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文档简介
2020
新版
全国注册造价工程师执业资格考试
《建设工程技术与计量(土建工程)》
重要考点总结及考前预测
录I
01.按2020新版教材编辑。
对历年重要考试内容进行归纳总
02.结。
03.同步位置注明历年考试时间.
知识点以表格形式,方便记忆拿
04.握.
Q5.对2020考试出题预测部分考点.
2020年9月6日
第一章工程地质
第一节岩体的特征P1
工程岩体有地基岩体、边坡岩体和地下工程围岩三类。在工程施工和使用过程中,工程岩体的稳定性直接
影响部分工程甚至整个工程的安全与稳定,决定工程的成功与失败,应高度重视。
一、岩体的结构
(-)岩体的构成
1.岩石
(1)岩石的主要矿物
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
(2019教材新增点)。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,如下表。
★矿物硬度表(10个等级)
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
如指甲约为2〜2.5度,玻璃⑶对约为5.5〜6度,钢刀约为6〜7度。
(2)岩石的成因类型及其特征
组成地壳的岩石按成因可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩)和变质岩三大类。
★1)岩浆岩
根据形成条件,岩浆岩分为喷出岩和侵入岩。侵入岩是侵入到周围岩层中形成的岩浆岩。
根据形成深度,侵入岩又分为深成岩和浅成岩
深成岩致密坚硬,孔隙率小,透水性弱,抗水性强,是理想的建筑基础(花岗岩、正长岩、闪长岩、
辉长岩);
浅成岩颗粒细小,岩石强度高,不易风化,但这些小型侵入体与围岩的接触部位,岩性不均一,节理
裂隙发育,岩石破碎,风化蚀变严重,透水性增大(花岗斑岩、闪长圻岩、辉绿岩、脉岩)。
喷出岩产状不规则,厚度变化大,岩性很不均一,比侵入岩强度低加对,透水性强,抗风化能力差(流
纹岩、粗面岩、安山岩、玄武岩、火山碎屑岩)。
2)沉积岩
经风化、搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石。沉积岩主要有碎屑结构、泥质结构、
晶粒结构、生物结构(有生物遗体组成的结构)。
3)变质岩
变质岩是地壳中原有的岩浆岩或沉积岩,由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变,使原
来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化所形成的新的岩石。变质岩的结构主要有变余结构、变晶结构、
碎裂结构。如大理岩、石英岩等
4.地质构造
(1)水平构造和单斜构造。
水平构造是虽经构造变动的沉积岩层,仍基本保留形成时的原始水平产状的构造。先沉积的老岩层在
下,后沉积的新岩层在上。
单斜构造是原来水平的岩层,在受到地壳运动的影响后,产状发生变动形成岩层向同一个方向倾斜的
构造,这种产状往往是褶曲的一翼、断层的一盘或者是局部地层不均匀的上升或下降形成的。
(2)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,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。绝大多数褶皱是在水平挤压力作用下形成的,但也有少数是在垂直力或力
偶作用下形成的。褶皱在层状岩层中最明显,在块状岩体中则很难见到。
在褶皱比较强烈的地区,一般都是线形的背斜与向斜相间排列,以大体一致的走向平行延伸,有规律
的组成不同形式的褶皱构造。工程在褶曲的翼部遇到的基本上是单斜构造,一般没有特殊不良的影响,但
对路基和隧道的选择有影响:(19教材变化点)
★背斜褶曲是岩层向上拱起的弯曲,以褶曲轴为中心向两翼倾斜。当地面受到剥蚀而出露有不同地质
年代的岩层时,较老的岩层出现在褶曲的轴部,从轴部向两翼,依次出现的是较新的岩层。
★向斜褶曲是岩层向下的弯曲,其岩层的倾向与背斜相反,两翼的岩层都向褶曲的轴部倾斜。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。
①对于深路堑和高边坡来说,当路线垂直岩层走向或路线与岩层走向平行但岩层倾向与边坡倾向相反
时,对路基边坡的稳定性是有利的。不利的情况是路线走向与岩层的走向平行,边坡与岩层的倾向一致,
尤其是边坡的倾角大于岩层的倾角最为不利。
②对于隧道工程来说,褶曲构造的轴部是岩层倾向发生显著变化的地方,是岩层受应力作用最集中的
地方,容易遇到工程地质问题,主要是由于岩层破碎而产生的岩体稳定问题和向斜轴部地下水的问题加二
隧道一般从褶曲的翼部通过是比较有利的。
(3)断裂构造
根据岩体断裂后两侧岩块相对位移的情况,将其分为裂隙和断层两类。
1)裂隙
裂隙(也称节理)是存在于岩体中的裂缝,是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。
