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第一章 工程地质
第一节 岩体的特征
岩体的构成
(一) 岩石
玻璃约为 5.5~6 度,钢刀约为 6~ 7 度。
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。
)岩浆岩 :根据形成深度,侵入岩又分为深成岩(形成深度大于 5km)和浅成岩(形成深度小于 5km)。深成岩如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩; 浅成岩如花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿岩、脉岩。喷出岩,如流纹岩、粗面岩、安
山岩、玄武岩、火山碎屑岩。
)沉积岩: 如碎屑岩(如砾岩、 砂岩、粉砂岩)、黏土岩(如泥岩、页岩)、化学岩及生物化学岩类如石灰岩、自云岩、泥灰岩)等。
)变质岩 : 如大理岩、石英岩等。
(二)土
(四)地质构造
皱构造
绝大多数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。
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
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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。
一般选线从曲的翼部通过是比较有利的。
断裂构造
(1)裂隙 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。
(2) 根据裂隙的成因。将其分为构造裂隙和非构造裂隙两类。
构造裂隙。在构造分布上有一定的规律性。
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。
(3)断层:逆断层是上盘沿断层面相对上升,下盘相对下降的断层。
(五) 岩体结构特征
1 . 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。
整体块状结构。这类岩体具有良好的工程地质性质,往往是较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体及洞室围岩。
层状结构。这类岩体作为边坡岩体时,结构面倾向坡外比倾向坡里的工程地质性质差得多。
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。
三.岩体的工程地质性质
(一)岩石的工程地质性质
岩石的主要物理性质
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
孔隙性 未受风化或构造作用的侵入岩和某些变质岩, 其孔隙度一般是
很小的,而砾岩、砂岩等一些沉积岩类的岩石,则经常具有较大的孔隙度。
吸水性
软化性 软化系数小于 0.75 的岩石,是软化性较强的岩石,工程
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性质比较差。
抗冻性: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。
岩石的强度 ①抗压强度。②抗拉强度。③抗剪强度。
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。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%。
(二) 土体的工程地质性质
土的物理力学性质
土的含水量
土的饱和度。饱和度 Sr 越大,表明土孔隙中充水愈多。 Sr50%是稍湿状态, Sr 在 50%~ 80%之间 是很湿状态, Sr80%是饱水状态。
土的孔隙比。一般孔隙比小于 0.6 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。
土的孔隙率 .
土的塑性指数和液性指数
塑性指数愈大,可塑性就愈强。液限指数愈大,土质愈软。土对剪切破坏的极限抗力称为土的抗剪强度。
特殊土的工程性质
根据填土的组成物质和堆填方式形成的工程性质的差异,划分为以下三类:
素填土。如堆填时间超过 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。杂填土是含有大量杂物的填土。试验证明,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。 主要以建筑垃圾或一般工业废料组成的杂填土, 采用适当的措施进行处理后可作为一般 建筑物地基。
冲填土。
地震的震级和烈度
地震震源面波的传播速度最慢。
地震烈度
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地震烈度又可分为基本烈度、建筑场地烈度和设计烈度。
震级与烈度的关系 一次地震只有一个震级,
第二节 地下水的特征与类型
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。
(一)包气带水,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、上层滞水以及岩层风化壳 (黏土裂隙) 中季节性存在的水。
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。雨季水量多, 旱季水量少, 甚至干涸。
(二)潜水的特征
(三)承压水的特征
承压水
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