2021年一級造價工程師《建設工程技術與計量(土建)》工程地質講義

2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質真題分值分布情況章節(jié)名稱第一章工程地質第二章工程構造第三章工程材料第四章工程施工技術第五章工程計量第一章工程地質

分值1019162530一、考情分析本章主要以單選題為主，單選題62101比較平均。本章知識點較分散，內容涵蓋較多，學員應該理解記憶。二、本章框架知識體系及分值（2019單選6分，多選4分）章節(jié)題目分值第一節(jié)巖體的特征2+14分第二節(jié)地下水的特征與類型11分第三節(jié)常見工程地質問題及其處理方法2+14分第四節(jié)工程地質對工程建設的影響11分第一節(jié)巖體的特征工程巖體有地基巖體、邊坡巖體和地下工程圍巖三類。一、巖體的結構（一）巖體的構成1.巖石巖石的主要礦物其中構成巖石的礦物，稱為造巖礦物。由于成分和結構的不同，每種礦物都有自己特有的物理性質，如顏色、光澤、硬度等。物理性質是2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質鑒別礦物的主要依據(jù)。礦物的顏色分為自色、他色和假色，自色可以作為鑒別礦物的特征，而他色和假色則不能。例如，依據(jù)顏色鑒定礦物的成分和結構，依據(jù)光澤鑒定風化程度，依據(jù)硬度鑒定礦物類別，如表1.1.1。硬度12345678910礦物滑石石膏方解石螢石磷灰石長石石英黃玉剛玉金剛石在實際工作中常用可刻劃物品來大致測定礦物的相對硬度，如指甲約為2～2.5度，小刀約為5～5.5度，玻璃約為5.5～6度，鋼刀約為6～7度。巖石的成因類型及其特征巖漿巖（火成巖）沉積巖（水成巖）三大類。巖漿巖深成巖常形成巖基等大型侵入體，巖性一般較單一，以中、粗粒如花崗巖、；淺成巖多以巖床、巖墻、巖脈等狀態(tài)產(chǎn)出，有時相互穿插。裂隙發(fā)育，巖石破碎，風化蝕變嚴重，透水性增大，如花崗斑巖、閃長玢巖、輝綠巖、脈巖。巖。沉積巖（、生物成因構造（如生物礁體、疊層構造、蟲跡、蟲孔等）（（（如石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r）等。變質巖（（巖石呈薄板狀）、片狀構造（含大量呈平行定向排列的片狀礦物）、片麻狀構造（（表1.1.2巖漿巖、沉積巖和變質巖的地質特征表巖漿巖 沉積巖 變質巖主要礦物成分

全部為從巖漿巖中析出次生礦物占主要地的原生礦物，成分復雜，位成分單一，一般但較穩(wěn)定。淺色的礦物有多不固定。常見的石英、長石、白云母等；有石英、長石、白深色的礦物有黑云母、角云母、方解石、白閃石、輝石、橄欖石等云石、高嶺石等

除具有變質前原來巖石的礦物，如石英、長石、云母、角閃石、輝石、方解石、白云石、高嶺石等外，尚有經(jīng)變質作用產(chǎn)生的礦物，如石榴子石、滑石、綠泥石、蛇紋石等2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質土土是巖石在風化作用下形成的大小懸殊的顆粒，在各種自然環(huán)境中形成的堆積物。土的組成。土是由顆粒（固相）、水溶液（液相）和氣（氣相）所組成的三相體系。根據(jù)組成土的固體顆粒礦物成分的性質及其對土的工程性質影響不同為原生礦物、不溶于水的次生礦物、可溶鹽類及易分解的礦物、有機質四種。為兩大基本類型：單粒結構。集合體結構。也稱團聚結構或絮凝結構，這類結構為黏性土所特有。土的分類。1）2）根據(jù)顆粒級配和塑性指數(shù)分類。黏性土是塑性指數(shù)大于10的土。黏性土分為粉質黏土和黏土；粉土塑性指數(shù)小于或等于10的土。結構面結構面的產(chǎn)狀由走向、傾向和傾角三個要素表示，如圖1.1.2所示。層面的產(chǎn)狀還代表所在巖地質構造水平構造和單斜構造。褶皺構造褶皺構造是組成地殼的巖層受構造力的強烈作用塑性變形水平擠壓力少數(shù)是在垂直力或力偶作用下形成的。褶皺構造在層狀巖層常見，在塊狀巖體中則很難見到。2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質隧道一。。。最不利的情況是路線與巖層走向平行，巖層傾向與路基邊坡一致，而邊坡的傾角大于（陡于）巖層的傾角。斷裂構造1）裂隙也稱為節(jié)理，是存在于巖體中的裂縫，裂隙率越大，表示巖石中的裂隙越發(fā)育。表裂隙發(fā)育程度分級及對工程的影響表發(fā)育程度等級基本特征裂隙不發(fā)育 間距在1m以上，多為密閉裂隙。較規(guī)則，以構造型為主，多數(shù)間距大于0.4m，多為密裂隙較發(fā)育閉裂隙，少有填充物。

