2014年造價(jià)工程師《土建工程》重點(diǎn)

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巖體特征
    對(duì)建設(shè)工程而言,巖石的好壞(如強(qiáng)度等)雖然重要,但巖石的完整性、巖塊間的組合關(guān)系和地下水的作用等多種因素更重要,從而提出了巖體的概念。
    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?,F(xiàn)成的巖體已經(jīng)受了構(gòu)造變動(dòng)、風(fēng)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,是經(jīng)常被節(jié)理、斷層、層面及片理面等結(jié)構(gòu)面所切割,具有一定結(jié)構(gòu)的、受地下水影響的多裂隙綜合體。
    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。
    巖體結(jié)構(gòu)分析
    巖體是由結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體兩部分組成的。結(jié)構(gòu)面是指切割巖體的各種地質(zhì)界面的統(tǒng)稱,如層面、沉積間斷面、節(jié)理、斷層、軟弱夾層等。由數(shù)組結(jié)構(gòu)面切割而成的巖石塊體稱為結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度及其他性能對(duì)工程建設(shè)影響很大,結(jié)構(gòu)面的工程性質(zhì)取決于結(jié)構(gòu)面的方位(產(chǎn)狀)、延續(xù)性、粗糙度、側(cè)壁強(qiáng)度、兩壁問的張開度和充填物、相鄰結(jié)構(gòu)面的問距、節(jié)理組數(shù)、結(jié)構(gòu)體塊體的形狀和大小,以及巖體內(nèi)的滲流。巖體結(jié)構(gòu)是指巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的組合方式。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)。結(jié)構(gòu)面稀疏、延展性差、結(jié)構(gòu)體塊度大且常為硬質(zhì)巖石,整體強(qiáng)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(fēng)化能力一般也較強(qiáng)。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、邊坡巖體及洞室圍巖。
    (2)層狀結(jié)構(gòu)。巖體中結(jié)構(gòu)面以層面與不密集的節(jié)理為主,結(jié)構(gòu)面多閉合或微張狀、一般風(fēng)化微弱、結(jié)合力較弱,結(jié)構(gòu)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(shí),其變形模量和承載能力一般均能滿足要求。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}生均具各向異性特點(diǎn),一般沿層面方向的抗剪強(qiáng)度明顯低于垂直層面方向的,當(dāng)有軟弱結(jié)構(gòu)面存在時(shí)更甚。這類巖體作為邊坡巖體時(shí),結(jié)構(gòu)面傾向坡外比傾向坡里的工程地質(zhì)性質(zhì)差得多。
    (3)碎裂結(jié)構(gòu)。巖體中節(jié)理、裂隙發(fā)育、常有泥質(zhì)充填物質(zhì),結(jié)合力不強(qiáng),其中層狀巖體常有平行層面的軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育,結(jié)構(gòu)體塊度不大,巖體完整性破壞較大。其中鑲嵌結(jié)構(gòu)巖體為硬質(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(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。
