2021年一级造价工程师《建设工程技术与计量(土建)》工程地质讲义

2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质真题分值分布情况章节名称第一章工程地质第二章工程构造第三章工程材料第四章工程施工技术第五章工程计量第一章工程地质

分值1019162530一、考情分析本章主要以单选题为主，单选题62101比较平均。本章知识点较分散，内容涵盖较多，学员应该理解记忆。二、本章框架知识体系及分值（2019单选6分，多选4分）章节题目分值第一节岩体的特征2+14分第二节地下水的特征与类型11分第三节常见工程地质问题及其处理方法2+14分第四节工程地质对工程建设的影响11分第一节岩体的特征工程岩体有地基岩体、边坡岩体和地下工程围岩三类。一、岩体的结构（一）岩体的构成1.岩石岩石的主要矿物其中构成岩石的矿物，称为造岩矿物。由于成分和结构的不同，每种矿物都有自己特有的物理性质，如颜色、光泽、硬度等。物理性质是2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质鉴别矿物的主要依据。矿物的颜色分为自色、他色和假色，自色可以作为鉴别矿物的特征，而他色和假色则不能。例如，依据颜色鉴定矿物的成分和结构，依据光泽鉴定风化程度，依据硬度鉴定矿物类别，如表1.1.1。硬度12345678910矿物滑石石膏方解石萤石磷灰石长石石英黄玉刚玉金刚石在实际工作中常用可刻划物品来大致测定矿物的相对硬度，如指甲约为2～2.5度，小刀约为5～5.5度，玻璃约为5.5～6度，钢刀约为6～7度。岩石的成因类型及其特征岩浆岩（火成岩）沉积岩（水成岩）三大类。岩浆岩深成岩常形成岩基等大型侵入体，岩性一般较单一，以中、粗粒如花岗岩、；浅成岩多以岩床、岩墙、岩脉等状态产出，有时相互穿插。裂隙发育，岩石破碎，风化蚀变严重，透水性增大，如花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿岩、脉岩。岩。沉积岩（、生物成因构造（如生物礁体、叠层构造、虫迹、虫孔等）（（（如石灰岩、白云岩、泥灰岩）等。变质岩（（岩石呈薄板状）、片状构造（含大量呈平行定向排列的片状矿物）、片麻状构造（（表1.1.2岩浆岩、沉积岩和变质岩的地质特征表岩浆岩 沉积岩 变质岩主要矿物成分

全部为从岩浆岩中析出次生矿物占主要地的原生矿物，成分复杂，位成分单一，一般但较稳定。浅色的矿物有多不固定。常见的石英、长石、白云母等；有石英、长石、白深色的矿物有黑云母、角云母、方解石、白闪石、辉石、橄榄石等云石、高岭石等

除具有变质前原来岩石的矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石、白云石、高岭石等外，尚有经变质作用产生的矿物，如石榴子石、滑石、绿泥石、蛇纹石等2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质土土是岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，在各种自然环境中形成的堆积物。土的组成。土是由颗粒（固相）、水溶液（液相）和气（气相）所组成的三相体系。根据组成土的固体颗粒矿物成分的性质及其对土的工程性质影响不同为原生矿物、不溶于水的次生矿物、可溶盐类及易分解的矿物、有机质四种。为两大基本类型：单粒结构。集合体结构。也称团聚结构或絮凝结构，这类结构为黏性土所特有。土的分类。1）2）根据颗粒级配和塑性指数分类。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；粉土塑性指数小于或等于10的土。结构面结构面的产状由走向、倾向和倾角三个要素表示，如图1.1.2所示。层面的产状还代表所在岩地质构造水平构造和单斜构造。褶皱构造褶皱构造是组成地壳的岩层受构造力的强烈作用塑性变形水平挤压力少数是在垂直力或力偶作用下形成的。褶皱构造在层状岩层常见，在块状岩体中则很难见到。2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质隧道一。。。最不利的情况是路线与岩层走向平行，岩层倾向与路基边坡一致，而边坡的倾角大于（陡于）岩层的倾角。断裂构造1）裂隙也称为节理，是存在于岩体中的裂缝，裂隙率越大，表示岩石中的裂隙越发育。表裂隙发育程度分级及对工程的影响表发育程度等级基本特征裂隙不发育 间距在1m以上，多为密闭裂隙。较规则，以构造型为主，多数间距大于0.4m，多为密裂隙较发育闭裂隙，少有填充物。