一般用裂隙率(岩石中裂隙的面积与岩石总面积的百分比)表示,裂隙率越大.表示岩石中的裂隙越发育。
根据裂隙的成因。将其分为构造裂隙和非构造裂隙两类。
▲①构造裂隙。构造裂隙是岩体受地应力作用随岩体变形而产生的裂隙。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侬⑺,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,一般
出现在褶曲的翼部和断层附近。
②非构造裂隙。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。其破坏了岩体的整体性,促进了岩体的风化速度,增强了岩体的透水性,进而
使岩体的强度和稳定性降低。
2)断层
断层是岩体受力作用断裂后,两侧岩块沿断裂面发生显著相对位移的断裂构造。
①断层要素。断层一般由四个部分组成。a.断层面和破碎带b.断层线c.断盘d.断距
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。
’正断层是上盘沿断层面相对下降,下盘相对上升的断层(受拉)。
“逆断层是上盘沿断层面相对上升,下盘相对下降的断层(受压)。
.平推断层是由于岩体受水平扭应力作用,使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。
第二节地下水的特征与类型P17
一、地下水的类型
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。
包气带水处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中,包括土壤水、沼泽水、上层滞水以
包气带水
及岩层风化壳(黏土裂隙)中季节性存在的水。
潜水潜水是埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水,其自由表面承受
大气压力,受气候条件影响、季节性变化明显。
承压水也称为自流水,是地表以下充满两个稳定隔水层之间的重力水。不受气候影响,动态
比较稳定承压水含水层上部的隔水层称为隔水顶板,下部的隔水层称为隔水底板。顶底板之间
承压水
的距离为含水层厚度。(2019教材新增点)松散沉积物构成的向斜和盆地一自留盆地中的水;
松散沉积物构成的单斜和山前平原一自留斜地中的水。
裂隙水是指埋藏在基岩裂隙中的地下水。根据基岩裂隙成因,将裂隙水分为风化裂隙水、成
岩裂隙水、构造裂隙水。
(1)风化裂隙水分布在风化裂隙中,多数为层状裂隙水,多属潜水。
(2)成岩裂隙水分布在成岩裂隙中,可以是潜水,也可以是承压水,当成岩裂隙的岩层出
裂隙水
露地表时,常赋存成岩裂隙潜水。(2019教材新增点)
(3)构造裂隙水分布在构造裂隙中
层状构造裂隙水⑶⑺:构造应力分布均匀,较密集且相互连通的张开性构造裂隙。
脉状构造裂隙水:构造应力分布不均匀,不连续不沟通。
岩溶水岩溶水赋存和运移于可溶岩的溶隙、溶洞(洞穴、管道、暗河)中
二、地下水的特征
包气带水埋藏浅,分布区和补给区一致;水量与水质受气候控制,(2019教材变化点)季节
包气带水性明显,变化大。雨季水量多,旱季水量少,甚至干涸。包气带水对农业有很大意义,对工程
意义不大
①潜水面以上无稳定的隔水层存在,大气降水和地表水可直接渗入,成为潜水的主要补给来
源。②潜水自水位较高处向水位较低处渗流。
潜水潜水面的形状是因时因地而异的,它受地形、地质、气象、水文等自然因素控制,并常与地
形有一定程度的一致性。一般地面坡度越大,潜水面的坡度也越大,但潜水面坡度经常小于当
地的地面坡度。
承压水是因为限制在两个隔水层之间而具有一定压力,承压型是承压水的重要特征。因有隔
承压水水顶板存在,与地表水联系较弱,承压水不受气候的影响,动态较稳定,不易受污染(2019
教材变化点)
风化裂隙水主要受大气降水的补给,有明显季节性循环交替,常以泉水的形式排泄于河流中;
成岩裂隙水多呈层状,在一定范围内相互连通协构造裂隙水、层状构造裂隙水可以是潜水,也
可以是承压水;脉状构造裂隙水多赋存于张开裂隙中,由于裂隙分布不连续,所以形成的裂隙
裂隙水
各有自己独立的系统、补给源及排泄条件,水位不一致,有一定压力,压力分布不均,水量少,
水位、水量变化大。但是,不论是层状构造裂隙水还是脉状构造裂隙水,其渗透性常显示各向
异性。
在厚层灰岩的包气带中,常有局部非可溶的岩层存在,起着隔水作用,在其上部形成岩溶上
岩溶水
层滞水。岩溶潜水广泛分布在大面积出露的厚层灰岩地区。侬闾
第三节常见工程地质问题及其处理方法P20
★一、特殊地基
1.对不满足承载力要求的松散土层,如砂和砂砾石地层等,可挖除,也可采用固结灌浆、预
制桩或灌注桩、地下连续墙或沉井等加固;对不满足抗渗要求的,可灌水泥浆或水泥黏土浆,
松散、软
或地下连续墙防渗;对于影响边坡稳定的,可喷射混凝土或用土钉支护。
弱土层
2.对不满足承载力的软弱土层,如淤泥及淤泥质土,浅层的挖除,深层的可以采用振冲等方
法用砂、砂砾、碎石或块石等置换
风化、破1.风化一般在地基表层,可以挖除。
碎岩层2.破碎岩层有的较浅,可以挖除。有的埋藏较深,如断层破碎带,可以用水泥浆灌浆加固或
防渗;.
