2014年造價師《計量土建》教材下載：1.1

更新時間：2014-09-01 14:36:02 來源：|0

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摘要 2014年造價工程師教材在2013年基礎上有所修訂，環(huán)球網(wǎng)校整理“2014年造價師《計量土建》教材”供大家參考使用！

　　第一章工程地質(zhì)

　　第一節(jié) 巖體的特征

　　巖體是巖石受節(jié)理、斷層、層面及片理面等結構面切割而具有一定結構的、受地下水影響的多裂隙綜合體。巖體和巖石的概念不同，巖石是礦物的集合體，其特征可以用巖塊來表征。巖體可能由一種或多種巖石組合，且在形成現(xiàn)實巖體的過程中，經(jīng)受了構造變動、風化作用、卸荷作用等各種內(nèi)外力地質(zhì)作用的破壞和改造。

　　建設工程通常將工程影響范圍內(nèi)的巖石綜合體稱為工程巖體。工程巖體有地基巖體、邊坡巖體和地下工程圍巖三類。地下工程圍巖是指地下隧道、豎井、地鐵、廠房、儲庫、車庫、車站、商場等地下工程的邊壁周圍的巖體，簡稱圍巖。在工程施工和使用過程中’承受工程建筑傳來的荷載作用下工程巖體的穩(wěn)定性，直接關系著施工期間和使用期間工程的安全，關系著工程建設的成功與失敗。

　　一、巖體的結構 (一)巖體的構成巖體是由巖石或土受結構面切割的巖塊構成的，巖體的性質(zhì)取決于巖石或土和結構面的性質(zhì)。

　　1.巖石

　　(1)巖石的主要礦物。礦物是存在于地殼中的具有一定化學成分和物理性質(zhì)的自然元素和化合物。其中構成巖石的礦物，稱為造巖礦物。組成地殼的巖石，是在一定的地質(zhì)條件下，由一種或幾種礦物自然組合而成的礦物集合體。礦物的成分、性質(zhì)及其在各種因素影響下的變化，都會對巖石發(fā)生影響。例如，巖石中的石英含量越多，鉆孔的難度就越大，鉆頭、鉆機等消耗量就越多。關于巖石鉆孔，有的行業(yè)定額對巖石中石英含量相差10%就會作定額調(diào)整。

　　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(zhì)，物理性質(zhì)是鑒別礦物的主要依據(jù)。

　?、兕伾?。顏色是礦物最明顯、最直觀的物理性質(zhì)。根據(jù)成色原因，可分為自色和他色。自色是礦物本身固有的成分、結構所決定的顏色，具有鑒定意義。他色是某些透明礦物混有不同雜質(zhì)或其他原因引起的。

　　②光澤。光澤是礦物表面的反光能力，用類比方法常分為四個等級：金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤及玻璃光澤。另外，由于礦物表面不平、內(nèi)部裂紋等，可形成某種獨特的光澤，如絲絹光澤、油脂光澤、蠟狀光澤、珍珠光澤、土狀光澤等。礦物遭受風化后，光澤強度就會有不同程度的降低，如玻璃光澤變?yōu)橛椭鉂傻取?/P>

　?、塾捕取Ｓ捕仁堑V物抵抗外力刻劃、壓人或研磨等機械作用的能力。鑒定礦物常用一些礦物互相刻劃來測定其相對硬度，一般分為10個標準等級，如表1.1.1礦物硬度表所列。

　　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。

　　(2)巖石的成因類型及其特征。組成地殼的巖石按成因可分為巖漿巖(火成巖)、沉積巖(水成巖)和變質(zhì)巖三大類。不同成因的巖石形成條件、物質(zhì)成分、結構和構造各不相同，故它們的物理力學性質(zhì)也不一樣，這些都關系到工程建設的規(guī)劃、設計和施工。 ①巖漿巖。巖漿巖(火成巖)是巖漿通過地殼運動，沿地殼薄弱地帶上升冷卻凝結后形成的巖石。巖石中礦物的結晶程度、顆粒大小與形狀，以及它們的相互組合關系不同，形成巖漿巖的不同結構。巖石中的礦物在空間的排列、配置和充填方式不同，形成巖漿巖的不同構造。根據(jù)形成條件，巖漿巖分為噴出巖和侵入巖。侵入巖是侵入到周圍巖層(簡稱圍巖)中形成的巖漿巖。根據(jù)形成深度，侵入巖又分為深成巖(形成深度大于5km)和淺成巖(形成深度小于5km)o深成巖常形成巖基等大型侵入體，巖性一般較單一，以中、粗粒結構為主，致密堅硬，孔隙率小，透水性弱，抗水性強，故其常被選為理想的建筑基礎，如花崗巖、正長巖、閃長巖、輝長巖;淺成巖多以巖床、巖墻、巖脈等狀態(tài)產(chǎn)出，有時相互穿插。顆粒細小，巖石強度高，不易風化，但這些小型侵入體與圍巖的接觸部位，巖性不均一，節(jié)理裂隙發(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。噴出巖是指噴出地表形成的巖漿巖。一般呈原生孔隙和節(jié)理發(fā)育，產(chǎn)狀不規(guī)則，厚度變化大，巖性很不均一，比侵入巖強度低，透水性強，抗風能力差，如流紋巖、粗面巖、安山巖、玄武巖、火山碎屑巖。

　?、诔练e巖。沉積巖是在地殼表層常溫常壓條件下，由風化產(chǎn)物、有機物質(zhì)和某些火山作用產(chǎn)生的物質(zhì)，經(jīng)風化、搬運、沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用而形成的層狀巖石。沉積巖主要有碎屑結構(碎屑物質(zhì)被膠結物粘結起來而形成的結構)、泥質(zhì)結構(由小于0.005mm的黏土顆粒組成的結構)、晶粒結構(由巖石顆粒在水溶液中結晶或呈膠體形態(tài)凝結沉淀而成的結構)、生物結構(有生物遺體組成的結構)o沉積巖的構造，是沉積巖各個組成部分的空間分布和排列方式。常見的構造有層理構造、層面構造、結核(與周圍沉積巖不同的、規(guī)模不大的團塊體)、生物成因構造(如生物礁體、疊層構造、蟲跡、蟲孔等)o根據(jù)沉積巖的組成成分、結構、構造和形成條件，可分為碎屑巖(如礫巖、砂巖、粉砂巖)、黏土巖(如泥巖、頁巖)、化學巖及生物化學巖類(如石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等)o ③變質(zhì)巖。變質(zhì)巖是地殼中原有的巖漿巖或沉積巖，由于地殼運動和巖漿活動等造成物理化學環(huán)境的改變，使原來巖石的成分、結構和構造發(fā)生一系列變化，形成了新的巖石。變質(zhì)巖的結構主要有變余結構(重結晶或變質(zhì)結晶作用不完全使原巖結構特征保留)、變晶結構(巖石發(fā)生重結晶或變質(zhì)結晶所形成的結構)、碎裂結構(巖石受定向壓力作用發(fā)生破裂，形成碎塊甚至粉末狀后又被膠結在一起的結構)o變質(zhì)巖的構造主要有板狀構造(平行、較密集而平坦的破裂面分裂巖石成板狀體)、千枚狀構造(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(粒狀變晶礦物間夾鱗片狀、柱狀變晶礦物并呈大致平行的斷續(xù)帶狀分布)、塊狀構造(礦物均勻分布、.結構均一、無定向排列，如大理巖、石英巖等)。

