岩体风化程度的判断.doc

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1、岩体风化程度的判别1.岩体风化的基本特征在各种风化营力作用下，岩石所发生的物理和化学变化过程称为岩石风化。其中影响岩石风化的风化营力主要是太阳热能、水溶液（地表、地下及空气中的水）、空气（氧气及二氧化碳等）及生物有机体等。同时按照风化营力的类型及引起岩石变化的方式，风化作用可以分为物理风化、化学风化和生物风化三种。与原岩相比，风化使岩石发生了一系列的变化，从工程地质的角度出发，这些变化主要有以下几点：岩体结构构造发生变化，即其完整性遭到削弱和破坏；岩石矿物成分和化学成分发生变化；岩石工程地质性质恶化

2、。风化后的岩石在工程建筑上的优良性质削弱了，不良性质则增加了，使工程地质条件大为恶化。2.岩石风化的判别岩石风化程度的划分及工程特性研究，对于大型水利水电工程、高层建筑、道路桥梁等工程建基面的选择以及地基基础设计施工方案的确定起着关键性作用，对评价围岩的稳定和边坡工程亦具有重要意义。影响岩石风化的因素有很多，其中最主要的有气候、岩性、地质构造、地形地貌和一些其他的因素。岩石的风化往往不是单因子作用的结果，而是由多种因素所共同控制的。目前，岩石风化程度划分多采用工程地质定性评价方法，从岩石颜色、次生矿

3、物的发生、节理裂隙发育情况、机械破碎程度、风化深度、以及岩石的物理、力学和水理性质变化等方面综合分析确定。关于岩石风化程度的定量评价，目前常采用的是对岩体工程地质性质比较敏感的一些物理力学性质指标，通过室内或现场测试岩石物理力学性质单项或综合指标进行风化程度分带。由于岩石类型的千差万别，影响岩石风化因素复杂，各种岩石风化速度和风化后形态的变化也各异。因此，很难建立岩石风化程度划分的统一、定量的标准。岩石风化程度划分应当采用定性描述和定量指标相结合的方法，两者互为印证以积累利用定量指标划分岩石风化程度

4、的经验。2.1岩石颜色风化程度不同的岩石，在外观上首先表现为颜色的差异。如有的原岩新鲜时为灰绿色，风化后，在风化壳剖面由上往下则变为：黄绿色、黄褐色、棕红色、红色，这是从整体看的。从局部或某一色彩来看，颜色的变化程度也有所不同，有的仅沿岩石的裂隙面发生变化，有的仅部分岩体发生变化，有的则全部岩体均发生变化。风化越厉害颜色越浅,随着风化作用的进行长石被风化,只剩下无色的石英,而花岗岩中的长石是肉红色的钾长石和红色的正长石。中风化和强风化花岗岩的颜色应该都是暗灰色的,微风化是红褐色。2.2次生矿物的发生

5、不同矿物的抗风化能力是不同的。岩石中那些不稳定的矿物总是首先风化变异，当风化作用持续进行时，稍稳定的、稳定的矿物才顺次开始发生风化，这时不稳定的矿物可能已经变得面目全非了。即使同一矿物在不同的风化阶段所形成的新矿物也不一样。此外，化学风化在不同时期其主要作用的化学反应是不同的。因此，在风化壳的不同部位，具有不同的矿物共生组合，根据具体条件下风化岩石中矿物的共生组合规律，可作为岩石风化程度的判别依据。天荒坪坝址区的流纹质品屑熔结凝灰岩中的主要品屑成份为钾长石，其含量在20％左右，粒径为0.1-0.5m

6、m。钾长石在风化过程中，逐渐分解为粘土类的次生矿物。在衡量长石的次生变化程度时，可采用次生蚀变率，它是指风化长石的体积百分含量。具体确定次生蚀变率时，首先估计标本薄片中风化长石的面积，其次估计风化长石的厚薄。由于长石风化后粘土中吸收了氧化铁的成份，所以长石表面的明暗程度、红褐色调的变化以及正交偏光镜下的光学特性就成了长石风化厚度的分析依据。2.3节理裂隙发育情况岩石在其形成过程中以及后期的地质作用下往往不可避免的会产生许多的节理和裂隙。一方面，这些节理裂隙作为岩体的软弱面容更易受到风化作用的影响，成

7、为风化作用的突破口以及风化最强烈的部位。另一方面，风化作用又会进一步的扩大发展这些岩体的节理和裂隙，又为更深入的风化创造条件。比如物理风化中的冰劈作用。风化裂隙是岩石风化程度的一个重要判别标志。这种微裂隙具有无方向性、不规则发育、延伸性差、多被氧化铁充填等特点。对强风化带岩样进行显微镜下观察，发现裂隙很发育，密集程度高，呈网状或树枝状，被红褐色氧化铁充填；在弱风化带，风化裂隙发育差，密集程度较低，局部充填氧化铁：在微风化带，这种裂隙偶尔可见，氧化铁只见点状浸染。风化作用形成的这种裂隙和构造断裂产生的

8、细微裂隙成因不同，且后者通常被次生石英及方解石充填。2.4机械破碎程度岩体的破碎程度反映了岩体的风化程度。随着岩石风化程度的加深，完整坚硬的岩体逐渐破碎成块石、碎石、砂粒、粉粘粒。同样的，通过岩体的机械破碎程度可以初步的判断出岩体的风化程度。在极地和沙漠地区,由于气候干冷,化学风化的作用不大,岩石易破碎为棱角状的碎屑.最典型的例子,是将矗立于干燥的埃及已35个世纪并保存完好的克列奥帕特拉花岗岩尖柱塔,搬移到空气污染严重的纽约城中心公园之后,仅过了75年就已面目全非。地