章 工程地质 

1.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。

2.结构面的特征是影响结构面强度及其他性能的重要因素，一般从方位、间距、延续性、粗糙度、结构面 侧壁强度、张开度、充填物、渗流、节理组数、块体大小等方面来描述结构面的特征。层面、节理、裂隙、 裂缝、断层等结构面的空间位置定义为结构面的产状。 

3.结构面的产状由走向、倾向和倾角三个要素表示。并且，层面的产状还代表所在岩层的产状，即表示所 在岩层的空间位置。 

4.由于岩体是由结构面和各种形状岩石块体组成的，所以，其强度同时受二者性质的控制。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。但在 某些情况下，可以用岩石或结构面的强度来代替。如当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，岩石的强度 可视为岩体强度。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。 

5.鉴于土和岩石的物理力学性质和开挖施工的难度，由松软至坚实共分为 16 级，分别以 I〜XVI 表示，其 中 I〜IV 的 4 级为土，V〜XM 的 12 级为岩石。土分为一、二、三、四类，岩石分为松石、次坚石、普坚石、 特坚石四类。 

6.结构面的规模分为 I〜V 级： 

I 级指大断层或区域性断层。控制工程建设地区的稳定性，直接影响工程岩体稳定性。 

Ⅱ级指延伸长而宽度不大的区域性地质界面。 

Ⅲ级指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级指延伸较差的节理、层面、次生裂隙、小断层及较发育的片理、劈理面等，是构成岩块的边界面，破 坏岩体的完整性，影响岩体的物理力学性质及应力分布状态；

Ⅳ级结构面主要控制着岩体的结构、完整性 和物理力学性质， 数量多且具有随机性，其分布规律具有统计规律，需用统计方法进行研究，在此基础上 进行岩体结构面网络模拟。

 V 级结构面，又称微结构面，常包含在岩块内，主要影响岩块的物理力学性质，控制岩块的力学性质。 

7.地下水是埋藏在地表以下岩层或土层空隙（包括孔隙、裂隙和空洞等）中 的水，主要是由大气降水和地 表水渗入地下形成的。 

8.根据埋藏条件，将地下水分为包气带水、潜水、承压水三大类。根据含水层的空隙性质，地下水又分为 孔隙水、裂隙水和岩溶水三个亚类。

9.包气带水处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中，包括土壤水、沼泽水、上层滞水以及岩层风化 壳（黏土裂隙）中季节性存在的水。 

10.潜水是埋藏在地表以下层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水，其自由表面承受大气压力， 受气候条件影响，季节性变化明显。如春、夏季多雨，水位上升，冬季少雨，水位下降。水温也随季节而 有规律的变化。潜水主要分部在地表各种岩土里，多数存在于第四纪松散岩层中，坚硬的沉积岩、岩浆岩 和变质岩的裂隙及洞穴中也有潜水分布。 

11.承压水也称为自流水，是地表以下充满两个稳定隔水层之间的重力水。承压水含水层上部的隔水层称为 隔水顶板，下部的隔水层称为隔水底板。顶底板之间的距离为含水层厚度。 

12.裂隙水是指埋藏在基岩裂隙中的地下水。根据基岩裂隙成因，将裂隙水分为风化裂隙水、成岩裂隙水、 构造裂隙水。 

13.岩溶水赋存和运移于可溶岩的溶隙、溶洞（洞穴、管道、暗河）中。我国的岩溶分布比较广，特别是在 南方地区。岩溶水分布很普遍，水量丰富，对供水极为有利，但对矿床开采、地下工程和建筑工程等都会 带来一些危害。根据埋藏条件，将岩溶水分为岩溶上层滞水、岩溶潜水及岩溶承压水。 

14.包气带水的特征：包气带水埋藏浅，分布区和补给区一致，水量与水质受气候控制，季节性明显，变化 大，雨季水量多，旱季水量少，甚至干涸。包气带水对农业有很大意义，对工程意义不大。 

15.潜水有两个特征，一是潜水面以上无稳定的隔水层存在，大气降水和地表水可直接渗入，称为潜水的主 要补给来源。二是潜水自水位较高处向水位较低处渗流。 

16.地下水的浮托作用：当建筑物基础底面位于地下水位以下时，地下水对基础底面产生静水压力，即产生 浮托力。如果基础位于粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发育的岩石地基上，则按地下水位 计算浮托力； 如果基础位于节理裂隙不发育的岩石地基上，则按地下水位 50%计算浮托力；如果基础位于黏性土地基上， 其浮托力较难确切地确定，应结合地区的实际经验考虑。 

17.承压水对基坑的作用：当基坑底为隔水层且地层作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取 水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定。当坑底含承压水层且上部土体压重不足以抵抗承压水 水头时，应布置降压井降低承压水水头压力，防止承压水突涌，确保基坑开挖施工安全。 

18.影响边坡稳定性的因素有内在因素与外在因素两个方面。内在因素有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；外在因素有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。下面从地貌条件、地层岩性、地质构造与岩体结构、地下水四个因 素来介绍具体的影响作用。 

19.支撑与衬砌。支撑是在地下工程开挖过程中用以稳定围岩用的临时性措施。按照选用材料的不同，有木 支撑、钢支撑及混凝土支撑等。在不太稳定的岩体中开挖，需及时支撑以防止围岩早期松动。衬砌是加固

围岩的性结构，其作用主要是承受围岩压力及内水压力，有混凝土及钢筋混凝土衬砌，也可以用浆砌 条石衬砌。 

20.喷锚支护。喷锚支护是在地下工程开挖后，及时地向围岩表面喷一薄层混凝土（一般厚度为 5〜20cm）, 有时再增加一些锚杆，从而部分地阻止围岩向洞内变形，以达到支护的目的。 

21.常见工程地质问题与防治： 

（1）松散、软弱土层：砂和砂砾层可挖除，也可固结灌浆、预制（灌注）桩、地下连续墙或沉井；对影响 边坡稳定可喷射混凝土或土钉支护。 

（2）滑坡体：控制渗水降低摩擦系数和黏聚力，要上修截水设施，下修排水设施 

（2）结构面不利教会切割和岩体软弱破碎的地下围岩工程：要采用支撑、支护和衬砌。 

22.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；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。