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巖體的特征

巖體是由一種巖石或多種巖石甚至可以是不同成因巖石的組合體。 工程巖體有地基巖體、邊坡巖體和地下洞室圍巖三類。在工程施工和使用過(guò)程中，工程巖體的穩(wěn)定性直接影響部分工程甚至整個(gè)工程的安全與穩(wěn)定，決定工程的成功與失敗，應(yīng)高度重視。

一、巖體的結(jié)構(gòu)

(一)巖體的構(gòu)成

1、巖石

(1)巖石的主要礦物

1)顏色。顏色是礦物最明顯、最直觀的物理性質(zhì)。

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(gè)等級(jí)：金屬光澤、半金屬光澤、金 剛光澤及玻璃光澤。

3)硬度。硬度是礦物抵抗外力刻畫(huà)、壓人或研磨等機(jī)械作用的能力。鑒定礦物常用一些礦物互相

刻畫(huà)來(lái)測(cè)定其相對(duì)硬度，一般分為 10 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí) 礦物硬度表

(2)、巖石成因類型及其特征

地球固體的表層是由巖石組成的硬殼——地殼，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。

①.巖漿巖(火成巖) 根據(jù)形成條件，巖漿巖分為噴出巖和侵入巖。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)。深成巖致密堅(jiān)硬，孔隙率小，透水性弱，抗水性強(qiáng)，是理想的建筑基礎(chǔ)(花崗巖、正長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖);淺成巖，顆粒細(xì)小，巖石強(qiáng)度高，巖性不均一，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖 石破碎，風(fēng)化蝕變嚴(yán)重，透水性增大(花崗斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、輝綠巖、脈巖)(13)。噴出巖產(chǎn)狀不規(guī)則， 厚度變化大，巖性很不均一，比侵入巖強(qiáng)度低，透水性強(qiáng)，抗風(fēng)能力差(流紋巖、粗面巖、安山巖、玄武 巖、火山碎屑巖)。

②.沉積巖

經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用而形成的層狀巖石。如碎屑巖(如礫巖、砂巖、粉 砂巖)、黏土巖(如泥巖、頁(yè)巖)、化學(xué)巖及生物化學(xué)巖類(如石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r)等。

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(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)等造成物理化學(xué)環(huán)境的改變， 使原來(lái)巖石的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造發(fā)生一系列變化所形成的新的巖石。如大理巖、石英巖等。變質(zhì) 巖的構(gòu)造主要有板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，大理石屬于塊狀構(gòu)造。

2.土

土是連續(xù)、堅(jiān)固的巖石在風(fēng)化作用下形成的大小懸殊的顆粒，在原地殘留或經(jīng)過(guò)不同的搬運(yùn)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。

(2)土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。土的結(jié)構(gòu)是指上顆粒本身的特點(diǎn)和顆粒間相互關(guān)聯(lián)的綜合特征，一般可分 為兩大基本類型：

①單粒結(jié)構(gòu)(散粒結(jié)構(gòu))，是碎石(卵石)、礫石類土和砂土等無(wú)黏性土的基本結(jié)構(gòu)形式，其對(duì)土 的工程性質(zhì)影響主要在于其松密程度。

②集合體結(jié)構(gòu)(團(tuán)聚結(jié)構(gòu)或絮凝結(jié)構(gòu))，這類結(jié)構(gòu)為黏性土所特有。

土的構(gòu)造，是決定勘探、取樣或原位測(cè)試布置方案和數(shù)量的重要因素之一。整個(gè)土體構(gòu)成上的不 均勻性包括：層理、夾層、透鏡體、結(jié)核、組成顆粒大小懸殊及裂隙特征與發(fā)育程度等。

(3)土的分類

①、根據(jù)有機(jī)含量分類。根據(jù)土中有機(jī)質(zhì)含量，分為無(wú)機(jī)土、有機(jī)質(zhì)土、泥炭質(zhì)土和泥炭。

②、根據(jù)顆粒級(jí)配和塑性指數(shù)分類 根據(jù)顆粒級(jí)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 2mm 的顆粒含量超過(guò)全重 50%的土;砂土是粒徑大于 2mm 的顆粒含量不超過(guò)全重 50%，且粒徑大于 0.075mm 的顆粒 含量超過(guò)全重 50%的土;黏性土是塑性指數(shù)>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(guò)全重 50%，且塑性指數(shù)≤10 的土。

③、根據(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(fēng)積土等。

④、根據(jù)顆粒大小及含量分類。土可分為巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土等。

3.結(jié)構(gòu)面

結(jié)構(gòu)面的特征是影響結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度及其他性能的重要因素。