对工程的影响无影响裂隙发育 裂隙3组以上不规则以构造型或风化型为主多数对工程建筑物可能产2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质裂隙很发育

间距小于0.4m，大部分为张开裂隙，部分有填充物。生很大影响裂隙3组以上杂乱以风化型和构造型为主多数间对工程建筑物产距小于0.2m，以张开裂隙为主，一均有填充物。 重影响注：裂隙宽度：密闭裂隙＜1mm；微张裂隙为1～3mm；张开裂隙为3～5mm；宽张裂隙＞5mm。根据裂隙的成因。将其分为构造裂隙和非构造裂隙两类。和倾向都延伸不远；扭（剪）性裂隙，一般出现在褶曲的翼部和断层附近。②非构造裂隙。10～15m2）断层②断层基本类型。根据断层两盘相对位移的情况，可分为正断层、逆断层、平推断层。盘相对向下滑动而形成的。使上盘沿断面向上错动而成。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。2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质平推断层是由于岩体受水平扭应力作用，这种断层的破碎带一般较窄，沿断层面常有近水平的擦痕。一般沿层面。这类岩体作。碎裂结构。散体结构。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的强度既不等于岩块岩石的强度但在某些情况下，可以用岩石或结构面的强度来代替。如当岩体中结构面不发育体强度完全受结构面强度控制。2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质三、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1）重量孔隙性吸水性软化性用软化系数作为岩石软化性的指标限抗压强度的比。其值越小，表示岩石的强度和稳定性受水作用的影响越大。1）岩石的变形2）岩石的强度岩石的抗压强度最高，抗剪强度居中，抗拉强度最小。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。（二）土体的工程地质性质1.土的物理力学性质1）土的含水量。土的饱和度。1.0土的孔隙率。土的塑性指数和液性指数塑性指数越大，可塑性就越强。液性指数越大，土质越软。2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质土的力学性质土的力学性质主要是压缩性和抗剪强度。2.特殊土的工程性质软土。泛指淤泥及淤泥质土。天然孔隙比e1.0。湿陷性黄土。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。红黏土。土的内摩擦角和内聚力都相应减小及结构强度破坏的缘故。填土。1052。杂填土。（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。Ⅱ、Ⅲ级结构面直接威胁工程安全稳定性。（四）地震的震级与烈度地震震源震源是深部岩石破裂产生地壳震动的发源地。震源在地面上的垂直投影称为震中。地震波通过地球内部介质传播的称为体波。体波分为纵波和横波，面波的传播速度最慢。2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质地震震级地震烈度地震破坏的程度关。地震烈度又可分为基本烈度、建筑场地烈度和设计烈度。。不同而引起的相对基本烈度有所降低或提高的烈度。一般降低或提高半度至一度。震级与烈度的关系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。第二节地下水的类型与特征一、地下水的类型地下水也往往给工程建设带来一定的困难和危害。根据埋藏条件，将地下水分为包气带水、潜水、承压水三大类。根据含水层的空隙性质，地下水又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三个亚类。（四）裂隙水水、构造裂隙水。。，当成岩裂隙的岩层出露地表2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质时，常赋存成岩裂隙潜水。（五）岩溶水的特征岩溶潜水广泛分布在大面积出露的厚层灰岩地区，动态变化很大，水位变化幅度可达数十米二、地下水的特征（一）包气带水的特征包气带水主要受气候控制，季节性明显，变化大。2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质（二）潜水的特征潜水有两个特征。潜水的分布区与补给区是一致的。ft潜水面坡度经常小于当地的地面坡度。（三）承压水的特征存在，与地表水联系较弱，承压水受气候的影响很小，动态较稳定，不易受污染。第三节常见工程地质问题及其处理方法一、特殊地基2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质岩溶土洞塌陷或浅埋溶（土）洞深埋溶（土）洞落水洞及浅埋的溶沟（槽）、溶蚀（裂隙、漏斗）大的地段

