岩石的物理性质及工程分类.doc

第1 章岩石的物理性质及工程分类学****指导: 为了正确掌握岩土体的变形和破坏规律, 对岩土体的稳定性做出合乎实际的分析和评价,首先需要对岩土体的物理性质、水理性质及工程分类等有清晰的认识。本章的学****任务就是要大家掌握这方面的内容。重点: 要求掌握岩土的物理性质指标的含义; 对密度、比重及含水率三个实测指标要理解, 对各指标的计算方法及指标之间的换算要搞清楚;掌握无粘性土及粘性土的状态指标及应用;理解土的三相组成; 了解岩土的工程分类。 岩土体的特性岩土体是地壳的物质组成。岩体是地壳表层圈层, 经建造和改造而形成的具一定组分和结构的地质体。 岩(石)体的特性岩石是由矿物的组成的,按成因岩石可划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。成因类型不一样,差别也很大,因此,工程性质极为多样。 1 )岩浆岩的性质岩浆岩具有较高的力学强度, 可作为各种建筑物良好的地基及天然建筑石料。但各类岩石的工程性质差异很大,如: 深成岩具结晶联结, 晶粒粗大均匀, 孔隙率小、裂隙较不发育, 岩块大、整体稳定性好, 但值得注意的是这类岩石往往由多种矿物结晶组成, 抗风化能力较差, 特别是含铁镁质较多的基性岩,则更易风化破碎,故应注意对其风化程度和深度的调查研究。浅成岩中细晶质和隐晶质结构的岩石透水性小、抗风化性能较深成岩强, 但斑状结构岩石的透水性和力学强度变化较大, 特别是脉岩类, 岩体小, 且穿插于不同的岩石中, 易蚀变风化, 使强度降低、透水性增大。喷出岩常具有气孔构造、流纹构造和原生裂隙,透水性较大。此外,喷出岩多呈岩流状产出,岩体厚度小,岩相变化大,对地基的均一性和整体稳定性影响较大。 2 )沉积岩的性质碎屑岩的工程地质性质一般较好, 但其胶结物的成分和胶结类型影响显著, 如硅质基底式胶结的岩石比泥质接触式胶结的岩石强度高、孔隙率小、透水性低等。此外, 碎屑的成分、粒度、级配对工程性质也有一定的影响,如石英质的砂岩和砾岩比长石质的砂岩为好。粘土岩和页岩的性质相近, 抗压强度和抗剪强度低, 受力后变形量大, 浸水后易软化和泥化。若含蒙脱石成分, 还具有较大的膨胀性。这两种岩石对水工建筑物地基和建筑场地边坡的稳定都极为不利, 但其透水性小,可作为隔水层和防渗层。化学岩和生物化学岩抗水性弱,常具不同程度的可溶性。硅质成分化学岩的强度较高,但性脆易裂, 整体性差。碳酸盐类岩石如石灰岩、白云岩等具中等强度, 一般能满足水工设计要求, 但存在于其中的各种不同形态的喀斯特, 往往成为集中渗漏的通道。易溶的石膏、岩盐等化学岩, 往往以夹层或透镜体存在于其他沉积岩中,质软,浸水易溶解,常常导致地基和边坡的失稳。上述各类沉积岩都具有成层分布的规律, 存在各向异性特征, 因此, 在水工建设中尚需特别重视对其成层构造的研究。 3 )变质岩的性质变质岩的工程性质与原岩密切相关, 往往与原岩的性质相似或相近。一般情况下, 由于原岩矿物成分在高温高压下重结晶的结果, 岩石的力学强度较变质前相对增高。但是, 如果在变质过程中形成某些变质矿物, 如滑石、绿泥石、绢云母等, 则其力学强度( 特别是抗剪强度) 会相对降低, 抗风化能力变差。动力变质作用形成的变质岩( 包括碎裂岩、断层角砾岩、糜棱岩等) 的力学强度和抗水性均甚差。变质岩的片理构造( 包括板状、千枚状、片状及片麻状构造) 会使岩石具有各