　　三大類巖石的主要區(qū)別。根據(jù)上述三大類巖石的特征描述，現(xiàn)將它們之間的主要區(qū)別歸納如表1.1.20

　　2.土

　　土是連續(xù)、堅固的巖石在風化作用下形成的大小懸殊的顆粒，在原地殘留或經(jīng)過不同的搬運方式，在各種自然環(huán)境中形成的堆積物。

　　(1)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，各種土的顆粒大小和礦物成分差別很大，土的三相間的數(shù)量比例也不盡相同，而且土粒與其孔隙水溶液及環(huán)境水之間又有復雜的物理化學作用。根據(jù)組成土的固體顆粒礦物成分的性質(zhì)及其對土的工程性質(zhì)影響不同，組成土的固體顆粒礦物可分為原生礦物、不溶于水的次生礦物、.可溶鹽類及易分解的礦物、有機質(zhì)等四種。

　　(2)土的結構和構造。土的結構是指土顆粒本身的特點和顆粒間相互關聯(lián)的綜合特征，一般可分為兩大基本類型：

　　①單粒結構。也稱散粒結構，是碎石(卵石)、礫石類土和砂土等無黏性土的基本結構形式，其對土的工程性質(zhì)影響主要在于其松密程度。

　?、诩象w結構。也稱團聚結構或絮凝結構，這類結構為黏性土所特有。黏性土組成顆粒細小，表面能大，顆粒帶電，沉積過程中粒間引力大于重力，并形成結合水膜連接，使之在水中不能以單個顆粒沉積下來，而是凝聚成較復雜的集合體進行沉積。

　　土的構造，是指整個土層(土體)構成上的不均勻性特征的總合，反映土體力學性質(zhì) 和其他工程性質(zhì)的各向異性或土體各部位的不均勻性，是決定勘探、取樣或原位測試布置方案和數(shù)量的重要因素之一。整個土體構成上的不均勻性包括：層理、夾層、透鏡體、結核、組成顆粒大小懸殊及裂隙特征與發(fā)育程度等。這種構成上的不均勻性是由于土的礦物成分及結構變化所造成的。一般土體的構造在水平方向或豎直方向變化往往較大，受成因控制。土的構造特征和結構特征一樣，也是在它生成過程中各有關因素作用下形成的。對于每種成因類型的土體，都具有其各自特有的構造。

　　(3)土的分類。

　?、俑鶕?jù)有機含量分類。根據(jù)土中有機質(zhì)含量，分為無機土、有機質(zhì)土、泥炭質(zhì)土和泥炭。

　?、诟鶕?jù)顆粒級配和塑性指數(shù)分類。根據(jù)顆粒級配和塑性指數(shù)分為碎石土、砂土、粉土和黏性土。碎石土是粒徑大于Lmm的顆粒含量超過全重50%的土，根據(jù)顆粒級配和顆粒形狀分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫;砂土是粒徑大于Lmm的顆粒含量不超過全重50%，且粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50%的土;黏性土是塑性指數(shù)大于10的土。黏性土分為粉質(zhì)黏土和黏土;粉土是粒徑大于0.075的顆粒不超過全重 50%，且塑性指數(shù)小于或等于10的土。

　?、鄹鶕?jù)地質(zhì)成因分類。土可分為殘積土、坡積土、洪積土、沖擊土、淤積土、冰積土和風積土等。

　?、芨鶕?jù)顆粒大小及含量分類。土可分為巨粒土、粗粒土、細粒土等。如圖1.1.1所示。

　　3.結構面

　　結構面是切割巖體的各種地質(zhì)界面的統(tǒng)稱，是一些具有一定方向，延展較廣較薄的二維地質(zhì)界面，如層面、沉積間斷面、節(jié)理、裂隙、裂縫、斷層等，也包括厚度較薄的軟弱夾層。結構面的特征是影響結構面強度及其他性能的重要因素，一般從方位、間距、延續(xù)性、粗糙度、結構面?zhèn)缺趶姸?、張開度、充填物、滲流、節(jié)理組數(shù)、塊體大小等方面來描述結構面的特征。其中節(jié)理組數(shù)的多少決定了巖石的塊體大小及巖體的結構類型，表1.1.3是根據(jù)節(jié)理組數(shù)劃分的結構面發(fā)育程度來予以分級的。

　　4.地質(zhì)構造

　　(1)水平構造和單斜構造。水平構造，是未經(jīng)構造變動的沉積巖層，形成時的原始產(chǎn) 狀是水平的，先沉積的老巖層在下，后沉積的新巖層在上。這里所說的水平構造只是相對而言，因為地殼的發(fā)展經(jīng)歷了長期復雜的運動過程，巖層的原始產(chǎn)狀都發(fā)生了不同程度的變化。

　　單斜構造，是原來水平的巖層，在受到地殼運動的影響后，產(chǎn)狀發(fā)生變動形成巖層向同一個方向傾斜，這種產(chǎn)狀變動往往是褶曲的一翼、斷層的一盤或者是局部地層不均勻的上升或下降所引起。

　　一般將巖層在空間中的位置定義為巖層產(chǎn)狀。傾斜巖層的產(chǎn)狀，是用巖層層面的走向、傾向和傾角三個產(chǎn)狀要素，如圖1.1.2所示。一般而言，通過巖層產(chǎn)狀的三個要素，可以表達出經(jīng)過構造后的構造形態(tài)在空間的位置。

　?、賻r層走向，是指巖層層面與水平面交線的方位角，表示巖層在空間延伸的方向。

　　②巖層的傾向，是垂直走向順傾斜面引出的一條直線與水平面投影的方位角，表示巖層在空間的傾斜方向。

　?、蹘r層的傾角，是巖層層面與水平面所夾的銳角，表示巖層在空間傾斜角度的大小。 (2)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，使巖層形成一系

　　列波狀彎曲而未喪失其連續(xù)性的構造，它是巖層產(chǎn)生的塑性變形。絕大多數(shù)褶皺是在水平擠壓力作用下形成的，但也有少數(shù)是在垂直力或力偶作用下形成的。褶皺是最常見的地質(zhì)構造形態(tài)之一，在層狀巖層中最明顯，在塊狀巖體中則很難見到。

