建设工程技术与计量Word格式.docx

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原生矿物

次生矿物

经变质作用产生的矿物

结构

结晶结构、斑状结构

碎屑、泥质、生物、晶粒

变于结构、变晶、碎裂结构

构造

块状、流纹状、气孔杏仁

层理结构

多具有片理结构

7、组成固体颗粒矿物可分为：

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

8、土的结构分1、单粒结构：

碎石、砾石、沙土等无黏性土的基本结构，对工程性质的影响主要取决松密程度

2、集合体结构：

黏性土所特有，颗粒小、带电，粒间引力大于重力，单个颗粒水中不沉积。

9、土的构造：

是整个土层上构成上的不均匀性特征的总和：

包括：

层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小悬

殊、裂隙特征与发育程度。

是决定勘探、取样或原位测试不知方案的重要因素。

10、土的分类

根据有机质含量分

颗粒大小级配和塑性指数

根据地质成因

根据颗粒大小及含量

无机土、有机土、泥炭质土、泥炭

碎石大于2mm的颗粒超过50%

残、坡、洪、冲、淤、冰、风积土

巨粒土、粗粒土、细粒土

砂土大于2m的小于50%,且大于0.075mm超50%

粉土是指粒径大于0.075不超过全重的50%,且塑性指数小于等于10的土。

黏性土是指塑性指数大于10的土

黏性土分为：

粉质黏土和黏土。

黏性土与颗粒无关，只与塑性指数有关。

11、结构面的特征是影响结构面强度及其性能的重要因素，其中节理的组数决定了岩石的块体大小及岩体结构类型。

12、结构面的发育程度及等级分类表（不叫发狠）

不发育

1-2组规则节理，延伸长度小于3m，多闭合，无填充

较发育

2-3组规则节理，延伸长度小于10m，多闭合、无填充或有方解石等细脉，少量由岩粉、碎屑填充

发育

规则节理多与3组，或有不规则裂隙，延伸长度大于10m，风化者多张开，夹泥

很发育

规则节理多与3组，并有很多不规则裂隙，杂乱无章

13、地质构造包括：

水平构造、单斜构造、褶皱构造、断裂构造

14、单斜构造：

原来水平的岩层，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

15、岩层在空间中的位置定义为岩层产状。

三要素：

走向：

岩层层面和水平面交线的方位角，表示岩层的延伸方向。

倾向：

表示岩层的倾斜方向

倾角：

岩层层面与水平面所形成的锐角，锐角越大，越陡

16、褶皱构造是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连续性的构造，是岩层的塑性变形，

，绝大多数是在水平挤压力作用下形成的。

17、褶皱是最常见的构造形态之一，在层状岩石中最明显，块状岩石中很难看到。

18、褶曲是褶皱构造中的一个弯曲，两个或两个以上的褶曲构造组合构成褶皱构造，每一个褶曲都有核部、翼、轴、及枢纽等几个要素，褶曲的基本形态：

背斜和向斜

19、背斜：

当地面收到剥蚀时，较老大岩层出现在褶曲的轴部，从轴部向两侧，一次出现较新的的岩层

20、向斜：

当地面受到剥蚀时，轴部露出的是较新的岩层，向两翼一次露出较老的岩层

21、从工程上将，无论是背斜褶曲还是向斜褶曲，在褶曲的翼部遇到的基本是单斜构造，

22、倾斜岩层对建筑的地基，一般没有特殊不良的影响。

23、对于深路堑和高边坡来说：

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，仅就岩

岩层产状与路线走向而言，对路基边坡的稳定是最有利的

不利的情况是路线与岩层的走向平行,边坡与岩层的倾向一致,对路基边坡及路

基排水系统会造成经常性的危害.

最不利的情况:

路线与边坡走向平行,岩层倾向与路基边坡一致,而边坡的倾角大

岩层的倾角.此种情况容易引起大规模顺层滑动.