層面、節(jié)理、裂隙、裂縫、斷層等結(jié)構(gòu)面的空間位置定義為結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀。結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀由走向、傾向和傾角三個(gè)要素表示，如圖 1.1.2 所示。并且，層面的產(chǎn)狀還代表所在巖層的產(chǎn)狀，即表示所在巖 層的空間位置。

4.地質(zhì)構(gòu)造

(1)水平構(gòu)造和單斜構(gòu)造 水平構(gòu)造，是未經(jīng)構(gòu)造變動(dòng)的沉積巖層，形成時(shí)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。

單斜構(gòu)造，是原來(lái)水平的巖層，在受到地殼運(yùn)動(dòng)的影響后，產(chǎn)狀發(fā)生變動(dòng)形成巖層向同一個(gè)方向 傾斜，這種產(chǎn)狀變動(dòng)往往是褶曲的一翼、斷層的一盤(pán)或者是局部地層不均勻的上升或下降所引起。

(2)褶皺構(gòu)造

褶皺構(gòu)造是組成地殼的巖層受構(gòu)造力的強(qiáng)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(gòu)造(13)，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。褶皺在層狀巖層中最明顯，在塊狀巖體中則很難見(jiàn)到。

在褶皺比較強(qiáng)烈的地區(qū)，一般都是線形的背斜與向斜相向排列，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(gòu)造。工程在褶曲的翼部遇到的基本上是單斜構(gòu)造，傾斜巖層對(duì)建筑物的地基，一般沒(méi)有特殊不良的影響，要注意的是，傾斜巖層的產(chǎn)狀與路線或隧道軸線走向的關(guān)系問(wèn)題， 對(duì)于以下兩種情況，則需要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析：

①、對(duì)于深路塹和高邊坡來(lái)說(shuō)，僅就巖層產(chǎn)狀與路線走向的關(guān)系而言，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時(shí)，對(duì)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，最不利的情況是路線與巖層走向平行，巖層傾向于路基邊 坡一致，而邊坡的傾角大于巖層的傾角。

②、對(duì)于隧道工程來(lái)說(shuō)，在褶曲構(gòu)造的軸部是巖層傾向發(fā)生顯著變化，是巖層受力應(yīng)力作用最集中 的地方，所以在褶皺構(gòu)造的軸部容易遇到工程地質(zhì)問(wèn)題。一般選線從褶曲的翼部通過(guò)是比較有利的(11)。

(3)斷裂構(gòu)造

根據(jù)巖體斷裂后兩側(cè)巖塊相對(duì)位移的情況，將其分為裂隙和斷層兩類。

1)、裂隙

裂隙(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(méi)有顯著位移的小型斷裂構(gòu) 造。一般用裂隙率(巖石中裂隙的面積與巖石總面積的百分比)表示，裂隙率越大，表示巖石中的裂 隙越發(fā)育。

注：裂隙寬度：密閉裂隙<1mm;微張裂隙為 1～3mm;張開(kāi)裂隙為 3～5mm;寬張裂隙>5mm。

根據(jù)裂隙的成因。將其分為構(gòu)造裂隙和非構(gòu)造裂隙兩類。

①、構(gòu)造裂隙。在構(gòu)造分布上有一定的規(guī)律性。

②、非構(gòu)造裂隙。裂隙分布零亂,沒(méi)有規(guī)律性。巖體中的裂隙，在工程上除有利于開(kāi)挖外，對(duì)巖體 的強(qiáng)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(jìn)了巖體的風(fēng)化速度，增強(qiáng)了巖體的透水性，進(jìn)而使巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低。當(dāng)裂隙主要發(fā)育方向與路線走向平行，傾向與邊坡一致時(shí)，

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(huì)影響爆破作業(yè)的效果。因而，當(dāng)裂隙有可能成為影響工程設(shè)計(jì)的重要因素時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)裂隙進(jìn)行深 入的調(diào)查研究，詳細(xì)論證裂隙對(duì)工程建設(shè)的影響。

2)、斷層 斷層是巖體受力作用斷裂后，兩側(cè)巖塊沿?cái)嗔衙姘l(fā)生顯著相對(duì)位移的斷裂構(gòu)造。 A、斷層要素。斷層一般由四個(gè)部分組成。a.斷層面和破碎帶;b.斷層線;c.斷盤(pán);d.斷距。

B、斷層基本類型。根據(jù)斷層兩盤(pán)相對(duì)位移的情況，可分為正斷層、逆斷層、平推斷層。

正斷層是上盤(pán)沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)下降，下盤(pán)相對(duì)上升的斷層(受拉)。逆斷層是上盤(pán)沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)上 升，下盤(pán)相對(duì)下降的斷層(受壓)(10)。平推斷層是兩盤(pán)沿?cái)鄬用姘l(fā)生相對(duì)水平位移的斷層。