    不穩(wěn)定邊坡防治措施
    為了確保工程的安全,針對(duì)不穩(wěn)定的邊坡,必須采取一些有效的防治措施。目前國(guó)內(nèi)外常用的方法有:防止地表水向巖體中滲透與排除不穩(wěn)定巖體中的地下水,削緩斜坡、上部減重,修建支擋建筑,錨固等。
    1.防滲和排水
    防滲和排水是整治滑坡的一種重要手段,只要布置得當(dāng)、合理,均能取得較好效果。
    為了防止大氣降水向巖體中滲透,一般是在滑坡體外圍布置截水溝槽,以截?cái)嗔髦粱麦w上的水流。大的滑坡體尚應(yīng)在其上布置一些排水溝,同時(shí)要整平坡面,防止有積水的坑洼,以利于降水迅速排走。針對(duì)已滲入滑坡體的水,通常是采用地下排水廊道,利用它可截住滲透的水流或?qū)⒒麦w中的積水排出滑坡體以外。另外也有采用鉆孔排水的方法,即利用若干個(gè)垂直鉆孔,打穿滑坡體下部的不透水層,將滑坡體中的水流到其下伏的另一個(gè)透水性較強(qiáng)的巖層中去。
    2.削坡
    削坡是將陡傾的邊坡上部的巖體挖除,一部分使邊坡變緩,同時(shí)也可使滑體重量減輕,以達(dá)到穩(wěn)定的目的。削減下來的土石,可填在坡腳,起反壓作用,更有利于穩(wěn)定。
    采用這種方法時(shí),要注意滑動(dòng)面的位囂,否則不僅效果不顯著,甚至更會(huì)促使巖體不穩(wěn)。
    3.支擋建筑
    支擋建筑主要是在不穩(wěn)定巖體的下部修建擋墻或支撐墻(或墩),也是一種應(yīng)用廣泛而有效的方法。材料用混凝土、鋼筋混凝土或砌石。支擋建筑物的基礎(chǔ)要砌置在滑動(dòng)面以下。若在擋墻后增加排水措施,效果更好。
    4.錨固措施
    錨固措施,有錨桿(或錨索)和混凝土錨固樁兩種類型,其原理都是提高巖體抗滑(或抗傾倒)能力。預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿錨固不穩(wěn)定巖體的方法,適用于加固巖體邊坡和不穩(wěn)定巖塊。錨固樁(或稱抗滑樁)適用于淺層或中厚層的滑坡體滑動(dòng)。它是在滑坡體的中、下部開挖豎井或大口徑鉆孔,然后澆灌鋼筋混凝土。垂直于滑動(dòng)方向布置一排或兩排,樁徑通常為1~3m,深度一般要求滑動(dòng)面以下樁長(zhǎng)占全樁長(zhǎng)的1/4~1/3。除上述幾項(xiàng)較多采用的防治措施外,還可采用噴混凝土護(hù)面、注漿及改善滑動(dòng)帶土石的力學(xué)性質(zhì)等措施。在進(jìn)行邊坡防治處理時(shí),如數(shù)種措施同時(shí)采用,效果更為顯著。
    地下水特征
    地下水也往往給工程建設(shè)帶來一定的困難和危害。根據(jù)埋藏條件,地下水分為包氣帶水、潛水、承壓水三大類。根據(jù)含水層的空隙性質(zhì),地下水叉分為孔隙水、裂隙水和巖溶水三個(gè)亞類。包氣帶水處于地表面以下潛水位以上的包氣帶巖土層中,雨季水量多,旱季水量少;潛水是埋藏在地表以下第一層較穩(wěn)定的隔水層以上具有自由水面的重力水,受氣候條件影響,季節(jié)性變化明顯,也受地形、地質(zhì)、氣象、水文等自然因素控制,并常與地形有一定程度的一致性;承壓水是地表以下充滿兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間具有一定壓力的重力水,不受氣候的影響,動(dòng)態(tài)較穩(wěn)定。向斜構(gòu)造盆地和單斜構(gòu)造適宜形成承壓水;裂隙水是指埋藏在基巖裂隙中的地下水,這種水運(yùn)動(dòng)復(fù)雜,水量變化較大,與裂隙發(fā)育及成因有密切關(guān)系。根據(jù)基巖裂隙成因,裂隙水分為風(fēng)化裂隙水、成巖裂隙水、構(gòu)造裂隙水。