当前位置:文档之家› 岩土体的工程性质详解

岩土体的工程性质详解

膨胀粘土层组 自由膨胀率大于20%的粘土层,液限常超过40%,主要矿物成分为 蒙脱石,这种土层对建井和地面建筑影响极大。
砂砾层组 包括砾石层和砂层,含水丰富、承裁力高、冻土力学性质好。冻结法施工 土层稳定。
流砂层组 包括部分细砂层、粉砂层和塑性指数小于3~5的亚砂土。当此类土中含有 较多的亲水粘土胶体颗粒时,在不大的水力坡度作用下即产生悬浮和流动,称为真 流砂层,在较大的水力坡度和水流速度时,冲动了细小颗粒而产生流动者称假流砂 层。
3 岩体与土体差别:
a. 结构形式 岩石--存在断层、节理、裂隙等结构面; 土一般是连续;
b. 连结形式 岩石--结晶连结、胶结连结--硬连结; 土--无连结、水连结或水胶连结等;
c. 力学性质 岩石比土具有强度高、不易变形及整体性和抗水性好,但 缺陷是存在断层、节理等构造面;
d. 地应力 岩体--有较高地应力; 土体--只有自重应力存在次生结构面 (见下表) (2)特征 a.结构面的产状 结构面的产状与最大主应力作用线方向之间 的关系控制着岩体的破坏机理,进而控制着岩体 的强度。
如上图: β-结构面与最大主应力的夹角
二、工程地质性质
1 土体: 不是各土层性质的叠加而是相互影响,主要
考虑薄弱环节
2 岩体: 结构起控制作用
第二节 工程地质岩组
岩土工程地质类型划分--联合国教科文组织 (UNESCO)和国际工程地质协会(IAEG) 1、划分: 工程地质单元 工程地质类型(ET)、岩石类型(LT)、岩 石综合体(LC)、工程地质岩组(LS) a. ET--精度高,物理状态和岩性均匀. b. LT--包含不同ET,其成分、结构和构造是 均匀的,但物理状态不均匀,存在一定范围. c. LC--一组发育在特定古地理和地质构造 条件下的成因相关的LT组成,空间分布均一,物理 状态不同. d. LS--在相似的古地理构造条件下形成,具 有共同的岩性性质和一般的均匀性.
(1)岩组划分。岩组是指岩石的工程地质组合,每一岩组 都有一定的岩石组合特征及相似的工程地质特征,其中最 重要的是力学性质相似和水理性质相似。岩组是反映岩体 性质的基本单元,在编绘工程地质图件时应当用岩组表示。 在煤田勘探阶段,将岩体划分为以下七个岩组:
石灰岩岩组 包括石灰岩、白云质灰岩、白云岩等碳酸盐
砂页岩岩组 一般是指那些砂岩和页岩互层产出的岩 体,其分层厚度小于20m,水稳性中等,其稳定性 介于砂岩岩组和泥岩岩组中间。
岩浆岩组 煤系中常见有岩浆岩的侵入,包括微晶闪 长岩、细晶岩、煌斑岩等,水稳性好,单抽抗压强度 往往大于80MPa,稳定性好。
构造破碎岩组 指构造变动强烈地段的岩体。例如断 层破碎带、扭曲紧闭的背斜和向斜轴部附近的岩体, 往往水稳性差,强度低,稳定性差。
淤泥层组 即淤泥状土层,含水量高(40%~91%),有机质多(5%~9%),透水 性差,具高压缩性,抗剪强度很低(4=2°~5°,c=0~0.02MPa)。
黄土层组 以粉粒为主,黄色,塑性指数8~14,含水量低(10%~25%),孔隙率高 (45%~55%);有些黄土具湿陷性,给工程建筑带来不利影响。
第二章岩土体的工程性质
第一节 岩土体的物质组成与性质
一、岩土体的物质组成
1 岩土体:是非均质、各向异性、厚度不等,具有 一定次序并含有一定结构的多层岩土层,且存在 于一定的地下水、温度及应力场环境中的地质体。
2 岩体与土体共性: a.都为矿物集合体; b.有固相、液相和气相组成的多相体系; c.相互转化:土---成岩作用---岩石; 岩石--风化作用---土;
人工堆积层组 指人工填土,力学性质较差,一般厚度很小。
划分层组一般是在土层结构比较复杂时才应用。通过把复杂的土层简化为几个层 组,可使人们对每个层段的宏观工程地质性质有个清晰、明确的了解。如果土层结 构简单,也可不划分层组。
第三节 岩体结构及其工程性质
一、基本概念 1 结构面:指发育于岩体中,具有一定方向和延伸 性,有一定厚度的各种地质界面,如断层、节理、 层理及不整合面等.由于这种界面中断了岩体的连 续性,故又称不连续面。
风化岩组 指强烈风化带的岩层,水稳性差,强度低, 稳定性差。
(2)层组划分。层组是指工程地质性质相近的松散土层的组合。松散土层的工程地质 性质,一般与其粒度组成和含水量有着密切关系,根据煤矿工程的特点,可将松散 土层划分为以下九个层组:
粘土层组 包括粘土、亚粘土、含砂粘土等,不具湿陷性,自由膨胀率小于20%。
类岩石,这类岩石水稳性极好,单轴抗压强度一般大于 60MPa,为地下工程中较理想的岩体。
砂岩岩组 包括砾岩和砂岩类岩石,水稳定性好,单轴抗 压强度大于30MPa,分层厚度多大于20m,是稳定性较好 的岩体。
泥岩岩组 包括泥岩、页岩,以及遇水泥化的砂岩粉 砂岩等,水稳性差,单轴抗压强度小于20MPa,是 稳定性很差的岩体。
2 结构体:结构面在空间的分布和组合可将岩体切 割成形状、大小不同的块体,称结构体.
3 岩体:通常把在地质历史过程中形成的,具有一 定的岩石成分和一定结构,并赋存于一定的地质环 境中(地应力、地下不、地温)的地质体。
4 岩体结构:结构面和结构体的排列与组合形成。 包括结构面和结构体两个要素。
二、岩体结构特征 1 结构面的特征及性质 (1)类型
2、目的: 研究对比和量化计算
3、原则: A)精度有高到低 B)必须以实际资料为前提
4、依据:
A)地层形成时代及顺序 B)岩石成因类型、岩性及岩相变化 C)岩石的物质组成及组织结构 D)成层条件及厚度变化 E)岩层的原生结构面标志 F)岩石的物理力学性质
岩土体类型及其工程地质性质 煤矿中任何建筑工程(包括 地表和地下)都脱离不开岩体和土体。对工程建筑物的稳定 性来说,岩体和土体的工程地质性质常常具有决定性作用。 任何工程建筑的工程地质条件,总少不了岩体和土体这个 基本因素,所以在煤矿工程地质工作中也总是从查明岩土 体类型和工程地质性质着手进行工作的。
相关主题