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岩石(体)工程地质特征


岩石(体)工程地质特征
岩石与岩体特征对比(P.26)
因素
物质组成
岩石特征
由结晶矿物,非晶质基质,胶结物质组合构成
岩体特征
由一种或几种岩块组合而成,是岩块的集合体,即 由结构面和结构体共同组成
结构
根据成分及矿物颗粒性质不同可分为结晶结构,碎 屑结构及生物化学和交替化学沉积的致密结构
根据结构面和结构体性质不同,大体分为整体结构, 块状结构,层状结构,碎屑结构及散体结构
2.当岩体完整程度为极破碎时,可不进行坚硬程度分类:
岩石(体)工程地质特征
岩石按坚硬程度定性分类(P.203)
坚硬程度等 级
硬 质 岩 坚硬岩
定性鉴定
锤击声清脆,有回弹,震手,难击 碎,基本无吸水反应
代表性岩石
未风化-微风化的花岗岩、闪长岩、辉绿 石、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英砾 岩、硅质石灰岩等
结构面类型与工程地质评级(P.28)
节理,断层, 结 层间错动, 构 羽状裂隙, 结 劈理 构 造 张节理较短 小,剪节理 延展较远, 压性断裂规 模巨大 张节理不平整, 呈据齿状:剪 节理较平直线, 具羽状裂隙: 压断层成带状 分布,往往含 断层泥,糜棱 岩 构造结构面是岩体受构造应力作用所产生 的破裂面,如霹理,节理,断层及层间错 动面等。此类结构面对边坡,地下工程、 公路隧道、港口水工建筑物安全和工程建 设产生严重威胁,甚至迫使工程重新选址
岩体结 构类型
岩石(体)工程地质特征
巨块状岩浆岩,变质岩, 巨厚层沉积岩 巨块状
岩体地 质类型
结构体 形状
结构面发育情况
岩土工程特征
整体性强度高,岩体稳定,在变 形特征上可视为均质弹性各向性 体
可能发生的岩土 工程问题
整体状结构
岩体按结构类型分类(P.206)
只具有少量贯穿性较好节理裂隙, 结构面间距0.7-1.5m,一般为2-3 组,有少量分离体
风化程度 未风化 鉴别特征
结构部分破坏, 沿节理面有次生 矿物,风化裂隙 发育,岩体被切 割成岩块,用镐 难挖,岩芯钻方 向可钻进 结构大部分破 坏,矿物成份 结构基本破坏, 显著变化,风 但尚可辩认, 化裂隙很发育, 有残余结构强 岩体破碎,用 度,可用镐挖, 干钻可钻进 镐可挖,干钻 不容易钻进
岩石(体)工程地质特征
完整程 度 完整
结构面发育程度
组数 1-2 1-2 2-3 2-3
岩体完整程度定性分类(P.204)
主要结构面的结合 程度 结合好或结合一般 结合差 结合好结合一般 结合好 结合好 结合一般 结合差 各种类型 结构面 主要结构 面的类型 裂隙,层 面 裂隙,层 面 相应结构 类型 整体状或巨大厚 度状结构 块状或厚层状结 构 块状结构 裂隙块状或中厚 层面状结构 镶嵌破裂结构 中、薄层状结构 裂隙块状结构
软 质 岩
极软岩
岩石(体)工程地质特征
岩石按软化程度分类(P.205)
软化系数 Kr≤0.75 Kr>0.75
岩石软化类别
软化岩石
不软化岩石
注:当岩石具有特色成分、特色结构或特殊性质时,应定为特殊性岩石, 如易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解性岩石、盐渍化岩石等。
岩石(体)工程地质特征
岩石按风化程度分类
层状结构
多韵律的薄层及厚层状 沉积岩,副变质岩
层状板状
层理,片理,节理裂隙,但以风 化裂隙为主,常有层间错动面
岩体接近均一的各向异性体,其 变形及强度特征受层面控制,可 视为弹塑性体,稳定性较差
可沿结构面滑塌,可产生塑 性变形
岩体结构类 型
岩体地质类型
结构体形状
结构面发育情况
岩土工程特征
可能发送的岩土工程问题
卸荷裂隙, 次 风化裂隙, 生 风化夹层, 结 泥化夹层 构 面
主要在地表 风化带内, 呈现不连续 分布,透镜 体状,延展 性差
一般为泥质物 卸荷裂隙因岩体表面部分被分被侵蚀卸载 质充填,水理 而形成,产状与临空面近于平行,具有张 性质差 性特征,发育深度一般在基岩面下10m范 围内,受断层影响的部位可更深,对边坡 及水土工建筑物危害很大:风化裂隙一般 限于地表风化带内,常沿原生结构面发育, 或新生风化裂隙,延伸短,连续性差,降 低岩体的强度与变形规模量:泥化夹层是 原生软弱夹层在构造及地下水的作用下形 成,它们的工程性质都比较差,均属软弱 结构面
岩石(体)工程地质特征
岩石按坚硬程度定量分类(P.203)
坚硬程度 坚硬岩 较硬岩 较软岩 软岩 极软岩
单轴饱和 抗压强度
fr >60
60≥fr >30
30≥fr >15
15≥fr >5
fr≤5
注:1.当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,可按式Rc=22.82I0.75s(50) 换 算,式中Rc为用点荷载试验换算的单轴饱和抗压强,Is(50)表示直径为 50mm标准试件的点荷载强度指数:
岩石(体)工程地质特征