3.风化、破碎处于边坡影响稳定的,可根据情况采用喷混凝土或挂网喷混凝土护面”°间,必要
时配合灌浆和锚杆加固
1.对充填胶结差,影响承载力或抗渗要求的断层,浅埋的尽可能清除回填,深埋的注水泥浆
处理;
2.泥化夹层可能影响承载能力,浅埋的尽可能清除回填,深埋的一般不影响承载能力。断层、
断层、泥泥化软弱夹层可能是基础或边坡的滑动控制面,对于不便清除回填的,根据埋深和厚度,可采用
化软弱锚杆、抗滑桩、预应力锚索等进行抗滑处理。
夹层3.在滑坡体上方修筑截水设施,在滑坡体下方筑好排水设施;经过论证方可以在滑坡体的上
部刷方减重以防止滑坡,未经论证不要轻易扰动滑坡体。不能在上部刷方减重的,可考虑在滑
坡体坡脚采用挡土墙、抗滑桩等支挡措施,也可采用固结灌装等措施改善滑动面和滑坡体的抗
滑性能。
1.当建筑工程不可能避开时,可挖除洞内软弱充填物后回填石料或混凝土。
岩溶与
2.不方便挖填的,可采用长梁式、桁架式基础或大平板等方案跨越洞顶,也可对岩溶进行裂
土洞
隙钻孔注浆,对土洞进行顶板打孔灌砂、砂砾,或作桩基处理
二、地下水
地下水最常见的问题主要是对岩体的软化、侵蚀和静水压力、动水压力作用及其渗透破坏等。
(-)地下水对土体和岩体的软化
地下水使土体尤其是非黏性土软化,降低强度、刚度和承载能力。有侵蚀性的地下水使岩石发生化学
变化,使结构面的抗剪强度降低,造成岩体的承载力和稳定性下降。
(二)地下水位下降引起软土地基沉降
若降水措施不当,轻者造成邻近建筑物或地下管线的不均匀沉降,重者使建筑物基础下的土体颗粒流
失,甚至掏空.导致建筑物开裂,进而危及安全使用。
★(三)动水压力产生流砂和潜蚀
1.流沙
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。
2.潜蚀
潜蚀作用可分为机械潜蚀和化学潜蚀两种。
(四)地下水的浮托作用
当建筑物基础底面位于地下水位以下时,地下水对基础底面产生静水压力,即产生浮托力。如果基础
位于粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发育的岩石地基上,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%计算浮托力;如果基础位于黏性土地基上,其浮托力较难确
切地确定,应结合地区的实际经验考虑。
(五)承压水对基坑的作用
当深基坑下部有承压含水层时,必须分析承压水头是否会冲毁基坑底部的黏性土层
(六)地下水对钢筋混凝土的腐蚀
地下水对混凝土建筑物的腐蚀是一项复杂的物理化学过程。
三、边坡稳定
(一)影响边坡稳定因素
影响边坡稳定性的因素有内在因素与外在因素两个方面。内在因素有组成边坡岩土体的性质、地质构
造、岩体结构、地应力等,它们常常起着主要的控制作用;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。
1.地貌条件
深沟峡谷地区,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。
▲2.地层岩性
(1)深成侵入岩、厚层坚硬的沉积岩以及片麻岩⑵电、石英岩等构成的边坡,一般稳定程度是较高的。
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。
(2)喷出岩边坡,如玄武岩、凝灰岩、火山角砾岩、安山岩等,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。
(3)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。
(4)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。
(5)具有垂直节理且疏松透水性强的黄土,浸水后易崩解湿陷。当受水浸泡或作为水库岸边时,极易
发生崩塌或塌滑现象。
(6)崩塌堆积、坡积及残积层地区,其下伏基岩面常常是一个倾向河谷的斜坡面。当有地下水在此受
阻,并有黏土质成分沿其分布时,极易形成滑动面,从而使上部松散堆积物形成滑坡。
(-)不稳定边坡防治措施
1.防渗和排水
一般是在滑坡体外围布置截水沟槽,以截断流至滑坡体上的水流。应在大的滑坡体上布置一些排水沟,
同时要整平坡面,防止有积水的坑洼,以利于降水迅速排走。针对已渗入滑坡体的水,通常是采用地下排
水廊道,截住渗透的水流或将滑坡体中的积水排出滑坡体以外。
2.削坡
削坡是将陡倾的边坡上部的岩体挖除,一部分使边坡变缓,同时也可使滑体重量减轻,以达到稳定的
目的。削减下来的土石,可填在坡脚,起反压作用,更有利于稳定。
3.支挡建筑
支挡建筑主要是在不稳定岩体的下部修建挡墙或支撑墙(或墩),也是一种应用广泛而有效的方法。
材料用混凝土、钢筋混凝土或砌石。支挡建筑物的基础要砌置在滑动面以下。若在挡墙后增加排水措施,
效果更好。
4.锚固措施
