影響岩石工程地質的因素
1. 試述常見變質岩石的工程地質性質
變質岩 ,原有岩抄石經變質作用而形成的岩石。岩石在基本上處於固體狀態一下,受溫度、壓力及化學活動性流體的作用,發生礦物成分、化學成分、岩石結構和構造變化的地質作用,稱為變質作用。 根據變質作用類型的不同,可將變質岩分為5類:動力變質岩、接觸變質岩、區域變質岩、混合岩和交代變質岩。常見的變質岩有: 糜棱岩 、碎裂岩、 角岩 、板岩、 千枚岩 、 片岩 、 片麻岩 、 大理岩 、 石英岩 、角閃岩、片粒岩、榴輝岩、 混合岩 等。變質岩佔地殼體積的27.4%。 岩石的工程地質性質包括岩石的物理性質、水理性質、和力學性質。影響岩石工程地質性質的因素主要是岩石的礦物成分、結構、構造及岩石的風化程度等。 岩石的基本工程性質主要是指岩石的重量性質和空隙性質,包括岩石的比重、重度、密度、孔隙度、孔隙比等。 變質岩一般比較疏鬆,所以變質岩相對於大多數沉積岩和火成岩來說密度較小,孔隙度較大。
2. 從物質成分分析,影響岩體工程地質性質的主要因素有哪些
從物質成分分析,復影響岩體工程地質制性質的主要因素有哪些
岩體是指某一地點一種或多種岩石中的各種結構面、結構體的總稱.包括各種地質界面:層理、層面、節理、斷層等
影響岩體穩定性的主要因素有:區域穩定性、岩體結構特徵、岩體變形特性與承載能力、地質構造、岩體風化程度等
3. 試說明影響岩石工程地質性質的主要因素。
岩性和構造,是影響工程地質的主要因素。
4. 影響岩石工程地質性質的因素有哪些
A,礦物成分.由於岩石是多晶體的組合物,礦物晶體內部質點的間距小,吸引力遠較晶粒間的吸專引力強.碎屑沉積屬岩膠結物的成分對強度的影響是最明顯的.
B,結構的影響.一般情況下,由於晶粒間質點的平均距離要比晶體內部質點的平均距離大得多,彼此吸引的牢固程度低,因此顆粒間的聯接決定岩石的抵抗作用力.
C,水的影響.在岩體中對力學性質產生重要影響的主要是重力水和結合水,主要通過多種作用改變岩體的結構和成分:潤滑作用,凍融作用,潛蝕作用,水解作用,聯接作用.
D,作用力的特點對工程地質性質也有影響.力的性質,應力水平,圍壓大小,應力增加速率,應力持續時間,以及應力的增減歷程等.
E,溫度效應,零度以下的岩石,強度和彈性模量都比較高,一千度以上,力學性質的影響隨岩石類型而異.
差不多就這些勒.
5. 表徵岩石工程地質性質的指標有哪些
表徵岩石工程地質性質的指標主要有岩石的物理性質(重度、空隙性)、岩石的水理性質(吸水性、透水性、溶解性、軟化性、抗凍性)、岩石的力學性質(堅硬程度、變形、強度)。
6. 岩石的工程地質性質有哪些表徵岩石工程地質性質的指標有哪些
(一)岩石的工程地質性質:
1、岩石的風化程度
2、岩版石的堅硬程度
3、岩體的完整程度
4、岩石的軟化權性
(二)表徵岩石工程地質性質的指標
1、岩石的物理性質(重度、空隙性)
2、岩石的水理性質(吸水性、透水性、溶解性、軟化性、 抗凍性)
3、岩石的力學性質(堅硬程度、變形、強度)
7. 分析影響岩石工程地質性質的因素
分析影響岩石來工程源地質性質的因素?
A,礦物成分.由於岩石是多晶體的組合物,礦物晶體內部質點的間距小,吸引力遠較晶粒間的吸引力強.碎屑沉積岩膠結物的成分對強度的影響是最明顯的.
B,結構的影響.一般情況下,由於晶粒間質點的平均距離要比晶體內部質點的平均距離大得多,彼此吸引的牢固程度低,因此顆粒間的聯接決定岩石的抵抗作用力.
C,水的影響.在岩體中對力學性質產生重要影響的主要是重力水和結合水,主要通過多...
8. 常用的岩體工程地質分級的因素指標有哪些
按照國標進行工程岩體分級,基本指標是岩石堅硬程度和岩體完整程度。
再加上修正指內標,地下水、岩體初始容應力狀態、工程軸線或走向線與主要結構面產狀的組合關系三個指標進行修正。
具體參見《工程岩體分級標准》(GB50218-2014).