　　褶曲是褶皺構造中的一個彎曲，兩個或兩個以上褶曲構造的組合構成褶皺構造，每一個褶曲都有核部、翼、軸面、軸及樞紐等幾個褶曲要素。褶曲的基本形態(tài)是背斜和向斜，如圖1.1.3所示。背斜褶曲是巖層向上拱起的彎曲，以褶曲軸為中心向兩翼傾斜。當?shù)孛媸艿絼兾g而出露有不同地質(zhì)年代的巖層時，較老的巖層出現(xiàn)在褶曲的軸部，從軸部向兩翼，依次出現(xiàn)的是較新的巖層。向斜褶曲，是巖層向下凹的彎曲，其巖層的傾向與背斜相反，兩翼的巖層都向褶曲的軸部傾斜。當?shù)孛嬖馐軇兾g，在褶曲軸部出露的是較新的巖層，向兩翼依次出露的是較老的巖層。

　　在褶皺比較強烈的地區(qū)，一般都是線形的背斜與向斜相間排列，以大體一致的走向平行延伸，有規(guī)律的組成不同形式的褶皺構造。從工程所遇到的具體構造問題來說，往往是一個一個的褶曲或是大型褶曲構造的一部分。不論是背斜褶曲還是向斜褶曲，在褶曲的翼部遇到的，基本上是單斜構造，也就是傾斜巖層的產(chǎn)狀與路線或隧道軸線走向的關系問題，傾斜巖層對建筑物的地基，一般沒有特殊不良的影響，但對于以下兩種情況，則需要根據(jù)具體情況作具體的分析。

　?、賹τ谏盥穳q和高邊坡來說，路線垂直巖層走向，或路線與巖層走向平行但巖層傾向與邊坡傾向相反，僅就巖層產(chǎn)狀與路線走向的關系而言，對路基邊坡的穩(wěn)定性是有利的。不利的情況是路線走向與巖層的走向平行，邊坡與巖層的傾向一致，如在云母片巖、綠泥石片巖、滑石片巖、千枚巖等松散巖石分布地區(qū)，坡面易發(fā)生風化剝蝕，產(chǎn)生嚴重碎落坍塌，對路基邊坡及路基排水系統(tǒng)會造成經(jīng)常性的危害。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，而邊坡的傾角大于巖層的傾角，如在石灰?guī)r、砂巖與黏土質(zhì)頁巖互層，且有地下水作用時，在路塹開挖過深、邊坡過陡或者由于開始使軟弱構造面暴露的情況下，易引起斜坡巖層發(fā)生大規(guī)模的順層滑動，破壞路基穩(wěn)定。

　?、趯τ谒淼拦こ虂碚f，褶曲構造的軸部是巖層傾向發(fā)生顯著變化的地方，是巖層受應力作用最集中的地方，、所以在褶曲構造的軸部容易遇到工程地質(zhì)問題，主要是由于巖層破

　　碎而產(chǎn)生的巖體穩(wěn)定問題和向斜軸部地下水的問題。因此，一般從褶曲的翼部通過是比較有利的。

　　(3)斷裂構造。斷裂構造是構成地殼的巖體，受力作用發(fā)生變形，當變形達到一定程度后，使巖體的連續(xù)性和完整性遭到破壞，產(chǎn)生各種大小不一的斷裂，它是地殼上層常見的地質(zhì)構造，其分布很廣，特別在一些斷裂構造發(fā)育的地帶，常成群分布，形成斷裂帶。根據(jù)巖體斷裂后兩側(cè)巖塊相對位移的情況，將其分為裂隙和斷層兩類。

　?、倭严?。裂隙也稱為節(jié)理，是存在于巖體中的裂縫，是巖體受力斷裂后兩側(cè)巖塊沒有顯著位移的小型斷裂構造。在數(shù)值上一般用裂隙率表示，即巖石中裂隙的面積與巖石總面積的百分比，裂隙率越大，表示巖石中的裂隙越發(fā)育;反之，則表示裂隙不發(fā)育。在表1.1.4中介紹了公路工程對裂隙發(fā)育程度劃分的等級及對工程的影響。

　　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，一般分為構造裂隙和非構造裂隙兩類。

　　構造裂隙是巖體受地應力作用隨巖體變形而產(chǎn)生的裂隙。由于構造裂隙在成因上與相關構造(如褶曲、斷層等)和應力作用的方向及性質(zhì)有密切聯(lián)系，所以它在空間分布上具有一定的規(guī)律性。按裂隙的力學性質(zhì)，可將構造裂隙分為張性裂隙和扭(剪)性裂隙。張性裂隙主要發(fā)育在背斜和向斜的軸部，裂隙張開較寬，斷裂面粗糙，一般很少有擦痕，裂隙間距較大且分布不勻，沿走向和傾向都延伸不遠;扭(剪)性裂隙，一般多是平直閉合的裂隙，分布較密、走向穩(wěn)定，延伸較深、較遠，裂隙面光滑，常有擦痕，一般出現(xiàn)在褶曲的翼部和斷層附近。扭性裂隙常沿剪切面成群平行分布，形成扭裂帶，將巖體切割成板狀。有時兩組裂隙在不同的方向上同時出現(xiàn)，交叉成“X’’形，將巖體切割成菱形塊體。非構造裂隙是由成巖作用、外動力、重力等非構造因素形成的裂隙。如巖石在形成過

　　程中產(chǎn)生的原生裂隙、風化裂隙以及沿溝壁岸坡發(fā)育的卸荷裂隙等。其中具有普遍意義的是風化裂隙，其主要發(fā)育在巖體靠近地面的部分，一般很少達到地面下10 ---15m的深度。裂隙分布零亂，沒有規(guī)律性，使巖石多成碎塊，沿裂隙面巖石的結構和礦物成分也有明顯變化。巖體中的裂隙，在工程上除有利于開挖外，對巖體的強度和穩(wěn)定性均有不利的影響。其破壞了巖體的整體性，促進了巖體的風化速度，增強了巖體的透水性，進而使巖體的強度和穩(wěn)定性降低。當裂隙主要發(fā)育方向與路線走向平行，傾向與邊坡一致時，不論巖體的產(chǎn)狀如何，路塹邊坡都容易發(fā)生崩塌等不穩(wěn)定現(xiàn)象。在路基施工中，如果巖體存在裂隙，還會影響爆破作業(yè)的效果。因而，當裂隙有可能成為影響工程設計的重要因素時，應當對裂隙進行深入的調(diào)查研究，詳細論證裂隙對建筑的影響，采取相應措施，以保證建筑物的穩(wěn)定和正常使用。

　?、跀鄬印鄬邮菐r體受力作用斷裂后，兩側(cè)巖塊沿斷裂面發(fā)生顯著相對位移的斷裂構造。斷層一般由四個部分組成，如圖1.1.4所示。

　　A.斷層面和破碎帶。斷層面是指兩側(cè)巖塊發(fā)生相對位移的斷裂面，可以是直立的，乜可以是傾斜的，一般情況下均為傾斜狀態(tài)，其產(chǎn)狀可以通過斷層面的走向、傾向和傾角來表示。規(guī)模大的斷層，一般不是沿著一個簡單的面發(fā)生，而往往是沿著一個錯動帶發(fā)生，稱之為斷層破碎帶。其寬度從數(shù)厘米到數(shù)十米不等。斷層的規(guī)模越大，破碎帶也就越寇，越復雜。

