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1、巖體結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生變化巖體結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生變化 巖體完整性遭受破壞,結(jié)構(gòu)性喪失,空隙性增大,礦碎成塊石、碎石或土體。巖石的礦物成分和化學(xué)成分發(fā)生變化巖石的礦物成分和化學(xué)成分發(fā)生變化 可溶礦物溶解流失,耐風(fēng)化礦物殘留下來(lái),形成穩(wěn)定性好的次生礦物:如綠泥石、絹云母、高嶺石、蒙脫石等。巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)發(fā)生變化巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)發(fā)生變化 如:力學(xué)強(qiáng)度的降低 壓縮性變?cè)龃螅ㄓ苫鶐r粘土) 滲透性增強(qiáng)次生礦物的抗水性降低、親水性增強(qiáng),易崩解、膨脹、軟化。 風(fēng)化結(jié)果及工程意義風(fēng)化結(jié)果及工程意義工程意義 總體上: 惡化了巖石的工程性質(zhì). 在工程選址、巖土體穩(wěn)定、地基處理、災(zāi)害防治、工程造價(jià)等方面都有重要意義?;A(chǔ)建
2、基面處置、確定礦坑邊坡角、洞室圍巖支護(hù)、基坑開挖層支護(hù)、抗滑工程設(shè)置等都要考慮到風(fēng)化問(wèn)題。地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)結(jié)構(gòu)面:斷層、層面、節(jié)理、沉積間斷面、侵入巖與圍巖接觸面等斷層帶(裂隙密集帶):囊狀風(fēng)化層理面:差異風(fēng)化崩塌等節(jié)理、裂縫面:球形風(fēng)化 風(fēng)化分帶巖石顏色礦物顏色巖體破碎特點(diǎn)物理力學(xué)性質(zhì)聲速特性其它特點(diǎn)劇風(fēng)化帶原巖完全變色,常呈黃褐、棕紅、紅色除石英外,其余礦物多已變異,形成綠泥石、絹云母、蛭石、滑石、石膏、鹽類及粘土礦物等次生礦物呈土狀,或粘性土夾碎屑,結(jié)構(gòu)已徹底改變,有時(shí)外觀保持原巖狀態(tài)強(qiáng)度很低,浸水能崩解,壓縮性能增大,手指可捏碎縱波聲速值低,聲速曲線擺動(dòng)小錘擊聲啞,鍬鎬可挖動(dòng)強(qiáng)風(fēng)化
3、帶大部分變色,巖快中心部分尚較新鮮除石英外大部分礦物均已變異,僅巖快中心變異較輕,次生礦物廣泛出現(xiàn)巖體強(qiáng)烈破碎,呈巖塊、巖屑、時(shí)夾粘性土物理力學(xué)性質(zhì)不大均一,強(qiáng)度較低,巖塊單軸抗壓強(qiáng)度小于原巖的1/3,風(fēng)化較深的巖塊手可壓碎縱波聲速值較低,聲速曲線擺動(dòng)大錘擊聲啞,用鍬鎬開挖,偶須爆破弱風(fēng)化帶巖體表面及裂隙表面大部分變色,斷口顏色仍較新鮮沿裂隙面礦物變異明顯,有次生礦物出現(xiàn)巖體一般較好,原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造清晰,風(fēng)化裂隙尚發(fā)育,時(shí)夾少量巖屑力學(xué)性質(zhì)較原巖低,單軸抗壓強(qiáng)度為原巖的1/32/3縱波聲速值較高,聲速曲線擺動(dòng)較大錘擊發(fā)聲不夠清脆,須爆破開挖微風(fēng)化帶僅沿裂隙表面略有改變僅沿裂隙面有礦物輕微變異,并