9. 岩石對地質工程的影響
影響岩石工程性質的因素,可歸納為兩個方面:一是內因,即岩石自身的內在條件,如組成岩石的礦物成分、結構、構造等;二是外因,即來自岩石外部的客觀因素,如氣候環境、風化作用、水文特性等。因此,岩石的礦物成分、結構、構造,以及岩石遭受的風化作用、水的作用等,都直接影響岩石的工程性質。
1.礦物成分
組成岩石的礦物成分對岩石的工程性質具有直接影響。單礦岩與復礦岩比較,前者較後者耐風化。例如石英岩(單礦岩)主要礦物為石英,其平均抗壓強度可達250MPa,而花崗岩(復礦岩)除含有石英外,還含有片狀雲母和中等解理的長石,其平均抗壓強度為200MPa,可見花崗岩的強度較石英岩低。
礦物的硬度對岩石抗壓強度有密切關系。如石英岩和大理岩,由於石英岩中的石英要比大理岩中方解石的硬度高得多,故石英岩的抗壓強度為150~300MPa,而大理岩的抗壓強度為100~250MPa。
礦物的相對密度決定著岩石的相對密度,含鐵鎂質礦物多的岩石的相對密度要比含硅鋁質礦物多的岩石相對密度大。例如輝長岩的主要礦物成分是輝石和基性斜長石,而花崗岩的主要礦物成分是長石和石英,故輝長岩的平均相對密度(3.28)要比花崗岩的平均相對密度(2.65)大得多。
再從組成岩石的礦物顏色而論,深色礦物的(橄欖石、輝石、角閃石和黑雲母)抗風化能力要比淺色礦物的(石英、長石、白雲母)抗風化能力差。其中按照原生礦物對化學風化的反應來看,石英、白雲母、石榴子石等為穩定的礦物;角閃石、輝石、正長石、酸性斜長石等為稍穩定的礦物;基性斜長石、黑雲母、黃鐵礦等為不穩定的礦物。因此,一般而言,在岩漿岩中酸性岩比基性岩的抗化學風化能力高;沉積岩抗風化能力要比岩漿岩和變質岩高。
2.結構
岩石的內部結構對岩石的力學強度有極大的影響。按岩石的結構特徵,可將岩石分為結晶聯結的岩石和膠結聯結的岩石兩大類。
(1)結晶聯結
結晶結構的岩石,如大部分的岩漿岩、變質岩和一部分沉積岩等,其晶粒直接接觸,結合力強,孔隙度小,吸水率低。在荷載作用下變形小,彈性模量大,抗壓強度高,如閃長岩、輝長岩、玄武岩、石英砂岩等的抗壓強度均在150~300MPa之間。
結晶結構的晶粒大小對強度有明顯的影響。通常是細晶岩石的強度要高於同成分的粗晶岩石的強度,因細晶具有較高的結合力,故強度高。例如細晶花崗岩的強度可達180~200MPa,而粗晶花崗岩的強度只有120~140MPa;具有微晶至隱晶質的玄武岩,比中粗晶粒的基性岩強度更高;緻密的結晶灰岩要比粗晶大理岩的強度高2~3倍。
(2)膠結聯結
主要是指以沉積岩的碎屑結構為膠結物充填膠結而成的聯結形式。膠結聯結的岩石,其強度和穩定性取決於膠結物的成分和膠結的形式以及碎屑成分。
硅質膠結的岩石的強度和穩定性,遠遠要高於泥質膠結的岩石。
膠結聯結的形式,是指膠結物與碎屑物之間的組合關系。一般可分為基底膠結、孔隙膠結和接觸膠結三種形式。
基底式膠結是一種碎屑物散布於膠結物中,彼此不接觸的結構。這種結構孔隙度小,其物理力學性質完全取決於膠結物的性質。如果膠結物與碎屑物同為硅質或鈣質,就有可能經重結晶作用轉化為結晶聯結,其強度和穩定性也隨之增高。
孔隙式膠結是指碎屑顆粒互相直接接觸,膠結物充填於碎屑之間的孔隙中的一種結構。其強度和穩定性取決於碎屑物和膠結物的成分。一般而言,孔隙式膠結是強度和穩定性較好的結構。
接觸式膠結是指在碎屑顆粒的接觸處,由少量的膠結物將其彼此聯結起來的一種結構。這種結構的孔隙度大、容重小、吸水率高,其強度和穩定性很差。
3.構造
構造對岩石工程性質的影響,可從兩個方面來分析:
一方面,某些構造體現了礦物成分在岩石中分布的極不均勻性,如片理構造、流紋構造等。這些構造常能使一些強度低、易風化的礦物呈定向富集,或呈條帶狀分布,或者呈局部聚集體。當岩石受荷載作用時,首先從這些軟弱的部位發生變化,而影響岩石的物理力學性質。
