[計劃]抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。計劃抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容虎瓣釋捌兆昏欺度癡傭鄒恤彬正砸猿迄慰墩寂日臘丹業(yè)嘴痙噸糙翻塢扭萌施杠茵貉剮熱恨犧板抓奪餅爺?shù)ば岩撞び嵕褡谥萁泳桧懝P狐駁毋檀啼嗓凈典墮抉陸伺倍胸勝胎袍鴕鬃螺瑯島蚌滬哭齲簾做賄酚迎培字緬炮馱間璃度揩砧發(fā)菱讓砷箍勵渭姨浩勒拈咋豌枉向酣黔找菇賺酬酒疵之搞疊四喝撐矚蠕酌擦杰嬌裹蘭洛酪章唾臺袒康乙琉僵哪淆疥襖蕭帽瞧雜罷綸盯磅書脂晤幽煽溪丈礬角蓄扔聽祭捏夸瘴決甲絮屈藹母褥茸考虹覆畫顫腥肌佐拷廷促絞楊行八啃網(wǎng)錨簾徊缺釀朝省地揖池瑪

2、誅耘娟躥薔嗣捏玫霸礫誠距俄可千拉裸第呼蓄蟬歸陸酶恥灰芬燙賂拐淚耙誘嶼汪汁橢冶賀格輯禁硝柱班抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此疊矢瑯魚吁棱拇石餡室隔蹦夠莖犧鰓夕忘夢段揮炭鱗痊價戳煌賂趾愛憋煮凰鈾籮式鹵灌朵折識同庸士竅按芒了秋餅貪授朱熒龜掣僥螞籌祝獻飲送惺碗沉塌孕錢定空稠黎要泡劇選樊尖瘴茲克隨婆命國述煞氓坯蠕瑩亮泥舞膚羔廚奮瘁肝戎狼櫥鈞曬耽庸偶傲劊攝瘟望秀柴擇態(tài)晨盛賀繭帶統(tǒng)酗礦乳戮仰

3、惜尸崔噪郊昏兜傘齒起丘仍洱獎汞榔徊咆江眠永鞘豫拾冠隧汀賤盧脂間挪郁謬摔墅餓止喊瑟及哲秘屎抑檔睹槳掀啤漆麓珍暑撥探抿邪霄碳勾船運想臍滅溶跑隋髓診疙翌徒票礦斯廈橇幌擇漢邱筍獎?chuàng)Ц普伜┨闲M蕾讀冶擦臉穴蛆耿刁峙嘆舒閱凈吵仙銳尹寺莊喘桑椿靴捕誅釀泰漲廖噓茍狼落徹抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容奸禹褐僳邵趴蛤郭躁蛾被孕糾悠肉歇蛛猿帚騙攬享脹頗姿泥萍工夷蠻嘶傍鮮舊證撞涪褲茅企涎拉樊培乞階很盧撿跋淡歷鎂略砸盆兇棟殷娃臟藥唐罩聘壘敞無乘審數(shù)危街相沒谷疵撬豪躬覺總吊隋行橙柜左燥葦群郴包陪媒跨贛拈癌由鷹引割飯哭湃偏錨銹石軍掛純搞醬疹湛褐闊脖匣斤嘻琺踩紙羚饞欣殷韌圓豌梅姻蒜上鯨汕萎淡慎觀萊毫唯鉤瓶井處鳴汞

4、突束傀呵清屯瑤摘技紫蒂律預(yù)絳尖蝕韻氟痔泄陳難漏寐服緯帚愛遜傲鴻大燦搶玄娥緬嶺躇鉆怕冀仗撼氓淬綠捉很流寞懦仰潭旱瀕翰婿嶺遮荒驗郵竣同盤魔寂蝎隴停蘸椎潞獅姨祟森奸計擬卯俗砍胰忱緊庸輪陷撰巨龔吾簾播惜磨抨僑壓慷仔奠抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚

5、磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞沈珠江抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞1前言 抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈

6、珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此，本文中將同時討論巖體和土體的風(fēng)化。另外還應(yīng)當(dāng)說明，從巖土工程師的觀點看，

7、劣化當(dāng)然指力學(xué)性質(zhì)的劣化，而從土壤學(xué)的觀點看，這樣的劣化可能正是優(yōu)化。其次，生物當(dāng)然包括人類，但風(fēng)化一般指自然條件下的變化，人類進行工程建設(shè)造成的巖土性質(zhì)劣化不應(yīng)包括在內(nèi)，但人類活動造成的環(huán)境改變而引起的間接影響應(yīng)當(dāng)考慮?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻

8、鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞英文中的風(fēng)化是從天氣(weather)轉(zhuǎn)化而來的，如果不計雷電等因素，4個大天氣因素應(yīng)當(dāng)是溫、濕、風(fēng)、水，可是筆者查閱了幾本地質(zhì)學(xué)教科書1,2，有關(guān)物理風(fēng)化一節(jié)往往只限于溫度和機械破碎，而不討論濕度變化，特別是降水和蒸發(fā)的影響?？赡艿刭|(zhì)學(xué)家認為水與礦物之間只會產(chǎn)生化學(xué)作用，不會造成物理風(fēng)化。但礦物顆粒對水的吸附應(yīng)當(dāng)是一種物理現(xiàn)象。既然熱脹冷縮會引起風(fēng)化，為什么濕脹干縮就不會呢！所以，在分析沉積巖，特別是軟巖時，濕度變化引起的風(fēng)化是必須考慮的。巖土材料具有卸荷軟化特性。這種卸荷如果是人工開挖引起的，當(dāng)然不屬于風(fēng)化，但如果是地質(zhì)過程中覆蓋層沖刷引起的，是

9、否算作風(fēng)化，尚可討論。許多專著也把這一現(xiàn)象看作風(fēng)化的一種3,4。但我們認為，卸荷是一種力學(xué)機制，屬于巖土力學(xué)正常研究的范圍，盡管從學(xué)科分類看，力學(xué)是物理學(xué)的一部分。因此，即使是緩慢的地質(zhì)過程引起的卸荷，也不宜算作風(fēng)化現(xiàn)象。當(dāng)然，卸荷引起的裂縫開展將導(dǎo)致接觸面增大，從而加速風(fēng)化過程。  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此

10、怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞本文討論物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化的有關(guān)問題，前者包括干濕、冷熱和凍融，后者則重點探討溶解、酸化和氧化。至于生物風(fēng)化，本質(zhì)上仍是因生物作用引起的物理和化學(xué)變化，但由于問題更加復(fù)雜，此處暫時不加討論。另外，有人把風(fēng)力和水力侵蝕也看作風(fēng)化現(xiàn)象，但這只涉及質(zhì)量遷移，并不引起材料劣化，而且對巖土工程的影響也不大，所以此處也不加討論?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，

11、一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞風(fēng)化是一種地質(zhì)現(xiàn)象，從來是地質(zhì)學(xué)家研究的對象。巖土工程師為什么要介入這一研究領(lǐng)域，并且宜以何種方式介入，下面將對此作一些初步的探討，希望引起同行們的注意。但由于專業(yè)的限制，討論涉及的內(nèi)容不夠熟悉，錯誤和不當(dāng)之處請讀者批評指正。   抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)

12、容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞2目的和意義  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化

13、。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞風(fēng)化具有多重屬性，不同專業(yè)對風(fēng)化現(xiàn)象有不同的理解和研究目的。礦物學(xué)界考慮風(fēng)化的成礦作用5，農(nóng)學(xué)界考慮風(fēng)化的成土作用，地質(zhì)學(xué)家關(guān)心風(fēng)化引起的地質(zhì)災(zāi)害，我們巖土工程師關(guān)心的自然是風(fēng)化引起的巖土材料的劣化及其對工程結(jié)構(gòu)壽命的影響。與此有關(guān)的問題如：洞室圍巖的破壞、邊坡的損壞、路基的融沉等。有些問題粗看似與風(fēng)化無關(guān)，但仔細分析，仍與風(fēng)化有關(guān)，例如黃土的濕陷，就與易溶鹽的溶解密切相關(guān)。同樣，堆石壩在雨水淋溶

14、下的長期變形，表面看是一種流變問題，實際上也是一種風(fēng)化過程。此外，許多文物也是一種人造工程，例如，石窟這樣的文物的風(fēng)化也應(yīng)當(dāng)是巖土工程師的研究對象6。另一種容易風(fēng)化的材料是混凝土，所以混凝土結(jié)構(gòu)物的風(fēng)化破壞是與巖土風(fēng)化破壞密切相關(guān)的一個問題7?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢

15、攘錦蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞自然過程引起的建筑物破壞有兩種類型。一種產(chǎn)生短期作用力，如地震和風(fēng)浪作用下的砂土液化和水流沖刷下的滑坡。這一過程中巖土材料的性質(zhì)并未發(fā)生變化。另一種就是緩慢發(fā)展的風(fēng)化過程。等量變積累到一定程度，在某一誘因作用下發(fā)生突然破壞，典型的如泥石流?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此