24、对于隧道工程：

褶曲构造轴部是岩层受力最集中部位，工程地质问题主要是由于岩层破碎和向斜地轴部地下水问题，一般从褶曲的翼部通过是比较有利的。

25、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。

26、裂隙也称为节理。

是存在与岩体中的裂缝。

是没有显著位移的小型断裂构造，数值上用裂隙率表示，即岩石裂

隙的面积与岩石面积比，裂隙率越大越发育。

裂隙发育等级如下

1-2组裂隙，规则，构造型，间距1m以上，多为密闭裂隙，巨块状

基础工程无影响，在不含水且无其他不良因素时，对岩体稳定性影响不大

叫发育

2-3组裂隙，呈X型，较规则，构造型为住，间距大于0.4m，密闭，稍有填充物，较大块状

对基础工程影响不大，对其他工程可能产生相当影响。

3组以上裂隙，不规则，间距小于0.4m，大部分为张开裂隙，

对工程建筑物可能产生很大影响

3组以上杂乱，间距小于0.2m，张开裂隙为主，一般均有填充物

对工程建筑物产生严重影响。

张开裂隙3-5mm。

密闭列些小于1mm

27、构造裂隙：

受地应力作用产生的，在空间分布上具有一定的规律性，张性裂隙主要发生在轴部，缝宽断裂面粗，

裂隙间距较大且分布不均匀，延走向和倾向都延伸不远，扭性裂缝：

发生在翼部和断层，平面闭合，分布密，

延伸远，有时两组裂隙呈X型，将岩体切割呈菱形块状。

28、非构造裂隙：

是受成岩作用，外动力、重力等非构造因素形成的，如原生裂隙、风华裂隙、卸荷裂隙。

29、具有普遍意义的是风化裂隙，主要发生在岩体靠近地面的部分，岩体的裂隙，在工程上除有利于开挖外，对

岩体的强度和稳定性都有不利影响。

当裂隙主要发育方向与路线走向平行时，倾向与边坡一致，无论岩体的产状如何，路堑边坡都容易发生崩塌

等不稳定现象。

30、断层面和破碎带:

