土木工程地质学讲义之八工程建设中主要工程地质问题

土木工程地质学

GeologyinCivilEngineering8.1概述8.2工业与民用建筑工程中的主要工程地质问题8.3道路与桥梁工程中的工程地质问题8.4隧道与地下工程中的工程地质问题8.5港口工程中的工程地质问题8.6水利工程中的工程地质问题工程建设中主要工程地质问题8.1概述

工程建设是根据设计要求和建设场地的工程地质条件进行的，而不同类型的工程对工程地质条件的要求也不相同，因此在建设的过程中不可避免地会遇到各种各样的地质情况和问题。充分认识这些工程地质问题，以及针对这些问题做好相应的工程地质勘查工作队于工程建设是非常重要的。本章对工业与民用建筑、道路与桥梁工程、隧道与地下工程、港口工程、水利工程等五个方面的主要工程地质问题进行了分析，同时针对这五个工程方向指出了其他地质勘察工作的要点。区域稳定性问题基础埋深和结构类型问题地基稳定性问题地基的施工条件问题边坡稳定性问题地下水的侵蚀性问题8.2工业与民用建筑工程中的主要工程地质问题

地基稳定性问题地基强度地基变形地基的强度

以地基承载力表示。影响因素有两方面：地基性质，基础特点。确定方法：理论计算、原位测试、规范表格。一级建筑物用原位测试结合理论计算。二级建筑物用理论计算结合原位测试。三级建筑物用规范查表或根据邻近建筑物经验确定。2、地基的变形地基变形特征量：沉降量沉降差倾斜局部倾斜均应<规范容许变形值.对于大型重要的建筑物，必须同时进行地基强度和变形验算。基础之的施病工条丘件问希题基坑拾开挖亦和支淋护方风式降排前水方户式影响快基础弹施工塌条件服的主泽要因毒素：地基犬土性透质地下阿水类勒型和申埋深建筑询周边珍荷载边坡制稳定貌性问洲题在山掉区的农斜坡史上修垂建建佩筑物嘴，边沫坡稳太定性沫是个河需要破重视般的工片程地诱质问裤题。梨斜坡颠上建管筑物垦的健似在给巡寿边坡底增加摊了外蛙载荷伤，破弄坏了吵其原萝有的命平衡盒，往努往导亦致边匠坡失使稳而咸滑动从。3、工莫民建元工程教地质各勘察崖要点了解肤整个云建筑疲区域持内的颤总体候稳定朴性：初蚁步查醉清几介个可剩能作胶为建张筑场谋地的给工程长地质盘条件室，以董便选醋址。查明成建筑盯区域办内的代地层闯分布打和岩容土的付物理买力学明性质：对脖地基怀土体特进行侧室内伙试验伐以及靠一定熔数量未的现习场原盾位测熄试；暴确定仿合理栗的地非基承膏载力剑，并胶对地拆基的锣均匀凝性和件稳定健性作勾出评牛价，垄为工增程设怖计和闸施工客提供哄所需俊的计梯算指药标及期资料火。查明谷地下兴水的啦埋藏料、补巧给和饲排泄摔条件肺、水崇位变局化幅忧度与鸭规律之及化乒学成投分，盖测定燥并评乔价地栋基土躬体的睁渗透脊性：对优基坑乓工程销，当岔存在曾高承脏压水胳层时麻，应鞠评价蚊基坑涂底隆浇起以斩及发竖生涌疏水的鹿影响肯，为获基坑坦支护螺和工因程降望水提脾出可嗽靠建胸议。在斜颈坡地餐区应蜂评价水边坡工的稳仇定性销。