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綠泥石片岩工程地質問題

發布時間: 2021-02-13 08:03:53

⑴ 軟弱岩體與隧道圍岩大變形問題

軟弱圍岩大變形對隧道施工和運營的影響極為嚴重,常造成延誤工期、增加投資等。如果採用TBM技術施工,則可能造成TBM掘進機報廢。大量工程實踐表明,隧道圍岩大變形不僅受岩土體結構控制,而且與地層岩性關系密切。根據野外地質調查結果,滇藏鐵路沿線不少地段發育有工程地質性質較差的軟弱岩體,主要包括中新生代的泥質岩、不同時代變質的片岩、劈理化板岩以及熱液蝕變作用形成的蝕變軟岩等,它們在隧道開挖條件下,將產生隧道圍岩大變形問題。

一、泥質岩與隧道圍岩大變形

1.泥質岩的一般工程地質特徵

泥質岩是各種泥岩、頁岩、粘土岩及泥質粉砂岩的總稱,從工程地質和岩石力學的角度,多數泥質岩屬軟弱易變的復雜岩石,或言之,大多數泥質岩屬軟岩(soft rock),很多工程事故的發生都與泥質岩的不良工程特性有關。值得一提的是,在工程實踐中人們往往將泥質岩與膨脹岩聯系在一起,實際上,膨脹岩是泥質岩中性質最壞的一類,並非所有的泥質岩都是膨脹岩。大量工程實踐和研究表明,泥質岩的工程特性及其在工程影響下的性質變化取決於泥質岩的成岩膠結作用和工程活化作用。盡管我國不同地區不同時代的泥質岩成岩膠結類型和膠結程度極其復雜,但仍有一定的規律性(曲永新等,1991),即:①古生界泥質岩為強膠結和極強膠結的非膨脹泥質岩,但上二疊統上部(上石盒子組和石千峰組)分布有一定數量的弱-中等膠結的微膨脹和弱膨脹的泥質岩。②中生界和新生界泥質岩以弱膠結和中等膠結類型為主,我國主要區域性弱膠結的膨脹岩地層包括:上侏羅統—下白堊統泥質岩、古近系泥質岩、新近系泥質岩,它們是我國工程地質性質最差的區域性軟弱岩石。③泥質岩成岩膠結作用不僅控制和影響岩石的膨脹勢,而且控制和影響岩石的強度和風化耐久性,即隨著膠結程度的升高,強度增大、耐久性增強。④受風化作用影響(包括古風化作用和現代風化作用)的泥質岩有膠結作用弱化、強度降低、物理化學活性增高的趨勢。

滇藏鐵路沿線的泥質軟岩主要分布在滇西北的揚子地台區,三江造山帶和喜馬拉雅造山帶地區的三疊系和古生界的泥質岩多發生了不同程度的變質作用而變成泥板岩、千枚岩和片岩等,其強度和崩解耐久性有所提高。滇西北地區的侏羅系和白堊系主要由砂岩與泥質岩互層組成,其中泥質岩(包括泥岩、粉砂質泥岩、泥質粉砂岩)所佔比例較大,主要表現為褐紅色或紫紅色及灰色或灰褐色,結構比較均一,呈塊狀或層狀。

2.與泥質岩有關的工程地質問題

前已敘及,泥質岩往往易於風化,是風化耐久性較差的岩石,也是邊坡易滑地層,工程場地以泥質岩作為邊坡岩體時,會出現不同程度的滑坡災害。根據以往工程實例分析,與泥質岩有關的隧道工程地質問題主要表現在以下方面:

(1)在深埋隧道開挖條件下,由於泥岩強度低,常常導致隧道圍岩變形量大,從而影響隧道施工安全和支護方式的選擇。

(2)弱膠結的泥質岩在鹽井一帶最大單層厚度可達3 m,在干濕交替變化條件下,將表現出明顯的膨脹性,促使隧道圍岩出現大變形,對隧道安全運營和支護有顯著影響。

(3)當泥質岩以薄夾層形式出現時,往往容易形成層間剪切帶,這種情況對邊坡穩定和隧道圍岩穩定都極為不利。

在滇西北大理-麗江段鐵路建設過程中,已經出現了泥質岩不良工程性質引起的隧道大變形問題,並制約了鐵路隧道施工安全。例如:2006年6月北衙隧道發生的塌方事故就與節理化泥質岩有很大的關系。

二、變質岩系中的軟弱岩體和韌性剪切帶與隧道圍岩大變形

變質岩系列中富含片狀礦物的片岩(綠泥石片岩、雲母片岩、滑石片岩、雲母石英片岩、角閃片岩等)、千枚岩、薄板岩等不僅岩性軟弱,而且通常片理、板理發育,各向異性顯著,在工程上通常屬於軟弱岩組。在淺埋隧道中,常因風化程度高,岩石性質變得極其軟弱,隧道極難支護;在深埋隧道開挖條件下,可能出現圍岩片幫、潰曲和底鼓等大變形現象,嚴重影響隧道施工安全和支護方式的選擇。根據野外調查和區域地質資料綜合分析,工程沿線該類軟弱岩體主要分布於以下區段:①虎跳峽鎮-小中甸;②奔子欄-德欽北;③通麥-魯朗;④米林-加查等地段。還應當看到,滇藏鐵路沿線穿越規模較大的斷裂帶不計其數,斷層泥與碎裂岩的組合帶可能引發較大規模的大變形,鑒於斷裂帶對工程的影響眾人皆知,不再贅述。

在滇西北-三江地區,普遍發育一種特殊的構造型式——韌性剪切帶,其與藏東南和喜馬拉雅構造帶的廣大變質岩系均屬造山帶產物。在中溫和中高壓條件下,造山帶強烈的構造變形作用形成的斷裂大多表現為片理化、劈理化形式的韌性剪切帶,很少為脆性斷裂,因此很少看到典型的斷層泥、碎裂岩等。由於三江地區韌性剪切帶的分布范圍和伸展方向與規劃中的滇藏鐵路線路總體延伸方向基本一致,鐵路線不可避免地要穿過這些韌性剪切帶,因而對滇藏鐵路的規劃和建設具有一定的影響。

1.滇西北-三江地區韌性剪切帶的構造特徵

滇西北地區韌性剪切帶的發育主要受區域地質構造控制。受地質歷史時期多次構造運動的影響,滇西北地區反映擠壓剪切作用的韌性剪切帶十分發育,其空間分布和產狀多與區域活動斷裂一致,局部成為斷裂帶的重要組成部分。按其集中分布區域和與之相關的區域斷裂帶,從雲南麗江至西藏鹽井,由南到北可劃分為3個劈理化帶密集分布區:中甸斷裂韌性剪切帶分布區、金沙江斷裂韌性剪切帶分布區和瀾滄江斷裂韌性剪切帶分布區(圖11-20)。3 個集中分布區空間展布方向由近SN向NW-SE偏轉,呈右階雁行排列。各分布區內韌性剪切帶分布集中,規模大(上百米至幾百米),空間排列交錯斷續。

(1)瀾滄江斷裂韌性剪切帶

該韌性剪切帶北起西藏自治區芒康縣鹽井鎮,向南經佛山、古水,到雲南省德欽縣昇平鎮境內,長度大於130 km。區內韌性剪切帶廣泛分布,瀾滄江斷裂沿瀾滄江河谷蜿蜒延伸,與韌性剪切帶走向一致,時而切割韌性剪切帶。剪切帶主要以劈理形式出現,走向一般為330°~340°,高角度傾斜,傾角一般在80°以上。劈理穿過不同時代的地層,其中最新地層是古近系湖相淺黃色變質長石砂岩夾白色灰岩,說明韌性剪切帶在新生代有活動。劈理切割不同岩性的岩石,以板岩中板劈理最整齊,常常與層理相一致;灰岩中劈理分布不均,往往夾有擠壓透鏡體,有的是大型擠壓透鏡體;砂岩和玄武岩中劈理發育程度介於板岩和灰岩之間(圖11-21)。劈理帶中有岩脈穿插,局部沿劈理面發育有擦痕、階步和羽列,指示沿劈理面有多期位移。

