巖石風(fēng)化工程地質(zhì).ppt

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 可溶礦物溶解流失，耐風(fēng)化礦物殘留下來，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 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,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)化問題。,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,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,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：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)化是逐漸過渡的。,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； 分帶數(shù)目既不要過多，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,巖石風(fēng)化殼分帶及各帶基本特征,分帶的標(biāo)志,顏色 風(fēng)化巖石在外觀上表現(xiàn)出顏色的差異 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、碎石為主，裂縫中夾粉粘粒、砂粒,礦物成分變化：不同風(fēng)化帶、礦物組合特點(diǎn)不同 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 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,水理性質(zhì)及物理力學(xué)性質(zhì)的變化 由上至下： 孔隙性、壓縮性由大變小 吸水性由強(qiáng)弱 波速由小大 強(qiáng)度由低高,全風(fēng)化帶：疏松、半疏松碎、塊石占95%。縱波速度500-2000m/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：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：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：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,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，施工條件簡(jiǎn)單時(shí)，全部挖除。 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)成危險(xiǎn)的風(fēng)化巖石。 對(duì)于囊狀或夾層風(fēng)化帶，可采用局部挖除或鋪蓋跨越。,預(yù)防方面,指導(dǎo)思想 通過人工措施，使風(fēng)化營(yíng)力與巖石隔離，使巖石免遭繼續(xù)風(fēng)化，