2014年全国造价工程师执业资格考试
《建设工程技术与计量（土建）》

第一章 工程地质
第一节 岩体的特征
岩体的特征
建设工程通常将工程影响范围内的岩石综合体称为工程岩体。工程岩体有地基岩体、边坡岩体和地下工程围岩三类。
（一）岩体的构成
岩体是由岩石或土受结构面切割的岩块构成的，岩体的性质取决于岩石或土和结构面的性质。
1．岩石
(1)岩石的主要矿物。矿物是存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。其中构成岩石的矿物，称为造岩矿物。矿物的成分、性质及其在各种因素影响下的变化，都会对岩石发生影响。
例如，岩石中的石英含量越多，钻孔的难度就越大，钻头、钻机等消耗量就越多。关于岩石钻孔，有的行业定额对岩石中石英含量相差10%就会作定额调整。
由于成分和结构的不同，每种矿物都有自己特有的物理性质，物理性质是鉴别矿物的主要依据。
①颜色。颜色是矿物最明显、最直观的物理性质。根据成色原因，可分为自色和他色。
②光泽。光泽是矿物表面的反光能力，用类比方法常分为四个等级：金属光泽、半金属光泽、金刚光泽及玻璃光泽。
③硬度。硬度是矿物抵抗外力刻划、压人或研磨等机械作用的能力。鉴定矿物常用一些矿物互相刻划来测定其相对硬度，一般分为10个标准等级，如表1.1.1矿物硬度表所列。
在实际工作中常用可刻划物品来大致测定矿物的相对硬度，如指甲约为2～2.5度，小刀约为5～5.5度，玻璃约为5.5～6度，钢刀约为6～r7度。

表1.1.1 矿物硬度表
(2)岩石的成因类型及其特征。组成地壳的岩石按成因可分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）和变质岩三大类。
①岩浆岩。岩浆岩（火成岩）是岩浆通过地壳运动，沿地壳薄弱地带上升冷却凝结后形成的岩石。岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小与形状，以及它们的相互组合关系不同，形成岩浆岩的不同结构。根据形成深度，侵入岩又分为深成岩（形成深度大于5km）和浅成岩(形成深度小于5km)。深成岩如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩；浅成岩多以岩床、岩墙、岩脉等状态产出，有时相互穿插。
②沉积岩。沉积岩是在地壳表层常温常压条件下，由风化产物、有机物质和某些火山作用产生的物质，经风化、搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石。沉积岩主要有碎屑结构、泥质结构、晶粒结构、生物结构。
③变质岩。变质岩是地壳中原有的岩浆岩或沉积岩，由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变，使原来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化，形成了新的岩石。变质岩的结构主要有变余结构、变晶结构、碎裂结构。变质岩的构造主要有板状构造（、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、块状构造。
三大类岩石的主要区别。根据上述三大类岩石的特征描述，现将它们之间的主要区别归纳如表1.1. 20
2．土
土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，在原地残留或经过不同的搬运方式，在各种自然环境中形成的堆积物。
(1)土的组成。土是由颗粒（固相）、水溶液（液相）和气（气相）所组成的三相体系，组成土的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、有机质等四种。
(2)土的结构和构造。土的结构是指土颗粒本身的特点和颗粒间相互关联的综合特征，一般可分为两大基本类型：
①单粒结构。也称散粒结构，是碎石（卵石）、砾石类土和砂土等无黏性土的基本结构形式，其对土的工程性质影响主要在于其松密程度。
②集合体结构。也称团聚结构或絮凝结构，这类结构为黏性土所特有。黏性土组成颗粒细小，表面能大，颗粒带电，沉积过程中粒间引力大于重力，并形成结合水膜连接，使之在水中不能以单个颗粒沉积下来，而是凝聚成较复杂的集合体进行沉积。
(3)土的分类。
①根据有机含量分类。根据土中有机质含量，分为无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭。
②根据颗粒级配和塑性指数分类。根据颗粒级配和塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。碎石土是粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土，根据颗粒级配和颗粒形状分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾；砂土是粒径大于2/mm的颗粒含量不超过全重5 0%，且粒径大于0.075 mm的颗粒含量超过全重5 0%的土；黏性土是塑性指数大于1 0的土。黏性土分为粉质黏土和黏土；粉土是粒径大于0.07 5的颗粒不超过全重5 0%，且塑性指数小于或等于10的土。
③根据地质成因分类。土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰积土和风积土等。
④根据颗粒大小及含量分类。土可分为巨粒土、粗粒土、细粒土等。如图1.1.1所示。

3．结构面
结构面是切割岩体的各种地质界面的统称，是一些具有一定方向，延展较广较薄的二维地质界面，如层面、沉积间断面、节理、裂隙、裂缝、断层等，也包括厚度较薄的软弱夹层。
4．地质构造
(1)水平构造和单斜构造。水平构造，是未经构造变动的沉积岩层，形成时的原始产状是水平的，先沉积的老岩层在下，后沉积的新岩层在上。
单斜构造，是原来水平的岩层，在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，这种产状变动往往是褶曲的一翼、断层的一盘或者是局部地层不均匀的上升或下降所引起。
一般将岩层在空间中的位置定义为岩层产状。倾斜岩层的产状，是用岩层层面的走向、倾向和倾角三个产状要素，如图1.1.2所示。一般而言，通过岩层产状的三个要素，可以表达出经过构造后的构造形态在空间的位置。

(2)褶皱构造。褶皱构造是组成地壳的岩层，受构造力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而术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。
褶曲是褶皱构造中的一个弯曲，两个或两个以上褶曲构造的组合构成褶皱构造，每一个褶曲都有核部、翼、轴面、轴及枢纽等几个褶曲要素。褶曲的基本形态是背斜和向斜，如图1.1.3所示。

(3)断裂构造。断裂构造是构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，它是地壳上层常见的地质构造，其分布很广，特别在一些断裂构造发育的地带，常成群分布，形成断裂带。
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两类。
根据裂隙的成因，一般分为构造裂隙和非构造裂隙两类。
断层是岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生显著相对位移的断裂构造。断层一般由四个部分组成，如图1.1.4所示。

（二）岩体结构特征
1．结构体特征
结构面在空间按不同组合，可将岩体切割成不同形状和大小的结构体。岩体中结构体的形状和大小是多种多样的，根据其外形特征可大致归纳为柱状、板状、楔形、菱形和锥形等基本形态。
2．岩体结构类型
岩体结构是指岩体中结构面与结构体的组合方式。岩体结构的类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构。