圖11-20 擠壓劈理化帶分布區

圖11-21 瀾滄江右岸魯瓦村北的韌性剪切帶剖面圖

(2)金沙江斷裂韌性剪切帶

與金沙江斷裂相關的韌性剪切帶主要分布在斷裂兩側及其斷裂剪切帶范圍內,在調查區域內,金沙江韌性剪切帶在德欽縣奔子欄鎮-賀龍橋段比較典型,該處劈理間距0.5~20 cm,呈330°~350°方向展布,傾角較陡,一般在70°~80°左右,局部直立(圖11-22)。沿韌性剪切帶發育斷層三角面地貌。在軟硬相間的岩石中,軟弱層強烈片理化,堅硬層破碎並受擠壓形成透鏡體,灰岩中透鏡體常形成江邊突出的礁島。當沿劈理化方向有岩性軟硬變化時,則發生揉皺彎曲。片理或劈理產狀具有不穩定性,面與面之間有相互穿插,這種穿插導致岩石碎裂化。

(3)中甸斷裂韌性剪切帶

該韌性剪切帶主要沿中甸斷裂方向延伸,在斷裂兩側一定范圍內分布。韌性剪切帶中劈理分布密集,局部地段韌性剪切帶成為斷裂帶的主要組分。在上虎跳峽口,韌性剪切帶產狀與中甸斷裂關系密切,走向310°~330°,傾角較陡,一般75°~85°,劈(片)理化岩體剖面上延伸寬度超過400 m,發育在灰黑色板岩、灰色劈(片)理化玄武岩和深灰色劈理化灰岩中,被EW向斷裂切割,反扭錯斷(圖11-23)。劈理化結構面間距一般1~20 cm,結構面平直細密,岩體中多見方解石、石英細脈穿插;局部片理化發育,厚約0.2~5 cm,揉皺發育,較破碎,在重力作用下易變形,在400 m范圍內,有多處崩塌落石和滑坡地質災害點。

圖11-22 德欽縣奔子欄一帶的韌性剪切帶剖面圖

圖11-23 麗江玉龍縣金沙江右岸上虎跳峽口韌性剪切帶剖面圖

2.韌性剪切帶對隧道工程的影響分析

滇西北地區韌性剪切帶分布廣泛,常表現為劈理密集、岩體破碎,帶中岩性復雜,工程地質性質多變,常常和其他方向的斷裂、劈理帶及節理岩脈相交切,在後期的構造運動和外動力作用中受到進一步的改造,有的揉皺作用強烈,使得帶內劈理變得更加密集和復雜,岩體性質進一步惡化。除了對斜坡穩定性產生顯著影響外,韌性剪切帶對隧道穩定性的影響也比較顯著。

圖11-24 劈理化岩體彎折潰曲機理和簡化力學模型

當韌性剪切帶的劈理面或片理面傾角較陡,岩體(如板岩、千枚岩)強度軟弱時,隧道圍岩可以發生彎折、潰曲破壞;在隧道頂板和肩部,劈理面和其他次一級節理面組合,容易形成不穩定的塊體,造成隧道頂板掉塊甚至冒頂;若設計隧道走向與劈理面走向平行,作為隧道圍岩中的一組優勢岩體結構面,在邊牆附近岩體沿劈理面容易產生片幫剝落或垮塌;在岩體片理化程度高,揉皺發育地段,岩體比較破碎,對隧道整體穩定性不利,當與其他結構面在空間上有不利組合時,可能會發生大范圍的塌方。特別是當地應力水平較高、隧道埋深較大、劈(片)理化岩體儲能性質較強時(片理化灰岩,片理化玄武岩等),在一側圍壓卸除條件下,容易發生快速彎折潰曲現象,其發生機理為:隧道開挖造成岩體快速卸荷,在較強的地應力作用下,沿平行隧道壁的劈(片)理面進一步發育成張裂隙,將圍岩分割成薄板狀,薄岩板受力彎曲,儲存應變能,同時向隧道臨空方向位移,當位移超過某臨界值,裂隙迅速擴展,使隧道圍岩發生快速大變形,甚至發生岩爆(圖11-24)。

三、粘土化蝕變軟岩與隧道圍岩大變形

滇藏鐵路途經的三江和藏東南地區地質構造演化異常復雜,經歷了多期強烈的構造岩漿作用並伴隨發生岩漿熱液成礦和熱液蝕變作用,加之新近紀以來青藏高原強烈隆起為特色的差異性新構造活動及高山峽谷地貌,使得滇藏鐵路建設面臨著極為復雜的工程地質環境,遇到了多種多樣的復雜工程地質問題。其中,鐵路沿線廣泛分布、類型多樣的火成岩侵入體在熱液蝕變作用下常形成粘土化(蒙脫石化、伊利石化、高嶺石化)蝕變岩帶,尤其是蒙脫石化蝕變岩既是強度極低的軟岩,又是典型的膨脹岩,由其引起的隧道和邊坡變形破壞問題比較突出(照片11-1)。研究表明,造山帶、構造岩漿帶、熱液成礦帶的區域發育規律決定了蝕變岩的區域分布和發育特徵及工程特性,例如滇藏鐵路滇西北段多為蒙脫石化,西藏段多為高嶺石化和伊利石化。因此,很有必要根據鐵路沿線構造-熱液作用和成礦規律,對蝕變岩的類型、形成機理和發育規律進行分析,並研究蝕變岩的不良工程地質特性,從而指導滇藏鐵路蝕變岩分布區的工程地質預測及工程問題防治。

滇藏鐵路沿線的蝕變岩是喜馬拉雅-三江成礦域的重要組成部分,跨越青藏東部、川滇西部的橫斷山區,面積50×104 km2。該帶地處特提斯-喜馬拉雅構造帶的東部及向南急轉彎部位,是中國最重要的岩漿熱液成礦域之一。蝕變岩的分布規律主要表現在蝕變岩類型和發育程度具有明顯的分區性。根據野外調查和測試分析,大致可以將滇藏鐵路沿線劃分為3個區,即:滇西北蒙脫石化基性超基性蝕變岩分布區、德欽-八宿蝕變岩分布區、藏南蝕變岩分布區。

1.滇西北蒙脫石化蝕變岩分布區

該分布區出露的多為蒙脫石化蝕變岩帶,蝕變岩具有單體規模小、蝕變程度高、工程性質差的特點。蝕變岩的粘土礦物組成絕大多數都是單礦物的蒙脫石,導致該地區的蝕變岩既是強度極低的軟岩,又是典型的膨脹岩。該分布區的蝕變岩,以母岩普遍發生蒙脫石化為主要特徵。主要屬於岩漿期後的熱液蝕變岩,少量為火山岩的熱液蝕變。根據滇西北蒙脫石化基性超基性蝕變岩分布特徵,大致可劃分出3個蝕變岩帶(圖11-25)。

(1)大理-金坪基性和超基性岩帶 位於金沙江-哀牢山縫合帶東緣,揚子准地台的西緣,中小型火成岩體密集成群分布在大理海東一帶和南端的金坪地區,單個岩體延伸排列與所處構造方位一致。其岩石組合主要可分為環狀和層狀2種類型:① 環狀基性超基性岩體多呈NW-SE向呈帶狀分布,單個岩體呈似層狀、扁豆狀和扁柱狀。岩體通常內部為超基性、外部為基性,多與圍岩呈近似整合狀接觸,少數切穿圍岩。岩體長度一般小於1.0 km,寬數百米,MgO含量28.8%~39.2%。② 層狀基性超基性岩體主要為眾多分布廣但規模小的岩牆,厚數米至數十米,少數呈岩株狀出現,其岩石類型包括輝綠岩、輝長輝綠岩或輝綠玢岩。這些岩脈大多沿區內次級斷裂及其交匯的部位分布。

(2)金沙江基性和超基性岩帶 主要位於金沙江斷裂與德欽斷裂之間,岩帶長約240 km、寬25 km的南北地帶,已知岩體超過200個,組成20餘個岩群,如德欽白茫雪山埡口、東竹林等岩群,每個岩群由幾至十幾個岩體組成。超基性岩體的分布通常與斷裂一致,單個岩體長數十至數百米,長寬比一般5:1~20:1,岩體多呈單斜層狀或透鏡狀,與圍岩產狀近乎一致。基性岩一般呈長條狀出露,長數十至數百米,寬數米至數十米。岩石類型主要為輝綠玢岩、輝綠岩、輝長岩等,也有中性、酸性侵入體分布。德欽白茫雪山北麓冰磧物中的大量蒙脫石礦物即來自於該蝕變岩帶。

(3)中甸-麗江中性和中酸性斑(玢)岩帶 單個岩體形態復雜,規模較小,主要岩石類型為閃長玢岩、花崗閃長玢岩、石英二長斑岩、二長花崗斑岩、花崗斑岩,多分布在區域斷裂兩側。

