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

1、发育程度等级基本特征附注裂隙不发育裂隙12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23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

2、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5mm2）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

3、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）断层要素断层面和破碎带。其产状可以通过断

4、层面的走向、倾向和倾角来表示。断层线。是断层面与地面的交线，表示断层的延伸方向。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。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）断层基本类型正断层。是上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。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。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

5、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

6、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

7、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

8、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075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

9、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。

10、抗剪强度约为抗压强度的1040，抗拉强度仅是抗压强度的216。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-X表示，其中I的4级为土，VX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06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

11、隙总体积。饱和度Sr越大，表明土孔隙中充水愈多。Sr80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

12、=（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

13、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

14、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

15、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。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。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。