常见工程地质问题及其处理方法(二)及第四节
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(三)地下工程围岩的稳定性
1.地下工程位置选择的影响因素
地下工程位置的选择,除取决于工程目的要求外,还需要考虑区域稳定、山体稳定及地形、岩性、地质构造、地下水、地应力等因素的影响。
【例题】以下说法正确的有()。
A.一般在坚硬完整岩层中开挖,围岩稳定、进度快、造价低
B.凝灰岩、页岩,稳定性差,不宜建大型地下工程
C.若地下工程必须切穿软硬不同的岩层组合时,应将坚硬岩层作为地板
D.避免将坚硬岩层置于顶部,易于造成顶板悬垂或坍塌
E.软弱岩层位于地下工程两侧较为有利,不容易引起边墙或底板鼓胀变形
【答案】AB
【解析】C错误,若地下工程必须切穿软硬不同的岩层组合时,应将坚硬岩层作为顶板;D错误,避免将软弱岩层或软弱夹层置于顶部,后者易于造成顶板悬垂或坍塌。
E错误,软弱岩层位于地下工程两侧或底部也不利,容易引起边墙或底板鼓胀变形或被挤出。
2.围岩的工程地质分析
(1)围岩稳定性分析。
围岩在压应力、拉应力作用下能否破坏,一般可采用如下判据:一是围岩的抗压强度和抗拉强度是否适应围岩应力;二是围岩的抗剪强度是否适应围岩的剪应力。
由于岩体变形与破坏的形式多种多样,主要有五种:
(2)围岩的分类。
主要是鉴于围岩的稳定性对围岩进行分类,不同建设行业对围岩的分类尚不尽相同。
3.提高围岩稳定性的措施
目前,用以提高围岩稳定性的工程措施主要有传统的支撑或衬砌、喷锚支护两大类。
【例题】用以提高围岩稳定性的工程措施主要有传统的支护或衬砌和喷锚支护两大类。
喷混凝土具备以下几方面的作用()。
A.不能紧跟工作面,速度快。
B.不能使围岩的应力状态得到改善
C.不能提高岩体的强度和整体性
D.可以起到承载拱的作用
【答案】D
【解析】喷混凝土具备以下几方面的作用:
①能紧跟工作面,速度快,因而缩短了开挖与支护的间隔时间,及时地填补了围岩表面的裂缝和缺损,阻止裂隙切割的碎块脱落松动,使围岩的应力状态得到改善。
②由于有较高的喷射速度和压力,浆液能充填张开的裂隙,起着加固岩体的作用,提高了岩体的强度和整体性。
③喷层与围岩紧密结合,有较高的粘结力和抗剪强度,能在结合面上传递各种应力,可以起到承载拱的作用。
(3)各类围岩的具体处理方法。
【例题】关于各类围岩的具体处理方法,以下说法正确的有()。
A.对于坚硬的整体围岩喷混凝土支护即可
B.对于块状围岩应以锚杆为主要的支护手段
C.强度低、成岩不牢固的软岩必须立即喷射混凝土,有时还要加锚杆和钢筋网
D.对于块状围岩可能沿某一结构面出现滑动时,喷混凝土支护即可
【答案】C
【解析】A错误,对于坚硬的整体围岩,岩块强度高,整体性好,在地下工程开挖后自身稳定性好,基本上不存在支护问题。
这种情况下喷混凝土的作用主要是防止围岩表面风化,地下工程围岩中出现拉应力区时,应采用锚杆稳定围岩。
C正确,一般强度低、成岩不牢固的软岩,破碎及强烈风化的岩石。
该类围岩在地下工程开挖后一般都不能自稳,所以必须立即喷射混凝土,有时还要加锚杆和钢筋网才能稳定围岩。
B、D错误,一般而言,对于块状围岩,喷混凝土支护即可,但对于边墙部分岩块可能沿某一结构面出现滑动时,应该用锚杆加固。
第四节工程地质对工程建设的影响
一、工程地质对建设工程选址的影响
工程地质对建设工程选址的影响,主要是各种地质缺陷对工程安全和工程技术经济的影响。
【2010真题】1.道路选线难以避开地质缺陷,但尽可能使路线()。
A.处于顺向坡上方
B.处于顺向坡下方
C.与岩层走向接近正交
D.与岩层走向接近平行
【答案】C
【解析】A、B显然是不对的。
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。
只剩下C、D,二选一,正交影响范围小,平行影响范围大。
故C正确。
【例题】某地准备新建一所国家级特殊能源研究所,新建项目的工程选址要高度重视地区的()。
A.地层岩性
B.地质构造
C.地震烈度
D.地震震级
【答案】C
【解析】特殊重要的工业、能源、国防、科技和教育等方面新建项目的工程选址要高度重视地区的地震烈度,尽量避免在高烈度地区建设。
三、工程地质对工程造价的影响
工程地质勘察作为一项基础性工作,对工程造价的影响可归结为三个方面:
一是选择工程地质条件有利的路线,对工程造价起着决定作用;
二是勘察资料的准确性直接影响工程造价;
三是由于对特殊不良工程地质问题认识不足导致的工程造价增加。
通常,存在着因施工过程才发现特殊不良地质的现象,这样,不但处治特殊不良地质的工程费用因施工技术条件相对困难而增加,而且造成的既成工程损失:路基沉陷、边坡倒塌、桥梁破坏、陇道变形等也很棘手。
此外,特殊不良地质的处治是典型的岩土工程,包含着地质和土木工程的复合技术。