工程地質(ch6巖土體性質)

1、一、土的物理性質指標1、比重Gs、密度、重度d浮重度：地下水位以下土體受到水的浮力作用時的有效重度2、含水量、飽和度Sr3、孔隙比e、孔隙度n第六章 巖土體的工程性質 第一節(jié) 土的成因類型及其工程特征1二、土的工程分類（土的分類標準）一般土巨粒土和含巨粒土： 60mm顆粒含量 50%巨粒土混合巨粒土巨?；旌贤链至Ｍ粒?00.075mm顆粒質量50%礫類土：602mm顆粒質量50%砂類土：602mm顆粒質量50%細粒土：0.0750.005顆粒含量50%細粒土含粗粒的細粒土有機土漂石：200mm的巨粒50%卵石：60200mm的巨粒50%礫：細粒含量5%含細粒土礫：細粒含量5%15%細粒土質礫：

2、細粒含量15%50砂：細粒含量1.5m，無掉塊局部滑動、坍塌、巖爆塊狀結構塊狀少量貫穿性好的節(jié)理，間距0.71.5m，少量分離體局部滑動、坍塌、巖爆層狀結構層狀板狀透鏡體層理、節(jié)理、片理、常具層間錯動面坍塌、巖層彎張破壞，軟巖塑性變形碎裂狀結構碎塊狀斷層及其破碎帶、片理、層理、層間結構面較發(fā)育，間距0.250.5m，多分離體大規(guī)模巖體失穩(wěn)，地下水惡化散體狀結構碎屑狀顆粒狀斷層破碎帶交叉，裂隙密集，結構面組合復雜，多充填粘性土，形成大小不一的分離體大規(guī)模巖體失穩(wěn)，地下水惡化8二、軟弱夾層及泥化夾層軟弱夾層及泥化夾層是巖體結構面中性質較差，對巖體變形和穩(wěn)定性影響較大的結構面。軟弱夾層是指堅硬巖層之

3、間所夾的力學強度低、泥炭質含量高、遇水易軟化、厚度較薄、延伸較遠的軟弱巖層。軟弱夾層被泥化的部分為泥化夾層。泥化夾層一般發(fā)育在層間錯面及斷層面附近。是一種非常軟弱的結構面。實踐證明，軟弱夾層、泥化夾層是控制巖體穩(wěn)定極端重要的因素，國內外很多工程失事皆與此有關。 9泥化夾層的特征：軟弱夾層經過一系列地質作用變成塑泥的過程稱為泥化泥化的標志是其粘粒含量增加，天然含水量大于或等于塑限。泥化夾層具有濕度高、密度小、強度低、變形大等特點。10 泥化夾層的形成過程比較復雜，最常見的層間錯動泥化夾層的形成條件為：1物質基礎：泥化夾層的粘土礦物與母巖的礦物組成具有明顯的一致性。形成的物質基礎是粘土礦物含量較高

4、的軟弱夾層。如葛洲壩工程的泥化夾層以蒙脫石為主，小浪底的粘土礦物以伊利石為主。2構造作用：軟硬相間的地層組合，在構造應力作用下易產生層間錯動，錯動面上的巖石被輾磨成細?；蚍勰睿鏊a生泥化。因此層間錯動構造作用是泥化夾層形成的控制性條件。3地下水的作用：巖體內地下水的作用，使層間錯動帶內被輾磨錯碎的細粒物質進一步泥化形成泥化夾層。泥化夾層與其母巖軟夾層相比較，其主要特征是粘粒含量明顯增多，結構松散，密度變小，含水量接近或超過塑限，力學強度極為軟弱。為了比較合理的確定泥化夾層的抗剪指標，通常根據泥化夾層中碎屑物質含量對其進行結構分類。如全泥型、泥夾碎屑型、碎屑夾泥型等等，然后確定不同結構類型的

5、抗剪參數。再綜合確定滑動面上的參數指標。11三 巖體工程分級1、單指標分類法(1) 巖石質量指標（RQD）：采用外徑為75mm的雙層巖芯管金剛石鉆進，提取直徑為54mm的巖芯，剔除破碎巖芯，取長度大于10cm的巖芯的累計長度與鉆進回次進尺之百分比即為RQD值。分5級：(2)巖體彈性波速Vp（m/s)三峽壩址風化巖體聲波速度分帶全風化巖體 10002000強風化巖體 20003000弱風化巖體 30004000微風化巖體 40005000等級一二三四五巖體性質非常好好較好不好非常不好RQD(%)901007590507525500.9 0.750.9 0.450.75 0.20.45 0.22、

6、多指標分類法巖體基本質量指標（BQ，Rock mass basic quality)： BQ=90+3Rc+250KvBQ：巖體所固有的、影響工程巖體穩(wěn)定的最基本屬性，由巖石堅硬程度和巖體完整程度所決定。13BQ的分級因素及其確定方法（1） 分級因素巖石堅硬程度 以飽和單軸抗壓強度Rc表示。巖體完整程度 以巖體完整性指數Kv表示。Kv=(Vpm/Vpr)2巖石堅硬程度分級硬質巖軟質巖堅硬巖較堅硬巖較軟巖軟巖極軟巖Rc(MPa)60603030151555完整性完整較完整較破碎破碎極破碎Kv0.750.750.550.550.350.350.150.15Jv33101020203535Jv為巖體

7、體積節(jié)理數（條/m3），按巖組統(tǒng)計，面積2m5m，Si、Ca、Fe質膠結的不統(tǒng)計。14(2) BQ的確定方法 BQ=90+3Rc+250Kv限制條件：當c 90Kv+30時，c取90Kv+30當 Kv 0.04c+0.4時, Kv取0.04c+0.4(3) BQ的修正 BQBQ-100(k1+k2+k3)k1：考慮地下水影響的修正系數，取01.0;k2：考慮軟弱結構面產狀影響的修正系數，取00.6;k3：考慮地應力狀態(tài)影響的修正系數，取0.51.515(4) 巖體基本質量分級級別BQ550550451450351350251250定性特征堅硬巖，巖體完整堅硬巖，巖體較完整；較堅硬巖，巖體完整堅硬巖，巖體較破碎；較堅硬巖或軟硬互層，巖體較完整；較軟巖，巖體完整堅硬巖，巖體破碎；較堅硬巖，巖體較破碎破碎；較軟巖或軟硬互層，巖體較破碎破碎；軟巖，巖體較完整較完整較軟巖，巖體破碎；軟巖，巖體較破碎破碎；全部極軟巖和全部極破碎巖16第三節(jié) 巖體中的地應力1、初始地應力來源及組成地應力來源：成巖作用、放射性元素衰變、地殼運動等組成：自重應力： ；h 構造應力：具方向性地應力測試方法：鉆孔地應力解除法、水壓致裂法和聲發(fā)射法等 2、地應力分布的一般規(guī)律巖體中的初始應力場是三向不等的空間應力場垂直向應力往往大于巖體自重絕大多數地區(qū)地殼淺層水平應力大于垂直應力水平應力