处理方法挖填夯实法、跨越法、充填法、垫层法注浆法、桩基法、充填法跨越法、充填法多种方法综合处理二、地下水（一）地下水对土体和岩体的软化（二）地下水位下降引起软土地基沉降（三）动水压力产生流沙和潜蚀当地下水的动水压力大于土粒的浮容重或地下水的水力坡度大于临界水力坡度时，就会产生流沙。2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质其严重程度按现象可分三种：轻微流沙，细小的土颗粒会随着地下水渗漏穿过缝隙而流入基坑；的渗水沟纹；严重流沙，流沙冒出速度增加，甚至像开水初沸翻泡。法等。在基槽开挖的过程中局部地段突然出现严重流沙时，可立即抛入大块石等阻止流沙。潜蚀作用可分为机械潜蚀和化学潜蚀两种。成管状空洞，使土体结构破坏，强度降低，压缩性增加，这种现象称之为机械潜蚀。洞穴的作用。对潜蚀的处理可以采用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地下水流速及水力坡度等措施。（四）地下水的浮托作用，则按地下水位100%计算浮托力；如果基础位于节理裂隙不发育的岩石地基上，则按地下水位50（五）承压水对基坑的作用孔减压措施，保证坑底土层稳定。2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质（六）地下水对钢筋混凝土的腐蚀三、边坡稳定（一）影响边坡稳定的因素影响边坡稳定性的因素有内在因素与外在因素两个方面。外在因素有地表水和地下水的作用、地震、风化作用、人工挖掘、爆破以及工程荷载等。地貌条件深切峡谷地区，陡峭的岸坡是容易发生边坡变形和破坏的地形条件。崩塌现象均发生在坡度大于60°的斜坡上。地层岩性（1）只有在节理发育、有软弱结构面穿插且边坡高陡时，才易发生崩塌或滑坡现象。喷出岩边坡，如玄武岩、凝灰岩、火ft角砾岩、安ft岩等，其原生的节理，尤其是柱状节理发育时，易形成直立边坡并易发生崩塌。含有黏土质页岩、泥岩、煤层、泥灰岩、石膏等夹层的沉积岩边坡，最易发生顺层滑动，或因下部蠕滑而造成上部岩体的崩塌。千枚岩、板岩及片岩，岩性较软弱且易风化，在产状陡立的地段，临近斜坡表部容易出现蠕动变形现象。当受节理切割遭风化后，常出现顺层（或片理）滑坡。具有垂直节理且疏松透水性强的黄土，浸水后易崩解湿陷。地质构造与岩体结构地下水的作用是很复杂的，主要表现在以下几个方面：地下水会使岩石软化或溶蚀，导致上覆岩体塌陷，进而发生崩塌或滑坡。地下水产生静水压力或动水压力，促使岩体下滑或崩倒。地下水增加了岩体重量，可使下滑力增大。在寒冷地区，渗入裂隙中的水结冰，产生膨胀压力，促使岩体破坏倾倒。地下水产生浮托力，使岩体有效重量减轻，稳定性下降。（二）不稳定边坡的防治措施1.防渗和排水削坡支挡建筑2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质锚固四、围岩稳定（一）地下工程位置选则的影响因素地下工程位置的选择，除取决于工程目的要求外，还需要考虑区域稳定、ft地质构造、地下水、地应力等五个因素的影响。地形条件如选择隧洞位置时，隧洞进出口地段的边坡应下陡上缓，无滑坡、崩塌等现象存在。洞口岩石应直接出露或坡积层薄，岩层最好倾向ft里以保证洞口坡的安全。岩性条件岩，稳定性差，不宜建大型地下工程。地质构造条件1）侧。。岩层产状的影响。2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质地下水在选址时最好选在地下水位以上的干燥岩体内，或地下水量不大、无高压含水层的岩体内。地应力初始应力状态是决定围岩应力重分布的主要因素。（二）围岩的工程地质分析（1）围岩稳定性分析变形与破坏的五种形式：高地应力弹性应变能然释放形成的。岩层的弯曲折断，是层状围岩变形失稳的主要形式。滑塌或碎块的坍塌当结构面间夹泥时，往往会产生大规模的塌方，如不及时支护，将愈演愈烈，直至冒顶。落及塑性变形。（三）提高围岩稳定性的措施支撑与衬砌。支撑是在地下工程开挖过程中用以稳定围岩用的临时性措施。衬砌是加固围岩的永久性结构喷锚支护。如果喷混凝土再配合锚杆加固围岩，则会更有效地提高围岩自身的承载力和稳定性。2020年一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》 第一章工程地质喷混凝土具备以下几方面的作用：和缺损，阻止裂隙切割的碎块脱落松动，使围岩的应力状态得到改善；的强度和整体性。承载拱的作用。为了防止锚杆之间的碎块塌落，可采用喷层和钢丝网