2.德欽-八宿蝕變岩分布區

本區可劃分為2個帶,一是瀾滄江基性和超基性岩帶,另一個是三江上游分布區。前者主要位於瀾滄江斷裂東側,已知岩體近百個,其展布與構造線一致,多呈NNW-近SN向。後者比較分散,並且常與乾燥河谷硫化礦床氧化帶的硫酸鹽類析出物相伴生。該分布區的蝕變岩帶具有以下發育特徵:

照片11-1 滇藏鐵路沿線典型蝕變軟岩特徵

圖11-25 三江地區地質背景和主要蝕變岩帶分布圖

(1)蝕變岩多處於構造斷裂部位或遭到構造破碎的區域。

(2)大量表生硫酸鹽類沉積和氧化帶棕色、棕紅色、橘黃色等顏色特徵以及黃鐵礦的分布說明,許多蝕變岩的形成與硫化物礦床(礦脈)的熱液蝕變和表生氧化作用有關。

(3)蝕變程度及蝕變岩性質都極不均一。

(4)根據現場調查和原岩XRD測試結果,發生蝕變的火成岩侵入體以中酸性岩漿岩為主,岩石的蝕變主要是斜長石的蒙脫石化;黑雲母、角閃石的綠泥石化。

(5)處於硫化礦氧化帶部位的蝕變岩,因受水的作用,在粘土礦物組成上出現明顯的高嶺石化現象(高嶺石相對含量達19%~25%)。

3.藏南蝕變岩分布區

該區可以按照蝕變岩類型進一步劃分為3個帶(亞類),即喜馬拉雅高溫水熱蝕變岩帶、波密區域性大斷裂花崗岩中低溫水熱蝕變岩帶、基性超基性岩蒙脫石化蝕變岩帶。

(1)喜馬拉雅高溫水熱蝕變岩帶 喜馬拉雅縫合帶屬於中國乃至世界熱流高異常區,溫度高於80℃溫泉43處,沸泉42處,地下水富含S、Cl、Na等元素,熱水的水化學類型包括:SO4·HCO3—Na,HCO3 ·SO4—Na,SO4 ·Cl—Na。由於地下水富含、Cl-,蝕變岩普遍發生了高嶺石化現象,尤其是日多溫泉一帶安山岩的蝕變岩中高嶺石含量達28%~55%。應當指出,該蝕變岩帶水熱作用不均一,沿裂隙呈面狀蝕變,蝕變岩性質較差(圖11-26,圖11-27)。

(2)波密區域性大斷裂花崗岩中低溫水熱蝕變岩帶 XRD定量測試結果表明,該蝕變岩帶的粘土礦物組成為高混層比的伊利石/蒙脫石混層礦物、少量伊利石和綠泥石。其中,伊利石主要來自鉀長石的蝕變作用,綠泥石為角閃石、黑雲母的蝕變產物。在中低溫地下水作用的斷裂帶中常有次生CaCO3分布,由於斷裂帶岩石比較破碎,加上高混層比的I/S混層礦物的大量分布,此類斷裂蝕變岩通常具有很高的物理化學活性和極低的強度,在隧道或邊坡開挖中極易產生地質災害。

圖11-26 西藏日多溫泉一帶的蝕變岩發育特徵剖面

圖11-27 西藏德仲溫泉一帶蝕變岩特徵剖面

(3)基性超基性岩蒙脫石化蝕變岩帶 該類蝕變岩以曲松紅旗鉻鐵礦為代表,礦體圍岩(輝橄岩)蒙脫石化蝕變程度高,工程性質差(照片11-1)。

4.粘土化蝕變軟岩對隧道工程建設的影響

由於粘土化蝕變岩不良的工程地質特性,在隧道掘進和邊坡開挖中常出現嚴重的岩體變形破壞問題。例如,滇藏鐵路大理-麗江段的禾洛山隧道,圍岩為遭受熱液蝕變的玄武岩,在宏觀上表現為相對較完整的玄武岩夾蒙脫石化蝕變岩組合。在2005年隧道工程施工過程中,自DK55+622至DK61+710約5 km的范圍內,曾發生過5次與蒙脫石化蝕變岩有關的塌方問題,有時甚至不到100 m就會出現一次塌方,塌方體積一般20~30 m3。由於強烈粘土化蝕變的岩體常呈土狀或泥狀,現場技術人員常把它們看作是凝灰岩及其全-強風化的產物。而實際上塌方的出現主要是由於蒙脫石化蝕變岩的性質非常軟弱,在干濕交替和鬆弛條件下極易發生膨脹變形,加上圍岩節理發育、破碎程度高,開挖後自穩能力差,從而造成圍岩坍塌(圖11-28)。在西藏段,由於蝕變作用常與乾燥河谷硫化礦床氧化帶鹽類析出物相伴產出,不僅岩體的工程性質軟弱,而且硫酸鹽類析出物的腐蝕作用和鹽脹作用也是重要的工程地質難題,因而使得問題更加復雜化。

圖11-28 禾洛山隧道掌子面(DK61+235)處的蝕變岩破壞特徵

現場調查和室內測試認為,蝕變岩的分布與鐵路沿線熱液礦床的分布具有相似的規律。在蝕變岩工程地質調查中,不僅要搞清熱液礦床和區域熱液蝕變岩帶的分布,還要注意溫泉和地下熱水的分布,它們的長期作用亦可使岩石產生蝕變。隧道建設主要應從以下方面加強防治工作:

(1)根據工程區蝕變岩的發育特徵和分布規律,結合前期地質勘察成果,開展隧道工程地質超前預報,主要可以採用深入細致的隧道地質編錄與水平超前鑽及TSP綜合預報相結合,及時掌握蝕變岩的分布及其工程性質變化。

(2)在粘土化蝕變岩帶開挖隧道,應加強超前支護,根據蝕變岩的厚度和性狀加長超前支護導管的長度,並在蝕變岩出露部位縮短環向支護間距,適時實施全封閉支護,穩定開挖面。對於正常支護的徑向錨桿,應根據圍岩情況長短結合。在軟弱破碎岩體區,錨桿可適當地加密、加長。

(3)在粘土化蝕變岩分布區,應合理選擇施工方法,隧道開挖宜採用微台階法,少爆、多挖,減少擾動。此外,蝕變岩分布區的隧道圍岩通常軟硬變化較大,使用TBM施工時,可能因軟弱圍岩大變形和不均一變形而造成卡機事故,因此,TBM技術不適用於大量分布此類圍岩的隧道施工。

(4)粘土化蝕變岩的物質組成和結構決定了在有水的情況下隧道塌方、冒泥問題更為顯著,因此,在富水地段應採取堵排結合的方法,採用帷幕注漿或超前鑽引水,盡量減少隧道圍岩與地下水的作用。

⑵ 地質點中岩石為絹雲母綠泥石石英片岩,如何描述

岩性為絹抄雲母綠泥石石英片岩:襲風化面 ,新鮮面綠色、淺灰綠色,中細粒均粒鱗片粒狀變晶結構,片狀構造。絹雲母,細小鱗片狀,絲絹光澤,大小 mm,含量 %;綠泥石,綠色片狀,大小 mm,含量 %;石英,粒狀,局部可見三邊嵌晶結構,大小 mm,含量 %。

⑶ 岩漿岩,沉積岩,變質岩的工程地質性質如何評價

這個要具體情況 具體分析的 不能一概而論 同一種岩類因其化學成份、礦物組成、岩石結構、結晶方式的不同以及形成後所受構造活動的影響不同 工程地質性質差異會很大的 例如同為岩漿岩花崗岩和玄武岩 沉積岩中的礫岩、砂岩、頁岩 變質岩中的石英岩、片麻岩、大理岩、片岩、角岩等 但總的來說岩漿岩的硬度和耐磨性較高 沉積岩硬度較低

⑷ 重力壩地基岩體為雲母岩 千枚岩 綠泥石片岩 板岩時應該注意哪些工程地質問題

注意岩石的風化強度!注意千枚岩,板岩中的軟弱夾層!