锚固措施,有锚杆(或锚索)和混凝土锚固桩两种类型,其原理都是提高岩体抗滑(或抗倾倒)能力。
预应力锚索或锚杆锚固不稳定岩体的方法,适用于加固岩体边坡和不稳定岩块。锚固桩(或称抗滑桩)适
用于浅层或中厚层的滑坡体滑动。它是在滑坡体的中、下部开挖竖井或大口径钻孔,然后浇灌钢筋混凝土。
垂直于滑动方向布置一排或两排,桩径通常为1〜3m,深度一般要求滑动面以下桩长占全桩长的1/4―1/3。
四、围岩稳定(2019教材变化点)
(-)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、山体稳定及地形、岩性、地
质构造、地下水、地应力等因素的影响。
(1)地形条件:
在地形上要求山体完整,地下工程周围包括洞顶及傍山侧应有足够的山体厚度。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。
(2)岩性条件:
一般在坚硬完整岩层中开挖。一般而言,岩浆岩、厚层坚硬的沉积岩及变质岩,围岩的稳定性好,适
于修建大型的地下工程。凝灰岩、黏土岩、页岩、胶结不好的砂砾岩、千枚岩及某些片岩,稳定性差,不
宜建大型地下工程。松散及破碎的岩石稳定性极差,选址时应尽量避开。
(3)地质构造条件:
①褶皱的影响。原则上应避开褶皱核部,若必须在褶皱岩层地段修建地下工程,可以将地下工程放在
褶皱的两侧。侬间
②断裂的影响。应避免地下工程轴线沿断层带布置。而地下工程轴线垂直或近于垂直断裂带,所需穿
越的不稳定地段较短,但也可能产生塌方。因此,在选址时应尽量避开大断层。
③岩层产状的影响。在水平岩层中布置地下工程时,应尽量使地下工程位于均质厚层的坚硬岩层中。
在倾斜岩层中,一般也是不利的。当洞身穿过软硬相间或破碎的倾斜岩层时,顺倾向一侧的围岩易于变形
或滑动,造成很大的偏压,逆倾向一侧围岩侧压力小,有利于稳定。
(4)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。
(5)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:
①脆性破裂,经常产生于高地应力地区。
②块体滑移,是块状结构围岩常见的破坏形式。
③岩层的弯曲折断,是层状围岩变形失稳的主要形式。在水平层状围岩中,当岩层很薄或软硬相间时,
顶板容易下沉弯曲折断。在倾斜层状围岩中,当层间结合不良时,顺倾向一侧边墙或顶拱易滑落掉块,逆
倾向一侧拱脚以上部分岩层易弯曲折断。
④碎裂结构岩体在张力和振动力作用下容易松动、解脱,在洞顶则产生崩落,在边墙上则表现为滑塌
或碎块的坍塌侬*1。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。
⑤一般强烈风化、强烈构造破碎或新近堆积的土体,在重力、围岩应力和地下水作用下常产生冒落及
塑性变形。
★(三)提高围岩稳定性的措施
为了保证地下工程施工的安全和正常运行,应该针对岩体的不同条件,采取相应的施工方法和一定的
工程技术措施,提高围岩的稳定性。目前,用以提高围岩稳定性的工程措施主要有传统的支护或衬砌和喷
锚支护两大类。
★(四)各类围岩的具体处理方法。
①对于坚硬的整体围岩,喷混凝土的作用主要防止围岩表面风化,消除开挖后表面的凹凸不平及防止
个别岩块掉落,其喷层厚度一般3〜5cm。当地下工程围岩中出现拉应力区时,应采用锚杆稳定围岩。
②对于块状围岩,喷混凝土支护即可,但对于边墙部分岩块可能沿某一结构面出现滑动时,应该用锚
杆加固。
③对于层状围岩,应以锚杆为主要的支护手段。
④对于软弱围岩,立即喷混凝土,有时还要加锚杆和钢筋网才能稳定围堰。⑶⑻
有时还要加钢筋网,然后打锚杆才能稳定围岩。(2019教材变化点)
第四节工程地质对建设工程的影响P27
一、工程地质对工程选址的影响
工程地质是建设工程地基及其一定影响区域的地层性质。建设工程根据其规模、功能、质量、建筑布
置、结构构成、使用年限、运营方式和安全保证等的不同,要求地基及其一定区域的地层有一定的强度、
刚度、稳定性和抗渗性。
工程地质对建设工程选址的影响,主要是各种地质缺陷对工程安全和工程技术经济的影响。
工程地质的影响主要是在工程建设一定影响范围内,地质构造和地
1.一般中小型建设工程的选址层岩性形成的土体松软、湿陷、湿胀、岩体破碎、岩石风化和潜在的斜
坡滑动、陡坡崩塌、泥石流等地质问题对工程建设的影响和威胁。
工程地质的影响还要考虑区域地质构造和地质岩性形成的整体
2.大型建设工程的选址
滑坡,地下水的性质、状态和活动对地基的危害。
3.特殊重要的工业、能源、国防、
科技和教育等方面新建项目的工还要考虑地区的地震烈度,尽量避免在高烈度地区建设
程选址
工程地质的影响要考虑区域稳定性的问题。对区域性深大断裂交汇、
4.地下工程的选址近期活动断层和现代构造运动较为强烈的地段,要给予足够的注意。也
要注意避免工程走向与岩层走向交角太小甚至近乎平行。
道路选线尽量避开断层裂谷边坡,尤其是不稳定边坡;避开岩层倾
