯曲，当地面遭受剥蚀，在褶曲轴部出露的是较新的岩层，向两翼依次出露的是较老的岩层。

【老新老】

③工程在褶曲的翼部遇到的基本上是单斜构造，一般对建筑物的地基没有不良的影响。

倾斜岩层的产状与路线或隧道轴线走向的关系问题需要根据具体情况进行分析：

深路堑高边坡

有利

①路线垂直岩层走向。

②路线与岩层走向平行但岩层倾向与边坡倾向相反。

不利

路线走向与岩层的走向平行，边坡与岩层的倾向一致。

最不利

路线与岩层走向平行，岩层倾向与路基边坡一致，边坡的倾角大于（陡于）岩层的倾角。

隧道工程

有利

一般从褶曲的翼部通过是比较有利的。

不利

褶曲构造的轴部，是岩层应力最集中的地方，容易遇到工程地质问题。

（3）断裂构造

①裂隙

5.【2014年真题】某基岩被3组较规则的X型裂隙切割成大块状，多数为构造裂隙，间距0.5m~1.0m，裂隙多密闭少有填充物，此基岩的裂隙对基础工程（）。

A.无影响

B.影响不大

C.影响很大

D.影响很严重

【答案】B

【解析】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，为裂隙较发育，较发育对基础工程影响不大，对其他工程可能产生相当影响，所以正确答案为B。

构造裂缝

张性裂隙：

主要发育在背斜和向斜的轴部。

扭（剪）性裂隙：

一般出现在褶曲的翼部和断层附近。

非构造裂缝

裂隙分布零乱，没有规律性。

岩体中的裂隙，在工程上除有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有不利的影响。

②断层

正断层

（上下下上）

①上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。

②受水平张应力或垂直作用力。

③在构造变动中多垂直于张应力的方向上发生，但也有沿已有的剪节理发生。

逆断层

（上上下下）

①上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。

②受到水平方向强烈挤压力的作用。

③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。

平推断层

①两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。

②受水平扭应力作用。

（二）岩体结构特征

1.结构体特征

2.岩体结构类型

整体块状结构

较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体及地下工程围岩。

层状结构

①沿层面方向的抗剪强度明显比垂直层面方向的更低。

②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【倾向坡里好】。

碎裂结构

变形模量、承载能力均不高，工程地质性质较差。

散体结构

属于碎石土类。

6.【2013年真题】褶皱构造是（）。

A.岩层受构造力作用形成一系列波状弯曲且未丧失连续性的构造

B.岩层受构造力作用形成一系列波状弯曲而丧失连续性的构造

C.岩层受水平挤压力作用形成一系列波状弯曲而丧失连续性的构造

D.岩层受垂直力作用形成一系列波状弯曲而丧失连续性的构造

【答案】A

【解析】褶皱构造是组成地壳的岩层，受构造力的强烈作用，使岩层形成一系列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。