4、有鐵質(zhì),鈣質(zhì)薄膜巖體完整性較好,風(fēng)化裂隙少見與原巖相差無(wú)幾縱波聲速值高,聲速曲線擺動(dòng)較小錘擊發(fā)聲清脆,須爆破開挖 地形地形 地形不同影響氣候及水文地質(zhì)條件、光照、溫差條件,溝谷側(cè)向入侵作用,殘積物滯留條件。高度海拔高地區(qū):以物理風(fēng)化為主海拔低地區(qū):化學(xué)風(fēng)化速度較快坡度陡坡地段:風(fēng)化速度較大,風(fēng)化殼較薄緩坡地段:風(fēng)化速度較慢,風(fēng)化殼較厚其它因素其它因素地殼運(yùn)動(dòng)地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈上升期:風(fēng)化速度快,風(fēng)化殼厚度不大穩(wěn)定期:風(fēng)化徹底,風(fēng)化殼厚度大人類活動(dòng) 人工開挖基坑、邊坡、隧洞、砍伐森林等 不同深度巖石與風(fēng)化營(yíng)力接觸時(shí)間和程度不同 礦物風(fēng)化具有階段性 鉀長(zhǎng)石絹云母水云母高嶺石 黑云母蛭石蒙脫石高嶺石 總之
5、:在整個(gè)風(fēng)化剖面上,風(fēng)化程度不同的巖石表現(xiàn)出不同的物理、礦物組合特征。從地表至深部新鮮基巖,風(fēng)化是逐漸過(guò)渡的。風(fēng)化巖的垂直分帶風(fēng)化巖的垂直分帶一 分帶的意義及可能性地基:選擇基礎(chǔ)埋深位置邊坡:選擇穩(wěn)定的邊坡高度和坡度分帶的原則 充分反映各風(fēng)化帶巖石變化的客觀規(guī)律,反映各風(fēng)化帶巖石所具有的不同特征; 分帶的標(biāo)志應(yīng)有代表性、明確,便于掌握; 將定性與定量結(jié)合起來(lái); 分帶數(shù)目既不要過(guò)多,也不太少。一般采用 三分法、四分法、五分法四分法:全風(fēng)化帶、強(qiáng)風(fēng)化帶、弱風(fēng)化帶、微風(fēng)化帶風(fēng)化分帶巖石顏色礦物顏色巖體破碎特點(diǎn)物理力學(xué)性質(zhì)聲速特性其它特點(diǎn)劇風(fēng)化帶原巖完全變色,常呈黃褐、棕紅、紅色除石英外,其余礦物多已
6、變異,形成綠泥石、絹云母、蛭石、滑石、石膏、鹽類及粘土礦物等次生礦物呈土狀,或粘性土夾碎屑,結(jié)構(gòu)已徹底改變,有時(shí)外觀保持原巖狀態(tài)強(qiáng)度很低,浸水能崩解,壓縮性能增大,手指可捏碎縱波聲速值低,聲速曲線擺動(dòng)小錘擊聲啞,鍬鎬可挖動(dòng)強(qiáng)風(fēng)化帶大部分變色,巖快中心部分尚較新鮮除石英外大部分礦物均已變異,僅巖快中心變異較輕,次生礦物廣泛出現(xiàn)巖體強(qiáng)烈破碎,呈巖塊、巖屑、時(shí)夾粘性土物理力學(xué)性質(zhì)不大均一,強(qiáng)度較低,巖塊單軸抗壓強(qiáng)度小于原巖的1/3,風(fēng)化較深的巖塊手可壓碎縱波聲速值較低,聲速曲線擺動(dòng)大錘擊聲啞,用鍬鎬開挖,偶須爆破弱風(fēng)化帶巖體表面及裂隙表面大部分變色,斷口顏色仍較新鮮沿裂隙面礦物變異明顯,有次生礦物出
