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影响岩石工程地质的因素

发布时间: 2021-01-26 01:56:54

1. 试述常见变质岩石的工程地质性质

变质岩 ,原有岩抄石经变质作用而形成的岩石。岩石在基本上处于固体状态一下,受温度、压力及化学活动性流体的作用,发生矿物成分、化学成分、岩石结构和构造变化的地质作用,称为变质作用。 根据变质作用类型的不同,可将变质岩分为5类:动力变质岩、接触变质岩、区域变质岩、混合岩和交代变质岩。常见的变质岩有: 糜棱岩 、碎裂岩、 角岩 、板岩、 千枚岩 、 片岩 、 片麻岩 、 大理岩 、 石英岩 、角闪岩、片粒岩、榴辉岩、 混合岩 等。变质岩占地壳体积的27.4%。 岩石的工程地质性质包括岩石的物理性质、水理性质、和力学性质。影响岩石工程地质性质的因素主要是岩石的矿物成分、结构、构造及岩石的风化程度等。 岩石的基本工程性质主要是指岩石的重量性质和空隙性质,包括岩石的比重、重度、密度、孔隙度、孔隙比等。 变质岩一般比较疏松,所以变质岩相对于大多数沉积岩和火成岩来说密度较小,孔隙度较大。

2. 从物质成分分析,影响岩体工程地质性质的主要因素有哪些

从物质成分分析,复影响岩体工程地质制性质的主要因素有哪些
岩体是指某一地点一种或多种岩石中的各种结构面、结构体的总称.包括各种地质界面:层理、层面、节理、断层等
影响岩体稳定性的主要因素有:区域稳定性、岩体结构特征、岩体变形特性与承载能力、地质构造、岩体风化程度等

3. 试说明影响岩石工程地质性质的主要因素。

岩性和构造,是影响工程地质的主要因素。

4. 影响岩石工程地质性质的因素有哪些

A,矿物成分.由于岩石是多晶体的组合物,矿物晶体内部质点的间距小,吸引力远较晶粒间的吸专引力强.碎屑沉积属岩胶结物的成分对强度的影响是最明显的.
B,结构的影响.一般情况下,由于晶粒间质点的平均距离要比晶体内部质点的平均距离大得多,彼此吸引的牢固程度低,因此颗粒间的联接决定岩石的抵抗作用力.
C,水的影响.在岩体中对力学性质产生重要影响的主要是重力水和结合水,主要通过多种作用改变岩体的结构和成分:润滑作用,冻融作用,潜蚀作用,水解作用,联接作用.
D,作用力的特点对工程地质性质也有影响.力的性质,应力水平,围压大小,应力增加速率,应力持续时间,以及应力的增减历程等.
E,温度效应,零度以下的岩石,强度和弹性模量都比较高,一千度以上,力学性质的影响随岩石类型而异.
差不多就这些勒.

5. 表征岩石工程地质性质的指标有哪些

表征岩石工程地质性质的指标主要有岩石的物理性质(重度、空隙性)、岩石的水理性质(吸水性、透水性、溶解性、软化性、抗冻性)、岩石的力学性质(坚硬程度、变形、强度)。

6. 岩石的工程地质性质有哪些表征岩石工程地质性质的指标有哪些

(一)岩石的工程地质性质:
1、岩石的风化程度
2、岩版石的坚硬程度
3、岩体的完整程度
4、岩石的软化权性
(二)表征岩石工程地质性质的指标
1、岩石的物理性质(重度、空隙性)
2、岩石的水理性质(吸水性、透水性、溶解性、软化性、 抗冻性)
3、岩石的力学性质(坚硬程度、变形、强度)

7. 分析影响岩石工程地质性质的因素

分析影响岩石来工程源地质性质的因素?
A,矿物成分.由于岩石是多晶体的组合物,矿物晶体内部质点的间距小,吸引力远较晶粒间的吸引力强.碎屑沉积岩胶结物的成分对强度的影响是最明显的.
B,结构的影响.一般情况下,由于晶粒间质点的平均距离要比晶体内部质点的平均距离大得多,彼此吸引的牢固程度低,因此颗粒间的联接决定岩石的抵抗作用力.
C,水的影响.在岩体中对力学性质产生重要影响的主要是重力水和结合水,主要通过多...

8. 常用的岩体工程地质分级的因素指标有哪些

按照国标进行工程岩体分级,基本指标是岩石坚硬程度和岩体完整程度。
再加上修正指内标,地下水、岩体初始容应力状态、工程轴线或走向线与主要结构面产状的组合关系三个指标进行修正。
具体参见《工程岩体分级标准》(GB50218-2014).