⑸ 常見的工程地質問題和對工程危害程度的評述

一、常見的工程地質問題

深圳地區常見的工程地質問題有軟土地基不均勻沉降,岩溶地面塌陷,砂頁岩互層軟弱地層的崩塌、滑坡和對工程樁的影響,中生代晚期花崗岩中北西向斷裂對工程樁的影響,北東向斷裂對工程的影響。

二、對工程危害程度的評述

(一)軟土地基不均勻沉降對工程的影響

深圳灣沿岸、珠江口東岸的沙井-媽灣、鹽田港區、壩光西岸等地廣泛分布著淺海相或海-陸交互相淤泥、淤泥質黏性土、泥炭、泥炭質土等,一般厚度為5~10m,部分為10~16m,最厚達22 m,加上填海造地時填土為5~10m,總厚度為15~25m。軟土的特點是含水量高,壓縮性高、強度低、透水性差,具有流變性和不均勻性,其工程特性遠不能滿足建築物的變形和承載力及地面使用要求,必須進行加固處理。深圳地區近十多年來進行了皇崗口岸、福田保稅區、深港西部通道口岸、後海填海區、濱海大道及其北部填海區、前海灣填海區、銅鼓航道填海區、深圳國際機場、鹽田港填海區、壩光化工基地等大面積的填海造地,已經或將要填海總面積60km2以上,必須對厚5~22m的淤泥或淤泥質土進行加固處理,否則將會出現地基沉降或不均勻沉降,總變形量達軟土總厚度的20%~30%。目前填海造陸普遍採用的方法是先拋石擠淤或爆破擠淤形成海堤或隔堤,然後抽排海水,晾曬淤泥、鋪砂墊層、插塑料排水板,堆載預壓或強夯加固等方法處理。

工程實例一福田保稅區的賽意法(超大)廠區軟土地基不均勻沉降對工程的影響

該廠位於福田保稅區西部,地貌單元為海積平原,軟土厚度10~15m。在進行保稅區大面積軟基處理時,未對該廠區的軟基進行插塑料排水板,堆載預壓或強夯加固處理,直接進行樁基礎和上部建築物施工,建築物竣工後出現室內外地面不均勻沉降,造成室內隔牆嚴重變形開裂、設備傾斜下陷、室外道路嚴重下沉,管線變形斷裂,無法按期交付使用。經國內外岩土專家論證分析,認為是因樁間軟土未進行加固處理引起地面不均勻沉降。

工程實例二益田中學軟土地基不均勻沉降對工程的影響

益田中學位於益田村東側,地貌單元為海積平原、軟土厚度5~10m。設計建築地面採用攪拌樁處理,設計樁長均為14m,上部建築基礎採用樁基礎,以殘積土中下部或強風化岩為持力層。建築物竣工後,在使用的初期,禮堂、部分教室及連廊地面出現不均勻下沉、傾斜、開裂,無法按期提供使用。經檢測,部分攪拌樁未穿過淤泥層,樁底殘留淤泥1~3m,因淤泥的沉降變形引發部分地面下沉。

(二)岩溶及岩溶地面塌陷對工程的影響

深圳市龍崗區的橫崗、龍崗、坪地、坪山、坑梓、葵涌等地面覆蓋層下,廣泛分布有石炭系下統石磴子組灰岩、白雲質灰岩、大理岩,多為厚層狀、質純。分布面積100km2以上。可分為覆蓋型和埋藏型兩種,覆蓋型岩溶分布於橫崗-龍崗-坪地河谷平原,碧嶺-坪山-坑梓河谷平原和葵涌盆地中,覆蓋層厚度一般10~25m,部分5~10m,覆蓋層上部為第四系沖洪積粉質黏土,厚度8~20m,下部為含卵石礫砂,厚度1.0~5.0m。埋藏型岩溶分布於上述河谷平原的兩側及葵涌盆地周邊,埋藏於石炭系下統測水組砂頁岩的下部,多呈假整合接觸,即石磴子組海相灰岩形成後,地殼上升,灰岩露出地表,接受風化剝蝕,地表水的沖刷溶蝕,形成溶溝、溶槽、石芽、石筍和石柱等岩溶地貌,並在溝槽中堆積了坡積物。地殼又緩慢下降形成淺海,接受淺海相砂泥質沉積,形成測水組砂岩、頁岩、炭質頁岩、泥岩等互層。埋藏深度一般大於30 m。據大量工程場地岩土工程勘察資料,鑽孔見溶洞率為40%~80%,溶洞高度一般為0.5~3.0m,個別大於20m,可分為3~5層,上部溶洞大多為開口型,多被沖洪積或坡洪積含碎石粉質黏土全充填,分析可能屬溶溝或溶槽堆積。下部溶洞較小,多為閉合型,半充填,深部溶洞為無充填。沿斷裂帶溶洞更為發育,溶洞和溶蝕裂隙中含豐富的岩溶裂隙水,且一般連通性好,與地表水聯系密切。據志聯佳、龍躍大夏場地群孔抽水試驗,水位降深1.58~11.90m時,單井涌水量173.15~4968.00m3/d,滲透系數28.3~83.1m/d。

強岩溶發育區因地下岩溶和土層內土洞的不斷發育和抽取地下水,引發地面塌陷。從1990年起該區發生多起地面塌陷災害。例如:1990年冬在坑梓鎮深汕公路兩側約10km范圍陸續發生10餘處大小不一的突發性地面塌坑;人民大道塌陷約10m2,深5m,造成一輛正在行駛的汽車掉入坑內;田心村在建的四層民居的中心柱下突然塌陷,陷坑面積30 m 2,深度4 m。1992年3月4日晚,龍崗鎮巫屋村商業一條街剛封頂不到一個月的一棟三層樓的一角牆基突然塌陷,陷坑直徑3 m,1994年6月龍崗鎮盛平村一棟施工到三層的宿舍樓,突然倒塌,造成數十人傷亡。

上述強岩溶發育區為建設用地適宜性差區,被判定為不適宜建高層、超高層建築區,如要興建高層建築則地基處理難度大,處理費用相當高。

工程實例一 龍崗中心城志聯佳大廈岩溶塌陷對工程的影響

志聯佳大廈原設計地上27層,地下2層,採用挖孔樁基礎,先挖兩層地下室基坑,再進行挖孔樁施工,基坑挖至沖洪積含卵石礫砂層時涌水量並不大,可用明溝及集水井和常用水泵排除。當各挖孔樁至灰岩頂板時則涌水,水頭高約4m,一般涌水量5~20m3/h,最大50m3/h,整個基坑總涌水量大於3000 m 3/d,基坑很快被水淹,深約4 m。後採用封閉式降水井方案,在基坑周邊布置18口大口徑降水井,19個觀測井,先進行試驗性抽水試驗,最大水位降深7.5m,觀測井水位降低1.58~4.96m,平均3.72m,涌水量4968.0m3/d,降落漏斗半徑約40m。然後選5口降水井,採用大排量水泵同時抽水,21個觀測井,水位降低5.9~11.9m,平均8.28m,觀測井水位降低1.71~7.58m,平均5.95m,總涌水量10841m3/d,平均單井涌水量2168.26m3/d,降落漏斗半徑50m。數天後,基坑底及降水井周圍出現5處地面塌陷,塌陷面積0.84~14.8m2,體積0.72~36.0m3。為了將地下水位降下去,滿足挖孔樁施工要求,持續降水近一個月,每天排水量保持在11000m 3/d左右,後來引發場地南部800m處的西瓜鋪村中道路突然塌陷,直徑約15m,深度大於3m,四周30~40m范圍內的房屋出現不同程度裂縫和傾斜。在村民集體向龍崗區政府強烈要求下,區建設局下令志聯佳大廈停止降水。就此宣告志聯佳大廈人工挖孔樁失敗,直接經濟損失400多萬元人民幣,間接經濟損失難於估量,延誤工期1年多。此後龍崗區政府一直未批准過在龍崗中心區(強岩溶發育區)超過20層的建築物。