一、崭道路验工程致地质烫特点道路漠是线币型工蛇程，独线路警往往碗要穿肢越地梅形、厉地质恒条件妙复杂腾的不韵同地兆区或昂构造河单元贫，如巡寿道路廊沿线失往往侦会遇维到山穴高谷益深，摩地质伤复杂雁、不叙良地略质现族象发捡育或尸道路棍需要拒穿越程大的脊溶洞简和暗因河等铁问题使。因此娘，工聋程地脾质论唤证或搅工程灾地质趋条件浸分析薄在公凭路建挂设中姓非常贸重要死。芬路线仪的选溪择，糊要根扭据工垒程地绿质条球件及伞施工当条件奴等综雾合考辜虑，拆其中毁工程痒地质橡条件禁是决抽定性摩因素堵。8.必3道路烫与桥付梁工义程中授的主矩要工亡程地当质问歌题路基腰边坡柱稳定腥性路基朋基底撒稳定喉性道路廊冻害建筑货材料二、毙道路翁工程较的主俩要工现程地冻质问辜题1、相路萄基边创坡稳椒定性路基瞒边坡乘包括:天然苏边坡半挖图半填竖路基监边坡路堑信边坡破坏叙形式:滑坡崩塌错落当剪而应力>岩土址体强难度时,发生白失稳.任何母边坡胞都具舅有一垦定坡果度和伯高度劈燕，在躲重力跨作用纽奉下，唇边坡居岩土饶体均乳处于胳一定葬的应旧力状众态，召如果扒应力猛发生怕变化龄就会怠导致待边坡朱变形呜失稳似。一歇般情枕况下稿，影脚响边队坡稳脂定的饿主要棵因素遗有岩芝层产输状、普岩石堵性质信、岩迷体结顾构、戏水的惠作用诵、地介形地水貌及半人为历因素兴等。1)岩层秧产状储。当岩慢层倾墙角较漫大时烧，在李背斜矮山的乏两坡醋，单吓斜山皮、单雁斜谷贷的顺宿坡开石挖路也基时阴，都围存在隐发生袖顺层偷崩塌愚、滑匀坡等昨潜在种地质笋灾害坛的危住险，望不宜到选线爸修路榜。2)岩石晋性质趁和岩格体结唉构。由坚啦硬致狠密的括岩石尝构成郊的边师坡稳者定性塌较好隙，由的泥岩夜、页回岩和师风化纵强烈冤、裂蒸隙发线育、管破碎榴硬岩门构成赶的边锡坡稳衫定性狭较差稠。层闪理层烟面、祥软弱爷夹层甩、不雄整合粱面、愁片理汽面、暖裂隙每面、光断层匠面、副断层泰破碎嘴带等充岩体瓦结构炒面都给会影胆响边贵坡的栋稳定惑。岩层跑产状扯对公少路选器线的甲影响岩层深产状蛮对公这路选第线的痰影响土质只边坡稳定钩性取篮决于若亲水称性粘脂土矿衰物含场量.影响沃因素:土层细结构算和成菊因类展型水文影地质截条件自然筹条件施工贝方法岩质遭边坡稳定宫性取绝决于做岩体堤中结扒构面.须同肥时具版备临研空面后、滑吩动面截和切撕割面理。影响舒因素防：岩石熟性质地质蕉构造岩体移结构票类型水文楼地质顾条件施工真条件2、路啄基基宋底稳夜定性破坏纸形式:整体营滑移挤出意变形路堤伯塌陷影响邀因素:基底售土的厅力学果性质基底永面的透倾斜掏程度软弱离结构飘面水文瓦地质馆条件处理感措施:放缓挑边坡,设反饶压护盯道采用求换填保、预伤压等走地基融处理抵方法如果纺路基姓基底拔下分破布有感软弱茧的泥爷质夹确层且洒岩层校倾向胳与坡怒向一思致时俯，若闹在其在下方阁开挖爪取土灿或在枕上方落填土艳加重谈都会顽引起秧路堤伸整体枕滑移缴；当圣高填劳路堤干通过红河漫贼滩或歼阶地宾时，痰若基由底下井分布唉有饱逃水厚狠层淤恳泥，淡在高疮填路尼堤的座压力辅下，贝往往辆会使对基底屈产生军挤出夕变形扮；由异于基淡底下弹岩溶悼洞穴雕的塌铁陷也皮会引污起路娱堤严陆重变校形。姐路基聪基底呈若为嘱软土剑、湿丹陷性盾黄土垮、冻葬土、猴膨胀司土、傅岩溶网空洞查和采镜空区怠等，陈常使闲路基霸出现铺沉陷智变形设和不昏均匀斤膨胀摔变形夹。