對工程的影響無影響裂隙發(fā)育 裂隙3組以上不規(guī)則以構造型或風化型為主多數(shù)對工程建筑物可能產(chǎn)2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質裂隙很發(fā)育

間距小于0.4m，大部分為張開裂隙，部分有填充物。生很大影響裂隙3組以上雜亂以風化型和構造型為主多數(shù)間對工程建筑物產(chǎn)距小于0.2m，以張開裂隙為主，一均有填充物。 重影響注：裂隙寬度：密閉裂隙＜1mm；微張裂隙為1～3mm；張開裂隙為3～5mm；寬張裂隙＞5mm。根據(jù)裂隙的成因。將其分為構造裂隙和非構造裂隙兩類。和傾向都延伸不遠；扭（剪）性裂隙，一般出現(xiàn)在褶曲的翼部和斷層附近。②非構造裂隙。10～15m2）斷層②斷層基本類型。根據(jù)斷層兩盤相對位移的情況，可分為正斷層、逆斷層、平推斷層。盤相對向下滑動而形成的。使上盤沿斷面向上錯動而成。斷層線的方向常和巖層走向或褶皺軸的方向近于一致，和壓應力作用的方向垂直。2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質平推斷層是由于巖體受水平扭應力作用，這種斷層的破碎帶一般較窄，沿斷層面常有近水平的擦痕。一般沿層面。這類巖體作。碎裂結構。散體結構。二、巖體的力學特性（一）巖體的變形特征巖體的變形通常包括結構面變形和結構體變形兩個部分。設計人員所關心的主要是巖體的變形特性。巖體變形參數(shù)是由變形模量或彈性模量來反映的。（二）巖體的強度性質巖體的強度既不等于巖塊巖石的強度但在某些情況下，可以用巖石或結構面的強度來代替。如當巖體中結構面不發(fā)育體強度完全受結構面強度控制。2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質三、巖體的工程地質性質（一）巖石的工程地質性質1.巖石的物理力學性質1）重量孔隙性吸水性軟化性用軟化系數(shù)作為巖石軟化性的指標限抗壓強度的比。其值越小，表示巖石的強度和穩(wěn)定性受水作用的影響越大。1）巖石的變形2）巖石的強度巖石的抗壓強度最高，抗剪強度居中，抗拉強度最小?？辜魪姸燃s為抗壓強度的10%～40%，抗拉強度僅是抗壓強度的2%～16%。巖石的抗壓強度和抗剪強度，是評價巖石（巖體）穩(wěn)定性的主要指標。（二）土體的工程地質性質1.土的物理力學性質1）土的含水量。土的飽和度。1.0土的孔隙率。土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)塑性指數(shù)越大，可塑性就越強。液性指數(shù)越大，土質越軟。2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質土的力學性質土的力學性質主要是壓縮性和抗剪強度。2.特殊土的工程性質軟土。泛指淤泥及淤泥質土。天然孔隙比e1.0。濕陷性黃土。管道漏水后由于自重濕陷可能導致管道折斷。路基受水后由于自重濕陷而發(fā)生局部嚴重坍塌。紅黏土。土的內摩擦角和內聚力都相應減小及結構強度破壞的緣故。填土。1052。雜填土。（三）結構面的工程地質性質對巖體影響較大的結構面的物理力學性質，主要是結構面的產(chǎn)狀、延續(xù)性和抗剪強度。Ⅱ、Ⅲ級結構面直接威脅工程安全穩(wěn)定性。（四）地震的震級與烈度地震震源震源是深部巖石破裂產(chǎn)生地殼震動的發(fā)源地。震源在地面上的垂直投影稱為震中。地震波通過地球內部介質傳播的稱為體波。體波分為縱波和橫波，面波的傳播速度最慢。2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質地震震級地震烈度地震破壞的程度關。地震烈度又可分為基本烈度、建筑場地烈度和設計烈度。。不同而引起的相對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。震級與烈度的關系中周圍地區(qū)的破壞程度，隨距震中距離的加大而逐漸減小，形成多個不同的地震烈度區(qū)。第二節(jié)地下水的類型與特征一、地下水的類型地下水也往往給工程建設帶來一定的困難和危害。根據(jù)埋藏條件，將地下水分為包氣帶水、潛水、承壓水三大類。根據(jù)含水層的空隙性質，地下水又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水三個亞類。（四）裂隙水水、構造裂隙水。。，當成巖裂隙的巖層出露地表2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質時，常賦存成巖裂隙潛水。（五）巖溶水的特征巖溶潛水廣泛分布在大面積出露的厚層灰?guī)r地區(qū)，動態(tài)變化很大，水位變化幅度可達數(shù)十米二、地下水的特征（一）包氣帶水的特征包氣帶水主要受氣候控制，季節(jié)性明顯，變化大。2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質（二）潛水的特征潛水有兩個特征。潛水的分布區(qū)與補給區(qū)是一致的。ft潛水面坡度經(jīng)常小于當?shù)氐牡孛嫫露?。（三）承壓水的特征存在，與地表水聯(lián)系較弱，承壓水受氣候的影響很小，動態(tài)較穩(wěn)定，不易受污染。第三節(jié)常見工程地質問題及其處理方法一、特殊地基2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質巖溶土洞塌陷或淺埋溶（土）洞深埋溶（土）洞落水洞及淺埋的溶溝（槽）、溶蝕（裂隙、漏斗）大的地段

