建设工程技术与计量土建知识点一Word下载.docx
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塑性指数大于10的土。
黏性土分为粉质黏土和黏土;
考点二、地质构造
1.水平构造、单斜构造
岩层产状的三个要素——走向、倾向、倾角
2.褶皱构造
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。
深路堑、高边坡——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
隧道工程——在褶曲构造的轴部，岩层倾向发生显著变化，应力作用最集中，容易遇到工程地质问题。
例如，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。
一般选线从褶曲的翼部通过是比较有利的。
岩体中的裂隙，在工程上除有利于开挖外
破坏整体性，促进风化速度，增强透水性，进而使岩体的强度和稳定性降低。
裂隙主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时，路堑边坡都容易发生崩塌等不稳定现象。
在路基施工中，如果岩体存在裂隙，还会影响爆破作业的效果。
断层
断层要素——断层面和破碎带、断层线、断盘、断距
断层类型——正断层、逆断层、平推断层。
断层对工程建设的影响
公路工程路线布局，应尽量避开大的断层破碎带。
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。
考点三、岩体结构特征
1.整体块状结构
结构面稀疏、延展性差、结构体块度大且常为硬质岩石，整体强度高，变形特征接近于各向同性的均质弹性体，变形模量、承载能力与抗滑能力均较高，抗风化能力一般也较强。
较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体及洞室围岩。
2.层状结构。
作为工程建筑地基时，其变形模量和承载能力一般均满足要求。
但当结构面结合力不强，有时又有层间错动面或软弱夹层存在，则其强度和变形特性均具有各向异性特点
一般沿层面方向的抗剪强度明显比垂直层面方向的更低
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。
3.碎裂结构。
层状碎裂结构和碎裂结构岩体变形模量、承载能力均不高，工程地质性质较差。
4.散体结构。
岩体节理、裂隙很发育，岩体十分破碎，岩石手捏即碎，属于碎石土类，可按碎石土类考虑。
考点四、岩体力学特征
1.岩体的变形特征——结构面变形、结构体变形。
一般建筑物的荷载远达不到岩体的极限强度值。
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。
岩体的流变特征——岩石和岩体均具有流变性。
有些工程建筑的失事，往往不是因为荷载过高，而是在应力较低的情况下岩体产生了蠕变。
2.岩体的强度特征
一般情况下，岩体的强度既不等于岩块岩石的强度，也不等于结构面的强度，而是二者共同影响表现出来的强度。
如当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，可以岩石的强度代替岩体强度;
如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。
考点五、土的工程性质
土的饱和度——土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比，饱和度Sr越大，表明土孔隙中充水愈多。
Sr<
50%是稍湿状态，Sr在50%～80%之间是很湿状态，Sr>
80%是饱水状态。
土的孔隙比——土中孔隙体积与土粒体积之比，反映天然土层的密实程度，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。
无黏性土——碎石土和砂土——紧密状态是判定其工程性质的重要指标。
黏性土——颗粒小于粉砂的——工程性质受含水量的影响特别大。
含水量
稠度——黏性土因含水量变化而表现出的各种不同物理状态
黏性土的界限含水量——缩限、塑限和液限。
塑性指数——液限和塑限的差值——表示黏性土处在可塑状态的含水量变化范围。
塑性指数愈大，可塑性就愈强
液限指数——黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比——液限指数愈大，土质愈软。
特殊土的工程性质
软土（淤泥及淤泥质土）——具有高含水量、高孔隙性、低渗透性、高压缩性、低抗剪强度、较显著的触变性和蠕变性等特性。
湿陷性黄土——在天然含水量时一般呈坚硬或硬塑状态，具有较高的强度和低的或中等偏低的压缩性，但遇水浸湿后，强度迅速降低，有的即使在其自重作用下也会发生剧烈的沉陷（自重湿陷性黄土）。
红黏土——通常呈现较高的强度和较低的压缩性，不具有湿陷性。
由于塑性很高，所以尽管天然含水量高，一般仍处于坚硬或硬可塑状态，甚至饱水的红黏土也是坚硬状态的
膨胀土——含有大量的强亲水性黏土矿物成分，具有显著的吸水膨胀和失水收缩，且胀缩变形往复可逆。
填土——分为素填土、杂填土、冲填土。
素填土——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。
素填土地基具有不均匀性，防止建筑物不均匀沉降是填土地基的关键;
杂填土——
•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。