7、現(xiàn)巖體一般較好,原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造清晰,風(fēng)化裂隙尚發(fā)育,時(shí)夾少量巖屑力學(xué)性質(zhì)較原巖低,單軸抗壓強(qiáng)度為原巖的1/32/3縱波聲速值較高,聲速曲線擺動(dòng)較大錘擊發(fā)聲不夠清脆,須爆破開挖微風(fēng)化帶僅沿裂隙表面略有改變僅沿裂隙面有礦物輕微變異,并有鐵質(zhì),鈣質(zhì)薄膜巖體完整性較好,風(fēng)化裂隙少見與原巖相差無(wú)幾縱波聲速值高,聲速曲線擺動(dòng)較小錘擊發(fā)聲清脆,須爆破開挖巖石風(fēng)化殼分帶及各帶基本特征巖石風(fēng)化殼分帶及各帶基本特征分帶的標(biāo)志顏色顏色風(fēng)化巖石在外觀上表現(xiàn)出顏色的差異破碎程度破碎程度:風(fēng)化程度越深,原巖破碎程度愈大從深部完整新鮮巖石至地表:巖塊塊石碎石砂粒粉粘粒總體上: 上部以粉粘粒為主,夾砂粒、碎石 下部以塊石、碎石
8、為主,裂縫中夾粉粘粒、砂粒礦物成分變化礦物成分變化:不同風(fēng)化帶、礦物組合特:不同風(fēng)化帶、礦物組合特點(diǎn)不同點(diǎn)不同劇風(fēng)化帶:除石英外,大部分礦物已經(jīng)變異,劇風(fēng)化帶:除石英外,大部分礦物已經(jīng)變異,形成穩(wěn)定的礦物,如粘土礦物形成穩(wěn)定的礦物,如粘土礦物弱、微風(fēng)化帶:礦物變異主要發(fā)生在塊石裂弱、微風(fēng)化帶:礦物變異主要發(fā)生在塊石裂縫周圍,形成薄膜縫周圍,形成薄膜水理性質(zhì)及物理力學(xué)性質(zhì)的變化水理性質(zhì)及物理力學(xué)性質(zhì)的變化由上至下:由上至下:孔隙性、壓縮性由大變小孔隙性、壓縮性由大變小吸水性由強(qiáng)吸水性由強(qiáng)弱弱波速由小波速由小大大強(qiáng)度由低強(qiáng)度由低高高全風(fēng)化帶:全風(fēng)化帶:疏松、半疏松碎、塊石占95%。縱波速度500-
9、2000m/s,滲透系數(shù) 0.1-2.6m/d,結(jié)構(gòu)松散,強(qiáng)度低。強(qiáng)風(fēng)化帶:強(qiáng)風(fēng)化帶:疏松、半疏松巖石夾半堅(jiān)硬巖石,疏松者占30-70%,縱波速度2000-3000m/s,滲透系數(shù) 0.1-4m/d,抗壓強(qiáng)度20MPa弱風(fēng)化:弱風(fēng)化:上部堅(jiān)硬塊石夾半疏松碎屑,碎屑含20%,30-70%結(jié)構(gòu)面發(fā)育碎屑等幾十公分。RQD50-90%,縱波速度3000-000m/s微風(fēng)化:微風(fēng)化:堅(jiān)硬巖石,沿裂面風(fēng)化,約1mm厚風(fēng)化皮,RQD 90-95%,縱波速度5000-6000m/s。分帶的方法分帶的方法工程的初勘階段:以定性分帶為主工程的詳勘階段:以定量分帶為主地質(zhì)分析法定性分析方法: 通過(guò)巖石顏色、破碎程度、礦物成分的變化指標(biāo)定量法防治措施 風(fēng)化厚度較小風(fēng)化厚度較小,施工條件簡(jiǎn)單時(shí),全部挖除。 風(fēng)化厚度較大風(fēng)化厚度較大,數(shù)十米以上時(shí),處理措施視具體條件而定。 一般工業(yè)民用建筑物,可選擇足夠強(qiáng)度的風(fēng)化層作地基,設(shè)置合理的基礎(chǔ)埋置深度重大工程,需挖除對(duì)工程構(gòu)成危
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