處理方法挖填夯實法、跨越法、充填法、墊層法注漿法、樁基法、充填法跨越法、充填法多種方法綜合處理二、地下水（一）地下水對土體和巖體的軟化（二）地下水位下降引起軟土地基沉降（三）動水壓力產(chǎn)生流沙和潛蝕當?shù)叵滤膭铀畨毫Υ笥谕亮５母∪葜鼗虻叵滤乃ζ露却笥谂R界水力坡度時，就會產(chǎn)生流沙。2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質其嚴重程度按現(xiàn)象可分三種：輕微流沙，細小的土顆粒會隨著地下水滲漏穿過縫隙而流入基坑；的滲水溝紋；嚴重流沙，流沙冒出速度增加，甚至像開水初沸翻泡。法等。在基槽開挖的過程中局部地段突然出現(xiàn)嚴重流沙時，可立即拋入大塊石等阻止流沙。潛蝕作用可分為機械潛蝕和化學潛蝕兩種。成管狀空洞，使土體結構破壞，強度降低，壓縮性增加，這種現(xiàn)象稱之為機械潛蝕。洞穴的作用。對潛蝕的處理可以采用堵截地表水流入土層阻止地下水在土層中流動設置反濾層改良土的性質減小地下水流速及水力坡度等措施。（四）地下水的浮托作用，則按地下水位100%計算浮托力；如果基礎位于節(jié)理裂隙不發(fā)育的巖石地基上，則按地下水位50（五）承壓水對基坑的作用孔減壓措施，保證坑底土層穩(wěn)定。2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質（六）地下水對鋼筋混凝土的腐蝕三、邊坡穩(wěn)定（一）影響邊坡穩(wěn)定的因素影響邊坡穩(wěn)定性的因素有內在因素與外在因素兩個方面。外在因素有地表水和地下水的作用、地震、風化作用、人工挖掘、爆破以及工程荷載等。地貌條件深切峽谷地區(qū)，陡峭的岸坡是容易發(fā)生邊坡變形和破壞的地形條件。崩塌現(xiàn)象均發(fā)生在坡度大于60°的斜坡上。地層巖性（1）只有在節(jié)理發(fā)育、有軟弱結構面穿插且邊坡高陡時，才易發(fā)生崩塌或滑坡現(xiàn)象。噴出巖邊坡，如玄武巖、凝灰?guī)r、火ft角礫巖、安ft巖等，其原生的節(jié)理，尤其是柱狀節(jié)理發(fā)育時，易形成直立邊坡并易發(fā)生崩塌。含有黏土質頁巖、泥巖、煤層、泥灰?guī)r、石膏等夾層的沉積巖邊坡，最易發(fā)生順層滑動，或因下部蠕滑而造成上部巖體的崩塌。千枚巖、板巖及片巖，巖性較軟弱且易風化，在產(chǎn)狀陡立的地段，臨近斜坡表部容易出現(xiàn)蠕動變形現(xiàn)象。當受節(jié)理切割遭風化后，常出現(xiàn)順層（或片理）滑坡。