巖石風化工程地質(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成分發(fā)生變化 可溶礦物溶解流失，耐風化礦物殘留下來，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：力學強度的降低 壓縮性變增大（由基巖粘土） 滲透性增強 次生礦物的抗水性降低、親水性增強，易崩解、膨脹、軟化。,風化結(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、災害防治、工程造價等方面都有重要意義?；A建基面處置、確定礦坑邊坡角、洞室圍巖支護、基坑開挖層支護、抗滑工程設置等都要考慮到風化問題。,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）：囊狀風化 層理面：差異風化崩塌等 節(jié)理、裂縫面：球形風化,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)：以物理風化為主 海拔低地區(qū)：化學風化速度較快 坡度 陡坡地段：風化速度較大，風化殼較薄 緩坡地段：風化速度較慢，風化殼較厚,其它因素,地殼運動 強烈上升期：風化速度快，風化殼厚度不大 穩(wěn)定期：風化徹底，風化殼厚度大 人類活動 人工開挖基坑、邊坡、隧洞、砍伐森林等,不同深度巖石與風化營力接觸時間和程度不同 礦物風化具有階段性 鉀長石絹云母水云母高嶺石 黑云母蛭石蒙脫石高嶺石,總之：在整個風化剖面上，風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，風化是逐漸過渡的。,風化巖的垂直分帶,一 分帶的意義及可能性,地基：選擇基礎埋深位置 邊坡：選擇穩(wěn)定的邊坡高度和坡度,分帶的原則,充分反映各風化帶巖石變化的客觀規(guī)律，反映各風化帶巖石所具有的不同特征； 分帶的標志應有代表性、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：全風化帶、強風化帶、弱風化帶、微風化帶,巖石風化殼分帶及各帶基本特征,分帶的標志,顏色 風化巖石在外觀上表現(xiàn)出顏色的差異 破碎程度：風化程度越深，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：不同風化帶、礦物組合特點不同 劇風化帶：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 吸水性由強弱 波速由小大 強度由低高,全風化帶：疏松、半疏松碎、塊石占95%?？v波速度500-2000m/s，滲透系數(shù) 0.1-2.6m/d，結(jié)構(gòu)松散，強度低。 強風化帶：疏松、半疏松巖石夾半堅硬巖石，疏松者占30-70%，縱波速度2000-3000m/s，滲透系數(shù) 0.1-4m/d，抗壓強度20MPa 弱風化：上部堅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 微風化：堅硬巖石，沿裂面風化，約1mm厚風化皮，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 指標定量法,防治措施,風化厚度較小，施工條件簡單時，全部挖除。 風化厚度較大，數(shù)十米以上時，處理措施視具體條件而定。 一般工業(yè)民用建筑物，可選擇足夠強度的風化層作地基，設置合理的基礎埋置深度重大工程，需挖除對工程構(gòu)成危險的風化巖石。 對于囊狀或夾層風化帶，可采用局部挖除或鋪蓋跨越。,預防方面,指導思想 通過人工措施，使風化營力與巖石隔離，使巖石免遭繼續(xù)風化，