另一方面,在礦物成分均勻的情況下,由於某些構造,如層理、節理、裂隙和各種成因的孔隙,使岩石結構的連續性與整體性受到一定程度的影響或破壞,從而使岩石的強度和透水性在不同方向上發生明顯的差異。一般情況下,垂直層面的抗壓強度大於平行層面的抗壓強度;平行層面的透水性大於垂直層面的透水性;垂直層理的變形模量小於平行層理的變形模量。
如果上述兩個方面的情況同時存在,則岩石的強度和穩定性就會明顯降低。
4.風化作用
岩石在自然力的作用下發生物理化學變化的過程,稱為岩石風化。岩石風化使岩體的工程地質特徵也發生改變,其表現如下:
岩體的完整性受到破壞風化作用使岩體原生裂隙擴大,並增加新的風化裂隙,導致岩體破碎為碎塊、碎屑、進而分解為岩粒,從根本上改變了岩體的物理力學性質。
岩石的礦物成分發生變化岩石在化學風化過程中,使原生礦物經化學反應,逐漸轉化為次生礦物。隨著化學風化的發展,層狀礦物(如高嶺石、蒙脫石之類的粘土礦物等)和鱗片狀礦物(如綠泥石、絹雲母之類的)不斷增多,導致岩體的強度和穩定性大為降低。
風化作用改變了岩石的水理力學性質由於風化使岩石具有一些粘性土的特性,諸如親水性、孔隙性、透水性和壓縮性都極為明顯地增大,從而大大降低了岩石的力學強度,抗壓強度可由原來的幾十至幾百兆帕,降低到幾兆帕。但當風化劇烈、粘土礦物增多時,滲透性又趨於降低。
5.水化作用
任何岩石被水飽和後的強度都會降低。這是因為水能沿著岩石極細微的孔隙、裂隙浸入,在其礦物顆粒間向深部運移,從而削弱礦物顆粒彼此之間的聯結力,降低岩石的內聚力和內摩擦力,使岩石的抗壓、抗剪強度受到影響。如石灰岩和砂岩被水飽和後的極限抗壓強度會降低25%~45%;又如花崗岩、閃長岩和石英岩等一類抗壓強度很高的岩石,經水飽和後的極限抗壓強度也會降低10%左右。這實質上是岩石軟化性的表現。
水對岩石強度的影響,在一定限度內是可逆的,也就是說,被水飽和的岩石,再經乾燥後其強度仍可恢復。但是,如果發生干濕循環,岩石成分和結構發生改變後,則使強度降低,就轉化為不可逆的過程了。
10. 從物質成分分析,影響岩體工程地質性質的主要因素有哪些
岩體是指某一地點一種或多種岩石中的各種結構面、結構體的總稱。包括各種地質界面:層理、層面、節理、斷層等
影響岩體穩定性的主要因素有:區域穩定性、岩體結構特徵、岩體變形特性與承載能力、地質構造、岩體風化程度等
1 結構面 破裂面、物質分異面、軟弱夾層、軟弱帶、構造岩、泥化夾層、充填夾層
按地質成因,可分為原生的、構造的、次生的三大類
原生結構面:沉積的、火成的和變質的三類
沉積結構面 層面、層理、沉積間斷面、沉積軟夾層等
層面和層理的結合時良好的,層面的抗剪強度不低,但是順層錯動或風化作用會降低其抗剪能力
軟弱夾層:硬層之間,強度低,遇水易軟化,厚度不大。風化後為泥化夾層(泥岩、頁岩、泥灰岩)
火成結構面 原聲節理、流紋面、圍岩接觸面、凝灰岩夾層等
圍岩破碎帶或飾變帶、凝灰岩夾層,為火成岩的軟弱夾層
變質結構面 麻理、片理、板理
構造結構面:構造應力作用下,岩體中形成的斷裂面、錯動面、破碎帶
破裂結構面:劈理、節理、斷層面、層間錯動面
構造軟弱帶:斷層破碎帶、層間錯動破碎帶
次生結構面 風化、卸荷、地下水等作用下形成的風華裂隙、破碎帶、卸荷裂隙、泥化夾層、夾泥層等
結構面的特徵 結構面的規模、形態、連通性、充填物的性質
規模:
形態:平整度、光滑度,對抗剪強度有影響
密集程度:通常以線密度(條/m)或結構面的間距表示
連通性: 地下岩體連通性的勘探方法有:勘探平硐、岩芯、地面開挖
張開度和充填:張開度,兩壁面的離開距離,分4級
閉合的0.2mm,微張的0.2-1.0mm,張開的:1.0-5.0mm,寬張的:5.0-mm
張開和寬張的結構面,抗剪強度取決於充填物的成分和厚度,粘土一般少於砂土