具有垂直節(jié)理且疏松透水性強的黃土，浸水后易崩解濕陷。地質構造與巖體結構地下水的作用是很復雜的，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：地下水會使巖石軟化或溶蝕，導致上覆巖體塌陷，進而發(fā)生崩塌或滑坡。地下水產(chǎn)生靜水壓力或動水壓力，促使巖體下滑或崩倒。地下水增加了巖體重量，可使下滑力增大。在寒冷地區(qū)，滲入裂隙中的水結冰，產(chǎn)生膨脹壓力，促使巖體破壞傾倒。地下水產(chǎn)生浮托力，使巖體有效重量減輕，穩(wěn)定性下降。（二）不穩(wěn)定邊坡的防治措施1.防滲和排水削坡支擋建筑2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質錨固四、圍巖穩(wěn)定（一）地下工程位置選則的影響因素地下工程位置的選擇，除取決于工程目的要求外，還需要考慮區(qū)域穩(wěn)定、ft地質構造、地下水、地應力等五個因素的影響。地形條件如選擇隧洞位置時，隧洞進出口地段的邊坡應下陡上緩，無滑坡、崩塌等現(xiàn)象存在。洞口巖石應直接出露或坡積層薄，巖層最好傾向ft里以保證洞口坡的安全。巖性條件巖，穩(wěn)定性差，不宜建大型地下工程。地質構造條件1）側。。巖層產(chǎn)狀的影響。2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質地下水在選址時最好選在地下水位以上的干燥巖體內，或地下水量不大、無高壓含水層的巖體內。地應力初始應力狀態(tài)是決定圍巖應力重分布的主要因素。（二）圍巖的工程地質分析（1）圍巖穩(wěn)定性分析變形與破壞的五種形式：高地應力彈性應變能然釋放形成的。巖層的彎曲折斷，是層狀圍巖變形失穩(wěn)的主要形式?；蛩閴K的坍塌當結構面間夾泥時，往往會產(chǎn)生大規(guī)模的塌方，如不及時支護，將愈演愈烈，直至冒頂。落及塑性變形。（三）提高圍巖穩(wěn)定性的措施支撐與襯砌。支撐是在地下工程開挖過程中用以穩(wěn)定圍巖用的臨時性措施。襯砌是加固圍巖的永久性結構噴錨支護。如果噴混凝土再配合錨桿加固圍巖，則會更有效地提高圍巖自身的承載力和穩(wěn)定性。2020年一級造價工程師《建設工程技術與計量（土建）》 第一章工程地質噴混凝土具備以下幾方面的作用：和缺損，阻止裂隙切割的碎塊脫落松動，使圍巖的應力狀態(tài)得到改善；的強度和整體性。承載拱的作用。為了防止錨桿之間的碎塊塌落，可采用噴層和鋼絲網(wǎng)