•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。
•在利用杂填土作为地基时，应注意其不均匀性、工程性质随堆填时间而变化、含腐殖质及水化物等问题
冲填土——由水力冲填泥砂形成的沉积土。
冲填土的含水量大，透水性较弱，排水固结差，一般呈软塑或流塑状态，比同类自然沉积饱和土的强度低、压缩性高。
考点六、结构面的工程地质性质
xz
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：
延伸长而宽度不大的区域性地质界面。
Ⅲ级：
长度数十米至数百米的断层、区域性节理、延伸较好的层面及层间错动等。
Ⅳ级：
主要控制着岩体的结构、完整性和物理力学性质。
Ⅴ级：
制岩块的力学性质。
Ⅱ、Ⅲ级结构面往往是对工程岩体力学和对岩体破坏方式有控制意义的边界条件。
考点七、地震的震级和烈度
1.地震震源
震源——深部岩石破裂产生地壳震动的发源地。
震中——震源在地面上的垂直投影
地震波首先传达到震中，震中区受破坏最大，距震中越远破坏程度越小。
2.地震震级——依据所释放出来的能量多少来划分震级的。
释放出来的能量越多，震级就越大。
中国科学院——微震、轻震、强震、烈震和大灾震。
国际——李希特—古登堡震级（以距震中100km的标准地震仪所记录的最大振幅的μm的对数表示。
如记录的最大振幅是10mm，即10000μm，取其对数等于4，则为4级地震）。
3.地震烈度
基本烈度——一个地区的最大地震烈度
建筑场地烈度（小区域烈度）——建筑场地内因地质条件、地貌地形条件和水文地质条件的不同而引起的相对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）
设计烈度——抗震设计所采用的烈度，是根据建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的经济性等条件对基本烈度的调整。
4.震级与烈度的关系
一次地震只有一个震级，但震中周围地区的破坏程度，随距震中距离的加大而逐渐减小，形成多个不同的地震烈度区，它们由大到小依次分布。
但因地质条件的差异，也可能出现偏大或偏小的烈度异常区。
第二节知识点一、地下水[掌握]:
地下水
1.地下水类型及特征
1）包气带水的特征——主要受气候控制，季节性明显，变化大——对农业有很大意义，对工程意义不大。
2）潜水的特征
在大多数的情况下潜水的分布区与补给区是一致的，某些气象水文要素的变化能很快影响潜水的变化，潜水的水质也易于受到污染。
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。
3）承压水的特征
适宜形成承压水的——向斜构造盆地（自流盆地）、单斜构造自流斜地。
当地形和构造一致时，即为正地形，下部含水层压力高，若有裂隙穿越上下含水层，下部含水层的水通过裂隙补给上部含水层
反之，含水层通过一定的通道补给下部的含水层，这是因为下部含水层的补给与排泄区常位于较低的位置。
4）裂隙水的特征——裂隙水运动复杂，水量变化较大;
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。
5）岩溶水的特征——在岩溶地区进行工程建设，特别是地下工程，必须弄清岩溶的发育与分布规律，因为岩溶的发育可能使工程地质条件恶化。
2.地下水对岩体的作用
地下水对土体和岩体的软化
地下水位下降引起软土地基沉降。
动水压力产生流砂和潜蚀。
地下水的浮托作用。
承压水对基坑的作用。
M>
（γW/γ）H•K（K=1.5~2.0）
地下水对钢筋混凝土的腐蚀。
3.地下水对边坡稳定的影响
地下水会使岩石软化或溶蚀，导致上覆岩体塌陷，进而发生崩塌或滑坡。
地下水产生静水压力或动水压力，促使岩体下滑或崩倒。
地下水增加了岩体重量，可使下滑力增大。
在寒冷地区，渗入裂隙中的水结冰，产生膨胀压力，促使岩体破坏倾倒。
地下水产生浮托力，使岩体有效重量减轻，稳定性下降。
第三节常见工程地质问题及处理方法
知识点一、特殊地基[掌握]:
特殊地基
1.松散、软弱土层。
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，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。
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。
2.风化、破碎岩层。
风化一般在地基表层，可以挖除。
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;
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罩面，必要时配合注浆和锚杆加固。
对结构面不利交汇切割和岩体软弱破碎的地下工程围岩，地下工程开挖后，要及时采用支撑、支护和衬砌。
3.断层、泥化软弱夹层。
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;
浅埋的泥化夹层可能影响承载能力，尽可能清除回填，深埋的一般不影响承载能力。
断层、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，可采用锚杆、预应力锚索、抗滑桩等进行抗滑处理。
当地下水发育影响到边坡或地下工程围岩稳定时，要及时采用洞、井、沟等措施导水、排水，降低地下水位。
4.岩溶与土洞。
