岩體的工程地質特徵
A. 岩石的工程地質有哪些
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版吸引力強。
碎屑沉權積岩
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。
B. 岩石的工程地質性質有哪些
岩石的工程地質性質包括物理和力學性質兩個方面。
岩石的主要物理性質版:
1、重量:用比重(2.4~3.3)和權重度(容重——岩石單位體積的重量)兩個指標表示。
岩石重度的大小,決定於岩石中礦物的比重、孔隙性及其含水情況。
2、孔隙性:孔隙的發育程度,用孔隙度來表示(孔隙的總體積與岩石的總體積之比)。其大小決定於結構和構造。
3、吸水性:反映岩石在一定條件下的吸水能力。其大小與岩石孔隙度的大小、孔隙的張開程度有關。
4、軟化性:是指岩石遇水後,它的強度和穩定性發生變化的性質。
5、抗凍性:指岩石抵抗因水結冰產生的體積膨脹力的能力。在高寒冰凍區岩石的抗凍性能較為重要。
岩石的主要力學性質
1、岩石的變形:用彈性模量(應力與應變之比)和泊松比(橫向應變與縱向應變之比0.2~0.4)兩個指標表示。
2、岩石的強度:指岩石抵抗外力破壞的能力,用岩石在達到破壞前所能承受的最大應力來表示。岩石的主要破壞形式有壓碎、拉斷和剪斷。常用的對應的強度指標是抗壓、抗剪、抗拉強度。
C. 試簡述沉積岩代表性岩石的特徵及其工程地質性質
沉積岩(Sedimentary Rock) :沉積岩,又稱為水成岩,是三種組成地球岩石圈的主要岩石之一(另外兩種是岩漿岩和變質岩)。是在地表不太深的地方,將其他岩石的風化產物和一些火山噴發物,經過水流或冰川的搬運、沉積、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉積岩,但如果從地球表面到16公里深的整個岩石圈算,沉積岩只佔5%。沉積岩主要包括有石灰岩、砂岩、頁岩等。沉積岩中所含有的礦產,佔全部世界礦產蘊藏量的80%。相較於火成岩及變質岩,沉積岩中的化石所受破壞較少,也較易完整保存,因此對考古學來說是十分重要的研究目標。
沉積岩來自於岩石和有機物的碎片,叫做沉積物,在百萬年期間積聚成堆。這些緊密的岩石比火成岩更易彎曲。像沙,鹽,粘土,砂岩,炭和石灰石都是例子。
沉積岩是在地殼表層的條件下,由母岩的風化產物、火山物質、有機物質等沉積岩的原始物質成分,經搬運、沉積及其沉積後作用而形成的一類岩石。
沉積岩種類很多,其中最常見的是頁岩、砂岩和石灰岩,它們占沉積岩總數的95%。這三種岩石的分配比例隨沉積區的地質構造和古地理位置不同而異。總的說,頁岩最多,其次是砂岩,石灰岩數量最少。沉積岩地層中蘊藏著絕大部分礦產,如能源、非金屬、金屬和稀有元素礦產,其次還有化石群。
D. 比較三大岩石的工程性質有何特徵
一、火抄成岩
形成火山及各種熔岩流,形成岩脈岩牆岩株岩基等,對圍岩有熱的影響,致使其重結晶,發生相互反應及顏色改變,在與圍岩接觸處火成岩體邊部有細粒的霧淬火邊,除火山碎屑岩外,岩體中無化石出現。多數火成岩無定向構造,礦物顆粒相互交織排列。
二、沉積岩
呈層狀產出,並經歷分選作用,岩石表面可以出現波痕,交錯層,泥裂等構造,岩層在橫向上延續范圍很大,沉積岩地質體的形態可能與河流三角洲、沙洲、沙壩的范圍很相近,沉積岩的固結程度有差別,有些甚至是未固結的沉積物。
三、變質岩
岩石中的礫石化石或晶體受到了破壞,碎屑或晶體顆粒拉長,岩石具有定向構造,但也有少數無定向構造的變質岩,多數分布於造山帶,前寒武紀地盾中,可以分布於火成岩體與圍岩的接觸帶,岩石的面里方向與區域構造線方向一致,大范圍的變質岩分布區岩石的變質程度有逐漸改變的現象。
E. 如何描述岩體的工程地質性質
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
F. 簡述變質岩代表的岩石特徵及其工程地質性質
沉積岩(Sedimentary Rock) :沉積岩,又稱為水成岩,是三種組成地球岩石圈的主要岩石之一(另外兩種是岩漿岩和變質岩)。是在地表不太深的地方,將其他岩石的風化產物和一些火山噴發物,經過水流或冰川的搬運、沉積、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉積岩,但如果從地球表面到16公里深的整個岩石圈算,沉積岩只佔5%。沉積岩主要包括有石灰岩、砂岩、頁岩等。沉積岩中所含有的礦產,佔全部世界礦產蘊藏量的80%。相較於火成岩及變質岩,沉積岩中的化石所受破壞較少,也較易完整保存,因此對考古學來說是十分重要的研究目標。
沉積岩來自於岩石和有機物的碎片,叫做沉積物,在百萬年期間積聚成堆。這些緊密的岩石比火成岩更易彎曲。像沙,鹽,粘土,砂岩,炭和石灰石都是例子。
沉積岩是在地殼表層的條件下,由母岩的風化產物、火山物質、有機物質等沉積岩的原始物質成分,經搬運、沉積及其沉積後作用而形成的一類岩石。
沉積岩種類很多,其中最常見的是頁岩、砂岩和石灰岩,它們占沉積岩總數的95%。這三種岩石的分配比例隨沉積區的地質構造和古地理位置不同而異。總的說,頁岩最多,其次是砂岩,石灰岩數量最少。沉積岩地層中蘊藏著絕大部分礦產,如能源、非金屬、金屬和稀有元素礦產,其次還有化石群。
G. 煤巷頂板岩體結構類型工程地質特徵
盡管不同學者對岩體結構提出了不同的劃分方案,但他們共同的出發點是岩體版結構在很大程度權上決定了岩體的工程性質,劃分依據都是結構面、結構體在岩體內的組合和排列規律,正因為如此,各種分類方案之間存在內在聯系和重合。不同工程遇到的結構面規模、類型、性質存在差別,結構體的尺寸也不同,因此對某一類工程要以劃分岩體結構類型的基本原則為指導,通過大量的工程調查,對岩體結構類型特點進行分析,明確各種岩體結構的結構面類型、分布規律、工程穩定性和常見位置等,為工程中區分岩體結構提供依據。筆者以煤礦沉積岩岩體結構類型的劃分方案為基礎,通過大量的工程調查,對煤巷頂板結構類型的工程地質特徵和穩定性特點進行總結。
H. 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
I. 簡述岩漿岩代表性岩石的特徵及其工程地質性質
代表性的是花崗岩和抄玄武岩,花崗岩質地堅硬緻密、強度高、抗風化、耐腐蝕、耐磨損、吸水性低,美麗的色澤還能保存百年以上,是建築的好材料,但它不耐熱。
玄武岩其岩石結構常具氣孔狀、杏仁狀構造和斑狀結構,有時帶有大的礦物晶體,未風化的玄武岩主要呈黑色和灰色,也有黑褐色、暗紫色和灰綠色的。耐久性甚高,節理多,且節理面多成六邊形(在玄武岩熔岩流中,岩石垂直冷凝面常發育成規則的六方柱狀節理)。且具脆性,因而不易採得大塊石料,由於氣孔和杏仁構造常見,雖玄武岩地表上分布廣泛,但可作飾面石材不多。