向与坡面倾向一致的顺向坡,尤其是岩层倾角小于坡面倾角的顺向坡;
5.道路选线
避免路线与主要裂隙发育方向平行,尤其是裂隙倾向与边坡倾向一致
的;避免经过大型滑坡体、不稳定岩堆和泥石流地段及其下方。
(一)裂隙(裂缝)对工程选址的影响
裂隙(裂缝)的主要发育方向与建筑边坡走向平行的,边坡易发生坍塌。裂隙(裂缝)的间距越小,
密度越大,对岩体质量的影响越大。
(二)断层对工程选址的影响
I.当路线与断层走向平行,路基靠近断层破碎带时,由于开挖路基容易引起边坡发生大规模坍塌,直
接影响施工和公路的正常使用。在公路工程建设中,应尽量避开大的断层破碎带。
2.当隧道轴线与断层走向平行时;应尽量避免与断层破碎带接触划,隧道横穿断层时,虽然只是个别
段落受断层影响,但因地质及水文地质条件不良,必须预先考虑措施,保证施工安全。
二、工程地质对建筑结构的影响
工程地质对建筑结构的影响,主要是地质缺陷和地下水造成的地基稳定性、承载力、抗渗性、沉降等
问题,对建筑结构选型、建筑材料选用、结构尺寸和钢筋配置等多方面的影响。这些影响在各个工程项目
的差别较大,具体分为以下几方面:
(1)对建筑结构选型和建筑材料选择的影响。例如,按功能要求可以选用砖混或框架结构的,因工程
地质原因造成的地基承载力、承载变形及其不均匀性的问题,而要采用框架结构、筒体结构;可以选用钢
筋混凝土结构的,而要采用钢结构;可以选用砌体的,而要采用混凝土或钢筋混凝土。
(2)对基础选型和结构尺寸的影响。由于地基土层松散软弱或岩层破碎等工程地质原因,不能采用条
形基础,而要采用片筏基础甚至箱形基础对较深松散地层有的要采用桩基础加固,还要根据地质缺陷
的不同程度,加大基础的结构尺寸。
(3)对结构尺寸和钢筋配置的影响。为了应对地质缺陷造成的受力和变形问题,有时要加大承载和传
力结构的尺寸,提高钢筋混凝土的配筋率。
工程所在区域的地震烈度越高,构造柱和圈梁等抗震结构的布置密度、断面尺寸和配筋率要相应增大。
三、工程地质对工程造价的影响
工程地质勘察作为一项基础性工作,其质量的优劣直接影响工程造价。一般情况下,地质资料准确性
风险属于发包人应承担的风险范围,工程地质勘察不符合实际建设条件,必然会带来工程变更,导致工程
造价增加。(2019教材新增点)对工程造价的影响可归结为三个方面:
一是选择工程地质条件有利的路线,对工程造价起着决定作用;
二是勘察资料的准确性直接影响工程造价;
三是由于对特殊不良工程地质问题认识不足导致的工程造价增加。
第二章工程构造
第一节工业与民用建筑工程的分类及应用P30
建筑一般包括建筑物和构筑物,满足功能要求并提供活动空间和场所的建筑称为|建筑物|;是供人们生
活、学习、工作、居住,以及从事生产和文化活动的房屋,如工厂、住宅、学校、影剧院等;仅满足功能
要求的建筑称为I构筑物如水塔、纪念碑等。|(16单)
一、工业与民用建筑工程的分类及应用
(-)工业建筑分类
3.按其主要承重结构的形式分
排架结构型是将厂房承重柱的柱顶与屋架或屋面梁作较接连接,而柱下端则嵌固于基础
排架结构型
中。是目前单层厂房中最基本、应用最普遍的结构形式。
刚架结构的基本特点是柱和屋架合并为同一个刚性构件。柱与基础的连接通常为较接,
刚架结构型
如吊车吨位较大,也可做成刚接。一般重型单层厂房多采用刚架结构。
空间结构型一般常见的有膜结构、网架结构、薄壳结构、悬索结构等。
▲(二)民用建筑的分类
(1)住宅:低层:1〜3层;多层:4〜6层;中高层:7〜9层(高度不大于27m);高层:》
10层或高度大于27m0||・9教材变他・
L按层数
(2)除住宅建筑之外的民用建筑高度W24m者为单层和多层建筑,>24m者为高层建筑(不
和高度分
包括建筑高度>24m的单层公共建筑)。
(3)超高层:建筑高度>100m的民用建筑.
(1)一级建筑:耐久年限为100年以上,适用于重要的建筑和高层建筑。(12)
2.按建筑
(2)二级建筑:耐久年限为50〜100年,适用于一般性建筑。
的耐久年
(3)三级建筑:耐久年限为25〜50年,适用于次要的建筑。
限分
(4)四级建筑:耐久年限为15年以下,适用于临时性建筑。
木结构、砖木、砖混、钢筋混凝土、钢结构、型钢混凝土组合结构(适用于大型结构中)。
3.按承重
型钢混凝土组合结构:比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点|(14)。
结构材料与钢结构相比,具有防火性能好,结构局部和整体稳定性好,节省钢材的优点—
分
砖混结构适合开间进深较小、房间面积小、多层或低层建筑|(18)
现浇、现砌式房屋的主要承重构件均在现场砌筑和浇筑而成
卫国式混凝土结构是指以工厂化生产的混凝土预制构件为主,通过国
|场装配|的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑。
1)全预制装配式结构,它的主要优点是生产效率高,施工速度快,构
4.按施工装配式混凝土结构
