巖體力學(xué)第二章 巖塊、結(jié)構(gòu)面及巖體的地質(zhì)特征課件.ppt

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1、第二章巖塊與巖體的地質(zhì)特征一、幾個基本概念二、巖塊的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)特征三、結(jié)構(gòu)面特征四、巖體的結(jié)構(gòu)特征1.巖石（Rock）礦物、巖屑的集合體。一、幾個基本概念2.結(jié)構(gòu)面（StructuralPlane）指地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有一定的延伸方向和長度，厚度相對較小的地質(zhì)界面或帶。分異面和不連續(xù)面4.巖體（Rockmass）是指地質(zhì)歷史過程中形成的，由巖塊和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)組成的，具有一定的結(jié)構(gòu)并賦存于一定的天然應(yīng)力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體。3.巖塊（Rockblock或Rock）指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。第二章巖塊與巖體的地質(zhì)特征思考題一1

2、、巖塊與巖體有哪些區(qū)別？2、試比較土與巖有那些異同點？主要區(qū)別：巖石礦物顆粒間具有牢固的連接，這也是巖石具有優(yōu)良工程地質(zhì)性質(zhì)的主要原因；土中有孔隙，巖石中還有裂隙一、巖塊的物質(zhì)組成第二章巖塊和巖體的地質(zhì)特征§2.2巖塊的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)特征巖塊力學(xué)性質(zhì)主要取決于組成巖塊的礦物成分及其相對含量。自然界中的造巖礦物：單　質(zhì)：石墨硫化物：方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦鹵化物：螢石氧化物及氫氧化物：赤鐵礦、錫石、石英含氧鹽：硅酸鹽、碳酸鹽等其中較多的為：第二章巖塊和巖體的地質(zhì)特征粘土礦物：層狀硅酸鹽類礦物，高嶺石、水云母、蒙脫石硅酸鹽類礦物:長石、輝石、角閃石、橄欖石、云母、粘土類礦物碳酸鹽類礦物：石

3、灰?guī)r、白云巖造巖礦物氧化物類礦物：石英最常見，地殼巖石主要造巖礦物構(gòu)成99%地殼巖石，其它礦物工程地質(zhì)意義不大二、巖塊的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征第二章巖塊和巖體的地質(zhì)特征巖塊的結(jié)構(gòu)是指巖石內(nèi)礦物顆粒的大小、形狀、排列方式及微結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況與粒間連結(jié)方式等反映在巖塊構(gòu)成上的特征。礦物顆粒間連接及微結(jié)構(gòu)面的發(fā)育特征對巖塊的力學(xué)性質(zhì)影響很大第二章巖塊和巖體的地質(zhì)特征二、巖塊的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征結(jié)晶連結(jié)是礦物顆粒通過結(jié)晶相互嵌合在一起，它是通過共用原子或離子使不同晶粒緊密接觸。結(jié)晶愈細(xì)密均勻，非晶質(zhì)成分愈少，巖塊強(qiáng)度愈高膠結(jié)連結(jié)是礦物顆粒通過膠結(jié)物連結(jié)在一起。硅質(zhì)膠結(jié)的巖塊強(qiáng)度最高；鐵質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)的次之；

4、泥質(zhì)膠結(jié)的巖塊強(qiáng)度最低，且抗水性差。巖石的粒間連結(jié)分結(jié)晶連結(jié)與膠結(jié)連結(jié)。第二章巖塊和巖體的地質(zhì)特征硅質(zhì)－膠結(jié)物的成分是SiO2，礦物為石英或蛋白石等，顏色淺，多為白色、灰白、灰黃等色。由硅質(zhì)膠結(jié)的巖石硬脆。鐵質(zhì)－膠結(jié)物成分為Fe2O3或FeO，礦物為赤鐵礦、褐鐵礦，常呈鐵銹或棕紅、黃褐、紫紅等色。性質(zhì)較軟，易風(fēng)化。鈣質(zhì)－膠結(jié)物的成分是Ca、Mg的碳酸鹽，礦物是方解石、白云石，呈灰白、青灰等色。鈣質(zhì)膠結(jié)的礦物較堅硬，加稀鹽酸起泡，并具可溶性。泥質(zhì)－膠結(jié)物的成分為粘土類礦物，高嶺石、蒙脫石等，呈土黃色，性質(zhì)松軟，不透水。二、巖塊的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征第二章巖塊和巖體的地質(zhì)特征膠結(jié)方式：是指膠結(jié)