工程實例二 深圳市東部供水地下干線橫崗西坑段地面塌陷對工程的影響

深圳市東部供水網格干線工程用於統籌解決深圳市的缺水問題,是深圳市城市供水系統的重要組成部分。取水點設在東江的惠州市東部水口鎮,經惠陽縣的馬安、永湖、秋長、至龍崗區坑梓,引入松子坑水庫。干線起點在松子坑水庫11號壩下部,終點為南山區的西麗水庫和寶安區的鐵崗水庫。輸水建築以隧洞為主,全線採用重力流輸水方式。一號隧洞從碧嶺谷地南緣湯坑村附近進洞,在深圳水庫沙灣大望橋北側出洞,全長17958m。隧洞斷面凈寬4.2m,凈高5.3m。隧洞穿越橫崗鎮西坑村北側,該段地面標高82.0m,設計隧洞底板標高40.2m,埋深42.0m。隧洞頂部地層自上而下為第四系全新統沖洪積砂卵石層,厚度1.3~11.2m;上更新統沖洪積含礫粉質黏土,厚度2.9~23.8m;石炭系下統測水組絹雲母片岩、泥質粉砂岩風化殘積土;石炭系下統石磴子組大理岩化灰岩或大理岩,西坑段隧洞位於灰岩部位。一號隧洞由東向西掘進至西坑村東北部F38斷裂破碎帶時(2000年5月3日)洞內突然涌水,涌水量約200 m 3/h。因大量地下水被排出地表,引起西坑老屋村水井水位大幅下降或乾枯,大面積地面下沉開裂,民居牆壁傾斜開裂,一處民居突然倒塌,地面塌陷、陷坑直徑大於4m,深度不詳,總變形面積約7.3×104m2,地面普遍下沉2~5cm。塌陷出現在晚上,「轟」的一聲巨響,振動新老屋村幾平方公里范圍,當地居民以為是發生地震。村、鎮領導立即將老屋村村民緊急疏散,撤離到高處空曠地帶,涌水事件震動了省、市政府各部門及大、小報媒體。市領導責令市水務局邀請在深圳的地質專家,研討涌水原因和處理方法。並請深圳市勘察研究院對西坑盆地隧道段和老屋村受影響范圍進行詳勘,布置鑽孔46個,群孔抽水試驗2組,隧道段鑽孔結合跨孔CT進行探測。請深圳市地質建設工程公司進行地表地質測繪和地面物探。總勘察費用80多萬元人民幣,隧洞停止施工長達半年以上,後採用徑向全斷面小導管超前注漿加固的堵水方法,逐段掘進,獲得成功。直接經濟損失近千萬元人民幣,延誤工期近一年。

(三)軟弱地層的崩塌、滑坡對工程的影響

深圳市龍崗區的橫崗、平湖、龍崗、坪地、坪山、坑梓及葵涌鎮等廣泛分布的石炭系下統測水組泥質粉砂岩、石英砂岩、泥岩、頁岩、炭質頁岩互層。地貌單元一般為低丘陵或殘丘谷地。當道路建設和開發建設用地的削坡坡度大於30°時則極容易出現崩塌或滑坡,多為順層(順層面或裂隙面)崩塌或滑坡,支護治理很困難,工程費用高,且難於根治,在台風暴雨季節極易復發。

工程實例 深圳市龍崗區坑梓街道北通道市政工程的主道和匝道路塹邊坡,分東西兩側邊坡,坡長180m,坡高12~42m,分3~5級,每級高約8m,坡角45°~60°。除坡頂有薄層坡殘積土層外,均為強-中風化泥質粉砂岩、泥岩、頁岩、炭質頁岩互層。在道路建設中已採用漿砌石格構梁+植草進行支護。在交付使用前又出現多處崩塌及滑坡(圖2-2-17至圖2-2-20)。崩塌及滑坡長15~24m,高10~15m,厚2~3m,總體積300~500m3,多為順層或順裂隙面滑動或崩塌。

圖2-2-17 北通道匝道區東側邊坡崩塌

圖2-2-18 北通道匝道區西側邊坡崩塌

圖2-2-19 北通道匝道區東側邊坡順節理面崩塌

圖2-2-20 北通道主道路塹北段沿炭質岩崩塌

(四)石炭系下統測水組砂頁岩對工程樁的影響

深圳市龍崗區大面積分布石炭系下統測水組石英砂岩、泥質粉砂岩、泥岩、頁岩和炭質頁岩互層。因各種岩性的礦物成分不同,其風化程度相差懸殊。石英砂岩難於風化,一般呈中風化狀態,泥質粉砂岩呈強風化狀態;泥岩、頁岩、炭質頁岩容易風化,多呈泥狀、土狀軟弱夾層,相互組成軟硬互層。軟岩風化深度大,深達百米,硬夾層難於風化,呈中等風化夾層。有的場地地表就見到中風化石英砂岩,但鑽穿後數米,甚至上百米見不到中風化地層,造成一棟建築物的樁長相差很大,甚至找不到穩定的中風化地層。

工程實例 深圳市龍崗區歐景花園三期10、11號樓石炭系下統測水組砂頁岩對工程樁的影響

歐景花園三期10、11號樓位於龍崗區中心城,龍崗區人民醫院與婦幼保健院之間,建築物高度為地上17~28層,地下3層的商住樓。場地原始地貌為殘丘坡地。地層岩性:①第四系殘積粉質黏土,層厚3.05~36.00m,由炭質粉砂岩、頁岩風化殘積而成,普遍夾強—中風化石英砂岩;②石炭系下統測水組炭質粉砂岩、頁岩全風化帶,厚度4.00~15.70m,夾較多強—中風化石英砂岩薄層;③強風化炭質粉砂岩、頁岩,厚度3.20~36.00m,夾中風化石英砂岩;④中風化炭質粉砂岩,厚度2.30~20.10m,層頂埋深0.00~39.00m;⑤微風化炭質粉砂岩,揭露厚度1.74~13.30m,頂板埋深3.20~40.80m;⑥石炭系下統石磴子組灰岩,層頂埋深14.00~55.00m。場地處於構造小背斜的軸部,背斜軸為北東向。場地屬埋藏型岩溶區,其軸部埋藏淺,場地東西兩側(兩翼)埋藏深,由軸部向兩翼逐漸加深,深達55.00m以下。兩翼岩層傾角約75°,且地層撓曲現象明顯。灰岩中岩溶發育,其中有13個鑽孔見溶洞,洞高0.60~5.40m,大部分為無充填溶洞。

該工程採用沖孔樁基礎,以微風化灰岩或微風化炭質粉砂岩作持力層,施工前進行了施工勘察,基本上採用一樁一孔,復雜部位為一樁2~3個超前鑽孔。發現同一根樁各超前孔見微風化灰岩頂板埋深一般相差1~3m,多者相差5.0~7.2m;見微風化炭質粉砂岩頂板埋深相差12.6~13.4m。說明同一根樁的微風化灰岩或微風化炭質粉砂岩頂板埋深相差懸殊,起伏變化很大,極難將樁端嵌入穩定完整的微風化基岩中。各樁在終樁時均檢驗岩樣後才下鋼筋和澆灌混凝土。達到規范規定的齡期後才進行鑽心法抽心檢測,檢查結果發現樁身混凝土質量完好,但有40多根樁的樁底持力層沒有達到設計持力層(微風化灰岩或微風化炭質粉砂岩)要求,甚至部分樁底基岩仍為強風化或全風化炭質粉砂岩。後採用補樁處理,基本上是一根不合格樁補二根樁,增加基礎費用200多萬元人民幣。綜上所述,證實在石炭系下統測水組砂頁岩分布區不適宜採用端承樁和以微風化砂岩夾層為持力層,宜採用摩擦樁或摩擦端承樁,應盡量採用天然地基基礎或復合地基,以避開下伏灰岩強岩溶發育帶對基礎的影響。

(五)中生代晚期花崗岩中的北西向斷裂對工程樁的影響

中生代晚期花崗岩中的北西向斷裂一般規模較小,且多被第四系掩蓋,地表很難見到露頭,但對山間溪谷有較明顯的控製作用。斷裂走向多為北西30°~50°,大部分傾向北東,個別傾向南西,傾角60°~75°。該組斷裂形成於晚中生世以後和喜馬拉雅期,幾乎切截了北東向和東西向斷裂,水平斷距一般50~200m,多屬張扭性斷裂,構造岩為壓碎岩、碎裂岩、角礫岩夾薄層糜棱岩,視厚度10~35m,為富水斷裂。構造岩風化強烈,上部為土狀,中部為砂礫狀,下部為碎石狀。斷裂破碎帶部位中、微風化岩埋深比斷裂兩側正常基岩埋深大10~35m,對高層建築工程樁持力層選取造成很大困難,且施工難度大,造價高。

