工程地質試題風化
1. 工程地質學的解答題: 什麼是風化作用其對岩石的工程性質有何影響
風化作用(weathering)是指地球和宇宙間、地殼表層與大氣圈、水圈和生物圈之間物質與能量轉化的表現形式。風化作用是在大氣條件下,岩石的物理性狀和化學成分發生變化的作用。作用的營力有太陽輻射、水、氣體和生物。按岩石風化的性質分物理風化和化學風化兩種基本類型。在岩石風化過程中,這兩類風化通常是同時進行,而且往往是互相影響、又互相促進的。
岩石是熱的不良導體,在溫度的變化下,表層與內部受熱不均,產生膨脹與收縮,長期作用結果使岩石發生崩解破碎。在氣溫的日變化和年變化都較突出的地區,岩石中的水分不斷凍融交替,冰凍時體積膨脹,好像一把把楔子插入岩石體內直到把岩石劈開、崩碎。以上兩種作用屬物理風化作用。
岩石在各種風化營力作用下,所發生的物理和化學變化的過程稱為岩石風化。它包括岩石所感受的風化作用及其所產生的結果兩個方面。與其它動力地質作用相比較,引起岩石風化的營力很多,但主要的是太陽熱能、水溶液( 地表、地下及空氣中的水) 、空氣( 02及 C02等) 及生物有機體等。
岩石中的礦物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下,常常發生化學分解作用,產生新的物質。這些物質有的被水溶解,隨水流失,有的屬不溶解物質殘留在原地。這種改變原有化學成分的作用稱化學風化作用。
此外植物根系的生長,洞穴動物的活動、植物體死亡後分解
風化作用
形成的腐植酸對岩石的分解都可以改變岩石的狀態與成分。
岩石風化作用與水分和溫度密切相關,溫度越高,濕度越大,風化作用越強;但在乾燥的環境中,主要以物理風化為主,且隨著溫度的升高物理風化作用逐漸加強;但在濕潤的環境中,主要以化學風化作用為主,且隨著溫度的升高化學風化作用逐漸加強。物理風化主要受溫度變化影響,化學風化受溫度和水分變化影響都較大。從地表風化殼厚度來看,溫度高,水分多的地區風化殼厚度最大。土壤是在風化殼的基礎上演變而來的。
2. 在工程地質中如何防止風化
混凝土包住
3. 工程地質問題
工程地質問題可以大致概括為:強度、變形和滲流。
一、花崗回岩
花崗岩地區最大的特點是球答狀風化,風化後的產物為粘土質砂及含砂粘土,具有一定的滲透性。
勘察應重點查明下列內容:
1 母岩地質年代和岩石名稱;
2 岩石的風化程度,劃分風化帶;
3 岩脈和花崗岩等球狀風化體(孤石)的分布;
4 岩土的均勻性、破碎帶和軟弱夾層的分布,節理發育情況及其產狀;
5 地下水賦存條件;
6、岩土的物理力學性質、滲透性、承載力、基底摩擦系數等設計參數。
二、粘土岩
除上述外,尚應查明軟化系數。
三、灰岩
除上述花崗岩所要查明的外,尚應注意岩溶發育狀況,查明溶洞和土洞的分布。
4. 常見的工程地質問題有哪些
風化、破碎岩層。風化一般在地基表層,可以挖除。破碎岩層有的較淺,可以挖除。有的埋藏較深,如斷層破碎帶,可以用水泥漿灌漿加固或防滲;風化、破碎處於邊坡影響穩定的,可根據情況採用噴混凝土或掛網噴混凝土罩面,必要時配合注漿和錨桿加固。
斷層、泥化軟弱夾層。對充填膠結差,影響承載力或抗滲要求的斷層,淺埋的盡可能清除回填,深埋的注水泥漿處理;淺埋的泥化夾層可能影響承載能力,盡可能清除回填,深埋的一般不影響承載能力。斷層、泥化軟弱夾層可能是基礎或邊坡的滑動控制面。
鬆散、軟弱土層。對不滿足承載力要求的鬆散土層,如砂和砂礫石地層等,可挖除,也可採用固結灌漿、預制樁或灌注樁、地下連續牆或沉井等加固;對不滿足抗滲要求的,可灌水泥漿或水泥黏土漿,或地下連續牆防滲;對於影響邊坡穩定的,可噴射混凝土或用土釘支護。
滑坡體。斜坡內可能沿滑動面下滑的岩體稱為滑坡體。滑坡發生往往與水有很大關系,滲水降低滑坡體尤其是滑動控制面的摩擦系數和黏聚力,要注重在滑坡體上方修築截水設施,在滑坡體下方築好排水設施。防止滑坡,經過論證可以在滑坡體的上部刷方減重,未經論證不要輕易擾動滑坡體。
地下水發育地層。當地下水發育影響到邊坡或圍岩穩定時,要及時採用洞、井、溝等措施導水、排水,降低地下水位。
對結構面不利交匯切割和岩體軟弱破碎的地下工程圍岩,地下工程開挖後,要及時採用支撐、支護和襯砌。支撐多採用柱體、鋼管排架、鋼筋或型鋼拱架,拱架的間距根據圍岩破碎的程度決定。
岩溶與土洞。當建築工程不可能避開時,可挖除洞內軟弱充填物後回填石料或混凝土。不方便挖填的,可採用長梁式、桁架式基礎或大平板等方案跨越洞頂,也可對岩溶進行裂隙鑽孔注漿,對土洞進行頂板打孔充砂、砂礫,或做樁基處理。