件质量好,受季节性影响小,在建设量较大而又相对稳定的地区,采用工
方法分■■机酬耋
・厂化生产可以取得较好的效果。
2)预制装配整体式结构,它的主要优点是生产基地一次投资比全装配
式少,适应性大,节省运输费用,便于推广。在一定条件下也可以缩短工
期,实现大面积流水施工,结构的整体性良好,并能取得较好的经济效果。
适用住宅(6层以下)、办公楼、教学楼。
混合结构体系分为横墙承重和纵墙承重体系。横墙承重:横向刚度大、整体性好,平面布置
▲5.按承
不灵活。纵墙承重:整体性差,平面布置灵活。
重体系分
框架结构体系平面布置灵活,侧向刚度小。
剪力墙体系剪力墙承受竖向及水平荷载,高层主要承受水平荷载,受剪受弯
一般为钢筋混凝土墙,厚度》160的,间距3〜81n(15)。适用小开间的旅馆
和住宅楼,一般在180m高度范围内适用。
侧向刚度大,但间距小,平面布置不灵活,自重大
水平荷载:剪力墙;竖向荷载:框架;用于泳超过170m商的建筑。
框架一剪力墙
横向剪力墙布置:建筑物端部附近,平面形状变化处纵向剪力墙布置:房屋两
体系
端附近
筒体结构体系分为:框架一核心筒、筒中筒、多筒结构。用于高度不超过300m的建筑
屋架的高跨比为1/6〜1/8。大跨度屋架吊装需验算稳定性
桁架结构体系屋架的弦杆外形和腹杆布置对内力变化规律起决定性作用。上下弦为三角形:
弦杆内力最大;上弦节点在共性上:内力最小
高次超静定的空间结构。优点是:空间受力体系,杆件主要承受轴向力,
网架结构体系受力合理,节约材料,整体性能好,刚度大,抗震性能好。杆件类型较少,适
于工业化生产。网架高跨比一般为1/15。(14)
拱是一种有推力的结构,其主要内力是轴向压力。由于拱式结构受力合理,
拱式结构体系
在建筑和桥梁中被广泛应用。它适用于体育馆、展览馆等建筑中。
悬索结构体系跨度已达160m,[(15)]主要用于体育馆、展览馆中。主要承重构件是受拉的钢索
属于空间受力结构,主要承受曲面内的轴向压力,弯矩很小。薄壳常用于
大跨度的屋盖结构,如展览馆、俱乐部、飞机库等。
一般由壳板、边梁和横隔三部分组成。它的跨度在301n以内是有利
筒壳
的。当跨度再大时,宜采用双曲薄壳。
薄壁空间结构
适用于大空间大跨度的建筑。双曲壳又分为圆顶壳、双曲扁壳和
体系
双曲抛物面壳。目前圆顶的直径已达200多米。圆顶结构可用在大型
双曲壳公共建筑中,如天文馆、展览馆的屋盖。圆顶结构由壳面、支座环
组成,通过支座环支于垂直构件上,壳面主要承受压力,支座环承
受拉力。
二、民用建筑构造
▲(―)基础
(2)按基础构造形式分类
独立基础为独立的块状,形式有|台阶形|锥形卜|杯形|等,一般多为柱下独立基础。当柱为
独立基础预制时,则将独立基础做成杯形基础,将柱插入杯口,对柱进行临时支撑,然后用细石混凝土
将柱周围的缝隙填实。(2019教材变
(1)条形基础是承重墙基础的主要形式;
墙下条形基础(2)当上部结构荷载较大而土质较差时,可采用钢筋混凝土建造,墙下钢
(18)筋混凝土条形基础一般做成无肋式;如地基在水平方向上压缩性不均匀,为
条形基础
了增加基础的整体性,减少不均匀沉降,也可做成肋式的条形基础。
柱下钢筋混凝当地基软弱而荷载较大时,为增强基础的整体性并方便施工,节约造价,
土条形基础可将同一排的柱基础连通做成钢筋混凝土条形基础。
柱下十字荷载较大的高层建筑,如土质软弱,为了增强基础的整体刚度,减少不均匀沉降,可以沿柱
交叉基础网纵横方向设置钢筋混凝土条形基础,形成十字交叉基础
如地基基础软弱而荷载又很大,采用十字基础仍不能满足要求或相邻基槽距离很小时,可用
筏形基础钢筋混凝土做成混凝土的片筏基础。
(2019教梁板式一般是一块厚度相等的钢筋混凝土平板
一类是在底板上做梁,柱子支承在梁上;
平板式
另一类是将梁放在底板的下方,底板上面平整,可作建筑物底层底面。
为了使基础具有更大刚度,大大减少建筑物的相对弯矩,可将基础做成由顶板、底板及若干
纵横隔墙组成的箱形基础,它是片筏基础的进一步发展。一般都是由钢筋混凝土建造,减少了
箱形基础
基础底面的附加应力,因而适用于地基软弱土层厚、荷载大和建筑面积不太大的一些重要建筑
物,目前高层建筑中多采用箱形基础。
1.当建筑物荷载较大,地基的软弱土层厚度在5m以上,基础不能埋在软弱土层内,或对软
弱土层进行人工处理困难和不经济时,常采用桩基础;
桩基础2.根据荷载传递的方式可分为端承桩和摩擦桩;根据断面形式可分为圆形桩、方形桩、环形
桩、六角形桩及工字形桩等。根据材料可分为木桩、钢筋混凝土桩和钢桩等;根据施工方法可
分为预制桩及灌注桩;
2.基础埋深
定义从室外设计地面至基础底面的垂直距离
深基础埋深》5m或埋深2基础宽度4倍的基础
浅基础埋深为0.5~5m或埋深小于基础宽度4倍的基础
设计原则尽量浅埋,基础顶面应低于设计地面100mm以上,除岩石地基外,不应浅于0.5m;
3.地下室防潮与防水构造
1.判断标准:地下室地坪位于常年地下水位以上时
2.构造要求:水泥砂浆砌筑、灰建饱满;墙外侧设垂直防潮层;防潮层外侧需回填低渗透土