3、道召路冻永害破坏名形式:路面朋冻胀路基匆翻浆影响余因素:气温路基园土的卖性质水文印地质休条件地形师特征哈和植凶被情锦况防治情措施:铺设素毛细滥割断昨层;换土;设排恨水沟;提高致路基抵标高;修筑丽隔热负层.三、喘道路半工程罢地质展勘察睁的工京作内绳容:分为茶以下碍三个相阶段道路赞选线丑方案毛阶段顶线故勘查唉阶段确定裕道路星线路闯后的蛙勘查毅阶段桥梁计是公唯路工辽程建榆筑的姻重要颈组成冒部分蛮。路件线跨忠越河顺流、顷沟谷播或道齿路，坦需要涌架设扰桥梁真，桥淡梁也第是路挪线通革过地雪质灾角害频旗繁发抢生地飞区的滑主要宝工程分。桥梁径工程赚中的晌主要醉工程啦地质声问题滔包括肝两方死面：1）桥墨墩台俊地基丙稳定终性问军题；2）桥受墩台管冲刷供问题象。四、鼠桥梁限工程挎地质货问题1)桥墩森台地闪基稳殖定性左。主要负取决贴于墩想台地胖基中骆岩土糠体承椅载力茶的大搜小，螺它对拐选择景桥梁帽的基竞础和丧确定校桥梁解的结后构形慈式起鼓决定寨作用岸。当重桥梁社为静端定结校构时且，由使于各唯孔是荒独立捕的且捎相互拌之间洲没有乘联系笑，对舞工程统地质朋的适告应范剃围较嫩广。倾但超结静定劫结构稳的桥娘梁，雪对各降桥墩纳台之姜间的递不均范匀沉眼降特钱别敏稍感，鞭故在捕取用埋其地赞基容嘉许承性载力粘时应顶予慎该重考梁虑。桥墩姥台地坚基稳者定性猎与冲盏刷问蓝题分驾析2)桥墩宴台的标冲刷题问题笔。桥墩遣和桥穿台的杂修建甘，使食原来训的河妙槽过震水断居面面敬积减磨小，姐从而辛局部助增大州了河门水流壁速并凤改变端了流石态，谨会对蜜桥基品产生稠强烈称冲刷稠，有田时可必把河辛床中欠的松压散沉怠积物桥局部产或全植部冲嘉走，椒使桥诵墩台怨基础夜直接芳受到卸流水怎冲刷呀，威疮胁桥在墩台烧的安局全。劈燕因此秤，桥蹄墩台受基础杯的埋匪深，俘除决端定于末持力汽层部南位的倍条件支外，阴还应陷满足侄下列烛四点届要求遍：①桥监位应凯尽可夫能选莫在河扩道顺胆直、芒水流潮集中锋、河焦床稳营定的煎地段厘，以机确保苏桥梁系在使浩用期阴间不阳因河倍流改辟道而品失去岁作用字或受烦到河联流的梳强烈附冲刷躬而破您坏。②桥糖位要睡避开俊顺河磨向及认平行哲桥梁双轴线掏方向留上的园大的言断层父破碎列带和烈活动咸断裂仗带。③桥绍位要框选在栗岸坡浪稳定际、基娘底岩劳石坚签硬完干整、胸无严泻重地爷质灾棉害的晒地段趣。④在浮有冲壤刷作秩用处悬，基粪础应愧埋置业在墩女台附涌近最森大冲螺刷线强以下针。隧道具是道播路工迎程中雨与地乓质条震件关劫系最壳密切申的工羊程建奴筑物筛。隧蛇道的愧优点订是线焦路短仅、裁胁弯取熔直、狱减少鹊开挖脑和填数方工朗程量肚、抗扒震性狼高等凤。隧道戴位于冬地下摸，四驱周被来各种疲围岩餐包围蔬，处谷于各能种不弟同的妻地质岭构造廊部位阀，可土能遇区到各迈种地番质问湾题。毫主要转包括菊围岩部稳定智性、斑地下起水、躁地温转和有叔害气家体几堆个方重面。在进惧行道焰路规奋划设犁计时经，隧旧道位梢置的某确定伸是先订决问舱题之笑一。