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《工程地质水文地质--第八章 岩石风化的工程地质研究.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第八章岩石风化的工程地质研究第一节概述第二节影响岩石风化的因素第三节风化壳的垂直分带第四节防治岩石风化的措施第一节概述一、定义风化：岩石在各种风化营力作用下，发生的物理和化学变化过程。风化壳：遭受风化的岩石圈表层。二、风化类型物理风化：由于温度变化、水的冻融、盐类结晶、植物根劈等力的作用下，引起岩石的机械破碎，而不伴随有化学成分和矿物成分明显变化的现象。化学风化：岩石在水、氧及有机体等作用下所发生的一系列化学变化过程，引起岩石结构构造、矿物成分和化学成分的变化。多发生于温暖潮湿的地方，风化深度可达百米以上。生物风化：既有物理风化特点，又具有化学风化特征。三、风化结果岩体结构
2、构造发生变化岩体完整性遭受破坏，裂隙性变大岩石的矿物成分和化学成分发生变化形成次生矿物：如绿泥石、绢云母、高岭石、蒙脱石等岩体的工程地质性质发生变化如：力学强度的降低压缩性变大（由基岩→粘土）渗透性增大总体上：恶化了岩体的工程地质性质第二节影响岩石风化的因素1、气候因素温度温差大、冷热变化频率快：物理风化温度高：化学风化降雨（湿度）降雨量大降雨量小2、岩性因素矿物成分：抗风化能力氧化物>硅酸盐>碳酸盐和硫化物最稳定的造岩矿物：石英岩浆岩：酸性岩（花岗岩）>中性岩（闪长岩、安山岩）>基性岩（玄武岩）>超基性岩（橄榄岩）变质岩：浅变质岩>中等变质岩>深变质岩沉积岩：抗风化能力>
3、岩浆岩、变质岩3、岩石因素化学成分活动性强的元素：K、Na等活动性弱的元素：Fe、Al、Si等同一种元素，所组成的化合物不同，岩石的抗风化能力也不同结构特点单一矿物组成的岩石抗风化能力较强：单矿岩>复矿岩矿物成分相同：等粒结构>不等粒结构单粒结构岩石抗风化能力较强Si质胶结>Ca质胶结>泥质胶结4、地质构造地质结构面：断层、层面、节理、沉积间断面、侵入岩与围岩接触面等断层带（裂隙密集带）：囊状风化层理面：差异风化—崩塌等节理、裂缝面：球形风化5、地形高度海拔高地区：以物理风化为主海拔低地区：化学风化速度较快坡度陡坡地段：风化速度较大，风化壳较薄缓坡地段：风化速度较慢，风化壳
4、较厚6、其它因素地壳运动强烈上升期：风化速度快，风化壳厚度不大稳定期：风化彻底，风化壳厚度大人类活动人工开挖基坑、边坡、隧洞、砍伐森林等第三节风化壳的垂直分带一、分带的意义地基：选择基础埋深位置边坡：选择稳定的边坡高度和坡度二、分带的可能性不同深度岩石与风化营力接触时间和程度不同矿物风化具有阶段性钾长石→绢云母→水云母→高岭石黑云母→蛭石→蒙脱石→高岭石总之：在整个风化剖面上，风化程度不同的岩石表现出不同的物理、矿物组合特征。从地表至深部新鲜基岩，风化是逐渐过渡的。三、分带的原则充分反应各风化带岩石变化的客观规律，反应各风化带岩石所具有的不同特征。分带的标志应有代表性、又明
5、确，便于掌握将定性与定量结合起来分带数目既不要过多，也不太少。三分法、四分法、五分法四分法：剧风化带、强风化带、弱风化带、微风化带四、分带的标志颜色风化岩石在外观上表现出颜色的差异破碎程度：风化程度越深，原岩破碎程度愈大从深部完整新鲜岩石至地表：岩块→块石→碎石→砂粒→粉粘粒总体上：上部以粉粘粒为主，夹砂粒、碎石下部以块石、碎石为主，裂缝中夹粉粘粒、砂粒矿物成分变化：不同风化带、矿物组合特点不同剧风化带：除石英外，大部分矿物已经变异，形成稳定的矿物，如粘土矿物弱、微风化带：矿物变异主要发生在块石裂缝周围，形成薄膜水理性质及物理力学性质的变化由上至下：孔隙性、压缩性由大变小吸
6、水性由强→弱波速由小→大强度由低→高工程的初勘阶段：以定性分带为主工程的详勘阶段：以定量分带为主地质分析法—定性分析方法通过岩石颜色、破碎程度、矿物成分的变化指标定量法波速比风化系数《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）风化程度野外特征波速比风化系数未风化岩质新鲜,偶见风化痕迹0.9~1.00.9~1.0微风化结构基本未变,仅节理面有渲染或略有变色,有少量风化裂隙0.8~0.90.8~0.9中等风化结构部分破坏,沿节理面有次生矿物,风化裂隙发育,岩体被切割成岩块,用镐难挖,岩芯钻方可钻进0.6~0.80.4~0.8强风化结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙很
7、发育,岩体破碎,用镐可挖,干钻不易钻进0.4~0.6<0.4全风化结构基本破坏,但尚可辨认,有残余结构强度,可用镐挖,干钻可钻进0.2~0.4残积土组织结构全部破坏,已风化成土状,锹镐易挖掘,干钻易钻进,具可塑性<0.2一、处理措施风化厚度较小，施工条件简单时，全部挖除风化厚度较大，数十米以上时，处理措施视具体条件而定一般工业民用建筑物，可选择足够强度的风化层作地基，设置合理的基础埋置深度重大工程，需挖除对工程构成危险的风化岩石对于囊状或夹层风化带，可采用局部挖除或铺盖跨越第四节防治岩石风化的措施二、预防措施指导思