風(fēng)化裂隙水分布在風(fēng)化裂隙中,相互連通,若上覆透水性很差的巖層,也可能形成一定的承壓性,主要受大氣降水的補(bǔ)給,有明顯季節(jié)性循環(huán)交替,常以泉水的形式排泄于河流中;成巖裂隙水是具有成巖裂隙的巖層出露地表時(shí)所賦存的成巖裂隙潛水,多呈層狀,在一定范圍內(nèi)相互連通;構(gòu)造裂隙水,在比較密集均勻且相互連通的張開性構(gòu)造裂隙中,多為層狀構(gòu)造裂隙水,層狀構(gòu)造裂隙水可以是潛水,也可以是承壓水。在不連續(xù)、不連通的張開性構(gòu)造裂隙中,則為脈狀構(gòu)造裂隙水。脈狀構(gòu)造裂隙水各有自己獨(dú)立的系統(tǒng)、補(bǔ)給源及排泄條件;巖溶水賦存和運(yùn)移于可熔巖的溶隙溶洞(洞穴、管道、暗河)中。地下水對(duì)建設(shè)工程可能造成很大的影響,必須予以重視。
    (1)地下水位下降引起軟土地基沉降。一般在沿海軟土層中進(jìn)行基礎(chǔ)施工時(shí),需要人工降低地下水位。若降水措施不當(dāng),輕者造成鄰近建筑物或地下管線的不均勻沉降,重者陡建筑物基礎(chǔ)下的土體顆粒流失,甚至掏空,導(dǎo)致建筑物開裂,進(jìn)而危及安全使用。
    (2)動(dòng)水壓力產(chǎn)生流砂和潛蝕。流砂是在地下滲流動(dòng)水壓力作用下細(xì)小顆粒隨著地下水滲漏穿過縫隙而流失,造成地層塌陷或崩潰的破壞現(xiàn)象。當(dāng)?shù)叵聺B流動(dòng)水壓力不足以導(dǎo)致流砂,但細(xì)小顆粒仍有可能穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流攜帶走,在土層中形成管狀空洞,使土體結(jié)構(gòu)破壞,強(qiáng)度降低,壓縮性增加,這就是機(jī)械潛蝕。
    (3)地下水的浮托作用。當(dāng)建筑物基礎(chǔ)底面位于地下水位以下時(shí),地下水對(duì)基礎(chǔ)底面產(chǎn)生靜水浮托力。浮托力減少地基對(duì)基礎(chǔ)底面的正壓力,即減小對(duì)基礎(chǔ)滑動(dòng)的抗滑力,嚴(yán)重影響基礎(chǔ)的抗滑穩(wěn)定性:
    (4)承壓水對(duì)基坑的作用。當(dāng)深基坑下部有承壓含水層時(shí),承壓水頭可能會(huì)沖毀基坑底部的黏性土層,破壞地基。
    (5)地下水對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕?;炷梁弯摻疃紩?huì)受到地下水的腐蝕,造成結(jié)構(gòu)破壞。
    按道路的性質(zhì)和道路使用者的各種需要,在道路上需設(shè)置相應(yīng)的公用設(shè)施。道路公用設(shè)施的種類很多,包括交通安全及管理設(shè)施和服務(wù)設(shè)施等。道路公用設(shè)施是保證行車安全、方便人民生活和保護(hù)環(huán)境的重要措施。
    停車場(chǎng)
    社會(huì)公用停車場(chǎng)主要指設(shè)置在商業(yè)大街、步行街(區(qū))、大型公共建筑(如影劇院、文化宮等),以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)出入口、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)附近,供各種社會(huì)車輛停放服務(wù)的靜態(tài)交通設(shè)施。
    停車場(chǎng)宜設(shè)在其主要服務(wù)對(duì)象的同側(cè),以便使客流上下、貨物集散時(shí)不穿越主要道路,減少對(duì)動(dòng)態(tài)交通的干擾。
    停車場(chǎng)的出人口,有條件時(shí)應(yīng)分開設(shè)置.單向出入,出人口寬通常不得小于7.0m。其進(jìn)出通道中心線后退2.0m處的夾角120°范圍內(nèi),應(yīng)保證無有礙駕駛員視線的障礙物,以便能及時(shí)看清前面交通道路上的往來行人和車輛;同時(shí),在道路與通道交會(huì)處設(shè)置醒目的交通警告標(biāo)志。