恰隧道束位置纯的选园择，干除取遗决于羽工程践目的追要求往外，柴还需茅考虑拨地形美、岩奔性、叹地质通构造君、地班下水盐等地皮质条紧件。隧道毫工程蜜地质枣条件技分析1)地形雕条件某。隧道深进、袄出口防地段突最好腐是基存岩出盲露比框较完光整或宽坡积抓层较烘薄，呼地形钳边坡摊应下渡陡上抱缓，航洞口紧岩层护最好拴倾向隔山里芬，在幕地形拖陡的扑高边澡坡开允挖洞柄口时华，应隐不削屯坡或膜少削亲坡即栗进洞漆，以庄保证牧边坡介的稳表定性鼠。洞乘口要拔避开丙滑坡袍、崩萄塌、吓冲沟砖、泥讲石流禁等地交质灾舍害易权发地求段，波还要满避开押山麓述残积块、坡雷积、肉洪积枕物等芝第四糕纪松滥散沉江积物做。隧慌道进习出、遭口不家宜选影在排真水困判难的茅低洼尊处，洒也不乓应选迅在傍爱河山需嘴及姿谷口雹等易烈受流壁水冲所刷的溜地段梳。2)岩性虏条件讲。均质彼厚层让坚硬厌完整针的硬吃质岩找（岩劣石饱视和抗游压强抹度Rg＞30字MP佣a），餐围岩验的稳攻定性踏较好帅，能衣适应思各种呀断面捏形状鱼的地矩下洞算室；津而软馒质岩别（Rg＜30连MP嘴a）围侍岩不腥稳定什。洞赤室位柏置应鄙尽量如选在旷坚硬抵完整建的岩奔浆岩也、厚洞层坚嫌硬的哄沉积茫层及巩变质集岩中才，而膝应避偏开软计弱岩嘱石（克如凝逮灰岩暗、粘宪土岩寻、页移岩、绘胶结闲不好晌的砂川砾岩拜、千乐枚岩粱及某光些片郊岩等点）和俩软、亮硬互锁层或茂含软嫁弱夹碑层的每岩体野。3)地质荐构造蝴条件治。地质休构造辛是控励制岩财体完盆整性扭、稳狭定性鞭的重坊要因锈素，俭裂隙拖和断虾层亦宅是地丘下水锤渗透凝的直趴接通驱道，布隧道撞选址渴时应追尽量理避开球地质瓶构造坟复杂栏的地苏区。①班岩层窑产状贴对隧剥道选卵址的起影响陵。当吐隧道特轴线抵与岩仅层走减向平练行时写，在侧水平播或近匠水平址的岩乘层中肃修建坦隧道报，地皮质条腊件较浮好，页但应介将隧脑道位遣置选挽在厚武层状吼均质滩岩层召中。在倾发斜岩仗层中羡修建燥隧道怀，一工般是揉不利趟的，披因为酒开挖忘隧道评切断留倾斜草岩层购后，泻容易府造成腰隧道者两侧相边墙父所受臂的侧翠压力壤不一猴致，舰导致轮局部妄变形酿；在纲直立法或近艳直立扭岩层阳中修总建隧捉道，江也是回不利来的，化特别矩是将禾隧道掩位置贞选在诱其厚扎度与侮隧道道跨度垒相等迟或小间于隧阿道跨族度的此直立兰软弱扩岩层曲中时渣，更似是十请分不涂利的较；一历定不刃能把困隧道敏位置厉选在型软硬裳岩层悲的分把界线男上，消因为序隧道摩顶部踏的地纲层岩帽性不荐同，喘容易亚产生奖不均躬匀变候形，太或在汁地下猾水作史用下印向下泄滑动始，破虏坏隧鞠道。岩层错产状喉对隧锅道选匙址的刷影响②灵褶皱死对隧炮道选酿址的樱影响士。横穿睁向斜首和背品斜修貌建隧雨道时柏，隧尾道轴写线上肠承受寸着不飞同的液压力茎，在币向斜甲的轴尚部由键于存搬在较雀强的劫挤压胁力，寺岩层钞受挤奏压破底碎呈回下坠近态势舅，开邮挖隧菜道时租容易效坍落篇，而追且向殊斜轴氧部的风裂隙糠中存乘在承语压地塑下水自，开稀挖时躬有涌奴水的捆威胁披；在咳背斜眼轴部柱由于愤岩层宜上拱藏，能应很好求地将校上覆化岩层凶的荷活重传设递到那附近怖两侧蓝岩体耻中去忽，而征使背椅斜轴普部拱甚曲最削大部陈位的触压力呀变小延，开择挖隧芽道时鸡岩块楚坍落势以及番涌水舒的可辜能性闯较小厦。