岩体完整程度定量分类(P.204)
完整性指数 完整程度 Kv≤0.15 极破碎
0.15<Kv≤0. 35
破碎
0.35<Kv≤0. 55
较破碎
0.55<Kv≤0. 75
较完整
Kv>0.75 完整
注:岩土完整性指数(Kv)按式Kv=(Upm/Upr)2计算,式中Upm、Upr分 别为岩体和岩块的压缩波速度(m/s)
RQD/% 岩体分类
RQD≤25 极差
25<RQD≤50 差
50<RQD≤75 差较
75<RQD≤90 较好
RQD>90 好
注:岩石质量指标(RQD)指用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩 石在钻进,连续取芯,回次钻进所取岩芯中,长度大于10m的岩芯段长度和 与该回次进尺的比值,以百分数表示。
破碎状结构
构造影响严重的破碎岩 层 断层破裂带,强风化及 全风化带
破块状
层理及层间结构面较发育,结构 面间距0.25-0.50m,一般在3组以 上,有许多分离体 构造及风化裂隙密集,结构面错综 复杂,并多充填黏性土,形成无序 小块和破屑
完整性破坏较大,整体强度很低, 并受软弱结构面控制,多呈弹塑 性体,稳定性很差 完整性遭到极大破坏,稳定性极 差,岩土属性接近松散体介质
微风化
中等风化
强风华
全风化
残积土
野外鉴别
岩质新鲜, 偶见风化痕 迹
结构基本未变, 仅节理面有宣染 或略有变色,有 少量风化裂隙
组织结构全部 破坏,已风化 成土状,镐易 挖掘,干钻易 钻进,具可塑 性
风化程度 参数指标
波速 比Kv 风化 系数Kf
0.9-1.0 0.9-1.0
0.8-0.9 0.8-0.9
原 生 结 构 面
岩浆 结构面
侵入体与围 岩接触面、 冷凝节理面
接触面延伸 远,比较稳 定
变质 结构面
片理、片岩 软弱夹层
片理短小、 分布密:片 岩软弱夹层 延展较远
层面、软弱夹层 等结构面较为平 整;不整合面及 沉积间断面多由 碎屑泥质物构成, 沉积岩在形成过程中受沉积物来源的影响形成层 面,受构造运动的制约形成不整合面:岩浆岩受 且不平整 岩浆活动,冷凝结晶的影响以及对围岩的冲击和 变形过程中由于变质作用形成节理和纹理面:变 与围岩接触面可 质岩在形成过程中由于变质作用而形成在变质岩 具熔合及破坏两 内部的片理,片麻理面。不管是哪种结构面,在 种不同的特征, 形成后均成为后期遭受构造运动好风化作用的基 原生节理一般为 础界面。一般不造成大规模的岩体破坏,但有时 张裂面,较粗糙 与构造断裂结合,也可造成岩体的滑动:变质较 不平 浅沉积岩,如千枚岩等路埑边坡常见塌方:片岩 夹层有时对工程及地下洞室稳定也有影响。需要 注意的是,各种界面均将成为地下水运动的主要 通道,对边坡及水工建筑物,地基,地下工程产 结构面光滑平直, 生较大程度的影响 片理在岩层深部 闭合成隐蔽结构 面
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岩石(体)工程地质特征
结构面特征的描述(P.200)
结构面的特征包括: 1、结构吗的产状 2、结构面的连续性 3、结构面的密度 4、结构面的形态 5、结构面的张力度与结构面的填充胶结特征 6、结构面组数及其组合关系
岩石(体)工程地质特征
结构体及软弱夹层特征(P.29)
1、被结构面切割而成的岩石岩体,称为结构体。不同的结构面,切割从结构体 的规模不同。而且,结构体的形状极其复杂,其基本形状有柱状、板状、楔状、 锥形菱形等。此外,在强烈破碎的部位,还有片状,鳞片状,碎块状及破屑状 等。结构体形状岩体稳定性质评价中关系很大,形状不同,稳定程度不同。一 般来说,板状结构体比柱状和块状的差,而楔状的菱形及锥形的差,但还是需 要结合其产状及与工程作用力的关系作具体分析,详见4.2.3节“斜坡重力作用”中 崩塌与滑坡相关内容。 2、软弱夹层是岩体中具有一定厚度的软弱结构面或柔软带。软弱夹层由原生沉 积、火山碎屑、沉积变质、层间错动和断裂破碎、次生充填及水泥化形成。与 周围岩体相比,软弱夹层具有高压缩性和低强度的特征,在水工建筑及边坡中 研究的主要对象,对工程岩体稳定性具有重要决定意义。
1.微风化的坚硬岩 锤击声清脆,有轻微回弹,稍震手, 较硬岩 2.未风化-微风化的大理岩、板岩、石灰 较难击碎,有轻微吸水反应 岩、白云岩、钙质砂岩等 1、中等风化-强风化的坚硬岩或较硬岩: 锤击声不清脆,无回弹,较易击碎, 较软岩 2、未风化-微风化的凝灰岩,千枚岩、 浸水后指甲可刻出印痕 泥灰岩、砂质泥岩等 软岩 锤击声哑,无回弹,有凹痕,易击 碎,浸水后手可掰开 锤击声哑,无回弹,有较深凹痕, 手可捏成团 1、强风化的坚硬岩或较硬岩: 2、中等风化-强风化的较软岩: 3、未风化-微风化的页岩、泥岩,泥质 砂岩等 1、全风化的各种岩石 2、各种半成岩
以层面和原生构造节理为主,多 呈闭合型,结构面间距大于1.5m, 一般为1-2组,无危险结构面组成 的落石,掉块
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