巖土的物理性質(zhì)-巖石的工程分類（工程巖土課件）

第七講巖石的工程分類學(xué)習(xí)內(nèi)容一巖石工程性質(zhì)的影響因素二巖石的工程分類、分級(jí)

一、影響巖石工程性質(zhì)的因素1.內(nèi)因組成巖石的礦物：組成巖石的礦物硬度大則巖石的強(qiáng)度高，巖石的相對(duì)密度大則強(qiáng)度大。巖石的結(jié)構(gòu)：一般巖漿巖、沉積巖中的礦物間為結(jié)晶聯(lián)結(jié)，結(jié)合力強(qiáng)工程性質(zhì)較好。而沉積巖中碎屑巖膠結(jié)連結(jié)，其強(qiáng)度主要取決于碎屑成分，膠結(jié)物的成分及膠結(jié)類型等。巖石的構(gòu)造：巖石中礦物成分分布不均勻，常使一些強(qiáng)度低、易風(fēng)化的礦物定向富集，影響巖石的強(qiáng)度變化。

一、影響巖石工程性質(zhì)的因素2.外因（1）巖石的風(fēng)化風(fēng)化作用使巖體原生裂隙大，并增加新的風(fēng)化裂隙，改變了巖石的物理、水理性質(zhì)，導(dǎo)致巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性大為降低。巖石風(fēng)化發(fā)生于地殼表層，當(dāng)成巖環(huán)境與地表環(huán)境差異愈大時(shí)，巖石的抗風(fēng)化能力愈弱。整石帶塊石帶碎石帶粉碎帶地殼表層的巖石經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化作用后,殘留原地的松散堆積物,稱為殘積物。覆蓋在地殼表面的風(fēng)化基巖上，具有一定厚度的風(fēng)化巖石層稱為風(fēng)化殼,它是原巖在一定的地質(zhì)歷史時(shí)期各種因素綜合作用的產(chǎn)物。巖石的風(fēng)化是由表及里的,地表部分受風(fēng)化作用的影響最顯著,由地表往下風(fēng)化作用的影響逐漸減弱以至消失。風(fēng)化巖層風(fēng)化分帶基本特性顏色礦物成分結(jié)構(gòu)、構(gòu)造破碎程度力學(xué)性質(zhì)其它特征劇風(fēng)化帶原巖完全變色，常呈黃褐、棕紅等色除石英外，其余把部分礦物風(fēng)化為次生礦物結(jié)構(gòu)、構(gòu)造完全破壞，僅外觀保持原巖的狀態(tài)，礦物晶粒間市區(qū)膠結(jié)連結(jié)呈土狀，用手可折斷、捏碎強(qiáng)度很低，抗壓強(qiáng)度僅為新鮮巖石的1/4錘擊聲啞，鐵鎬可挖動(dòng)強(qiáng)風(fēng)化帶大部分變色，巖塊中心較新鮮礦物大部分風(fēng)化為次生礦物結(jié)構(gòu)、構(gòu)造大部分破壞巖石呈干砌石狀，巖塊上裂紋密布，疏松易碎強(qiáng)度較低，抗壓強(qiáng)度低于新鮮巖石的1/3錘擊聲啞，鐵鎬開挖，偶爾需爆破弱風(fēng)化帶巖體表面及裂隙面大部分變色，斷口顏色仍較新鮮沿裂隙面礦物變質(zhì)明顯，有次生礦物出現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)造大部分完好巖體一般完好，原生結(jié)構(gòu)構(gòu)造清晰，風(fēng)化裂隙發(fā)育強(qiáng)度較原巖低，抗壓強(qiáng)度僅為1/3-2/3錘擊發(fā)聲不夠清脆，需爆破微風(fēng)化帶僅沿裂隙面顏色略有改變僅沿裂隙面有礦物輕微變質(zhì)，并有鐵銹結(jié)構(gòu)構(gòu)造未變巖體完整性好，風(fēng)化裂隙少見與新鮮巖石相差無(wú)幾，不易區(qū)別錘擊發(fā)聲清脆，需爆破開挖巖石的礦物組成不同，由其化學(xué)活潑性所決定的抗風(fēng)化能力亦不相同。巖漿巖抗風(fēng)化能力由大至小的順序是:酸性巖(花崗巖>中性巖(閃長(zhǎng)巖/安山巖)>基性巖(玄武巖)>超基性巖(橄欖巖)；變質(zhì)巖抗風(fēng)化能力由大到小的順序是:淺變質(zhì)巖>中等變質(zhì)巖>深變質(zhì)巖；一般說(shuō)沉積巖的抗風(fēng)化能力比巖漿巖及變質(zhì)巖高,粘土礦物,鈣-鎂碳酸鹽類巖石易遭水化,水解及淋濾作用的影響。實(shí)踐證明,沉積巖中的泥巖/頁(yè)巖風(fēng)化速度很快。

（2)水的影響：巖石浸水飽和后其強(qiáng)度會(huì)降低，這是巖石軟化性的表現(xiàn)。軟化因數(shù)反映了巖石工程性質(zhì)的好壞。所以，水的因素也是影響巖石工程性質(zhì)的重要因素。二、巖石的工程分類、分級(jí)巖石按強(qiáng)度分類硬質(zhì)巖石極限抗壓強(qiáng)度大于30MP如花崗巖、閃長(zhǎng)巖、玄武巖、石英砂巖、石灰?guī)r、大理巖、石英巖軟質(zhì)巖石極限抗壓強(qiáng)度5-30MP如鈣質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖、千枚巖、片巖極軟巖石極限抗壓強(qiáng)度小于5MP如粘土巖、泥質(zhì)頁(yè)巖、泥灰?guī)r在工程上，根據(jù)巖石飽和單軸極限抗壓強(qiáng)度分為三類：巖石按工程分級(jí)軟石各種松軟巖石、鹽巖、膠結(jié)不緊的礫巖、泥質(zhì)頁(yè)巖、砂巖、泥灰?guī)r、節(jié)理較多的石灰?guī)r次堅(jiān)石硅質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)砂巖、白云巖、石灰?guī)r、堅(jiān)實(shí)的泥灰?guī)r、軟玄武巖、片麻巖、正長(zhǎng)巖、花崗巖堅(jiān)石硬玄武巖，堅(jiān)實(shí)的石灰?guī)r、大理巖、石英巖、閃長(zhǎng)巖、