　　B.斷層線。是斷層面與地面的交線，表示斷層的延伸方向，其形狀決定于斷層面的形狀和地面的起伏情況。

　　C.斷盤。是斷層面兩側(cè)相對位移的巖體。當斷層面傾斜時，位于斷層面上部的稱為上盤;位于斷層面下部的稱為下盤9若斷層面直立則無上下盤之分。

　　D.斷距。是斷層兩盤相對錯開的距離。巖層原來相連的兩點，沿斷層面錯開的距離際為總斷距，其水平分量稱為水平斷距，鉛直分量稱為鉛直斷距。

　　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。

　　正斷層是上盤沿斷層面相對下降，下盤相對上升的斷層。它一般是受水平張應力或垂直作用力使上盤相對向下滑動而形成的，所以在構造變動中多在垂直于張應力的方向上發(fā)生，但也有沿已有的剪節(jié)理發(fā)生。

　　逆斷層是上盤沿斷層面相對上升，下盤相對下降的斷層。它二般是由于巖體受到水平方向強烈擠壓力的作用，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。斷層面從陡傾角至緩傾角都有。

　　平推斷層是由于巖體受水平扭應力作用，使兩盤沿斷層面發(fā)生相對水平位移的斷層。由于多系受剪(扭)應力形成，因此大多數(shù)與褶皺軸斜交，與“X’’節(jié)理平行或沿該節(jié)理形成，其傾角一般是近于直立的。這種斷層的破碎帶一般較窄，沿斷層面常有近水平的擦痕。

　　(二)巖體結構特征

　　1.結構體特征

　　結構面在空間按不同組合，可將巖體切割成不同形狀和大小的結構體。巖體中結構體的形狀和大小是多種多樣的，根據(jù)其外形特征可大致歸納為柱狀、板狀、楔形、菱形和錐形等六種基本形態(tài)。當巖體發(fā)生強烈變形破碎時，也可形成片狀、碎塊狀、鱗片狀等結構體。結構體的形狀與巖層產(chǎn)狀之間有一定的關系，如平緩產(chǎn)狀的層狀巖體中，一般由層面 (或順層裂隙)與平面上的“X’’型斷裂組合，常將巖體切割成方塊體、三角形柱體等。在陡立的巖層地區(qū)，由層面(或順層錯動面)、斷層與剖面上的“X"型斷裂組合，往往形成塊體、錐形體和各種柱體。

　　2.巖體結構類型

　　巖體結構是指巖體中結構面與結構體的組合方式。巖體結構的類型可分為整體塊狀結構、層狀結構、碎裂結構和散體結構。

　　(1)整體塊狀結構。巖體結構面稀疏、延展性差、結構體塊度大且常為硬質(zhì)巖石，整體強度高、變形特征接近于各向同性的均質(zhì)彈性體，變形模量、承載能力與抗滑能力均較高，抗風化能力一般也較強。因而，這類巖體具有良好的工程地質(zhì)性質(zhì)，往往是較理想的各類工程建筑地基、邊坡巖體及地下工程圍巖。

　　(2)層狀結構。，巖體中結構面以層面與不密集的節(jié)理為主，結構面多閉合或呈微張狀、一般風化微弱、結合力一般不強，結構體塊度較大且保持著母巖巖塊性質(zhì)，故這類巖體總體變形模量和承載能力均較高。作為工程建筑地基時，其變形模量和承載能力一般均能滿足要求。但當結構面結合力不強，有時又有層間錯動面或軟弱夾層存在，則其強度和變形特性均具各向異性特點，一般沿層面方向的抗剪強度明顯比垂直層面方向的更低，特別是當有軟弱結構面存在時，更為明顯。這類巖體作為邊坡巖體時，一般來說，當結構面傾向坡外時要比傾向坡里時的工程地質(zhì)性質(zhì)差得多。

　　(3)碎裂結構。巖體中節(jié)理、裂隙發(fā)育、常有泥質(zhì)充填物質(zhì)，結合力不強，其中層狀巖體常有平行層面的軟弱結構面發(fā)育，結構體塊度不大，巖體完整性破壞較大。其中鑲嵌結構巖體結構體為硬質(zhì)巖石，具有較高的變形模量和承載能力，工程地質(zhì)性能尚好。而層狀碎裂結構和碎裂結構巖體變形模量、承載能力均不高，工程地質(zhì)性質(zhì)較差。

　　(4)散體結構。巖體節(jié)理、裂隙很發(fā)育，巖體十分破碎，巖石手捏即碎，屬于碎石土類。

　　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。就大多數(shù)巖體而言，一般建

　　筑物的荷載遠達不到巖體的極限強度值。因此，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。由于巖體中發(fā)育有各種結構面，所以巖體變形的彈塑性特征較巖石更為顯著。

　　不同巖體具有不同的流變特性。流變特性是巖體在外部條件不變的情況下，應力或變形隨時間而變化的性質(zhì)，一般有蠕變和松弛兩種表現(xiàn)形式。蠕變是指在應力一定的條件下，變形隨時間的持續(xù)而逐漸增加的現(xiàn)象。松弛是指在變形保持一定時，應力隨時間的增長而逐漸減小的現(xiàn)象。試驗和工程實踐表明，巖石和巖體均具有流變性。特別是軟弱巖石、軟弱夾層、碎裂及散體結構巖體，其變形的時間效應明顯，蠕變特征顯著。有些工程建筑的失事，往往不是因為荷載過高，而是在應力較低的情況下巖體產(chǎn)生了蠕變。

　　(二)巖體的強度性質(zhì)

　　由于巖體是由結構面和各種形狀巖石塊體組成的，所以，其強度同時受二者性質(zhì)的控制。一般情況下，巖體的強度既不等于巖塊巖石的強度，也不等于結構面的強度，而是二者共同影響表現(xiàn)出來的強度。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，呈完整結構時，巖石的強度可視為巖體強度。如果巖體沿某一結構面產(chǎn)生整體滑動時，則巖體強度完全受結構面強度控制。

　　三、巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)

　　巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)有賴于巖石或土和結構面的性質(zhì)，許多情況是結構面發(fā)育或規(guī)模大或存在不利組合，對巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)起主要或決定性的作用。

　　(一)巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)

　　1.巖石的物理力學性質(zhì) (1)巖石的主要物理性質(zhì)。 ①重量。巖石的重量是巖石最基本的物理性質(zhì)之一，一般用比重和重度兩個指標

　　表示。巖石的比重是巖石固體(不包括孔隙)部分單位體積的重量，在數(shù)值上等于巖石固體顆粒的重量與同體積的水在40℃時重量的比。常見的巖石的比重一般介于2.4～3.3之，間。巖石的比重決定于組成巖石的礦物的比重及其在巖石中的相對含量。