5、物與碎屑顆粒之間的聯(lián)結(jié)方式，膠結(jié)方式主要有：基底式膠結(jié)－在巖石中膠結(jié)物的數(shù)量多，顆粒與顆粒之間互不接觸，顆粒散布在膠結(jié)物之中?？紫妒侥z結(jié)－當(dāng)膠結(jié)物不多時，碎屑顆粒相互接觸，膠結(jié)物充填在顆粒之間的孔隙中。接觸式膠結(jié)－膠結(jié)物不多，只在顆粒之間的接觸處才有，顆粒之間的孔隙仍是空洞。二、巖塊的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征第二章巖塊和巖體的地質(zhì)特征二、巖塊的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征微結(jié)構(gòu)面：存在于礦物顆粒內(nèi)部或顆粒間的軟弱面或缺陷。如晶格缺陷、粒間空隙、微裂隙、片理作用：削弱巖石強(qiáng)度，形成各向異性顆粒形狀強(qiáng)度：粒狀、柱狀>片狀>鱗片狀顆粒大小強(qiáng)度：粗粒<細(xì)粒第二章巖塊和巖體的地質(zhì)特征巖塊構(gòu)造：礦物集合體之間及其與其它

6、組分之間的排列組合方式。流線、層狀、片狀巖塊結(jié)構(gòu)構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)不同，各向異性、不連續(xù)性也不同巖體更顯著比較而言，可把巖塊近似視為均質(zhì)、各向同性的連續(xù)介質(zhì)三、巖塊的風(fēng)化程度巖石====>礦物組成和結(jié)構(gòu)改變==>巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)改變（強(qiáng)度降低、抗變形性能減弱、空隙率增大，滲透性加大）第二章巖塊、結(jié)構(gòu)面和巖體的地質(zhì)特征風(fēng)化巖塊的風(fēng)化程度可通過定性指標(biāo)和某些定量指標(biāo)來表述。定性指標(biāo)主要有：顏色、礦物蝕變程度、破碎程度及開挖錘擊技術(shù)特征等。定量指標(biāo)主要有風(fēng)化空隙率指標(biāo)和波速指標(biāo)等。風(fēng)化空隙率指標(biāo)(Iw)是快速浸水后風(fēng)化巖塊吸入水的質(zhì)量與干燥巖塊質(zhì)量之比。反映風(fēng)化巖塊孔隙率大小波速指標(biāo)縱波波速（

7、?cp）波速比風(fēng)化系數(shù)第二章巖塊、結(jié)構(gòu)面和巖體的地質(zhì)特征風(fēng)化系數(shù)第二章巖塊、結(jié)構(gòu)面和巖體的地質(zhì)特征波速比.結(jié)構(gòu)面（StructuralPlane）指地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有一定的延伸方向和長度，厚度相對較小的地質(zhì)界面或帶。包括物質(zhì)分異面和不連續(xù)面，如層面、不整合面、節(jié)理面、斷層、片理面等軟弱結(jié)構(gòu)面一、結(jié)構(gòu)面的成因類型(一)地質(zhì)成因類型§2.3結(jié)構(gòu)面特征(二)力學(xué)成因類型第二章巖塊、結(jié)構(gòu)面和巖體的地質(zhì)特征巖體結(jié)構(gòu)面的類型及其特征3.片麻理4