爆破工程地质及岩土与构件材料的性质

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1、爆破工程地质及岩土与构件材料的性质1.1  爆破工程地质    1.1.1  基本概念地球的表层是由一层固体物质组成的硬壳，这层硬壳通常称为地壳。地壳的具体物质组成就是岩石（土）。    世界上的岩石种类很多，但任何一种岩石都有它的历史、成因和过程，其外表和内部特征亦有着自己固有的规律性。了解和掌握岩石类型、矿物成分、结构和构造等特征，不仅可以鉴定岩石类型，而且可以在工程爆破设计中利用岩石的特性取得预期爆破效果。    岩石是在一定地质条件作用下，由一种或几种矿物质组成的天然集合体。如花岗岩，它是由石英、长石、黑云母等矿物质组成的由岩浆作用形成的岩石。    岩石种类很多，按其成因可分为以下

2、三大类型：    岩浆岩：由熔融的岩浆在地壳内部或地表面冷凝结晶而形成的岩石。岩浆岩亦称火成岩。    沉积岩：由陆地或海洋中的沉积物（如卵石、砂、粘土等）经胶结硬化而形成的岩石。    变质岩：由原来的岩浆岩或沉积岩，经过变质作用而形成的岩石。    矿物质是由各种自然元素（如石墨—C、硫—S）或化合物（如石英—SiO2、方解石—CaCO3、白云石—MgCa(CO3)2等）在天然物理化学条件下形成的，它具有一定的化学成分和物理特性。地壳中已发现的矿物质约有3000余种，但能构成岩石主要成分的（称造岩矿物）仅仅约30～50种，而各类岩石中最常见的造岩矿物仅10余种。    岩石的结构是指岩石

3、中矿物的结晶程度、晶粒大小和形状等岩石内部结合的特征。岩石结构反映了岩石形成过程的条件和原因，它是鉴定岩石的重要标志之一。岩石的构造是指岩石中矿物的排列和相互配置的关系在外貌上的特征。它也反映了岩石形成过程的条件和原因，也是鉴定岩石的主要标志。    1.1.2  岩石的矿物成份、结构和构造特征22    1.1.2.1  岩浆岩    （1）、矿物成分    岩浆岩矿物成分非常复杂，但最主要有以下8种：浅色矿物有石英、正长石、斜长石、白云母等；深色矿物有黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等。    （2）、结构    按矿物的结晶程度及晶粒大小，可分为5类：显晶质结构—深成侵入岩特有的结构；隐晶

4、质结构—浅成侵入岩和喷出岩特有的结构；玻璃质结构—喷出岩所特有；斑状结构和似斑状结构—前者为喷出岩或部分浅成侵入岩的一种，后者为深成侵入岩的一种。    （3）、构造常见的岩浆岩构造有4种：①、块状构造，如花岗岩、闪长岩等侵入岩均为此种构造；②、气孔状构造，即岩石中具有气孔的构造，它是喷出岩所特有的构造，如玄武岩等；③、杏仁状构造，即岩石中原来的气孔又被后来生成的硅质或钙质充填，形状似杏仁，故称为杏仁状构造，它也是喷出岩所特有的，如玄武岩、辉绿岩等；      ④、流纹状构造，即岩石中片状或板状矿物及不同颜色的基质（矿物颗粒有大小之分，大者称斑晶，小者称基质）和气孔都大致互相平行，顺着岩浆流

5、动的方向排列，它是酸性岩浆所特有的构造，如流纹岩。主要岩浆的描述    ①、花岗岩：颜色多为肉红色、粉红色及淡灰色等，由石英、正长石、黑云母、角闪石等矿物组成，全为显晶质结构，块状构造，一般以岩基、岩株、岩脉等产出。花岗岩的抗压强度约为120～240MPa，普氏系数（见第三节）f=12～24。    ②、流纹岩：一般为淡红色，亦有白色、浅灰色，斑状结构，斑晶为石英，基质为隐晶质和玻璃质，流纹状结构，产状为岩流，属于酸性喷出岩。其抗压强度约为100～150MPa，f=10～15，易风化。    ③、正长岩及正长斑岩：一般为淡红色或淡黄色，多数不含石英，主要矿物成分为正长石、斜长石、黑云母、角闪

6、石，其它特征皆与花岗岩相同，自然界中它们很少有大规模的岩体，多呈岩脉产生。    ④22、粗面岩：一般为淡红色、浅褐黄色或浅灰色，斑状结构，斑晶为透长石或正长石，基质为隐晶质或玻璃质，产状多呈面积较大的岩流，因其表面很粗糙，故称粗面岩。    ⑤、闪长岩：灰色或深灰色，以斜长石、角闪石为主，并有辉石、黑云母等。含石英者称为石英闪长石，多为小型岩基及岩床。闪长岩抗压强度约为200～250MPa，f=20～25。    ⑥、安山岩及玢岩：安山岩是地壳上分布最广的喷出岩之一。有淡紫、浅绿、黑灰等色。斑状结构，斑晶主要为斜长石，有时为角闪石及辉石，基质为隐晶质。其构造有块状、多孔状、杏仁状等。安山岩

7、常为岩流产出。若在安山岩类岩石中见到绿泥石、绿帘石、绢云母和高岭土成分时，为次生变化成的玢岩或安山玢岩。该类岩石抗压强度可达180～250MPa，f=18～25。    ⑦、辉长岩：多为深色，主要成分为斜长石和辉石，少量黑云母及角闪石，显晶质等粒状结构，块状构造。多为岩盘和岩基产出。    ⑧、辉绿岩：多为暗紫、暗绿、灰绿等色。隐晶质结构或斑状结构，斑晶为细小的斜长石或角闪石，基质为隐晶质，而且还常含有方解石