断层一般不是延一个方向发生，而往往是沿着一个错动带发生，称之为断层破碎带，断层规

摸越大，破碎带越宽越复杂

断层线是断层面与地面的交线。

31、正断层：

上盘下降，下盘上升，多在垂直于张应力的方向上发生

逆断层：

上盘上升，下盘下降，受挤压力而成，断层线的方向常和岩层的走向或轴的方向一致，和压应力垂

直，

平推断层：

是受水平扭应力作用，大多数与褶皱轴部斜交，与X型节理平行或延该节理形成。

这种破碎带一般

较窄，延断层面有近水平的擦痕。

32、岩体结构是指岩体中结构面和结构体的组合方式

整体块状结构：

具有较好的工程地质性质，往往是较理想的建筑地基、边坡岩体及地下工程围岩

层状结构：

总体变形模量和承载力较高，作为工程地基时，其变形模量和承载力一般能满足要求，具有各向

异性特点。

延层面方向的抗剪强度明显比垂直层面的更低，特别是当有软弱夹层时更为明显，一般来说，当结构面倾向坡外时比倾向坡里时的工程地质性质差的多。

碎裂结构4、散体结构：

属于碎石类土

二、岩体的力学特性

1、岩体的变形包括结构面的变形和结构体的变形，设计人员关心的主要是岩体的变形特性，

2、岩石的变形参数：

变形模量和弹性模量来反应

3、不同的岩体具有不同流变特性，流变特性是岩体在外部条件不变的情况下，应力或变形随时间变化的性质

4、流变特性有：

蠕变，是指在应力一定的条件下，变形随时间的持续而增加的现象

松弛：

是指在变形保持一致时，应力随时间的增长而逐渐减小的现像

5、岩体的强度既不等于岩块的强度，也不等于结构面的强度，而是二者共同影响的，当岩体中结构面不发育，呈

完整结构时，岩石的强度可视为岩体的强度，当岩体沿某一结构面发生滑动时，岩体的强度完全受结构面控制，

三、岩体的工程地质性质。

1、

比重=岩石固体（不含孔隙）部分单位体积的重量数值=岩石固体颗粒重量/同体积40°

水重量比

重量重度（容重）,是岩石单位体积的重量,数值=岩石总重量（含水）/总体积（含孔隙）

相同条件下同一种岩石,重度大说明岩石结构致密,空隙性小,岩石强度和稳定性大

空隙性：

孔隙度=孔隙的总体积/岩石的总体积

吸水性：

吸水率=岩石的吸水重量/同体积干燥岩石的重量比，吸水率越大岩石强度和稳定性受水作用越大，

软化性：

软化系数=饱和状态下的极限抗压强度/风干状态下的极限抗压强度，软化系数越大越好，软化系

数小于0.75的是软化性较强的岩石

抗冻性：

用岩石抗冻实验前后的抗压强度降低率表示，抗压强度降低率小于25%的岩石是抗冻的

2、岩石的力学性质：

1、变形：

在弹性变形范围内，用弹性模量和破桑比两个指标表示，弹性模量是应力与应变比，

弹性模量越大，变形越小，破桑比是横向应变与纵向应变比，破桑比越大，横向变

变形越大。

2、强度：

抗压强度：

最基本最常用的力学指标。

抗剪强度：

在数值上等于岩石受剪切破坏的极限剪应力，

在一定压力下剪断时，剪切面上的最大剪应力，称为抗剪断强度（强调压力条件下）

抗剪强度是抗压强度的10%-40%，抗拉强度是抗压强度的2%--16%

岩石的抗压强度和抗剪强度是评价岩石稳定性的指标，是对岩石稳定性定量分析依据

3、岩石分为：

松石、次坚石、普坚石、特坚石

土含水量：

土中水的重量与土粒的重量比，含水量增大，饱和度降低，

饱和度：

土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积比，Sr小于50%稍湿状态50%-80%很湿。

大于80饱和

孔隙比：

孔隙体积/土粒体积比，小于0.6的是低压缩性土，大于1的是高压缩性土

物孔隙率：

孔隙体积/土的体积（三相）秃驴

缩限:

半固状态随水分蒸发体积逐渐缩小，指导体积不再缩小时的界限含水量。

理塑限：

半固状态随含水量增大转到可塑状态的界限含水量

液限：

有可塑状态转到流塑、流动状态的含水量

性塑性指数：

液限与塑限的差值，塑性指数越大，可塑性越大

液性指数：

天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，液性指数越大，土质越软

质

4、土的力学性质：

压缩性和抗剪强度。

5、软土：

泛指淤泥与淤泥质土，天然含水量大于液限，且天然孔隙比大于或等于1。

6、地基的自重湿陷性往往使建筑物，发生很大的裂缝或使砖墙倾斜。

而非自重湿陷性这类现象很少见

7、红黏土：

一般呈现较高的强度和较低的压缩性，不具有湿陷性，由于塑性指数高，一般处于坚硬或硬可塑状态

8、填土：

素填土：

堆积超过10年的黏性土，超过5年的粉土，超过2年的沙土，均有一定的密实度，可以作为

一般建筑物的天然地基，素填土具有不均匀性，防止建筑的不均匀性是填土地基的关键

杂填土：

生活垃圾，腐蚀性或易变性工业废料不易作为建筑物地基，以建筑物垃圾或一般工业废料组

的杂填土，采用适当的措施处理后可作为一般建筑物的地基

冲填土

9、结构面与最大主应力之间的关系控制着岩体的强度与破坏的机理

10、结构面分为5级！

Ⅰ级：

控制工程建设地区的稳定性，直接影响工程岩体稳定性

Ⅱ级:

区域性地质界面Ⅳ级主要控制着岩体的结构、完整性、物理力学性质Ⅴ级微结构包含在岩块内

ⅡⅢ级结构面是对岩体力学性质和对岩体破坏方式有控制意义的边界条件，他们的组合可能构成滑移岩体，

直接影响构成的安全稳定

11、软弱结构面在产状上多属于缓倾角结构面，主要包括：

原生软弱夹层、构造及挤压破碎带、泥化夹层级其他夹泥层

11、地震多数是由于岩层断裂错动产生，震源在地面上的垂直投影称为震中，地面上受震动破坏程度相同的外包线称为等震线.