防潮并逐层夯实,土层宽度500mm
3.设置位置:地下室墙体必须设两道防潮层;一道在地下室地坪附近,另一道设置在室外地
面散水以上150〜200mm位置
当地下室地坪位于最高设计地下水位以下时,地下室四周墙体及底板均受水压影响,应有画
防水困功能。(18)
(2019教1.根据防水材料与结构基层的位置关系,有内防水和外防水(防水较为有利)两种。
材变化点)2.地下室防水做法根据材料的不同常用的有防水混凝土防水、水泥砂浆防水、卷材防水、涂
料防水、防水板防水、膨润土防水材料等。
(-)墙
砖墙是用砂浆将砖按|一定技用要求砌筑成的砌体,其主要材料是圈和咽(2019教材新增
■I■构房屋中,墙体是主要的承重构件
1.墙的类型
(1)几种特殊材料墙体
预制外墙板是装配在预制或现浇框架结构上的围护外墙,适用于一般办公楼、旅馆、医
预制钢筋混凝
院、教学、科研楼等民用建筑。装配式墙体的建造构造,设计人员应根据确定的开间、进
土墙
深、层高,进行全面墙板设计。
有砌块、外墙板和隔墙板。加气混凝土砌块墙如无切实有效措施,不得在建筑物±0.00
以下,或长期浸水、干湿交替部位,受化学侵蚀的环境,制品表面经常处于80七以上的高
温环境。(17)
加气混凝土墙
加气混凝土墙可作承重墙或非承重墙,设计时应进行排块设计,避免浪费,其砌筑方法与构造
基本与砌墙类似。当外用墙时,其外表面均应做饰面保护层。在门窗洞口设钢筋混凝土圈梁,外
包保温块。在承重墙转角处每隔墙高1m左右放水平拉接钢筋,以增加抗震能力。
压型金属板墙是一种轻质高强的建筑材料,有保温与非保温型
石膏板墙适用于中低档民用和工业建筑中的非承重内隔墙。
具有强度高、自重轻、保温隔热、防火及抗震等良好的综合性能1101,适用于框架建筑的围
舒乐舍板墙
护外墙及轻质内墙、承重的外保温复合外墙的保温层、低层框架的承重墙和屋面板等。
(三)楼板与地面
1.楼板主要由楼板结构层、楼面面层、板底天棚三个部分组成。
▲2.现浇钢筋混凝土楼板(15)
长短边比值23,四边支承,仅短边受力,板的厚度一般为跨度的1/40〜1/35,
单向板
且2于80mm。
板式楼双向板长短边比值<3,四边支承,是双向受力,按双向配置受力钢筋
板有一边支承,其主要受力钢筋摆在板的上方,分布钢筋放在主要受力筋矩的
悬挑板下方,板厚为挑长的1/35,且根部280mm。适用于跨度小的房间(如厨房、厕
所、贮藏室、走廊)及雨篷、遮阳等常采用现浇钢筋混凝土板式楼板。
(1)组成:由主梁、次梁(肋)、板组成;
(2)适用:当房屋的开间、进深较大,楼面承受的弯矩较大
(3)特点:它具有传力线路明确、受力合理的特点
(4)主梁沿房屋的短跨方向布置,其经济跨度为5〜8m,梁高为跨度的1/14〜1/8,
梁宽为梁高的1/3〜1/2。次梁的跨度一般为4〜6m,次梁高为跨度的1/6〜1/12,梁宽为
现浇梁高的1/3〜1/2
梁板式
钢筋(5)短边跨度即为次梁的间距,一般为L7〜3rn,板厚一般为板跨的1/40〜1/35,常
肋形楼
混凝用厚度为60〜80mm
板
土楼(6)梁和板搁置在墙上,应满足规范规定的搁置长度。
板板的搁置长度不小于120mm,梁在墙上的搁置长度与梁高有关,
梁高W500mm,搁置长度2180mm;梁高>500mm时,搁置长度2240mm。通常,次梁搁
置长度为240mm,主梁的搁置长度为370mm。
(7)当梁上的荷载较大,梁在墙上的支承面积不足时,为了防止梁下墙体因局部抗压
强度不足而破坏,需设置梁垫,以扩散由梁传来的过大集中荷载
特点:肋与肋间的距离较小,通常只有1.5〜3m,肋高也只有180〜250mm,肋宽120〜
井字形
200mm。
肋楼板
适用:当房间的平面形状近似正方形,跨度在10m以内时。常用于门厅、会议厅等处
①分类:无柱帽和有柱帽
无梁楼②特点:无梁楼板的柱网一般布置成方形或矩形,以方形柱网较为经济,跨度一般不
板超过6m,板厚通常不小于120mm。
③用途:适用于荷载较大、管线较多的商店和仓库等
5.地面构造
地面主要由面层、垫层和基层三部分组成,可考虑增设结合层、隔层、找平层、防水层等附加层。
▲(七)屋顶
屋顶主要由结构层、找坡层、隔热层(保温层)、找平层、结合层、防水层、保护层等部分组成。
1.屋顶的类型
(1)平屋顶:指屋面坡度在10%以下的屋顶,最常用的排水坡度为2%〜3%。需要专门设置屋面防水层。
(2)坡屋顶:指屋面坡度在10%以上的屋顶。
(3)曲面屋顶:施工工艺较复杂。
2.平屋顶的构造
(1)平屋顶排水
(1)材料找坡(垫坡)。找坡层的厚度最薄处不小于201,平屋顶材料找坡的坡度宜为2%。
平屋顶起nm
(2)结构起坡(搁置起坡)。将房屋顶层构件上表面做成一定坡度,坡度3%。檐沟、天沟
坡方式
纵向找坡》1%,沟底水落差W200nmi
平屋顶排
分为有组织排水和无组织排水两种方式。有组织排水时,宜采用雨水收集系统。
水方式
(1)屋面落水管的布置量与屋面集水面积大小、每小时最大降雨量、排水管管径等因素有