　　巖石的重度也稱容重，是巖石單位體積的重量，在數(shù)值上等于巖石試件的總重量(包括孔隙中的水重)與其總體積(包括孔隙體積)之比。巖石重度的大小決定于巖石中礦物的比重、巖石的孔隙性及其含水情況。巖石孔隙中完全沒有水存在時的重度，稱為干重度;孔隙全部被水充滿時的重度，稱為巖石的飽和重度。

　　一般來講，組成巖石的礦物比重大，或巖石的孔隙性小，則巖石的重度就大。在相同條件下的同一種巖石，重度大就說明巖石的結構致密、孔隙性小，巖石的強度和穩(wěn)定性也較高。

　?、诳紫缎?。巖石的孔隙性用孔隙度表示，反映巖石中各種孔隙的發(fā)育程度。在數(shù)值上等于巖石中各種孔隙的總體積與巖石總體積的比，以百分數(shù)計?？紫缎詫r石的強度和穩(wěn) 定性產(chǎn)生重要的影響。巖石孔隙度的大小，主要取決于巖石的結構和構造，同時也受外力因素的影響。未受風化或構造作用的侵入巖和某些變質(zhì)巖，其孔隙度一般是很小的，而礫巖、砂巖等一些沉積巖類的巖石，則經(jīng)常具有較大的孔隙度。

　?、畚浴r石的吸水性一般用吸水率表示，反映巖石在一定條件下(在通常大氣壓下)的吸水能力。在數(shù)值上等于巖石的吸水重量與同體積干燥巖石重量的比，也以百分數(shù)計。巖石的吸水率與巖石孔隙度的大小、孔隙張開程度等因素有關。巖石的吸水率大，則水對巖石顆粒間結合物的浸潤、軟化作用就強，巖石強度和穩(wěn)定性受水作用的影響也就顯著。

　　④軟化性。巖石的軟化性是指巖石受水作用后，強度和穩(wěn)定性發(fā)生變化的性質(zhì)，主要取決于巖石的礦物成分、結構和構造特征。黏土礦物含量高、孔隙度大、吸水率高的巖石，與水作用容易軟化而喪失其強度和穩(wěn)定性。

　　用軟化系數(shù)作為巖石軟化性的指標，在數(shù)值上等于巖石飽和狀態(tài)下的極限抗壓強度與風干狀態(tài)下極限抗壓強度的比，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。未受風化作用的巖漿巖和某些變質(zhì)巖，軟化系數(shù)大都接近于1，是弱軟化的巖石，其抗水、抗風化和抗凍性強。軟化系數(shù)小于0.75的巖石，是軟化性較強的巖石，工程性質(zhì)比較差。

　?、菘箖鲂浴r石孔隙中的水結冰時體積膨脹，會產(chǎn)生巨大的壓力，巖石抵抗這種壓力作用的能力，稱為巖石的抗凍性。在高寒冰凍地區(qū)，抗凍性是評價巖石工程性質(zhì)的一個重要指標。

　　巖石的抗凍性有不同的表示方法，一般用巖石在抗凍試驗前后抗壓強度的降低率表示?？箟簭姸冉档吐市∮?5%的巖石，認為是抗凍的;大于25%的巖石，認為是非抗凍的。

　　(2)巖石的主要力學性質(zhì)。

　?、賻r石的變形。巖石受力作用會產(chǎn)生變形，在彈性變形范圍內(nèi)用彈性模量和泊桑比兩個指標表示。彈性模量是應力與應變之比，以“帕斯卡’’為單位，用符號Pa表示。相同受力條件下，巖石的彈性模量越大，變形越小，即彈性模量越大，巖石抵抗變形的能力越高。泊桑比是橫向應變與縱向應變的比，泊桑比越大，表示巖石受力作用后的橫向變形越大。

　　巖石并不是理想的彈性體，巖石變形特性的物理量也不是一個常數(shù)。通常所提供的彈性模量和泊松比，只是在一定條件下的平均值。

　?、趲r石的強度。巖石的強度是巖石抵抗外力破壞的能力，也以“帕斯卡’’為單位，用符號Pa表示。.巖石受力的作用而致破壞，表現(xiàn)為壓碎、拉斷和剪斷等，故有抗壓強度、抗拉強度和抗剪強度等。

　　抗壓強度是巖石在單向壓力作用下抵抗壓碎破壞的能力，是巖石最基本最常用的力學指標，在數(shù)值上等于巖石受壓達到破壞時的極限應力?？箟簭姸戎饕c巖石的結構、構造、風化程度和含水情況等有關，也受巖石的礦物成分和生成條件的影響。所以，巖石的抗壓強度相差很大，膠結不良礫巖和軟弱頁巖的小于20MPa，堅硬巖漿巖的大于245IPao

　　抗拉強度是巖石抵抗拉伸破壞的能力，在數(shù)值上等于巖石單向拉伸被拉斷破壞時的最大張應力。巖石的抗拉強度遠小于抗壓強度，故當巖層受到擠壓形成褶皺時，常在彎曲變形較大的部位受拉破壞，產(chǎn)生張性裂隙。

　　抗剪強度是指巖石抵抗剪切破壞的能力，在數(shù)值上等于巖石受剪破壞時的極限剪應

　　力。巖石在一定壓應力下剪斷時，剪破面上的最大剪應力，稱為抗剪斷強度，其值一般都比較高。抗剪強度是沿巖石裂隙或軟弱面等發(fā)生剪切滑動時的指標，其強度遠遠低于抗剪斷強度。

　　三項強度中，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%0巖石越堅硬，其值相差越大，軟弱巖石的差別較小。巖石的抗壓強度和抗剪強度，是評價巖石(巖體)穩(wěn)定性的指標，是對巖石(巖體)的穩(wěn)定性進行定量分析的依據(jù)。

　　2.巖石的分級

　　鑒于土和巖石的物理力學性質(zhì)和開挖施工的難度，由松軟至堅實共分為16級，分別以I-XⅥ表示，其中工～Ⅳ的4級為土，V～XⅥ的12級為巖石。土分為一、 .三、四類，巖石分為松石、次堅石、普堅石、特堅石四類。

　　(二)土體的工程地質(zhì)性質(zhì) 1.土的物理力學性質(zhì)

　　(1)土的主要性能參數(shù)。

　　①土的含水量。是土中水的重量與土粒重量之比。含水量是標志土的濕度的一個重要物理指標。一般而言，土的含水量增大時，其強度就降低。

　　②土的飽和度。是土中被水充滿的孔隙體積與孔隙總體積之比。飽和度S廠越大，表明土孔隙中充水愈多。工程實際中，按飽和度將土劃分為如下三種含水狀態(tài)：Sr<50%是稍濕狀態(tài);Sr =50%～80%是很濕狀態(tài);Sr>80%是飽水狀態(tài)。

　?、弁恋目紫侗?。是土中孔隙體積與土粒體積之比，用小數(shù)表示，它是一個重要的物理性指標，可以用來評價天然土層的密實程度。一般孔隙比小于0..6的土是密實的低壓縮性土，孔隙比大于1.0的土是疏松的高壓縮性土。