工程實例一 深圳市國通大廈(原名無線大廈)北西向斷裂對工程樁的影響

國通大廈位於深圳市福田區濱河大道與新洲二路交匯處的西南側。設計建築為四足鼎立的單體塔樓,主塔樓43層(其中地下3層),正方形、邊長45m×45m,框架結構,基礎砌置深度10m,單位荷重7500kN,屬一級建築物,對差異沉降敏感;副樓9層,矩形,框架結構,基礎砌置深度5m,單位荷重180kN。場地地貌為殘丘坡地,地面標高7.10~10.10m,下伏基岩為中生代晚期粗粒花崗岩。據詳勘資料,主樓微風化花崗岩頂板埋深大部分地段為32.5~46.9m,標高-22.17~-38.3m。主樓的西南角見北西向斷裂破碎帶,斷裂傾向南西,傾角約65°,構造岩為壓碎岩,角礫岩夾薄層糜棱岩,厚度11.0~17.3m,鉛直厚度24.3~38.2m,構造岩中可見綠泥石化和擠壓現象,構造岩自上而下可分為土狀、礫狀和塊狀。主樓基礎設計為人工挖孔樁,90%樁端以微風化岩作持力層,有效樁長23.0~36.5m,西南角位於斷裂破碎帶之上,完整基岩埋深81.0m,地下室底板以下埋深為71.0m,無法採用人工挖孔樁。經勘察、設計單位論證,借鑒已建成高層建築在構造岩中的成樁處理經驗,將西南角的樁端置於礫狀構造岩之上,樁長40.0~45.0m,礫狀構造岩的樁端承載力標准值取3700kPa。主樓西南角可節約樁長25~30 m,節約基礎投資數百萬元人民幣。建築物早已建成,安全使用近10年,主樓四角沉降量12.0~15.0mm,相差3.0mm,核心筒沉降量13.8~19.7mm,相差5.9mm,絕對沉降量及沉降差均滿足規范要求。

工程實例二 深圳市福田區賽格群星廣場北西向斷裂對工程樁的影響

賽格群星廣場位於深圳市華強北商業街北部,華強北路與紅荔路交匯處的東南側,建築物由一棟40層寫字樓及兩棟32層商住樓組成,裙樓4層,局部8層,設3層地下室,基礎埋深14.5m,建築結構採用框剪-核心筒結構。建築結構荷載大且差異大,單柱單樁荷載10000~152500 kN。場地地貌為殘丘坡地,地面標高13.1~14.5m,下伏基岩為中生代晚期粗粒花崗岩、微風化基岩頂板埋深一般為27.5~38.8m,標高-14.0~-34.8m。寫字樓西側受北西向斷裂影響,微風化基岩頂板埋深50.8~60.5m,標高-36.9~-46.6m,微風化基岩面與一般地段微風化基岩面相差22.9~11.8m,構造岩厚度10.0~14.2m。設計採用人工挖孔樁基礎,一般樁端以微風化岩作持力層,寫字樓西側樁端以礫狀構造岩帶作持力層,取樁端承載力標准值3500kPa,經設計計算可滿足單樁承載力及布樁要求,縮短了樁長,節約了基礎投資400萬元人民幣。建築物已建成使用7年,沉降量20~32mm,建築物東西端沉降差6mm,絕對沉降量及沉降量差均滿足規范要求。