9. 岩石对地质工程的影响

影响岩石工程性质的因素,可归纳为两个方面:一是内因,即岩石自身的内在条件,如组成岩石的矿物成分、结构、构造等;二是外因,即来自岩石外部的客观因素,如气候环境、风化作用、水文特性等。因此,岩石的矿物成分、结构、构造,以及岩石遭受的风化作用、水的作用等,都直接影响岩石的工程性质。

1.矿物成分

组成岩石的矿物成分对岩石的工程性质具有直接影响。单矿岩与复矿岩比较,前者较后者耐风化。例如石英岩(单矿岩)主要矿物为石英,其平均抗压强度可达250MPa,而花岗岩(复矿岩)除含有石英外,还含有片状云母和中等解理的长石,其平均抗压强度为200MPa,可见花岗岩的强度较石英岩低。

矿物的硬度对岩石抗压强度有密切关系。如石英岩和大理岩,由于石英岩中的石英要比大理岩中方解石的硬度高得多,故石英岩的抗压强度为150~300MPa,而大理岩的抗压强度为100~250MPa。

矿物的相对密度决定着岩石的相对密度,含铁镁质矿物多的岩石的相对密度要比含硅铝质矿物多的岩石相对密度大。例如辉长岩的主要矿物成分是辉石和基性斜长石,而花岗岩的主要矿物成分是长石和石英,故辉长岩的平均相对密度(3.28)要比花岗岩的平均相对密度(2.65)大得多。

再从组成岩石的矿物颜色而论,深色矿物的(橄榄石、辉石、角闪石和黑云母)抗风化能力要比浅色矿物的(石英、长石、白云母)抗风化能力差。其中按照原生矿物对化学风化的反应来看,石英、白云母、石榴子石等为稳定的矿物;角闪石、辉石、正长石、酸性斜长石等为稍稳定的矿物;基性斜长石、黑云母、黄铁矿等为不稳定的矿物。因此,一般而言,在岩浆岩中酸性岩比基性岩的抗化学风化能力高;沉积岩抗风化能力要比岩浆岩和变质岩高。

2.结构

岩石的内部结构对岩石的力学强度有极大的影响。按岩石的结构特征,可将岩石分为结晶联结的岩石和胶结联结的岩石两大类。

(1)结晶联结

结晶结构的岩石,如大部分的岩浆岩、变质岩和一部分沉积岩等,其晶粒直接接触,结合力强,孔隙度小,吸水率低。在荷载作用下变形小,弹性模量大,抗压强度高,如闪长岩、辉长岩、玄武岩、石英砂岩等的抗压强度均在150~300MPa之间。

结晶结构的晶粒大小对强度有明显的影响。通常是细晶岩石的强度要高于同成分的粗晶岩石的强度,因细晶具有较高的结合力,故强度高。例如细晶花岗岩的强度可达180~200MPa,而粗晶花岗岩的强度只有120~140MPa;具有微晶至隐晶质的玄武岩,比中粗晶粒的基性岩强度更高;致密的结晶灰岩要比粗晶大理岩的强度高2~3倍。

(2)胶结联结

主要是指以沉积岩的碎屑结构为胶结物充填胶结而成的联结形式。胶结联结的岩石,其强度和稳定性取决于胶结物的成分和胶结的形式以及碎屑成分。

硅质胶结的岩石的强度和稳定性,远远要高于泥质胶结的岩石。

胶结联结的形式,是指胶结物与碎屑物之间的组合关系。一般可分为基底胶结、孔隙胶结和接触胶结三种形式。

基底式胶结是一种碎屑物散布于胶结物中,彼此不接触的结构。这种结构孔隙度小,其物理力学性质完全取决于胶结物的性质。如果胶结物与碎屑物同为硅质或钙质,就有可能经重结晶作用转化为结晶联结,其强度和稳定性也随之增高。

孔隙式胶结是指碎屑颗粒互相直接接触,胶结物充填于碎屑之间的孔隙中的一种结构。其强度和稳定性取决于碎屑物和胶结物的成分。一般而言,孔隙式胶结是强度和稳定性较好的结构。

接触式胶结是指在碎屑颗粒的接触处,由少量的胶结物将其彼此联结起来的一种结构。这种结构的孔隙度大、容重小、吸水率高,其强度和稳定性很差。

3.构造

构造对岩石工程性质的影响,可从两个方面来分析:

一方面,某些构造体现了矿物成分在岩石中分布的极不均匀性,如片理构造、流纹构造等。这些构造常能使一些强度低、易风化的矿物呈定向富集,或呈条带状分布,或者呈局部聚集体。当岩石受荷载作用时,首先从这些软弱的部位发生变化,而影响岩石的物理力学性质。