12、我国震级分为五类：

微震、轻震、强震、烈震和大地震，国际通用李希特古登堡震级，

13、地震烈度是某一地区的地面和建筑物遭受一次地震破坏的程度，

14、基本烈度：

代表一个地区的最大地震烈度

15、建筑场地烈度：

也称为小区域烈度，设计烈度是抗震设计中所采用的烈度。

一次地震只有一个震级。

第二节：

地下水的类型级特征

1、根据埋藏条件分1、包气带水:

地表面以下，潜水以上的包气带岩层中，主要受气候控制，无压水，补给与分布一致，对工程意义不大

2、潜水：

第一次隔水层之上具有自由水面的重力水。

承受大气压力，受气候条件影响，季节变化明显，无压水，补给与分布，两个特征：

1、潜水面上无稳定隔水层，大气降水和地表水可以直接深入2、潜水自水位较高处向水位低处渗流。

3、承压水：

是地表下，两个稳定隔水层间的重力水，动态稳定，不受污染，适宜形成承压水的地质构造：

一是向斜构造盆地，也成自流盆地，二是单斜构造自流斜地。

补给区与分布区不一致，水位的上升取决于水压的传递

2、根据含水层的空隙性分：

1、孔隙水

三个亚类2、裂隙水（风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水）各向异性，风化裂隙水主要受大气降水的补给，有明显的季节性，常以泉水的形式排泄与河道。

3、岩溶水：

动态变化大，水位变化幅度达。

第三节：

常见工程地质问题及处理方法

一：

特殊地基

1、对于不满足承载力的松散土：

可挖除、固结灌浆、预制桩、灌注桩、地下连续墙，沉井

2、对于不满足抗渗要求的松散土：

可灌水泥浆或水泥黏土浆，地下连续墙

3、对于影响边坡稳定的松散土，可喷射混凝土护面和打土钉墙

4、对于不满足承载力软弱土：

浅层的挖出，深层的采用振冲置换。

5、断层：

浅埋得的可以挖出，深层的灌水泥浆

6、泥化软弱夹层：

浅埋得挖出，深层的不影响承载力。

7、渗水降低滑坡体尤其是滑动控制面的摩擦系数和黏聚力，在滑坡上方修筑截水措施，在下方修筑排水设施，未经论证不要轻易扰动滑坡体，不能在上不刷方减重的，可考虑在滑坡体下方设置挡土墙、抗滑桩

二：

地下水

1、地下水对土体和岩石的软化2、地下水位下降引起的软土地基下沉

2、动水压力产生流砂或腐蚀：

轻微流砂：

因为围护桩施工不档或地下连续强接头质量不佳，

中等流砂：

在基坑底部，尤其是围护桩附近，形成许多小排水沟

3、严重流砂

当地下水渗流的动水压力小于颗粒的有效重度，即渗流水力坡度小于临界水力坡度时会形成机械腐蚀。

3、地下水的浮托作用：

由于静水压力，发育岩体按100%计算浮力，不发育的岩石地基按50%计算浮力

4、地下水对钢筋混凝土的腐蚀。

5、承压水对基坑的作用：

三边坡稳定

1.影响边坡稳定的内在因素：

边坡岩土体的性质、地质构造、岩体结构、地应力

2.

影响边坡稳定的主要因素：

地貌条件，地层岩性、地质构造和岩体结构、地下水

3.深成侵入岩、厚层坚硬的沉积岩，片麻岩。

石英岩构成的边坡，一般是稳定程度较高的

4.