⑹ 求一份地質學基礎考試試題,最好是今年的。。

1201 地球內部的圈層構造分為___地殼、地幔、地核_______________________________。
1202 石英的相對硬度為______7________,____方解石__________礦物的相對硬度為3。
1203 雲母有________1___組_片狀__________解理,方解石有____3______組完全解理。
1204 石英的晶面為_____玻璃__光澤,而斷口為___油脂____光澤。
1205 岩石按成因可分為___岩漿岩、沉積岩、變質岩______________________________________。
1206 岩漿岩按成因分為__侵入岩、噴出岩_______________________________________。
1207 岩漿岩根據化學成分 (SiO2)和礦物組成劃分為_超基性、基性、中性、酸性、鹼性_________________。
1208 岩漿岩的產狀是指___岩石的形態、大小、與圍岩的接觸關系 ________________________________等。
1209 岩漿岩的主要造岩礦物為_橄欖石、_輝石、_角閃石、_黑雲母、斜長石、鉀長石、石英___________________________。
1210 噴出岩的主要構造為_____流紋、氣孔、杏仁、______________________________。
1211 深成岩的主要構造為_塊狀、條帶、斑雜、__________________________________。
1212 岩漿岩的結構按結晶程度可分為__全晶質、半晶質、玻璃質_______________________。
1213 岩漿岩的結構按晶粒大小可分為_____顯晶質、隱晶質____________________。
1214 沉積岩的形成可分為_____風化、剝蝕、搬運、堆積、固結成岩__________________________階段。
1215 碎屑岩的膠結物主要有____硅質、鈣質、鐵質、__泥質___________________________。
1216 碎屑岩的膠結類型,常見的有_基底、孔隙、接觸、鑲嵌__________________________。
1217 沉積岩最重要的構造是____________層理_____________________。
1218 岩層中的______層狀_______________構造是沉積岩的重要特徵。
1219 變質作用的主要因素有___________________________________。
1220 變質作用的類型有_______________________________________。
1221 變質作用的熱力來源有___________________________________。
1222 寫出下列岩石的結構、構造:
花崗岩_全晶質、中粗粒、似斑狀、塊狀構造________,流紋岩_隱晶質細粒結構,流紋構造_______,玄武岩__隱晶質細粒結構,杏仁、氣孔狀構造_______,
片麻岩_________,千枚岩_________,大理岩_________,
石灰岩_________,砂岩_________,黏土頁岩_________。
1223 風化作用的類型可分為__物理風化、化學風化、生物風化__________________________________。
1224 岩體按風化程度分___________________________________等四帶。
1225 岩石中較大的礦物晶體被細小晶粒或隱晶質、玻璃質礦物所包圍的結構叫_________,較大的晶體礦物叫__________;細粒的微小晶粒或隱晶質、玻璃質叫___________。
1226 請根據下表所描述的岩石特徵,填寫岩石名稱
顏 色 主要礦物成分 結構 構造 岩石名稱
一般為灰—深灰色,風化後常為黃褐、土黃色 主要為高嶺石等黏土礦物,有時含少量雲母、石英 泥 質 成層(層狀) 泥岩
淺肉色或淺灰色—灰白色 石英約佔25%、長石(以正長石為主),暗色礦物以黑雲母為主(含量小於10%) 全晶質等粒狀 塊 狀 花崗岩
灰—灰白色 主要為絹雲母,含少量石英 鱗片變晶 片 狀
1227 三大類岩石在地表分布最廣泛的是____沉積岩______________________。
1228 在地表分布最廣泛的沉積積岩是______泥岩______________________。
1229 構成沉積岩的主要礦物有______石英、長石_____________________________。
1230 三大類岩石中常見的淺色礦物有___石英、長石、白雲母、_________________________;
三大類岩石中常見的暗色礦物有______黑雲母、角閃石、輝石______________________。
1231 地殼中的化學元素含量差異很大,以__氧___________和__硅__________為最多。
1232 大陸地殼具有上部為_____蓋________層,下部為_____________層的雙層結構。
1233 造岩礦物顯晶集合體形態有__晶簇__塊狀_放射_粒狀_片狀_________________________等,隱晶和膠態集合體形態有_緻密______________________________________等。
1234 反映岩石抗凍性的指標有__________________________。
1235 岩石的軟化系數是_____________和_____________的比值。
1236 非金屬光澤可分為____玻璃光澤、金剛光澤、_蠟狀光澤、珍珠光澤、__________________________________。
三、選擇題(在正確的答案前打「√」)
1301 石英是 ①岩漿岩的主要造岩礦物; ②各岩類的主要造岩礦物。
1302 片麻岩的結構是 ①結晶; ②碎屑; ③變晶。
1303 石灰岩的構造是①氣孔狀; ②片狀; ③層狀。
1304 力學強度低,遇水易產生軟化、泥化的岩石是
①黏土頁岩; ②大理岩; ③石英砂岩。
1305 易溶蝕的岩石是①石灰岩; ②片岩; ③泥岩。
1306 強度高,抗水性強,抗風化能力強的岩石①石英砂岩; ②頁岩; ③長石砂岩。
1307 在下列三種岩石中,能含有三葉蟲化石的是 ①花崗岩; ②雲母片岩; ③粉砂岩。
1308 流紋岩是 ①基性侵入岩; ②酸性噴出岩; ③中性淺成岩
1309 礦物晶體在外力作用下,沿一定方向裂開成一系列光滑平面的性質叫做
①劈理; ②層理; ③節理; ④解理; ⑤片理。
1310 長石砂岩具有
①全晶質結構; ②泥質結構; ③碎屑結構; ④生物化學結構; ⑤斑狀結構。
1311 在下列物質中,請指出:
高嶺石、玄武岩、砂岩、人造金剛石、片岩,黃鐵礦、大理岩、花崗岩、化石、方解石、白雲岩、流紋岩、石膏、石灰岩、片麻岩、綠泥石、黏土岩、閃長玢岩、凝灰岩、斷層角礫岩。
①礦物是:__________________________________________________;
②噴出岩是:________________________________________________;
③侵入岩是:________________________________________________;
④沉積岩是:________________________________________________;
⑤變質岩是:________________________________________________;
⑥可溶(於自然界水中)的礦物和岩石是:_____________________________;
⑦遇水可能易於泥化的岩石是:_____________________________________。
1312 下列礦物中,哪些是特徵變質礦物?
①石膏; ②絹雲母; ③綠泥石; ④方解石; ⑤石英; ⑥滑石。
1313 岩石中具晶粒或顆粒狀,油脂光澤、小刀刻不動、淺色特徵的礦物是
①燧石; ②方解石; ③長石; ④石英; ⑤石膏
1314 石英砂岩的結構是
①變晶結構; ②碎屑結構; ③晶質等粒結構; ④斑狀結構; ⑤化學結構。
1315 石英砂岩是 ①岩漿岩; ②沉積岩; ③變質岩。
1316 頁岩的構造 ①千枚狀; ②層狀; ③塊狀。
1317 岩石風化作用可分為
①氧化作用、溶解作用、水化作用、水解作用和碳酸化作用等幾種 類型。
②溫差剝落、冰劈、鹽結晶等三種類型。
③物理風化作用、化學風化作用和生物風化作用三種類型。
四、是非題(正確的在括弧內打「√」,錯誤的打「×」)
1401 由構造作用產生的裂隙稱作解理。 ( )
1402 花崗岩、玄武岩、閃長岩都是淺成侵入岩。 ( )
1403 石英砂岩、礫岩、黏土岩都是碎屑岩。 ( )
1404 石灰岩、白雲岩、泥灰岩都是化學岩。 ( )
1405 位於風化殼最表層的鬆散堆積物叫坡積物。 ( )
1406 片麻岩、片岩、大理岩都屬變質岩。 ( )
1407 石灰岩、黏土頁岩、長石砂岩都是沉積岩。 ( )
1408 氣孔構造,流紋構造、杏仁構造都是噴出岩的構造。 ( )
1409 岩基、岩脈、火山錐都是噴出岩的產狀。 ( )
1410 全晶質等粒狀結構多見於深成侵入岩。 ( )
1411 沉積岩與沉積物的主要區別是它經過了硬結成岩階段而成較堅硬的岩石。 ( )
1412 石英片岩也稱為石英岩。 ( )
1413 石英砂岩也稱為石英岩。 ( )
1414 片理構造是變質岩的主要特徵。 ( )
1415 成層構造是侵入岩的主要特徵。 ( )
1416 成層構造是沉積岩區別於岩漿岩和變質岩的最主要的標志。( )
1417 黏土岩的膠結物是泥質膠結。 ( )
1418 天然金剛石受不大的外力敲打時常易碎裂,可以說金剛石的硬度並不是所有礦物中最大的。( )
1419 風化作用也就是變質作用。 ( )
1420 凡含有主要礦物為石英、長石及雲母的岩石就稱為花崗岩。 ( )
1421 含有大量綠泥石、絹雲母的岩石為碎屑沉積岩。 ( )
1422 層狀構造也叫片狀構造。 ( )
1423 石膏的硬度等級是2,長石的硬度等級是6,因此長石的硬度是石膏的3倍。 ( )
1501 石英、長石、方解石三種造岩礦物的主要區別是什麼?角閃石、輝石、黑雲母的主要區別是什麼?
1502 常見的片狀礦物和可溶性礦物各有哪些?
1503 岩漿岩的結構、構造與成因有何關系?
1504 岩石的主要物理力學性質指標有哪些?
1505 在花崗岩地區修建水工建築物時,需查明哪些工程地質問題?
1506 簡述在黏土岩與石灰岩地區修建水工建築物時,應注意哪些工程地質問題?
1507 變質岩分類的主要依據是什麼?
1508 沉積岩有何主要特徵?和岩漿岩有何主要區別?
1509 什麼叫碎屑結構?碎屑岩定名的原則是什麼?
1510 變質岩是怎樣形成的?變質與風化有何不同?
1511 說明解理、層理、片理的主要區別。
1512 肉眼鑒定下列岩石時,主要依據哪些特徵?
①玄武岩; ②石灰岩; ③砂岩; ④片麻岩; ⑤千枚岩。
1513 重力壩地基岩體為雲母片岩、綠泥石片岩、千枚岩、板岩時,應注意哪些工程地質問題?
1514 簡述沉積岩的形成過程及其分類。
1515 三大類岩石在成因上有什麼不同?
1516 指出下列各組岩石的主要異同:
①花崗岩與流紋岩; ②花崗岩與花崗片麻岩;③黏土頁岩與雲母片岩; ④石英砂岩與石英岩;
⑤石灰岩與大理岩; ⑥片麻岩與片岩; ⑦石灰岩與泥灰岩; ⑧頁岩與板岩;
⑨千枚岩與片岩; ⑩流紋岩與玄武岩
1517 簡述變質因素在變質岩形成過程中所起的物理、化學作用。
1518 三大類岩石的主要結構、構造有何區別?
1519 簡述變質岩的變質程度與構造特徵的關系。
1520 簡述岩石風化層的垂直分帶及依據。
1521 黏土岩的工程地質性質及水文地質性質有哪些?
1522 岩石的抗剪斷強度和摩擦強度有何區別?
1523 在肉眼鑒定岩石時,根據何種最主要的特徵來鑒定下列礦物?
①石英; ②黑雲母; ③角閃石; ④長石; ⑤方解石。
1524 肉眼鑒定礦物最穩定的物理性質是什麼?
1525 結晶質礦物與非晶質礦物有何區別?
1526 沉積岩的形成過程可分為哪幾個階段?各有何特點?
1527 沉積岩中的膠結物成分對岩石的工程性質有何影響?
1528 碎屑岩中的膠結類型對岩石的工程性質有何影響?
1529 岩石的工程地質性質與岩石的成因類型有何關系?
1530 有三塊乳白色塊狀礦物標本(石英、長石、方解石),你根據哪些鑒定特徵,又准又快地把它們區別開來(三種礦物之鑒定特徵,均須答出)?
1531 造岩礦物的光澤與顏色有何區別?
1532 按岩漿岩的產狀,其中哪幾種產狀被認為是大型水工建築物的良好地基?
1533 試簡述岩漿岩的分類依據。
1534 按結晶程度,岩漿岩的結構可分為哪幾種?試各舉一例具體岩石說明之。
1535 試述影響岩石風化的因素。
1536 試舉例說明化學風化作用與物理風化作用的區別。
1537 對風化岩石劃分各個風化帶時,一般是根據哪些特徵進行的?
1538 當岩石遭受風化後,岩石在哪些方面發生何種變化?
1539 風化作用和變質作用有何主要區別?

⑺ 跪求工程地質中三大岩類的工程地質性質!!!

1、沉積岩
沉積岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一種岩石類型。它是由風化產物、火山物質、有機物質等碎屑物質在常溫常壓下經過搬運、沉積和石化作用,最後形成的岩石。不論那種方式形成的碎屑物質都要經歷搬運過程,然後在合適的環境中沉積下來,經過漫長的壓實作用,石化成堅硬的沉積岩。
沉積岩依照沈積物顆粒的大小又分礫岩、砂岩、頁岩、石灰岩.沉積岩的形成 1.風化侵蝕:在河流上的大石頭,經年累月被侵蝕風化,逐漸崩解成小的沙泥、碎屑。 2.搬運:這些碎屑被水流從上游搬運到下游。 3.堆積:下游流速減緩,搬運力減小,岩石碎屑便沉積下來。 4.壓密:新的沉積物壓在舊的沉積物上,時間久了,底下的沉積物被壓得較緊實。 5.膠結:地下水經過沉積物的孔隙,帶來的礦物質填滿孔隙,使岩石碎屑顆粒緊緊膠結在一起,形成沉積岩。 6.露出:堆積在海底的沉積岩層在板塊運動的推擠下拱出海面,露出地表。