　?、芡恋目紫堵?。是土中孔隙體積與土的體積(三相)之比。

　?、萃恋乃苄灾笖?shù)和液性指數(shù)。土可分為無黏性土和黏性土。無黏性土一般指碎石土和砂土。粉土屬于砂土和黏性土的過渡類型，其物質(zhì)組成、結構及物理力學性質(zhì)主要接近砂土。無黏性土的緊密狀態(tài)是判定工程性質(zhì)的重要指標，它綜合反映了無黏性土顆粒的巖石和礦物組成、粒度組成(級配)、顆粒形狀和排列等對其工程性質(zhì)的影響。顆粒小于粉砂的是黏性土，其工程性質(zhì)受含水量的影響特別大。隨著含水量的變化，黏性土由一種稠度狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，相應于轉(zhuǎn)變點的含水量稱為界限含水量，也稱為稠度界限，是黏性土的重要特性指標，對黏性土的工程性質(zhì)評價及分類等有重要意義。黏性土的界限含水量有縮限、塑限和液限。

　　縮限。半固態(tài)黏性土隨水分蒸發(fā)體積逐漸縮小，直到體積不再縮小時的界限含水量叫縮限，體積不再隨水分蒸發(fā)而縮小的狀態(tài)為固態(tài)。

　　塑限。半固態(tài)黏性土隨含水量增加轉(zhuǎn)到可塑狀態(tài)的界限含水量叫塑限，也稱塑性下限。

　　液限。由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)到流塑、流動狀態(tài)的界限含水量叫液限。

　　塑性指數(shù)。液性和塑限的差值稱為塑性指數(shù)，它表示黏性土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍。塑性指數(shù)愈大，可塑性就愈強。

　　液性指數(shù)。黏性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比，稱為液性指數(shù)。液性

　　指數(shù)愈大，土質(zhì)愈軟。 (2)土的力學性質(zhì)。 ①土的壓縮性。是土在壓力作用下體積縮小的特性。在荷載作用下，透水性大的飽和

　　.無黏性土，其壓縮過程在短時間內(nèi)就可以結束。然而，黏性土的透水性低，飽和黏性土中的水分只能慢慢排出，因此其壓縮穩(wěn)定所需的時間要比砂土長得多，其固結變形往往需要幾年甚至幾十年時間才能完成，，因此必須考慮變形與時間的關系，以便控制施工加荷速率，確定建筑物的使用安全措施。有時地基各點由于土質(zhì)不同或荷載差異，還需考慮地基的不均勻沉降。所以，對于飽和軟黏性土而言，土的固結問題是十分重要的。計算地基沉降量時，必須取得土的壓縮性指標，無論用室內(nèi)試驗或原位試驗來測定它，都應該力求試驗條件與土的天然狀態(tài)及其在外荷作用下的實際應力條件相適應。

　?、谕恋目辜魪姸?。是在土的自重或外荷載作用下，土體中某一個曲面上產(chǎn)生的剪應力值達到了土對剪切破壞的極限抗力，此時，土體會沿著該曲面發(fā)生相對滑移而失穩(wěn)。土對剪切破壞的極限抗力稱為土的抗剪強度。在工程實踐中，土的強度涉及地基承載力、路堤等工程邊坡、天然土坡的穩(wěn)定性，以及土作為工程結構物的環(huán)境時作用于結構物上的土壓力和山巖壓力等問題。

　　2.特殊土的主要工程性質(zhì)

　　(1)軟土。泛指淤泥及淤泥質(zhì)土，它富含有機質(zhì)，天然含水量叫大于液限叫Z，天然孔隙比e大于或等于1.00軟土的組成成分和狀態(tài)特征是由其生成環(huán)境決定的，主要由黏粒和粉粒等細小顆粒組成，其黏土礦物和有機質(zhì)顆粒表面帶有大量負電荷，與水分子作用非常強烈，因而在其顆粒外圍形成很厚的結合水膜，且在沉積過程中由于粒間靜電引力和分子引力作用，形成絮狀和蜂窩狀結構。所以，軟土含大量的結合水，并由于存在一定強度的粒間連結而具有顯著的結構性。由于軟土的生成環(huán)境及上述粒度、礦物組成和結構特征，結構性顯著且處于形成初期，故具有高含水量、高孔隙性、低滲透性、高壓縮性、低一抗剪強度、較顯著的觸變性和蠕變性等特性。

　　(2)濕陷性黃土。是干旱和半干旱氣候條件下形成的一種特殊沉積物，顏色多呈黃色、淡灰黃色或褐黃色，顆粒組成以粉土粒(其中尤以粗粉土粒，粒徑為0.05～0. Olmm)為主，約占60%t70%，粒度大小均勻，黏粒含量較少，一般僅占10%～20%0黃土含水量小，一般僅8%-20%;孔隙比大，一般在1.O左右，且具有肉眼可見的大孔隙。具有垂直節(jié)理，常呈現(xiàn)直立的天然邊坡。黃土按其成因可分為原生黃土和次生黃土。

　　黃土和黃土狀土(以下統(tǒng)稱黃土)在天然含水量時一般呈堅硬或硬塑狀態(tài)，具有較高的強度和低的或中等偏低的壓縮性，但遇水浸濕后，有的即使在其自重作用下也會發(fā)生劇烈而大量的沉陷(稱為濕陷性)，強度也隨之迅速降低。然而，并非所有的黃土都發(fā)生濕陷。凡天然黃土在上覆土的自重壓力作用下，或在上覆土的自重壓力與附加壓力共同作用下，受水浸濕后土的結構迅速破壞而發(fā)生顯著下沉的，稱為濕陷性黃土，否則，稱為非濕陷性黃土。因此，分析、判別黃土是否屬于濕陷性的、其濕陷性強弱程度以及地基濕陷類型和濕陷等級，是黃土地區(qū)工程勘察與評價的核心問題。黃土形成年代愈久，由于鹽分溶濾較充分，固結成巖程度大，大孔結構退化，土質(zhì)愈趨密實，強度高而壓縮性小，濕陷性減弱甚至不具濕陷性。形成年代愈短，其特性相反。

　　濕陷性黃土一般分為自重濕陷性和非自重濕陷性黃土兩種類型，濕陷性黃土受水浸濕后，在其自重壓力下發(fā)生濕陷的，稱為自重濕陷性黃土。而在其自重壓力與附加壓力共同.作用下才發(fā)生濕陷的，稱為非自重濕陷性黃土。在自重濕陷性黃土地區(qū)修筑渠道，初次放水時就可能產(chǎn)生地面下沉，兩岸出現(xiàn)與渠道平行的裂縫。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。地基土的自重濕陷往往使建筑物發(fā)生很大的裂縫或使磚墻傾斜，甚至使一些很輕的建筑物也受到破壞。而在非自重濕陷性黃土地區(qū)，這類現(xiàn)象極為少見。所以在這兩種不同濕陷性黃土地區(qū)的建筑房屋，采取的地基設計、地基處理、防護措施及施工要求等方面均應有較大差別。