关。它们之间的关系可用下式表示:F=438D7H|(11)
屋面落水式中F一一单根落水管允许集水面积(水平投影面积,m2);
管的布置D——落水管管径(cm,采用方管时面积可换算);
H一一每小时最大降雨量(mm/h,由当地气象部门提供)
(2)落水管间的距离(天沟内流水距离)以10〜15m为宜
(2)平屋顶柔性防水及构造。
屋面防水等级和设防要求
防水等级建筑类别设防要求具体做法
1.卷材防水层和卷材防水层
I级(25年)重要建筑和高层建筑两道2.卷材防水层和涂膜防水层
3.复合防水层
II级(15年)一般建筑一道1.卷材防水层2.涂膜防水层3.复合防水层
第二节道路、桥梁、涵洞工程的分类、组成及构造P83
一、道路工程
(二)路基
1.路基的基本要求
(1)路基结构物的整体必须具有足够的稳定性。
(2)路基必须具有足够的强度、刚度和水温稳定性。
2.路基形式
▲(1)填方路基【重点】
(1)填土路基宜选用级配较好的粗粒土作填料。
填土路基
(2)应分层填筑,每一水平层均应采用同类填料。
填石路基不易风化的开山石料填筑的路堤
砌石路基是指用不易风化的开山石料外砌、内填而成的路堤
(1)砌石顶宽采用0.8m,基底面以1:5西内倾斜,砌石高度为2〜15m,
填砌石路基(2)应每隔15〜20nl设画缅阕一道。(12)
方(3)当基础地质条件变化时,应分段砌筑,并设|沉降缝
路(4)当地基为整体岩石时,可将地基做成台阶形。
基坚硬岩石地段陡山坡上的半填半挖路基,当填方不大,但边坡伸出较远不易修筑时,可
护肩路基修筑护肩。护肩应采用当地不易风化片石砌筑,高度一般不超过2m(15),其内外坡均直
立(12)|,基底面以1:5坡度向内倾斜。
当山坡上的填方路基有沿斜坡下滑的倾向或为加固、收回填方坡脚时可采用护
护脚路基脚路基。护脚由干砌片石砌筑,断面为梯形,顶宽》1m,内外侧坡坡度可采用1:0.5~1:
0.75,其高度不宜超过5m。
挖方路基土质挖方路基和石质挖掘方路基
在地面自然横坡度陡于1:5的斜坡上修筑路堤时,路堤基底应挖台阶,台阶宽度21m,
半填半挖路基台阶底应有2%〜4%向内倾斜的坡度(12)]。分期修建和改食公路加宽时,新旧路基填方边
坡的衔接处,应开挖台阶。高速公路、一级公路,台阶宽度一般为2m,
(三)路面
1.路面结构
(1)面层:应满足结构强度、高度稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性及耐磨、平整、低噪音等表面特性要求。
(2)基层:起主要承重作用,应满足强度、扩散荷载的能力以及水稳定性和抗冻性的要求。
基层是设置在面层之下,并与面层一起将车轮荷载的反复作用传递到底基层、垫层、土基等起主要承
重作用的层次。
(3)垫层:应满足强度和水稳定性的要求
面层、基层和垫层是路面结构的基本层次,为了保证车轮荷载的向下扩散和传递,较下一层应比其上
一层的每边宽出0.25m。
▲3.路面等级与分类
(1)路面等级
路面等级按面层材料的组成、结构强度、路面所能承担的交通任务和使用的品质划分为高级路面、次
高级路面、中级路面和低级路面等四个等级。
(2)路面类型
A1)路面基层类型
不适用适用
水泥稳定细粒土(水泥土)不能用作二
水泥稳定土基层各种交通类别的基层和底基层
级以上公路高级路面的基层
无机结
适用于各级公路路面的底基,可作二
合料稳石灰稳定土基层不应用作高级路面的基层
级和二级以下的公路的基层
定类
石灰工业废渣稳二灰土不应用作高级沥青路面及高速公适用于各级公路的基层与底基层
定土基层路和一级公路上水泥混凝土路面的基层(13)
级配碎石:可用于各级公路的基层和底基层(11、12、13、14),可用作较薄
级配碎(砾)石
沥青面层与半刚性基层之间的中间层。可用于二级和二级以下公路的基层及各
粒料类基层
级公路的底基层(14)|o
填隙碎石基层可用于各级公路的底基层和二级以下公路的基层*15)
▲2)路面面层类型。根据路面的力学特性,可把路面分为沥青路面、水泥混凝土路面和其他类型路面。
沥青混凝土混合高速公路、一级公路沥青面层(11).热拌热铺沥青混合料,
沥青混合料料适用于各种等级公路的沥青面层
沥青碎石混合料仅适用于过渡层及整平层
沥适用于三级、四级公路的沥青路面、二级公路的罩面层施工及各级公路沥青路面
乳化沥青碎石
青联结层或整平层
路是在初步压实的碎石(或轧制砾石)上,分层浇洒沥青、撒布嵌缝料,经压实而
面沥青贯入式路面成的路面结构,厚度通常为40〜80mm;当采用乳化沥青时称为乳化沥青贯入式路面,
其厚度为40〜501nm。适用于三级、四级公路,也可作为沥青混凝土路面的联结层
适用于三级、四级公路、城市道路支路、县镇道路、各级公路施工便道以及在旧
沥青表面处治
沥青面层上加铺罩面层或磨耗层。沥青表面处治厚度一般W30mm
②水泥混凝土路面。
水泥混凝土路面适用于各种等级公路的路面施工。
优点I有
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