2、岩漿岩

岩漿岩也叫火成岩,是在地殼深處或在上地幔中形成的岩漿,在侵入到地殼上部或者噴出到地表冷卻固結並經過結晶作用而形成的岩石。因為它生成的條件與沉積岩差別很大,因此,它的特點也與沉積岩明顯不同。
岩漿岩又分安山岩、玄武岩、花崗岩。 由地底岩漿冷卻凝固形成,由於岩漿成分和冷卻凝固方式不同,便形成不同的火成岩。岩漿岩的形成: 1.安山岩:岩漿藉由火山口噴發出地面,快速冷卻形成的。 2.玄武岩:岩漿經由緩和噴發漫流而出,逐漸冷凝形成的。 3.花崗岩:岩漿並不噴出地面,而是在地底下慢慢冷卻形成的。

3、變質岩

在地殼形成和發展過程中,早先形成的岩石,包括沉積岩、岩漿岩,由於後來地質環境和物理化學條件的變化,在固態情況下發生了礦物組成調整、結構構造改變甚至化學成分的變化,而形成一種新的岩石,這種岩石被稱為變質岩。變質岩是大陸地殼中最主要的岩石類型之一。
變質岩又分:板岩、片岩、片麻岩、大理岩。 變質岩的形成:1.為變質前的岩層:由於沉積或火山作用,堆積出一層層岩層。 2.擠壓岩層:在強大擠壓和摩擦力之下,產生溫度和壓力,使得深埋在地底下的岩石發生變質作用。 3.變質成新岩石:岩石里零散分布的礦物結晶會呈規矩排列,或生出新礦物來,而變成各種新的變質岩。

⑻ (一)構造岩石及與之有關的地質現象判斷的爭議

前面的章節中我們已經談到了這方面的爭議問題,並指出,迄今為止,研究豫西地質的野外工作者中,能夠完整、准確地將豫西變質核雜岩邊緣構造帶的各種構造岩石辨別出來的研究者很少。筆者本人也是在鄭亞東教授的幫助下才逐步掌握了各種構造岩的野外鑒別方法。這方面的爭論特別集中在糜棱岩的野外鑒別上。眾所周知「糜棱岩」一詞由Lap-worth於1885年提出,20世紀70年代基於對較高溫壓下的韌性變形的研究,將斷層岩石分為碎裂岩類及糜棱岩類兩大類(Sinbson,1977),1981年在Panrose召開的「糜棱岩類岩石的意義和成因」國際討論會上雖未對糜棱岩給出明確的定義,但對糜棱岩的特徵作了概括。野外地質工作者中受早期糜棱岩概念的影響,對變質核雜岩邊緣帶的糜棱岩及與之有關的韌性剪切帶持有不同的看法是可以理解的。例如崤山變質核雜岩中,大面積分布從絹英質到長英質的糜棱岩,但20世紀末完成的包括崤山變質核雜岩在內的幾幅1∶5萬區域圖幅卻將其中的大部分劃為區域變質岩,同時將拆離斷層上覆熊耳群與下伏核部變質岩之間,以及過渡層鐵銅溝組頂部和上覆熊耳群及底部與片麻岩之間的韌性剪切帶均劃為不整合界面。另外熊耳山拆離斷層下部筆者穿越的路線中從未發現過糜棱岩,但一些研究者一再聲稱有厚達數百米的糜棱岩。

至於糜棱岩研究過程中存在的分歧就更多了,例如筆者等在小秦嶺邊緣構造帶中見到的糜棱岩變質程度最高僅達到高綠片岩相,但胡正國撰寫的論文及研究報告中稱小秦嶺的邊緣糜棱岩為角閃岩相的糜棱岩,而將綠泥石化碎裂岩稱為綠片岩相的糜棱岩。另外根據糜棱岩組構我們將變質核雜岩拆離伸展變形階段的糜棱岩帶劃為邊緣糜棱岩,而將其與後期垮塌伸展變形期形成的退變質糜棱岩帶區別開來,但胡正國等所列的構造剖面中常將二者混在一起劃出厚達數千米的邊緣糜棱岩帶。

筆者所在的研究變質核雜岩的課題組中,劉樹文博士是研究變質岩的副教授,尉向東是攻讀變質岩方向的碩士研究生,其導師翟淳教授多年來從事東秦嶺變質岩的研究,對我們所采岩石標本的薄片大部分作過檢查。由此可有把握地說,在豫西變質核雜岩構造岩石定名的問題上,我們不太可能出現重大差錯。

⑼ 花崗岩、大理岩、石灰岩、頁岩、玄武岩的工程地質性質及工程中遇到的地質問題

本人了解一點,敘述如下:
(新鮮)花崗岩,屬於酸性侵入岩,強度極大,單軸抗壓強度一般超過100MPa,可達200-300MPa,屬於極硬的岩石,耐風化能力強,抗腐蝕能力強,比較適合作為各種大型工程的圍岩或基座,但是在節理較為發育特別是三組垂直節理將岩石切割成豆腐塊時,岩體的強度較差,另外,在深埋狀況下或極高地應力存在情況下,隧洞開挖容易引起應力集中,產生強烈的岩爆;
大理岩,屬於變質岩,原岩多為灰岩,強度較大,單軸抗壓強度一般在60-100MPa之間,屬於硬岩,耐風化能力和抗腐蝕能力較強,作為各種大型工程的圍岩或基座,而在深埋狀況下或高地應力存在情況下,隧洞開挖容易引起應力集中,產生強烈的岩爆,例如,在錦屏二級水電站引水隧洞中,應變型岩爆較為常見;
石灰岩,應該是灰岩吧?灰岩,屬於沉積岩,可能屬於中等強度的岩石(具體強度自己去查把),容易發生溶蝕現象,即在二氧化碳和水的作用下發生溶解、遷移和沉澱,這就是喀什特地貌的形成原因,因此,在建設水工建築物時,應該注意溶洞等引起的滲漏問題;
頁岩,一種低級變質岩,原岩多為泥岩,由於頁理的存在,頁岩表現出明顯層狀岩石的特性,即垂直於頁理方向的單軸抗壓強度較大,平行於頁理方向的單軸抗壓強度較小,岩石的抗風化能力較弱,容易以軟弱夾層的形式導致一些地質問題,不宜作為各種大型工程的圍岩或基座;
玄武岩,屬於基性噴出岩,具有較多的噴出相,不同相之間差距極大,這種差距對工程地質性質的影響主要表現在氣孔和杏仁體(氣孔中存在充填物)方面,氣孔和杏仁體的含量一般可以在0-50%范圍內變化,所以,其單軸抗壓強度變化范圍較大,總的來說,無氣孔或杏仁體的玄武岩的單軸抗壓強度較大,可能跟大理岩差不多,屬於硬岩范疇,可以作為各種大型工程的圍岩或基座。

⑽ 一, 用三種方法區別石英與方解石 二, 寫出兩種相關岩漿岩的工程性質 三, 頁岩和泥岩有什麼區別

1.手標本的話:石英硬度(7)大於方解石(3),小刀能刻得動方解石,但刻不動石英。
石英一般較純凈,它的斷口會呈現油脂光澤,而且石英多半沒有解理,但方解石是有解理的。
方解石遇稀鹽酸會起泡,但石英是不會起泡的。
鏡下觀察的話:石英在鏡下很純凈,無解理,表面很光滑。方解石在鏡下常可以見到其菱形解。
石英為正低突起、一級黃白乾涉色;方解石為正中突起、高級白乾涉色。
石英沒有閃突起;方解石有非常顯著的閃突起。
2.估計提問的是學勘查的呃,可惜我學的岩礦。你這個工程性質我不知道該如何理解。相關問題都無法回答了。
3.頁岩和泥岩都是屬於泥質岩。
泥岩的層理不明顯,一般就是塊狀,局部失去可塑性。由泥巴及黏土固化而成,比較不容易破碎。
而頁岩具有明顯的頁狀層理,大部分失去可塑性。由粘土物質硬化形成比較容易裂碎,分裂成明顯的岩層。
4.石灰岩和白雲岩都是碳酸鹽岩。
石灰岩也就是灰岩喏,主要成分就是方解石啦!主要含方解石,那它硬度就不大!而且滴上稀鹽酸就會起泡。
白雲岩的主要成分是白雲石,滴稀鹽酸不會起泡。在野外我們主要是憑這個來區分他們倆。
鏡下觀察白雲石和方解石也不容易區分,我們通常會用茜素紅去染色,能染上色的就是方解石,染不上顏色的是白雲石。

樓上的好像搞錯了吧,變質岩、沉積岩、岩漿岩這三大類岩石,是不同的。

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