　　(3)紅黏土。是指在亞熱帶濕熱氣候條件下，碳酸鹽類巖石及其間夾的其他巖石，經(jīng)紅土化作用形成的高塑性黏土。紅黏土一般呈褐色、棕紅等顏色，液限大于50%0經(jīng)流水再搬運后仍保留其基本特征，液限大于45%的坡、洪積黏土，稱為次生紅黏土，在相同物理指標情況下，其力學性能低于紅黏土。紅黏土和次生紅黏土廣泛分布于我國的云貴高原、四川東部、廣西、粵北及鄂西、湘西等地區(qū)的低山、丘陵地帶頂部和山間盆地、洼地、緩坡及坡腳地段。黔、桂、滇等地古溶蝕地面上堆積的紅黏土層，由于基巖起伏變化及風化程度的不同，造成其厚度變化極不均勻，常見有5～8m，最薄為0.5m，最厚為20mo在水平方向常見咫尺之隔，厚度相差達10m之巨。土層中常有石芽、溶洞或土洞分布其間，給地質(zhì)勘察、設計工作造成困難。

　　紅黏土系碳酸鹽類及其他類巖石的風化后期產(chǎn)物，其礦物成分除仍含一定數(shù)量的石英顆粒外，大量的黏土顆粒主要由多水高嶺石、水云母類、膠體Si02及赤鐵礦、三水鋁土礦等組成，不含或極少含有有機質(zhì)。紅黏土的一般特點是天然含水量高，一般為40%一60%，最高達90%;密度小，天然孔隙比一般為1.4～1.7，最高為2.0，具有大孔性;高塑性，塑限一般為40%.～60%，最高達90%，塑性指數(shù)一般為20～50;一般呈現(xiàn)較高的強度和較低的壓縮性;不具有濕陷性。由于塑性很高，所以盡管天然含水量高，一般仍處于堅硬或硬可塑狀態(tài)。甚至飽水的紅黏土也是堅硬狀態(tài)的。

　　(4)膨脹土。是指含有大量的強親水性黏土礦物成分，具有顯著的吸水膨脹和失水收縮，且脹縮變形往復可逆的高塑性黏土。膨脹土多分布于Ⅱ級以上的河谷階地或山前丘陵地區(qū)，個別處于I級階地，呈黃、黃褐、灰白、花斑(雜色)和棕紅等色，多為高分散的黏土顆粒組成，常有鐵錳質(zhì)及鈣質(zhì)結核等零星包含物。膨脹土結構致密細膩，一般呈堅硬至硬塑狀態(tài)，但雨天浸水劇烈變軟。近地表部位常有不規(guī)則的網(wǎng)狀裂隙，裂隙面光滑，呈蠟狀或油脂光澤，時有擦痕或水跡，并有灰白色黏土(主要為蒙脫石或伊里石礦物)充填，在地表部位常因失水而張開，雨季又會因浸水而重新閉合。

　　膨脹土黏粒含量多達35%-85%0其中粒徑<0.002mm的膠粒含量一般也占30%一40%0塑性指數(shù)多在22～35之間，天然含水量接近或略小于塑限，常年不同季節(jié)變化幅度為3%～6%，故一般呈堅硬或硬塑狀態(tài)。天然孔隙比小，通常在0.50～0.80之間。同時，其天然孔隙比隨土體濕度的增減而變化，即土體增濕膨脹，孔隙比變大。土體失水收縮，孔隙比變小。自由膨脹量一般超過40%，也有超過100%的。在天然條件下，一般處于硬塑或堅硬狀態(tài)，強度較高，壓縮性較低，一般易被誤認為工程性能較好的土。由于具有膨脹和收縮等特性，在膨脹土地區(qū)進行工程建設，如果不采取必要的設計和施工措施，會導致大批建筑物的開裂和損壞，并往往是造成坡地建筑場地崩塌、滑坡、地裂等的嚴重

　　不穩(wěn)定因素。同時，當膨脹土的含水量劇烈增大(例如，由于地表浸水或地下水位上升) 或土的原狀結構被擾動時，土體強度會驟然降低，壓縮性增高，這顯然是由于土的內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力都相應減小及結構強度破壞的緣故。

　　膨脹土建筑場地與地基的評價，應根據(jù)場地的地形地貌條件、膨脹土的分布及其脹縮性能、等級地表水和地下水的分布、集聚和排泄條件，并按建筑物的特點、級別和荷載情況，分析和計算膨脹土建筑場地和地基的脹縮變形量、強度和穩(wěn)定性，為地基基礎、上部結構及其他工程設施的設計與施工提供依據(jù)。

　　(5)填土。是一定的地質(zhì)、地貌和社會歷史條件下，由于人類活動而堆填的土。由于我國幅員廣大，歷史悠久，因此在我國大多數(shù)古老城市的地表面，廣泛覆蓋著各種類別的填土層，從堆填方式、組成成分、分布特征及其工程性質(zhì)等方面，均表現(xiàn)出一定的復雜性。根據(jù)填土的組成物質(zhì)和堆填方式形成的工程性質(zhì)的差異，劃分為以下三類：

　　①素填土。素填土是由碎石、砂土、粉土或黏性土等一種或幾種材料組成的填土，其中不含雜質(zhì)或雜質(zhì)很少，按其組成物質(zhì)不同劃分為碎石素填土、砂性素填土、粉性素填土和黏性素填土。素填土經(jīng)分層壓實者，稱為壓實填土。素填土的工程性質(zhì)取決于它的密實性和均勻性，在堆填過程中，未經(jīng)人工壓實者，一般密實度較差，但堆積時間較長，由于土的自重壓密作用，也能達到一定密實度。如堆填時間超過10年的黏性土、超過5年的粉土、超過2年的砂土.，.均具有一定的密實度和強度，可以作為一般建筑物的天然地基。素填土地基具有不均勻性，防止建筑物不均勻沉降是填土地基的關鍵。對于壓實填土應保證壓實質(zhì)量，保證密實度。

　?、陔s填土。雜填土是含有大量雜物的填土，按其組成物質(zhì)成分和特征分為建筑垃圾土、工業(yè)廢料土、生活垃圾等。試驗證明，以生活垃圾和腐蝕性及易變性工業(yè)廢料為主要成分的雜填土，一般不宜作為建筑物地基;對主要以建筑垃圾或一般工業(yè)廢料組成的雜填土，采用適當(簡單、易行、收效好)的措施進行處理后可作為一般建筑物地基。在利用雜填土作為地基時，應注意其不均勻性、工程性質(zhì)隨堆填時間而變化、含腐殖質(zhì)及水化物等問題。

　　③沖填土。沖填土系由水力沖填泥砂形成的沉積土，即在整理和疏浚江河航道時，有計劃地用挖泥船通過泥漿泵將泥砂夾大量水分吹送至江河兩岸而形成的一種填土。沖填土的顆粒組成和成分規(guī)律與所沖填泥砂的來源及沖填時的水力條件有著密切的關系，其含水量大，透水性較弱，排水固結差，一般呈軟塑或流塑狀態(tài)，比同類自然沉積飽和土的強度低、壓縮性高。