斷層線的方向常和巖層走向或褶皺的方向近一致，和壓應(yīng)力作用方向垂直。

(二)巖體結(jié)構(gòu)特征

1.結(jié)構(gòu)體特征

平緩產(chǎn)狀的層狀巖體中，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)，往往形成 塊體、錐形體和各種柱體。

2.巖體結(jié)構(gòu)類型

巖體結(jié)構(gòu)的基本類型可分為整體塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和散體結(jié)構(gòu)。

(1)整體塊狀結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)。作為工程建筑地基時(shí)，其變形模量和承載能力一般均滿足要求。但當(dāng)結(jié)構(gòu)面結(jié)合力不強(qiáng)，有時(shí)又有層間錯(cuò)動(dòng)面或軟弱夾層存在，則其強(qiáng)度和變形特性均具有各向異性特點(diǎn)，一般沿層 面方向的抗剪強(qiáng)度明顯比垂直層面方向的更低(11)，特別是當(dāng)有軟弱結(jié)構(gòu)面存在時(shí)，更為明顯。

這類巖體作為邊坡巖體時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)結(jié)構(gòu)面傾向坡外時(shí)要比傾向坡里時(shí)的工程地質(zhì)性質(zhì)差得多。

(3)碎裂結(jié)構(gòu)。層狀碎裂結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。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，可按碎 石土類考慮。

二、巖體的力學(xué)特性 巖體的變形通常包括結(jié)構(gòu)面變形和結(jié)構(gòu)體變形。 設(shè)計(jì)人員所關(guān)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(lái)反映的。

巖體的強(qiáng)度既不等于巖塊巖石的強(qiáng)度，也不等于結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度，而是二者共同影響表現(xiàn)出來(lái)的強(qiáng)度。 但在某些情況下，可以用巖石或結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度來(lái)代替。如當(dāng)巖體中結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，呈完整結(jié)構(gòu)時(shí)，可以巖 石的強(qiáng)度代替巖體強(qiáng)度;如果巖體沿某一結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生整體滑動(dòng)時(shí)，則巖體強(qiáng)度完全受結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度控制(11)。

三、 巖 體 的 工 程 地 質(zhì) 性質(zhì)

(一)巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)

1.巖石的物理力學(xué)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(gè)指標(biāo)表示。

①、巖石的比重是巖石固體(不包括孔隙)部分單位體積的重量。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(duì)含量。

②、巖石的重度(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。巖石孔隙中完全沒(méi)有水存在時(shí)的重度，稱為干重度;孔 隙全部被水充滿時(shí)的重度，稱為飽和重度。

一般來(lái)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(shuō)明巖石的結(jié)構(gòu)致密、孔隙性小，巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也較高。

2)孔隙性

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。未受風(fēng)化或構(gòu)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。

3)吸水性

巖石的吸水性一般用吸水率表示。巖石的吸水率與巖石孔隙度的大小、孔隙張開(kāi)程度等因素有關(guān)。 巖石的吸水率大，則水對(duì)巖石顆粒間結(jié)合物的浸潤(rùn)、軟化作用就強(qiáng)，巖石強(qiáng)度和穩(wěn)定性受水作用的影響也就顯著。

4)軟化性 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(qiáng)度和穩(wěn)定性。 用軟化系數(shù)作為巖石軟化性的指標(biāo)，在數(shù)值上等于巖石飽和狀態(tài)下的極限抗壓強(qiáng)度與風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強(qiáng)度的比。其值越小，表示巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性受水作用的影響越大。未受風(fēng)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(fēng)化和抗凍性強(qiáng)。軟化系數(shù)小于 0.75 的巖石(11)，是軟化性較強(qiáng)的巖石，工程性質(zhì)比較差。

5)抗凍性

巖石的抗凍性，有不同的表示方法，一般用巖石在抗凍試驗(yàn)前后抗壓強(qiáng)度的降低率表示?？箟簭?qiáng) 度降低率小于 25%的巖石，認(rèn)為是抗凍的;大于 25%的巖石，認(rèn)為是非抗凍的。

(2)巖石主要力學(xué)性質(zhì)

1)巖石的變形

巖石受力作用會(huì)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(gè)指標(biāo)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強(qiáng)。泊桑比是橫向應(yīng) 變與縱向應(yīng)變的比。泊桑比越大，表示巖石受力作用后的橫向變形越大。