平行际褶皱患轴线狡方向刃修建萝隧道欺，地零质条样件都职不理绝想。套首先耽，在欧背斜享轴部年选址秧，虽葬然岩卷层上堵拱使锅顶部射压力各有所养减弱裙，但吸背斜术轴部乞的岩卵层处薄于张晴力作梅用下雷，遭发受过抵强烈狸的破辞坏，释不宜溉沿背傲斜轴捕线长岂距离美开挖放、修旅建隧霉道；贺其次范，沿烦向斜饺轴线谊开挖害、修怜建隧缸道，代对工渐程的再稳定汤性极袖为不输利；倦第三提，若桌必须称在褶解曲岩碍层地衔段平耍行轴专线方骑向修妥建隧殖道，漏可以桃将隧加道轴悄线选鸟在背搅斜或嗓向斜躲的两破翼，族条件咐相对隆好些际。向斜将与背加斜下齐坠力针的差泛别地质演构造肚对隧眨道选末址的兴影响③树断裂贩对隧贞道选腐址的雷影响络。断层往、断孝裂破显碎带士对隧锣道工吉程极隙为不抛利，爪隧道坟选址范应远柜离断交层，找决不烦能沿跑断层析面走哭向修追建隧腾道；撇在断雕裂破颠碎带呼地段慈修建糟隧道减，应察特别先慎重杠，尤妙其在殃破碎狭带较大宽、号且断因层角课砾、豪泥砂蹈、碎挡石等按尚未有固结毁成岩祥地段颈，一休般不举允许咸平行尝破碎晒带修时建隧赴道。诱如果鸟隧道叮选址闸必须呀穿越边断层头或断腾裂破股碎带福，则扑应将筐隧道聚轴线酬方向鲁布置色在与压断层侵或断有裂破单碎带笑走向予垂直挖的方敬向，他以使妨隧道晒中断粒裂破草碎带条占地眨最少姨或出赢露面想积最遭小。五、巧桥梁践工程任地质越勘察骗的工逮作内秋容:分为钟以下铺两个凑阶段初步喇勘察劳阶段详细息勘察屯阶段8.扑4隧道宵与地往下工滤程中植的主沸要工雷程地倍质问新题围岩终稳定夫性围岩挺稳定猪性的蛙含义所谓亭围岩晚稳定练性，割是指父在一截定时受间内烟，在静一定欠的地妈质力钟和工叶程力谷作用需下岩倦体不系产生倒破坏纷和失波稳的袖性质株。围岩盲变形抹破坏裹的特揭点围岩尿变形宽破坏为的特皱点、些方式样以及菠岩体屡结构纲条件控之间负的关鲁系见痰课本P2粥21表8.恨1（1）坚肃硬完幸整岩活体的铺脆性耕破裂（2）块挽体滑管移（3）层尺状弯块折和炸拱曲（4）碎茂裂岩雄体的亲松动错解脱（5）松某散围琴岩的航塑性辜变形围岩原稳定界性的嚷影响盯因素（1）岩凳性（2）岩己体结粪构（3）地惹质构计造（4）构品造应际力影手响（5）地墓下水贯影响（6）工负程因跌素底下专洞室箭围岩渴稳定寺性的阶分析盏方法（1）围责岩稳痕定性华分类址法（2）工码程地赤质类钥比法（3）岩票体结钱构分盟析法（4）数词学力符学计梯算分半析法地下焰水、发地温被以及久有害霜气体地下乖水（1）涌命水问驼题（2）浸驼水问税题地温在常跳温层料以下辉，底描下洞声室的宽温度扶一般魔随着羊深度羽增加音，当抛温度驶超过25钳℃时，茶劳动蛙效率悲就会产降低它，温膏度达轻到35占℃时，埋劳动摘效率里几乎谨下降篮为0，必锻须降辞温改册善工槽作环征境。址一般迷将地型温增享加1℃所需脾下降窃的深构度成页为地德温梯倦度。有害戚气体在开恼挖地陡下洞租室时骗，经祥常会苗遇到宅对人隙体有情害的娱有毒痕、易坚燃、李易爆径气体尾。8.