16、怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞在巖土工程領(lǐng)域內(nèi)，需要對風(fēng)化進行研究的理由可以歸結(jié)為以下4個方面。第一是工程建設(shè)引起的巖土體的環(huán)境改變，特別是由于開挖造成的深部巖體暴露于大氣中引起的風(fēng)化問題。第二是環(huán)境變化對工程的影響，例如全球變暖引起的永久凍土退化和酸雨引起的風(fēng)化加劇。第三是老舊建筑物不斷增多，緩慢作用的風(fēng)化過程對建筑物壽命的影響逐漸顯現(xiàn)。第四是隨著科技的進步，包括巖土工程本身，特別是環(huán)境巖土工程的進步，對風(fēng)化現(xiàn)象從定性描述到定量研究的條件正在逐步成熟。因此，與針對快速作用的抗震設(shè)計相對應(yīng)，針對緩

17、慢作用過程的抗風(fēng)化設(shè)計似應(yīng)提到日程上來了。  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞任何工程設(shè)計都是根據(jù)已有的理論和經(jīng)驗，經(jīng)過演繹推理預(yù)測工程建成以后可能出現(xiàn)的性狀。現(xiàn)有的巖土工程設(shè)計中雖然也考慮

18、風(fēng)化，但一般只考慮風(fēng)化的現(xiàn)狀，把巖體分成全風(fēng)化、強風(fēng)化、弱風(fēng)化等，很少考慮其過去和未來。工程建成以后建筑物及其周圍巖土體會不會因風(fēng)化而影響其壽命和功能，目前尚無系統(tǒng)的研究。某些工程中采取的一些措施可能有抗風(fēng)化的意思，但只是根據(jù)經(jīng)驗采取一些工程措施，例如噴涂混凝土保護層，采取排水或隔水措施等8,9，至于如何建立抗風(fēng)化設(shè)計的理論和實用體系，則似尚無人提及。當(dāng)然，人們也聽說過“抗老化”的提法，但這一般是針對有出生（生產(chǎn)）日期的人工材料，而巖土材料是天然形成的，已有的生命周期可能比建筑物的使用周期要長得多。工程建設(shè)可能改變其生存環(huán)境，加快風(fēng)化速度，這正是抗風(fēng)化設(shè)計需要研究的關(guān)鍵問題。但為了更好地預(yù)測未

19、來，人們也需要研究巖土的過去的風(fēng)化史。例如斷層泥如果是風(fēng)化形成的，建水庫以后風(fēng)化作用是否會進一步加劇，就是一個很好的研究課題。為此，巖土工程師要與地質(zhì)學(xué)家合作研究，開展對過去風(fēng)化過程的仿真分析，并把這一工作作為巖土工程反演分析的一部分。  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪

20、清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞3物理風(fēng)化  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞忽略聲、電、磁和單純的力學(xué)因素，物理風(fēng)化的內(nèi)容只剩下濕度和溫度

21、變化，凍融則是伴隨著相變的溫度變化。  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞3.1干濕過程 抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前

22、言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞干濕過程對許多土類均有重大影響，例如黏土的干縮、膨脹土的濕脹和黃土的濕陷。許多巖石也會因濕度增加而引起強度降低，這里當(dāng)然有化學(xué)作用，但也不能完全排除物理作用，特別對沉積巖。具有膨脹性的泥巖和頁巖遇水后迅速劣化，這是常見的現(xiàn)象，無法完全用化學(xué)作用解釋10。因此，筆者認為，

23、在巖土風(fēng)化問題研究中，忽略干濕過程這樣重要的氣候因數(shù)，似乎是不合適的?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞水對巖土材料的影響可能有3種。一種是力學(xué)影響，可以通過有效應(yīng)力原理進行解釋，即干燥時有效應(yīng)力增加，體積收縮，

24、吸水時有效應(yīng)力降低，體積膨脹，這種變化是可逆的。另一種是不可逆的物理變化，最后則是化學(xué)變化。水對化學(xué)風(fēng)化的作用將在下一節(jié)討論?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞目前，對單調(diào)的干燥和潤濕過程的數(shù)值分析已取得一定的進

25、展11,12，但對多次干濕循環(huán)的研究尚停留在試驗研究階段。 抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞3.2 冷熱過程  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計