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。
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，也可对岩溶进行裂隙钻孔注浆，对土洞进行顶板打孔充砂、砂砾，或做桩基处理。
边坡岩体稳定性
1.影响边坡稳定因素
内在因素——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——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。
深切峡谷地区，陡峭的岸坡是容易发生边坡变形和破坏的地形条件。
一般来说，坡度越陡，坡高越大，对稳定越不利。
崩塌现象均发生在坡度大于60°
的斜坡上。
2.地层岩性
侵入岩、沉积岩以及片麻岩、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。
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。
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
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。
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。
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。
3.地质构造与岩体结构
褶皱、断裂发育地区，常是岩层倾角大，甚至陡立，断层、节理纵横切割，构成岩体中的切割面和滑动面，形成有利于崩塌、滑动的条件，并直接控制着边坡破坏的形成和规模。
4.不稳定边坡防治措施
防渗和排水——整治滑坡的一种重要手段，只要布置得当、合理，均能取得较好效果。
削坡——要注意滑动面的位置，否则不仅效果不显著，甚至更会促使岩体不稳。
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。
锚固措施
锚杆（或锚索）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
混凝土锚固桩。
锚固桩（或称抗滑桩）适用于浅层或中厚层的滑坡体滑动。
知识点三、地下工程围岩的稳定性[熟悉]:
地下工程围岩的稳定性
1.地下工程位置选择的影响因素——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。
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。
岩性条件——
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。
地质构造条件
褶皱的影响
背斜核部，岩层呈上拱形，有利于洞顶的稳定。
向斜核部岩层呈倒拱形，易于塌落。
向斜核部往往是承压水储存的场所，不宜修建地下工程。
从理论而言，背斜核部较向斜核部优越，但实际上.
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。
断裂的影响
应避免地下工程轴线沿断层带布置。
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。
在选址时应尽量避开大断层。
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。
若地下工程必须切穿软硬不同的岩层组合时，应将坚硬岩层作为顶板，避免将软弱岩层或软弱夹层置于顶部，后者易于造成顶板悬垂或坍塌。
软弱岩层位于地下工程两侧或底部也不利，容易引起边墙或底板鼓胀变形或被挤出。
在倾斜岩层中，一般也是不利的。
在倾斜岩层中最好将地下工程选在均一完整坚硬的岩石中。
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。
地应力——初始应力状态是决定围岩应力重分布的主要因素。
2.提高围岩稳定性的措施
支护与衬砌、喷锚支护两大类。
各类围岩的具体处理方法：
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。
地下工程围岩中出现拉应力区时，应采用锚杆。
块状围岩
只要及时有效地防止个别“危石”掉落，就能保证围岩整体的稳定性。
一般而言，对于此类围岩，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。
层状围岩
在开挖地下工程时，往往不易打成拱形（或圆形），爆破后顶面经常成平板状，如不加支护，围岩常常先发生弯曲张开，然后逐渐坍塌。
因此对于此类围岩，应以锚杆为主要的支护手段
软弱围岩——相当于围岩分类中的Ⅳ类和V类围岩
该类围岩在地下工程开挖后一般都不能自稳，所以必须立即喷射混凝土，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
工程地质对建设工程的影响
1.工程地质对建设工程选址的影响
一般中小型建设工程的选址，工程地质的影响主要是在工程建设一定影响范围内，地质构造和地质问题对工程建设的影响和威胁。
大型建设工程的选址，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滑坡，地下水的性质、状态和活动对地基的危害。