2)巖石的強(qiáng)度

①抗壓強(qiáng)度。膠結(jié)不良的礫巖和軟弱頁(yè)巖<20MPa，堅(jiān)硬巖漿巖>250MPa。

②抗拉強(qiáng)度。巖石的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，故當(dāng)巖層受到擠壓形成褶皺時(shí)，常在彎曲變形較 大的部位受拉破壞，產(chǎn)生張性裂隙。

③抗剪強(qiáng)度?？辜魪?qiáng)度是沿巖石裂隙或軟弱面等發(fā)生剪切滑動(dòng)時(shí)的指標(biāo)，其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗剪斷強(qiáng)度。 三項(xiàng)強(qiáng)度中，巖石的抗壓強(qiáng)度最高，抗剪強(qiáng)度居中，抗拉強(qiáng)度最小?？辜魪?qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的 10%～40%，抗拉強(qiáng)度僅是抗壓強(qiáng)度的 2%～16%(09)。巖石越堅(jiān)硬，其值相差越大，軟弱巖石的差別較小。 巖石的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，是評(píng)價(jià)巖石(巖體)穩(wěn)定性的主要指標(biāo)，是對(duì)巖石(巖體)的穩(wěn)定性進(jìn) 行定量分析的依據(jù)之一。

2.巖石的分級(jí)

由松軟至堅(jiān)實(shí)共分為 16 級(jí)。前四級(jí)是土。

(二)土體的工程地質(zhì)性質(zhì)

1.土的物理力學(xué)性質(zhì)

(1).土的主要性能參數(shù)

①土的含水量。

②土的飽和度。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 Sr 越大，表明 土孔隙中充水愈多。Sr<50%是稍濕狀態(tài)，Sr 在 50%～80%之間是很濕狀態(tài)，Sr>80%是飽水狀態(tài)。

③土的孔隙比。是土中孔隙體積與土粒體積之比，反映天然土層的密實(shí)程度，一般孔隙比小于 0.6的是密實(shí)的低壓縮性土，大于 1.0 的土是疏松的高壓縮性土。

④土的孔隙率。

⑤土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)

碎石土和砂土為無(wú)黏性土，緊密狀態(tài)是判定其工程性質(zhì)的重要指標(biāo)。粉土屬于砂土和黏性土的過(guò) 渡類型。顆粒小于粉砂的是黏性土，黏性土的工程性質(zhì)受含水量的影響特別大。黏性土的界限含水量，有縮限、塑限和液限。液限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(qiáng)。黏性土的天然含水量和塑限的差值與 塑性指數(shù)之比，稱為液限指數(shù)。液限指數(shù)愈大，土質(zhì)愈軟。

(2)土的力學(xué)性質(zhì)

土的力學(xué)性質(zhì)主要是壓縮性和抗剪強(qiáng)度。土的壓縮性是土在壓力作用下體積縮小的特性。在土的 自重或外荷載作用下，土體中某一個(gè)曲面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力值達(dá)到了土對(duì)剪切破壞的極限抗力時(shí)，土體 就會(huì)沿著該曲面發(fā)生相對(duì)滑移而失穩(wěn)。土對(duì)剪切破壞的極限抗力稱為土的抗剪強(qiáng)度。

2.特殊土的工程性質(zhì)

(1)軟土(淤泥及淤泥質(zhì)土)。具有高含水量、高孔隙性、低滲透性、高壓縮性、低抗剪強(qiáng)度、 較顯著的觸變性和蠕變性等特性。

(2)濕陷性黃土。在天然含水量時(shí)一般呈堅(jiān)硬或硬塑狀態(tài)，具有較高的強(qiáng)度和低的或中等偏低的 壓縮性，但遇水浸濕后，強(qiáng)度迅速降低，有的即使在其自重作用下也會(huì)發(fā)生劇烈的沉陷(09)。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。

(3)紅黏土。一般呈褐色、棕紅等顏色，液限大于 50%。天然含水量高(一般為 40%～60%，最高達(dá) 90%)、密度小(天然孔隙比一般為 1.4～1.7，最高為 2.0)、塑性高(塑限一般為 40%～60%，最 高達(dá) 90%，塑性指數(shù)一般為 20～50)，通常呈現(xiàn)較高的強(qiáng)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(jiān)硬或硬可塑狀態(tài)，甚至飽水的紅黏土也是堅(jiān)硬狀態(tài)的。