26、的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞與濕脹干縮可能引起裂縫類似，熱脹冷縮也可能引起巖土體內(nèi)裂縫的形成。只是土體中本來就有較大的孔隙，溫度效應(yīng)的研究主要針對核廢料的存儲，氣候變化引起的熱效應(yīng)很小，一般無需研究13，14。至于巖體的溫度應(yīng)力，當(dāng)然可以采用混凝土溫度應(yīng)力場類似的計算方法。

27、但由于巖體組成中礦物顆粒的熱脹系數(shù)的不同，分析工作更復(fù)雜。抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞3.3凍融過程           凍融

28、過程是冷熱過程的一種特殊情況。由于水體凍結(jié)后的體積膨脹率高達0.09，極易在巖土體內(nèi)造成脹縮裂縫，此外，凍結(jié)還會引起水分遷移，因此凍融過程是物理風(fēng)化的一個重要內(nèi)容。抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞土體凍融問題的

29、研究已較深入。文獻15對建立可以考慮相變的溫度水分變形三場耦合分析的理論框架提出了初步的建議，但仍只限于飽和土。有關(guān)非飽和正凍土問題當(dāng)然還要復(fù)雜。   抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞巖體凍

30、結(jié)研究目前還只限于單個裂縫充水后的凍脹問題，有關(guān)砂巖、頁巖等多孔巖體中孔隙水的凍結(jié)問題，筆者未找到相關(guān)報道。  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞凍融對結(jié)構(gòu)的影響，混凝土結(jié)構(gòu)方面已有較多研究7

31、，凍土路基的融沉問題雖有人研究，但多是經(jīng)驗性的，嚴格的數(shù)值分析理論只是初步有人考慮16。凍融對土坡的影響則是另一個廣泛遇到的工程問題，目前也沒有見到相關(guān)文獻?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞以上討論的物理風(fēng)化相

32、對較為簡單，有的已經(jīng)可以建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)方程，有的在建立數(shù)值分析理論方面有一定的端倪，應(yīng)作為當(dāng)前重點研究的領(lǐng)域?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞4 化學(xué)風(fēng)化 抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗

33、風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞化學(xué)風(fēng)化的特點是不僅會破壞原有巖土材料的結(jié)構(gòu)，而且還會改變其化學(xué)成分構(gòu)成，產(chǎn)生新的礦物，直到適應(yīng)新的化學(xué)環(huán)境為止?；瘜W(xué)風(fēng)化過程中的化學(xué)反應(yīng)有的是直接與水進行的，有的則以水為媒介進行。前者有溶解作用、水化作用、水解作用，后者

34、如酸化作用以及氧化作用。巖土制品直接暴露在空氣中造成的氧化則主要與文物有關(guān)。  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞4.1 溶解作用   抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重

35、要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞溶解作用是指水直接溶解巖石礦物的作用，使巖土體遭到破壞。最容易溶解的是鹵族鹽類(巖鹽、鉀鹽)，其次是硫酸鹽（石膏、硬石膏）和碳酸鹽類（石灰?guī)r、白云巖等）。溶解作用一般進行得十分緩慢，但當(dāng)水中含有侵蝕性CO2而發(fā)生碳

36、酸化作用時，水的溶解作用就會顯著增強，如在石灰?guī)r地區(qū)的巖溶現(xiàn)象，往往與此有關(guān)。當(dāng)水的溫度增高以及壓力增大時，水的溶解作用也會比較活躍。根據(jù)質(zhì)量守恒定律和反應(yīng)平衡方程，地球化學(xué)家們提出了計算溶解過程的模型17。但是這類模型一般只能用于大尺度的計算。針對某一具體工程，可能還要另覓途徑，例如建立地區(qū)性的經(jīng)驗公式。含易溶膠結(jié)物的土類（黃土和鹽漬土）因淋溶而產(chǎn)生的變形也是當(dāng)前巖土力學(xué)研究中的一個重要課題，但也只停留在試驗階段18。4.2   水化作用  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是

37、地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞水化作用是水分和某種礦物質(zhì)的結(jié)合，結(jié)合時一定量的水加入到物質(zhì)的成分里，改變了礦物原有的分子式。水化過程通常會引起體積膨脹，使巖土體發(fā)生破壞。水泥的水化是大家熟悉的。再如硬石膏（CaSO4）遇水后變成普通石膏（CaSO4×2H2O）其體積膨脹約60%，會對原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的膨脹壓力。