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程选址，要高度重视地区的地震烈度，尽量避免在高烈度地区建设。
地下工程的选址，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、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的地质构造。
道路选线，因线性展布跨越地域多，受技术经济和地形地貌各方面的限制，对地质缺陷难以回避，工程地质的影响更为复杂。
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;
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。
2.对建筑结构的影响。
对建筑结构选型和建筑材料选择的影响。
对基础选型和结构尺寸的影响。
对结构尺寸和钢筋配置的影响。
地震烈度对建筑结构和构造的影响。
3.工程地质对工程造价的影响
选择工程地质条件有利的路线，对工程造价起着决定作用。
勘察资料的准确性直接影响工程造价
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09。
通常，存在着直到施工过程才发现特殊不良地质的现象。
特殊不良地质的处治是典型的岩土工程，包含着地质和土木工程的复合技术。
第二章工程构造
第一节工业建筑工程分类
工业建筑工程分类
1.按厂房层数分
单层厂房——层数仅为1层的工业厂房——适用于有大型机器设备或有重型起重运输设备的厂房。
多层厂房——层数在2层以上的厂房，常用的层数为2～6层——适用于生产设备及产品较轻，可沿垂直方向组织生产的厂房，如食品、电子精密仪器工业等用厂房。
混合层数厂房——同一厂房内既有单层也有多层的厂房——多用于化学工业、热电站的主厂房等。
2.按工业建筑用途分
生产厂房——进行产品的备料、加工、装配等主要工艺流程的厂房，如机械制造厂中有铸工车间、电镀车间、热处理车间、机械加工车间和装配车间等。
生产辅助厂房——为生产厂房服务的厂房，如机械制造厂房的修理车间、工具车间等。
动力用厂房——为生产提供动力源的厂房，如发电站、变电所、锅炉房等。
仓储建筑——贮存原材料、半成品、成品的房屋（一般称仓库）。
仓储用建筑——管理、储存及检修交通运输工具的房屋，如汽车库、机车库、起重车库、消防车库等。
其他建筑——如水泵房、污水处理建筑等。
3.按主要承重结构的形式分XZ
排架结构型——目前单层厂房中最基本、应用最普遍的结构形式
刚架结构型——
Ø
钢筋混凝土刚架常用于跨度不大于18m，一般檐高不超过10m，无吊车或吊重10t以下的车间——与钢筋混凝土排架相比，可节约钢材约10%，混凝土约30%。
门式刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/5-1/10
变截面——适应弯矩变化，节约材料，但在构造连接及加工制造方面不如等截面方便，故当刚架跨度较大或房屋较高时才设计成变截面。
等截面
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。
4.按车间生产状况分
冷加工车间——在常温状态下，加工非燃烧物质和材料的生产车间——机械制造类的金工车间、修理车间等。
热加工车间——在高温和熔化状态下，加工非燃烧的物质和材料的生产车间——机械制造类的铸造、锻压、热处理等车间。
恒温湿车间——产品生产需要在稳定的温、湿度下进行的车间——精密仪器、纺织等车间。
洁净车间——产品生产需要在空气净化、无尘甚至无菌的条件下进行——药品、集成电路车间等。
其他特种状况的车间——有的产品生产对环境有特殊的需要——防放射性物质、防电磁波干扰等车间。
民用建筑工程分类及应用
1.按建筑物的层数和高度分
住宅建筑按层数分类
1～3层为低层住宅
4～6层为多层住宅
7～9层为中高层住宅
10层及以上为高层住宅。
除住宅建筑之外的民用建筑
高度不大于24m者为单层和多层建筑
大于24m者为高层建筑（不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑）;
建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。
2.按建筑的耐久年限分类
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。
二级建筑——耐久年限为50～100年，适用于一般性建筑。
三级建筑——耐久年限为25～50年，适用于次要的建筑。
四级建筑——耐久年限为15年以下，适用于临时性建筑。
3.按主要承重结构材料分
木结构——多用在民用和中小型工业厂房的屋盖中。
木屋盖结构包括木屋架、支撑系统、吊顶、挂瓦条及屋面板等。
砖木结构——竖向承重构件的墙体、柱子采用砖砌，水平承重构件的楼板、屋架采用木材。
砖混结构——用钢筋混凝土作为水平的承重构件，以砖墙或砖柱作为承受竖向荷载的构件。
钢筋混凝土结构——主要承重构件采用钢筋混凝土，非承重墙用砖砌或其他轻质材料。
钢结构——主要承重构件均用钢材构成。
型钢混凝土组合结构XZ
——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。
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。
——应用于大型结构中，力求截面最小
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