(4)膨脹土。含有大量的強(qiáng)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(fù)可逆。在天然條件下一般處于硬塑或堅(jiān)硬狀態(tài)，強(qiáng)度較高，壓縮性較低，易被誤認(rèn)為是工程性能較好的土。在膨脹土地區(qū)進(jìn)行工程建筑，如果不采取必要的設(shè)計(jì)和施工措施，會(huì)導(dǎo)致大批建筑物的開(kāi)裂和損壞，甚至造成坡地建筑場(chǎng)地崩塌、滑坡、地裂。當(dāng)膨脹土的含水量劇烈增大或土的原狀結(jié)構(gòu)被 擾動(dòng)時(shí)，土體強(qiáng)度會(huì)驟然降低，壓縮性增高。

(5)填土。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。一般密實(shí)度較 差，但若堆積時(shí)間較長(zhǎng)，由于土的自重壓密作用，也能達(dá)到一定密實(shí)度。如堆填時(shí)間超過(guò) 10 年的黏性 土、超過(guò) 5 年的粉土、超過(guò) 2 年的砂土，均具有一定的密實(shí)度和強(qiáng)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(guān)鍵。

②雜填土。雜填土是含有大量雜物的填土。試驗(yàn)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(12)。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(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行處理后可作為一般建筑物地基。

③沖填土。沖填土是由水力沖填泥砂形成的沉積土，如在整理和疏浚江河航道時(shí)，送至江河兩岸 形成的填土。沖填土的含水量大，透水性較弱，排水固結(jié)差，一般呈軟塑或流塑狀態(tài)，比同類自然沉 積飽和土的強(qiáng)度低、壓縮性高。

(三)結(jié)構(gòu)面的工程地質(zhì)性質(zhì)

結(jié)構(gòu)面的規(guī)模是結(jié)構(gòu)面影響工程建設(shè)的重要性質(zhì)。結(jié)構(gòu)面分為Ⅰ～Ⅴ級(jí)。

Ⅰ級(jí)控制工程建設(shè)地區(qū)的穩(wěn)定性，直接影響工程巖體穩(wěn)定性。 Ⅳ結(jié)構(gòu)面主要控制著巖體的結(jié)構(gòu)、完整性和物理力學(xué)性質(zhì)。 Ⅴ級(jí)控制巖塊的力學(xué)性質(zhì)。 Ⅱ、Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面往往是對(duì)工程巖體力學(xué)和對(duì)巖體破壞方式有控制意義的邊界條件。

(四)地震的震級(jí)和烈度

1.地震震源 震源是深部巖石破裂產(chǎn)生地殼震動(dòng)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(dòng)以彈性波的形式向各個(gè)方向傳播，其強(qiáng)度隨距離的增加而減小。震中區(qū)受破壞最大，距震中越遠(yuǎn)破壞程度越小。地震波通過(guò)地球內(nèi)部介質(zhì)傳播的稱體波，體波分縱波和橫波。縱波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)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(diǎn)振動(dòng)方向與震波傳播方向垂直，周期 長(zhǎng)、振幅大、傳播速度較慢。面波的傳播速度最慢。

2.地震震級(jí)

地震是依據(jù)所釋放出來(lái)的能量多少來(lái)劃分震級(jí)的。釋放出來(lái)的能量越多，震級(jí)就越大。中國(guó)科學(xué) 院將地震震級(jí)分為五級(jí)：微震、輕震、強(qiáng)震、烈震和大災(zāi)震。目前國(guó)際通用為 4 級(jí)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(jí)有關(guān)，還和震源深度、距震中距離以及地震波通過(guò)介質(zhì)條件(巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地下水埋深)等多種因素有關(guān)。地震烈度 又可分為基本烈度、建筑場(chǎng)地烈度和設(shè)計(jì)烈度。

(1)基本烈度代表一個(gè)地區(qū)的最大地震烈度。

(2)建筑場(chǎng)地烈度(小區(qū)域烈度)，是建筑場(chǎng)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(duì)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。

(3)設(shè)計(jì)烈度是抗震設(shè)計(jì)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(jì)性等條件對(duì)基本烈度的調(diào)整。設(shè)計(jì)烈度一般可采用國(guó)家批準(zhǔn)的基本烈度，但遇不良地質(zhì)條件或特殊重要的建筑物，經(jīng)主管部門批準(zhǔn)，可對(duì)基本烈度加以調(diào)整作為設(shè)計(jì)烈度。

4.震級(jí)與烈度的關(guān)系

震級(jí)越高、震源越淺、距震中越近，地震烈度就越高。一次地震只有一個(gè)震級(jí)，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(gè)不同的地震烈度區(qū)，它們由大到小依次分布。但因地質(zhì)條件的差異，也可能出現(xiàn)偏大或偏小的烈度異常區(qū)。

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