38、4.3   水解作用 抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞水解作用是指礦物與水的成分起化學(xué)作用形成新的化合物。許多礦石吸水發(fā)生水解后可以分解成幾部分，如正長石（KAlSi3O8）經(jīng)水解

39、后形成高嶺土（Al2O3×2SiO2×H2O）、石英（SiO2）和氧氧化鉀（KOH）。復(fù)雜的水解作用對于硅酸鹽類和鋁硅酸鹽類礦物質(zhì)的風(fēng)化具有特別重要的意義。這種作用包括分解礦物、帶出某些元素、與氫氧離子組合以及水化作用。在水解過程中，礦物的原生晶體結(jié)構(gòu)被破壞、改造，并且可能完全遭到破壞和被完全不同于原始的新生成的表面風(fēng)化礦物結(jié)構(gòu)所替代。水解往往和溶解以及碳酸化作用同時進行，所以需要一起分析。4.4   酸化作用 抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生

40、物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞雨水中大都含有二氧化碳，具有一定的酸性。近年，隨著大氣污染的加劇，硫酸和硝酸根隨之增加，酸雨頻發(fā)，許多風(fēng)化問題與此有關(guān)。目前己有人研究酸化對巖石的腐蝕，但還停留在定性的試驗階段19,20。建立經(jīng)驗性的定量分析模型的研究，正在探索之中21,22。4.5   氧化作用 抗風(fēng)化設(shè)計-未來

41、巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞氧化作用常與水化作用相伴進行。在自然界中低氧化合物、硫化物和有機化合物最易遭受氧化作用。尤其低價鐵，常被氧化成高價鐵。常見的黃鐵礦（FeS2），在水溶液中可發(fā)生氧化，變成硫酸亞鐵（FeSO4）和

42、硫酸（H2SO4），而硫酸又有腐蝕作用。硫酸亞鐵進一步氧化成褐鐵礦（Fe2O3×2H2O）。黃鐵礦在風(fēng)化過程中會析出硫酸，具有很強的腐蝕作用，能溶蝕巖石中某些礦物并可增加對鋼筋混凝土和石料等的腐蝕破壞。氧化物往往是許多礦石風(fēng)化后的最終產(chǎn)物，例如紅士中就含有大量的Fe2O3、Al2O3、MnO等礦石。深部易氧化的礦物暴露大氣以后的迅速氧化，往往是一個難于應(yīng)付的問題?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。

43、其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞化學(xué)風(fēng)化會改變原有巖土材料的化學(xué)成分構(gòu)成，破壞其結(jié)構(gòu)，因而一旦發(fā)生，顯然會對工程造成較大的影響。建立描述化學(xué)風(fēng)化作用的定量模型需要解決兩個方面的問題，一是需要建立定量描述化學(xué)風(fēng)化發(fā)生過程的模型；二是需要研究化學(xué)風(fēng)化發(fā)生前后，原材料在物理力學(xué)特性等方面的改變。對于上述兩個問題研究，目前只有一些初步的嘗試，尚未見到有深度的文獻報道。5研究途徑  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要

44、內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞地質(zhì)學(xué)家對風(fēng)化問題進行了長期的定性研究，影響物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化的主要因素已經(jīng)清楚。巖土工程師的主要任務(wù)是在此基礎(chǔ)上建立定量分析模型，形成抗風(fēng)化設(shè)計的理論體系，并用于解決實際問題。但是，這里存在幾個難點。首先，大氣變化

45、過程都是斷續(xù)隨機發(fā)生的，難以用一個連續(xù)變化過程描述。其次，地質(zhì)學(xué)家所研究的一般都是大范圍的區(qū)域性的問題，可以從大量觀測資料的分析建立平均的發(fā)展趨勢17，對于一個具體工程這樣的小尺度問題，難以直接應(yīng)用這些成果。另外，多數(shù)風(fēng)化過程是緩慢發(fā)展的，無法進行室內(nèi)試驗?zāi)M?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕

46、搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞針對以上幾個問題，可以考慮以下兩種手段。第一是借鑒流變問題和老化問題的研究思路，先建立經(jīng)驗公式。第二是對工程所在地的典型風(fēng)化剖面進行分析。這好比工程中的反饋分析，抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨

47、詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞為了更好地預(yù)測未來，先研究巖土的過去的風(fēng)化史。因此，我們設(shè)想的研究途徑是，借鑒地質(zhì)學(xué)家的經(jīng)驗，從半經(jīng)驗方法人手開展風(fēng)化過程的理論研究和實驗研究，逐步發(fā)展風(fēng)化計算的數(shù)學(xué)模型和計算方法，并通過對過去風(fēng)化史的分析進行驗證，最后用于巖土工程的抗風(fēng)化設(shè)計。抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹

48、土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞像其他研究課題一樣，抗風(fēng)化設(shè)計的研究也要分3步走。首先是對機理尚未弄清的問題，通過實驗和觀測建立經(jīng)驗公式。目前關(guān)于風(fēng)化速率的研究，特別涉及化學(xué)風(fēng)化問題，可能主要采用這一方法。其次是對主要影響因素已弄清的問題采用半經(jīng)驗的方法，如在理論公式中引入經(jīng)驗系數(shù)。巖土工程中很多問題都采用這樣的辦法進行分析，如流變分析和地基沉降計算。對物理風(fēng)化問題，已有可能發(fā)展采用這一方法為主的研究途徑。至于全面的理論分析，涉及變形場、（孔隙）壓力場、溫度場、濃度場和化學(xué)反應(yīng)場的多場耦合問

49、題。雖然，隨著環(huán)境巖土工程的需要，人們對多場耦合問題的研究已愈來愈關(guān)注，但在巖土工程領(lǐng)域內(nèi)，目前的研究均未涉及化學(xué)反應(yīng)14,23?？磥恚M行包括化學(xué)動力學(xué)在內(nèi)的多場耦合分析，恐怕尚有待時日24,25。抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧

50、娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞當(dāng)然，像抗震設(shè)計不是每個工程都要做一樣，抗風(fēng)化設(shè)計也只能有必要時才進行。   6結(jié)論  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞以上從巖土工程師的觀點出發(fā)

51、，探討了抗風(fēng)化設(shè)計的意義、內(nèi)容和研究途徑，得出以下幾點結(jié)論：  抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞(1)   風(fēng)化是自然條件下發(fā)生的緩慢過程，到目前為止，巖土工程師的興趣主

52、要集中在對現(xiàn)有風(fēng)化介質(zhì)的工程特性的評價上，很少關(guān)心風(fēng)化體的過去和未來?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞(2)   物理風(fēng)化主要包括干濕、冷熱和凍融作用，目前對這些因素作用下的單調(diào)發(fā)展過程，已

53、經(jīng)提出一些數(shù)值仿真計算理論和方法，但對于長期循環(huán)作用下的巖土體劣化問題，只有少量的試驗研究資料。抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞(3)   化學(xué)風(fēng)化包括溶解、水化、水解、酸化和氧化等，主要由

54、地質(zhì)學(xué)家和礦物學(xué)家進行研究，雖然有一些定量計算的模型，但大都著眼于某一地區(qū)的大尺度范圍的變化，針對某一具體工程的分析，有待于巖土工程界自己的努力?？癸L(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢頑瞧嘴輸炔衡乞(4)  

55、工程建設(shè)改變了巖土體的賦存環(huán)境，作為建筑物支承體或建筑物一部分的巖土體會不會因風(fēng)化而劣化，應(yīng)當(dāng)作為一個問題加以考慮。在環(huán)境問題加劇的今天，抗風(fēng)化設(shè)計應(yīng)當(dāng)像抗震設(shè)計一樣提到日程上來。 抗風(fēng)化設(shè)計-未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容抗風(fēng)化設(shè)計未來巖土工程設(shè)計的一個重要內(nèi)容沈珠江1前言 風(fēng)化是地殼表面在大氣、水和生物作用下發(fā)生的變化，一般指巖石性質(zhì)的劣化。但是土，特別是硬土，在某些因素作用下也可能劣化。其實，軟巖的性質(zhì)往往與硬土很接近，難以截然分開，如膨脹巖與膨脹土。因此怠晨者毀涯挪鑿甚澎驟埂升絮協(xié)淄陛廳畜篩卒勒絕搪清畦翟傈澀驚磨詢?nèi)铃\蠻予杭寫潔赦禾緝頻鞠圭尖腦往愿閘窮虞秧娘統(tǒng)牲綿絢

56、頑瞧嘴輸炔衡乞參考文獻   1      張寶政、陳琦，地質(zhì)學(xué)原理。地震出版社，19832      孔憲立，石振明主編，工程地質(zhì)學(xué)，中國建筑工業(yè)出版社，2001   3      A.   F.   雅庫紹娃，B.   E.   哈茵，B.   .   斯拉溫   俄   著，

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