　　(三)結構面的工程地質(zhì)性質(zhì)

　　巖體的完整性、滲透性、穩(wěn)定.降祠l強度等物理力學性質(zhì)取決于巖石和結構面的物理力學性質(zhì)，很多情況是結構面的比巖石的影響大。對巖體影響較大的結構面的物理力學性質(zhì) 主要是結構面的產(chǎn)狀、延續(xù)性和抗剪強度。延伸長度為5～10m的平直結構面‘，對地下工程圍巖的穩(wěn)定就有很大的影響，對邊坡的穩(wěn)定影響一般不大。

　　結構面與最大主應力間的關系控制著巖體的強度與破壞機理，結構面展布方向與受力方向不同，巖石的強度與破壞方式不同。

　　結構面的規(guī)模是結構面影響工程建設的重要性質(zhì)。結構面分為工～V級：

　　工級指大斷層或區(qū)域性斷層，控制工程建設地區(qū)的穩(wěn)定性，直接影響工程巖體穩(wěn)

　　定性。

　?、蚣壷秆由扉L而寬度不大的區(qū)域性地質(zhì)界面。

　?、蠹壷搁L度數(shù)十米至數(shù)百米的斷層、區(qū)域性節(jié)理、延伸較好的層面及層間錯動等。

　?、艏壷秆由燧^差的節(jié)理、層面、次生裂隙、小斷層及較發(fā)育的片理、劈理面等，構成巖塊的邊界面，破壞巖體的完整性，影響巖體的物理力學性質(zhì)及應力分布狀態(tài);Ⅳ級結構面主要控制著巖體的結構、完整性和物理力學性質(zhì)，數(shù)量多且具隨機性，其分布規(guī)律具統(tǒng)計規(guī)律，需用統(tǒng)計方法進行研究，在此基礎上進行巖體結構面網(wǎng)絡模擬。

　　V級結構面又稱微結構面，常包含在巖塊內(nèi)，主要影響巖塊的物理力學性質(zhì)，控制巖塊的力學性質(zhì)。

　　上述5級結構面中，Ⅱ、Ⅲ級結構面往往是對工程巖體力學和對巖體破壞方式有控制意義的邊界條件，它們的組合往往構成可能滑移巖體的邊界面，直接威脅工程安全穩(wěn)定性。

　　工程建設要注意軟弱結構面。軟弱結構面是巖體中具有一定厚度的軟弱帶(層)，與兩盤巖體相比具有高壓縮和低強度等特征，在產(chǎn)狀上多屬緩傾角結構面，主要包括原生軟弱夾層、構造及擠壓破碎帶、泥化夾層及其他夾泥層等。軟弱結構面多為原巖的超固結膠結式結構變成了泥質(zhì)散狀結構或泥質(zhì)定向結構，黏粒含量很高，含水量接近或超過塑限，密度比原巖小，常具有一定的脹縮性，力學性質(zhì)比原巖差，強度低，壓縮性高，易產(chǎn)生滲透變形。

　　(四)地震的震級與烈度

　　地震是一種地質(zhì)現(xiàn)象，主要是由于地球的內(nèi)力作用而產(chǎn)生的一種地殼震動，其中絕大多數(shù)伴隨巖層斷裂錯動?；鹕奖l(fā)、洞穴陷落、山崩等也可引起地震，但其所占比例很小，且強度低、影響范圍小。此外，還有由人類活動直接造成的地震，如爆破引起的地震。由人類活動導致斷層錯動而產(chǎn)生的誘發(fā)地震，如水庫誘發(fā)地震等。目前，世界上有兩個地震活動頻繁的地震帶，即阿爾卑斯一喜馬拉雅地震帶和環(huán)太平洋地震帶。前者約占地震總數(shù)的15%，后者約占80%，這兩個地震帶都延伸到我國境內(nèi)，所以我國是個多地震的國家，尤其西南、西北、華北、東南沿海及中國臺灣等地區(qū)，強烈地震經(jīng)常發(fā)生。

　　1.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。地震所引起的震動以彈性波的形式向各個方向傳播，其強度隨距離的增加而減小。地震波首先傳達到震中，震中區(qū)受破壞最大，距震中越遠破壞程度越小。地面上受震動破壞程度相同點的外包線稱為等震線。地震波通過地球內(nèi)部介質(zhì)傳播的稱為體波。體波分為縱波和橫波，縱波的質(zhì)點振動方向與震波傳播方向一致，周期短、振幅小、傳播速度快;橫波的質(zhì)點振動方向與震波傳播方向垂直，周期長、振幅大、傳播速度較慢。體波經(jīng)過反射、折射而沿地面附近傳播的波稱為面波，面波的傳播速度最慢。

　　2.地震震級

　　地震是依據(jù)地震釋放出來的能量多少來劃分震級的，釋放出來的能量越多，震級就越大。中國科學院將地震震級分為五級：微震、輕震、強震、烈震和大災震。地震釋放的能量與儀器測定的震級劃分見表1.1.5。

　　目前國際通用的李希特一古登堡震級是以距震中l(wèi)00km的標準地震儀所記錄的最大振幅的um數(shù)的對數(shù)表示。如記錄的最大振幅是10mm，即10000Um，取其對數(shù)等于4，則為4級地震。

　　3.地震烈度

　　地震烈度是指某一地區(qū)的地面和建筑物遭受一次地震破壞的程度。地震烈度不僅與震級有關，還和震源深度、距震中距離以及地震波通過介質(zhì)條件(巖石性質(zhì)、地質(zhì)構造、地下水埋深).等多種因素有關。目前，我國已制定出地震烈度表，見表1.1.60

　　地震烈度又可分為基本烈度、建筑場地烈度和設計烈度?；玖叶却硪粋€地區(qū)的最大地震烈度，如表1.1.6所列;建筑場地烈度也稱小區(qū)域烈度，是建筑場地內(nèi)因地質(zhì)條件、地貌地形條件和水文地質(zhì)條件的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;設計烈度是抗震設計所采用的烈度，是根據(jù)建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的經(jīng)濟性等條件對基本烈度的調(diào)整。設計烈度一般可采用國家批準的基本烈度，但遇不良地質(zhì)條件或有特殊重要意義的建筑物，經(jīng)主管部門批準，可對基本烈度加以調(diào)整作為設計烈度。在工程建筑設計中，鑒定、劃分建筑區(qū)的地震烈度是很重要的，因為一個工程從建筑場地的選擇到工程建筑的抗震措施等都與地震烈度有密切的關系。

　　4.震級與烈度的關系

　　震級與地震烈度既有區(qū)別，又相互聯(lián)系。一般情況下，震級越高、震源越淺、距震中越近，地震烈度就越高，見表1.1.60一次地震只有一個震級，但震中周圍地區(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)，它們由大到小依次分布.o但因地質(zhì)條件的差異，可能出現(xiàn)偏大或偏小的烈度異常區(qū)。

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