7.【2014年真题】隧道选线应尽可能避开（）。

A.褶皱核部

B.褶皱两侧

C.与岩层走向垂直

D.与裂缝垂直

【答案】A

【解析】褶皱剧烈地区，一般断裂也很发育，特别是褶皱核部岩层完整性最差。

在背斜核部，岩层呈上拱形，岩层虽破碎，但像石砌的拱形结构，能将上覆岩层的荷重传递至两侧岩体中，有利于洞顶的稳定。

向斜核部岩层呈倒拱形，顶部被张裂隙切割的岩块上窄下宽，易于塌落。

另外，向斜核部往往是承压水储存的场所，地下工程开挖时地下水会突然涌入洞室，因此，向斜核部不宜修建地下工程。

8.【2015年真题】岩体中的张性裂隙主要发生在（）。

A.向斜褶皱的轴部

B.向斜褶皱的翼部

C.背斜褶皱的轴部

D.背斜褶皱的翼部

E.软弱夹层中

【答案】AC

【解析】按裂隙的力学性质，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。

9.下盘沿断层面相对下降，这类断层大多是（）。

A.受到水平方向强烈张应力形成的

B.受到水平方向强烈挤压力形成的

C.断层线与褶皱轴的方向基本一致

D.断层线与拉应力作用方向基本垂直

E.断层线与压应力作用方向基本平行

【答案】BC

【解析】逆断层是上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。

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。

二、岩体的力学特性

（一）岩体的变形特征

岩体的变形通常包括结构面变形和结构体变形两个部分。

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。

（二）岩体的强度性质

岩体是由结构面和各种形状岩石块体组成的，所以，其强度同时受二者性质的控制。

①当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，岩石的强度可视为岩体强度；

②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。

10.【2011年真题】工程岩体沿某一结构面产生整体滑动时，其岩体强度完全受控于（）。

A.结构面强度

B.节理的密集性

C.母岩的岩性

D.层间错动幅度

【答案】A

【解析】本题考查的是岩体的力学特性。

如当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，岩石强度可视为岩体强度。

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。

三、岩体的工程地质性质

（一）岩石的工程地质性质

（1）岩石的主要物理性质

重量

①一般用比重和重度两个指标表示。

②岩石重度的大小决定于岩石中矿物的比重、岩石的孔隙性及其含水情况。

③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也较高。

孔隙性

①岩石的孔隙性用孔隙度表示。

②孔隙度=岩石中各种孔隙的总体积/岩石的总体积。

吸水性

①吸水率=岩石的吸水重量/同体积干燥岩石重量。

②与岩石孔隙度的大小、孔隙张开程度有关。

软化性

①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。

②值越小，表示岩石的强度和稳定性受水作用的影响越大。

抗冻性

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）岩石的主要力学性质

①岩石的变形

岩石在弹性变形范围内用弹性模量和泊桑比两个指标表示。

②岩石的强度

抗压强度＞抗剪强度＞抗拉强度，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）稳定性的指标，是对岩石（岩体）的稳定性进行定量分析的依据。

（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土的饱和度：

Sr=土中被水充满的孔隙体积/孔隙总体积

Sr＜50%：

稍湿状态。

Sr=50%～80%：

很湿状态。

Sr＞80%：

饱水状态。

②孔隙比：

土中孔隙体积/土粒体积

孔隙比＜0.6：

密实的低压缩性土。

孔隙比＞1.0：

疏松的高压缩性土。

③土的孔隙率：

土中孔隙体积/土的体积（三相）

塑限

缩限

固态

液限

④土的塑性指数和液性指数

可塑态

半固态

土的含水量

流态

①塑性指数=液限—塑限【塑性指数愈大，可塑性就愈强】

②液性指数=（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：

计算地基沉降量时，必须取得土的压缩性指标。

②土的抗剪强度：

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：

泛指淤泥及淤泥质土。

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。

（2）湿陷性黄土：

分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土。

（3）红黏土：

一般呈现较高的强度和较低的压缩性。

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。

（4）膨胀土：

吸水膨胀，失水收缩，涨缩变形往复可逆。

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。

（5）填土

素填土

（可作为一般建筑物的天然地基）

①堆填时间超过10年的黏性土。

②堆填时间超过5年的粉土。

③堆填时间超过2年的砂土。

杂填土

①建筑垃圾或一般工业废料组成的杂填土处理后可作为一般建筑物地基。

②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不宜做建筑物地基。

冲填土

比同类自然沉积饱和土的强度低、压缩性高。

11.【2012年真题】不宜作为建筑物地基填土的是（）。

A.堆填时间较长的砂土

B.经处理后的建筑垃圾

C.经压实后的生活垃圾

D.经处理后的一般工业废料

【答案】C

【解析】本题考查的是土体的工程地质性质。

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。

主要以建筑垃圾或一般工业废料组成的杂填土，采用适当的措施进行处理后可作为一般建筑物地基。

（三）结构面的工程地质性质

对岩体影响较大的结构面的物理力学性质主要是结构面的产状、延续性和抗剪强度。

结构面的规模是结构面影响工程建设的重要性质。

结构面分为I～V级：

I级：

大断层或区域性断层，控制工程建设地区的稳定性，直接影响工程岩体稳定性。

Ⅱ、Ⅲ级:

往往是对工程岩体力学和对岩体破坏方式有控制意义的边界条件，它们的组合往往构成可能滑移岩体的边界面，直接威胁工程安全稳定性。

Ⅳ级：

Ⅳ结构面主要控制着岩体的结构、完整性和物理力学性质。

V级：

又称微结构面，控制岩块的力学性质。

（四）地震的震级与烈度

1.地震震源

（1）震源：

产生地壳震动的发源地。

（2）震中:

震源在地面上的垂直投影。

震中区受破坏最大。

（3）等震线:

地面上受震动破坏程度相同点的外包线。

（4）地震波

体波

通过地球内部介质传播

纵波

质点振动方向与震波传播方向一致，周期短、振幅小、传播速度快。

横波

质点振动方向与震波传播方向垂直，周期长、振幅大、传播速度较慢。

面波

体波经过反射、折射而沿地面附近传播

面波的传播速度最慢。

2.地震震级

地震是依据释放出来的能量多少来划分震级的。

中国科学院将地震震级分为五级。

微震

轻震

强震

烈震

大灾震

一般无震感

一般有震感

无害强震

有害强震

破坏烈震

大毁坏震

毁灭性地震

震级是以离震中距100km处标准地震仪记录的最大振幅的µm数的对数表示。

10mm→log10000=4（4级）

100mm→log10000=5（5级）

3.地震烈度

地震烈度，是指某一地区的地面和建筑物遭受一次地震破坏的程度。

其不仅与震级有关，还和震源深度，距震中距离以及地震波通过介质条件（岩石性质、地质构造、地下水埋深）等多种因素有关。

基本烈度

代表一个地区的最大地震烈度。

建筑场地烈度

（小区域烈度）

建筑场地内因地质条件、地貌地形条件和水文地质条件的不同而引起的相对基本烈度有所降低或提高的烈度。

设计烈度

对基本烈度的调整。

4.震级与烈度的关系

一般情况下，震级越高、震源越浅、距震中越近，地震烈度就越高。

一次地震只有一个震级，但震中周围地区的破坏程度，随距震中距离的加大而逐渐减小，形成多个不同的地震烈度区，它们由大到小依次分布。

震级与烈度关系表

震级（级）

3以下

3

4

5

6

7

8

8以上

震中烈度（度）

I～Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ～V

Ⅵ～Ⅶ

Ⅶ～Ⅷ

Ⅸ～X

Ⅺ

Ⅻ

12.【2012年真题】关于地震烈度的说法，正确的是（）。

A.地震烈度是按一次地震所释放的能量大小来划分

B.建筑场地烈度是指建筑场地内的最大地震烈度

C.设计烈度需根据建筑物的要求适当调低

D.基本烈度代表一个地区的最大地震烈度

【答案】D

【解析】本题考查的是地震的震级和烈度。

基本烈度代表一个地区的最大地震烈度。

13.【2011年真题】关于地震震级和强度的说法，正确的是（）。

A.建筑抗震设计的依据是国际通用震级划分标准

B.震级高、震源线浅的地震其烈度不一定高

C.一次地震一般会形成多个烈度区

D.建筑抗震措施应根据震级大小确定

【答案】C

【解析】设计烈度是抗震设计所采用的烈度，是根据建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的经济性等条件对基本烈度的调整。

一般情况下，震级越高、震源越浅，距震中越近，地震烈度就越高。

一次地震只有一个震级，但震中周围地区的破坏程度，随距震中距离的加大而逐渐减小，形成多个不同的地震烈度区。

一个工程从建筑场地的选择到工程建筑的抗震措施等都与地震烈度有密切的关系。

14.对于地震，工程建设不可因地质条件和建筑物性质进行调整的是（）。

A.震级

B.建筑场地烈度

C.设计烈度

D.基本烈度

E.震源深度

【答案】ADE

【解析】一般情况下，震级越高，震源越浅，距震中越近，地震烈度就越高。

一次地震只有一个震级，但震中周围地区的破坏程度，随距震中距离的加大而逐渐减小，形成多个不同的地震烈度区，他们由大到小依次分布。

基本烈度代表一个地区的最大地震烈度，不可调整。