    停車場(chǎng)內(nèi)的交通線路必須明確,除注意組織單向行駛,盡可能避免出場(chǎng)車輛左轉(zhuǎn)彎外,尚需借廁線標(biāo)志或用不同色彩漆繪來區(qū)分、指示通道與停車場(chǎng)地。
    為了保證車輛在停放區(qū)內(nèi)停入時(shí)不致發(fā)生自重分力引起滑溜,導(dǎo)致交通事故,因而要求停放場(chǎng)的縱坡與通道平行方向?yàn)?%,與通道垂直方向?yàn)?%。出入通道的縱坡為7%,一般以小于等于2%為宜。停放場(chǎng)及通道的最小縱坡以滿足雨雪水及時(shí)排除及施工可能高程誤差水平為原則,一般取0.4%~0.5%。
    工業(yè)建筑分類
    1.按廠房層數(shù)分
    (1)單層廠房。指層數(shù)僅為1層的工業(yè)廠房。適用于有大型機(jī)器設(shè)備或有重型起重運(yùn)輸設(shè)備的廠房。
    (2)多層廠房。指層數(shù)在2層以上的廠房,常用的層數(shù)為2~6層。適用于生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品較輕,可沿垂直方向組織生產(chǎn)的廠房,如食品、電子精密儀器工業(yè)等用廠房。
    (3)混合層數(shù)廠房。同一廠房?jī)?nèi)既有單層也有多層的廠房稱為混合層數(shù)的廠房。多用于化學(xué)工業(yè)、熱電站的主廠房等。
    2.按工業(yè)建筑用途分
    (])生產(chǎn)廠房。指進(jìn)行產(chǎn)品的備料、加工、裝配等主要工藝流程的廠房j如機(jī)械制造廠中有鑄工車間、電鍍車間、熱處理車間、機(jī)械加工車間和裝配車間等。
    (2)生產(chǎn)輔助廠房。指為生產(chǎn)廠房服務(wù)的廠房,如機(jī)械制造廠房的修理車間、工具車間等。
    (3)動(dòng)力用廠房。指為生產(chǎn)提供動(dòng)力源的廠房,如發(fā)電站、變電所、鍋爐房等。
    (4)倉(cāng)儲(chǔ)建筑。貯存原材料、半成品、成品的房屋(一般稱倉(cāng)庫(kù))
    (5)倉(cāng)儲(chǔ)用建筑。是管理、儲(chǔ)存及檢修交通運(yùn)輸工具的房屋,如汽車庫(kù)、機(jī)車庫(kù)、起重車庫(kù)、消防車庫(kù)等。
    (6)其他建筑。如水泵房、污水處理建筑等。
    3.按廠房跨度的數(shù)量和方向分
    (1)單跨廠房。是指只有1個(gè)跨度的廠房。
    (2)多跨廠房。是指由幾個(gè)跨度組合而成的廠房,車間內(nèi)部彼此相通。
    (3)縱橫相交廠方。是指由兩個(gè)方向的跨度組合而成的工業(yè)廠房,車間內(nèi)部彼此相通。
    4.按廠房跨度尺寸分
    (1)小跨度。是指小于或等于12m的單層工業(yè)廠房。這類廠房的結(jié)構(gòu)類型以砌體結(jié)構(gòu)為主。
    (2)大跨度。是指12m以上的單層工業(yè)廠房。其中15~30m的廠房以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主,跨度在36m及以上時(shí),一般以鋼結(jié)構(gòu)為主。
    5.按車間生產(chǎn)狀況分
    (1)冷加工車間。這類車間是指在常溫狀態(tài)下,加工非燃燒物質(zhì)和材料的生產(chǎn)車間,如機(jī)械制造類的金工車間、修理車間等。
    (2)熱加工車間。這類車間是指在高溫和熔化狀態(tài)下,加工非燃燒的物質(zhì)和材料的生產(chǎn)車間,如機(jī)械制造類的鑄造、鍛壓、熱處理等車間。
    (3)恒溫濕車間。這類車間是指產(chǎn)品生產(chǎn)需要在穩(wěn)定的溫、濕度下進(jìn)行的車間,如精密儀器、紡織等車間。
    (4)潔凈車間。產(chǎn)品生產(chǎn)需要在空氣凈化、無塵甚至無菌的條件下進(jìn)行,如藥品、集成電路車間等。
    (5)其他特種狀況的車間。有的產(chǎn)品生產(chǎn)對(duì)環(huán)境有特殊的需要,如防放射性物質(zhì)、防電磁波干擾等車間。