另一方面,在矿物成分均匀的情况下,由于某些构造,如层理、节理、裂隙和各种成因的孔隙,使岩石结构的连续性与整体性受到一定程度的影响或破坏,从而使岩石的强度和透水性在不同方向上发生明显的差异。一般情况下,垂直层面的抗压强度大于平行层面的抗压强度;平行层面的透水性大于垂直层面的透水性;垂直层理的变形模量小于平行层理的变形模量。

如果上述两个方面的情况同时存在,则岩石的强度和稳定性就会明显降低。

4.风化作用

岩石在自然力的作用下发生物理化学变化的过程,称为岩石风化。岩石风化使岩体的工程地质特征也发生改变,其表现如下:

岩体的完整性受到破坏风化作用使岩体原生裂隙扩大,并增加新的风化裂隙,导致岩体破碎为碎块、碎屑、进而分解为岩粒,从根本上改变了岩体的物理力学性质。

岩石的矿物成分发生变化岩石在化学风化过程中,使原生矿物经化学反应,逐渐转化为次生矿物。随着化学风化的发展,层状矿物(如高岭石、蒙脱石之类的粘土矿物等)和鳞片状矿物(如绿泥石、绢云母之类的)不断增多,导致岩体的强度和稳定性大为降低。

风化作用改变了岩石的水理力学性质由于风化使岩石具有一些粘性土的特性,诸如亲水性、孔隙性、透水性和压缩性都极为明显地增大,从而大大降低了岩石的力学强度,抗压强度可由原来的几十至几百兆帕,降低到几兆帕。但当风化剧烈、粘土矿物增多时,渗透性又趋于降低。

5.水化作用

任何岩石被水饱和后的强度都会降低。这是因为水能沿着岩石极细微的孔隙、裂隙浸入,在其矿物颗粒间向深部运移,从而削弱矿物颗粒彼此之间的联结力,降低岩石的内聚力和内摩擦力,使岩石的抗压、抗剪强度受到影响。如石灰岩和砂岩被水饱和后的极限抗压强度会降低25%~45%;又如花岗岩、闪长岩和石英岩等一类抗压强度很高的岩石,经水饱和后的极限抗压强度也会降低10%左右。这实质上是岩石软化性的表现。

水对岩石强度的影响,在一定限度内是可逆的,也就是说,被水饱和的岩石,再经干燥后其强度仍可恢复。但是,如果发生干湿循环,岩石成分和结构发生改变后,则使强度降低,就转化为不可逆的过程了。

10. 从物质成分分析,影响岩体工程地质性质的主要因素有哪些

岩体是指某一地点一种或多种岩石中的各种结构面、结构体的总称。包括各种地质界面:层理、层面、节理、断层等
影响岩体稳定性的主要因素有:区域稳定性、岩体结构特征、岩体变形特性与承载能力、地质构造、岩体风化程度等
1 结构面 破裂面、物质分异面、软弱夹层、软弱带、构造岩、泥化夹层、充填夹层
按地质成因,可分为原生的、构造的、次生的三大类
原生结构面:沉积的、火成的和变质的三类
沉积结构面 层面、层理、沉积间断面、沉积软夹层等
层面和层理的结合时良好的,层面的抗剪强度不低,但是顺层错动或风化作用会降低其抗剪能力
软弱夹层:硬层之间,强度低,遇水易软化,厚度不大。风化后为泥化夹层(泥岩、页岩、泥灰岩)
火成结构面 原声节理、流纹面、围岩接触面、凝灰岩夹层等
围岩破碎带或饰变带、凝灰岩夹层,为火成岩的软弱夹层
变质结构面 麻理、片理、板理
构造结构面:构造应力作用下,岩体中形成的断裂面、错动面、破碎带
破裂结构面:劈理、节理、断层面、层间错动面
构造软弱带:断层破碎带、层间错动破碎带
次生结构面 风化、卸荷、地下水等作用下形成的风华裂隙、破碎带、卸荷裂隙、泥化夹层、夹泥层等
结构面的特征 结构面的规模、形态、连通性、充填物的性质
规模:
形态:平整度、光滑度,对抗剪强度有影响
密集程度:通常以线密度(条/m)或结构面的间距表示
连通性: 地下岩体连通性的勘探方法有:勘探平硐、岩芯、地面开挖
张开度和充填:张开度,两壁面的离开距离,分4级
闭合的0.2mm,微张的0.2-1.0mm,张开的:1.0-5.0mm,宽张的:5.0-mm
张开和宽张的结构面,抗剪强度取决于充填物的成分和厚度,粘土一般少于砂土

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