喷出岩边坡，如玄武岩，柱状节理发育时，易形成直立边坡并发生崩塌

5.对于含有黏土质等夹层的沉积岩边坡，最易发生顺层滑动，或因下部蠕动而造成上部的崩塌

6.地下水是影响边坡稳定最重要，最活跃的外在因素。

7、不稳定边坡的防治措施

防渗和排水

一般是在滑坡体的外围布置截水沟，针对已渗入滑坡体的流水采用排水廊道或钻孔排水

消坡

将陡倾的边坡上部岩体除掉，采用此种方法要注意滑动面的位置。

支挡建筑

滑动面下部修建挡墙或支撑墙，支挡建筑物基础要砌在滑动面以下，若在挡墙后增加排水措施更好

锚固

有锚杆和混凝土锚固桩两种措施，其原理都是提高岩体的抗滑能力

适用于加固岩体边坡和不稳定岩块。

锚固桩一般适用与浅层或中厚层的滑坡体。

一般垂直与滑动方向布置

7.地下工程，首要考虑的就是地下工程围岩的稳定性稳定

8.地下工程位置选择的影响因素。

地形条件

隧道进出口的边坡应下陡上缓，岩层最好倾向山里！

岩性条件

岩浆岩、厚层坚硬的沉积岩及变质岩适用与修建大型地下工程，其他不宜建大型地下工程

地质构造条件

1、褶皱影响;

地下工程布置时，原则上避开褶皱核部，建在褶皱的两侧

2、断裂影响：

一般应避免地下工程轴线延段层带布置，而工程轴线垂直与断层带，所需穿越的不稳定性较短，但可能产生塌方，故选址时应尽量避开大断层。

3、产状影响：

工程轴线与岩层走向垂直时，围岩的稳定性好，特别是对边墙有利、

地应力

9.围岩的稳定性采用指标：

1、抗压强度和抗拉强度是否适应围岩应力2、围岩的抗剪强度是否适应围岩剪应力

10、围岩变形与破坏的形式

脆性破裂

产生于高应力地区，卸荷后突然释放能量发生的，与岩石性质、地应力聚集和工程断面形状有管

块体滑移

块状结构围岩常见的破坏形式

岩层的弯曲折断

层状岩石失稳的主要形式

碎裂结构

1、洞顶容易崩落，边墙上表现为滑塌或碎块的坍塌

2、当结构面有夹泥时，往往会产生大规模大塌方

强烈风化。

破坏形式是边墙挤入、底鼓、洞泾收缩

11：

提高围岩稳定性的措施：

支护和衬砌、喷锚支护

12：

支护是临时性支撑，以防治围岩早期松动衬砌是永久性支撑

13、喷混凝具备的作用：

1、紧跟工作面，速度快，及时填补了围岩表面的裂缝和缺损，阻止裂隙切割的碎块松动

2、有较高的喷射速度和压力，浆液能充填张开的裂隙，起到加固岩体的作用

3、喷层与围岩紧密结合，有较高的粘结力和抗剪强度，起到承载拱的作用

14、坚硬的整体围岩:

基本不存在支护问题，喷射混凝土是防治围岩表面风化，消除凹凸不平和防治个别掉落，当

出现拉应力区时，应采用锚杆稳定

15：

块状围岩：

阻止个别危石，一般采取喷混凝土支护就可以，但对于边墙可能沿某一结构面出现滑动时，应该用锚杆加固

16：

层状围岩：

以锚杆为主要加固手段，不宜打呈拱形

17：

软弱围岩：

相当于分类中的四五类围岩，开挖后应立即喷射混凝土，有时还要加锚杆和钢筋网才能稳定围岩

第四节工程地质对工程建设的影响

1、工程地质对建设工程影响：

1、对工程选址的影响2、对建筑结构影响3、对工程造价的影响

2、一般中小型工程：

工程地质的影响主要是工程建设一定影响范围内地质问题对工程建设的影响和危害

3、大型建筑工程：

还要考虑区域地质构造和地质岩性形成的整体滑坡和地下水的性质状态

4、特殊重要的国防、能源科技还要考虑地区的地震烈度，避免在高烈度地区建设

5、地下工程建设，要考虑区域稳定性问题，注意避免工程走向与岩层走向交角太小或接近平行

6、道路选线：

应尽量避开断层裂谷边缘，尤其是边坡不稳定；

避开岩层倾向和坡面倾向一致的顺向坡，尤其是岩层倾角小于坡面倾角的；

避免路线与主要裂隙发育方向平行，尤其是裂隙发育方向和边坡倾向一致。

避免经过

滑坡体、不稳定岩堆和泥石流地段及其下方

7、裂隙主要表现在破坏岩体的稳定性

8、岩层对工程选址的影响：

1、公路应尽量避开较大的断层破碎带

2、研究路线布局时，特别是安排河谷路线时，要注意河谷地貌与断层构造的关系，当

路线与断层平行时，路基靠近大的破碎带容易引起大规模塌方。

直接影响使用

3、在大桥桥位勘测时，要注意查明桥基部分有无断层及其影响程度如何

4、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。

9、工程地质对建筑结构的影响：

1、对建筑结构选型和建筑材料选址的影响

2、对基础选型和结构尺寸的影响

3、对结构尺寸和钢筋配置的影响4、对抗震措施的影响

10、工程地质对工程造价的影响：

1、选址工程地质有利的路线，对造价起决定作用

2、勘测资料的准确性直接影响工程造价

3.由于对特殊不良地质认识不足导致的工程造价增加。

第三章工程材料

第一节建筑钢材

一、钢筋

1、常用的钢材分为钢结构用钢和钢筋混凝土结构用钢

2、常用的钢种：

1、普通碳素结构钢:

产量最大、用途最广泛。

多轧制成型材，可焊接、铆接、螺栓链接

2、低合金碳素结构钢：

多轧制成型钢，适用于大跨度、承受动荷载和冲击荷载

3、优质碳素结构钢：

主要用与钢铸件和高强螺栓。

65-80四种主要适用于预应力，45号用于锚具

3、热轧钢筋随级别的提高，其屈服强度和极限抗拉强度逐渐增加，但塑性逐渐下降

4、非预应力钢筋可选用：

HPB235，HRB335，HRB400

5、预应力钢筋可选用:

HRB335，HRB400,HRB500光圆钢筋不不能用于预应力。

6、冷加工钢筋是在常温下对热轧钢筋进行机械加工

7、冷轧钢筋1、冷拉热轧钢筋：

屈服强度提高，结构安全性降低，材料变脆，塑性、韧性降低

2、冷轧带肋钢筋：

四个牌号：

CRB500用于非预应力钢筋，CFB650、CFB800、CFB970用于中小构件预应力的主筋。

3、冷拔低碳钢筋：

失去了低碳钢的良好塑性，变的更脆，甲级适用于预应力，乙级适用非预应力，其屈服强度可提高40%--60%

8、热处理钢筋：

将热轧带肋钢筋淬火和回火处理，强度高，用材省、锚固性好，预应力稳定，主要用做预应力轨枕、预应力板和吊车梁

9、预应力混凝土钢丝：

柔性好，适用与大跨度屋架、薄腹梁、吊车梁等大型构件

10、预应力混凝土钢绞线：

用于大型屋架、薄腹梁、大跨度桥梁等大负荷的预应力结构。

二、钢结构用钢

1、冷弯薄壁型钢：

常用于轻型钢结构

2、钢板材：

钢板、花纹钢板（平台、过道、楼梯铺板）、压型钢板（主要用于屋面板、墙板、楼板、装饰板）

彩色图层钢板（建筑的围护与装饰）

3、钢管的刚度大，是轴心受压杆件最理想的截面形式，制作桁架、网架、制作钢管混凝土

四、钢材的性能。

1、抗拉性能是钢材最主要的性能，表征其特征的主要有屈服强度、抗拉强度、伸长率

2、抗拉性能：

1、屈服强度：

设计时一般以屈服强度值为依据取值

2、抗拉强度：

屈强比可以反映钢材的利用率和安全可靠性，屈强比越小，反映钢材受力超过屈服点

点工作时的可靠性越大，安全性越高，屈强比越小，反映钢材不被有效利用

3、伸长率：

钢材的塑性变形能力

3、冷弯性能：

重要的工艺性能，揭示了钢材是都内部阻止不均匀、夹杂物、和裂缝。

对钢材的焊接质量也是一种检验.通过被弯曲的角度和弯心直径对试件厚度的比值来区分。

4、冲击韧性：

钢材的化学成分、组织状态、内在缺陷、环境温度都是影响冲击韧性的重要因素。

脆性临界温度越低，钢筋冲击韧性越好。

因此对于直接承受动荷载且在负温下工作，必须做韧性检验，时效敏感性越大的钢材，经时效后，冲