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六、巖體的工程特性
(一)造巖礦物
礦物抵抗外力作用(如刻劃、壓入、研磨)的能力稱為硬度。
| 硬度等級 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 標準礦物 | 滑石 | 石膏 | 方解石 | 螢石 | 磷灰石 | 長石 | 石英 | 黃玉 | 剛玉 | 金剛石 |
(二)巖石的基本類型
1. 巖漿巖(火成巖)
2. 沉積巖
常見沉積巖結構類型有碎屑結構、泥質結構、結晶狀結構和生物結構。
可分為碎屑巖(如礫巖、砂巖、粉砂巖)、黏土巖(如泥巖、頁巖)、化學巖及生物化學巖(如石灰巖、白云巖、泥灰巖等)。
3. 變質巖
變質巖的結構主要有變余結構、變晶結構、碎裂結構。
常見變質巖有大理巖、石英巖等。
4. 巖石的工程地質評述
1)巖漿巖
巖漿巖的力學強度較高,可作為各類建筑物良好地基及天然建筑材料。但這類巖石抗風化能力較弱,易風化破碎形成風化層帶而影響巖石工程性能。
2)沉積巖
沉積巖具有成層分布規律,存在著各向異性特征,且層的厚度變化大,在水工建設中應注重其成層構造的研究。
碎屑巖工程地質性質一般較好,但其膠結物的成分和膠結類型影響顯著。
黏土巖和頁巖的性質相近,抗壓強度和抗剪強度低,浸水后易軟化和泥化。不適合作為大型水工建筑物的地基。
化學巖和生物化學巖抗水性弱,常表現出不同程度的可溶性。碳酸鹽類巖石具有中等強度,一般能滿足水工設計的要求,但其中存在著各種的喀斯特現象,如溶蝕裂隙、洞穴、地下暗河等,往往成為集中滲漏通道。石膏、巖鹽等化學巖,往往以夾層形式存在于其他沉積巖中,質軟,浸水易溶解,常導致地基和邊被失穩。影響水工建筑物安全的主要工程地質問題有滲漏、塌陷等。
3)變質巖
變質巖的工程地質與原巖密切相關,往往與原巖的性質相似或相近。軟化系數小子0.75 的巖石,被認為是強軟化巖石,其抗水、抗風化、抗凍性差。
(三)工程巖體分級
| 圍巖類型 | 圍巖穩定性評價 |
| Ⅰ | 穩定 |
| Ⅱ | 基本穩定 |
| Ⅲ | 局部穩定性差 |
| Ⅳ | 不穩定 |
| Ⅵ | 極不穩定 |
(四)地質構造褶皺的基本類型分為背斜和向斜。
背斜指巖層向上彎曲,兩側巖層相背傾斜,核心巖層時代較老,兩側依次變新并對稱分布。
向斜指巖層向下彎曲,兩側巖層相向傾斜,核心巖層時代較新兩側較老,也對稱分布。斷層是巖石受力發生斷裂,斷裂面兩側巖石存在明顯位移的斷裂構造。
根據斷層兩盤相對位移的情況,可分為正斷層、逆斷層、平推斷層。
逆斷層是上盤沿斷層面相對上升、下盤相對下降的斷層。一般是由于巖體受到水平方向強烈擠壓力的作用,使上盤沿斷面向上鋪動而成。斷層線的方向常和巖層走向或褶皺軸的方向近于一致,和壓應力作用的方向垂直。
(五)水文地質和自然地質作用
1. 地下水
根據埋藏條件,地下水分為包氣帶水、潛水、承壓水三大類。
根據含水層的空隙性質,地下水又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水三個亞類。
包氣帶水處于地表以下潛水位以上的包氣帶巖土層中。
潛水是埋藏在地表以下第一層較穩定的隔水層以上具有自由水面的重力水,其自由表面承受大氣壓力,受氣候條件影響,季節性變化明顯。
潛水的分布區與補給區是一致的。潛水自水位較高處向水位較低處滲流。
承壓水也稱自流水,是地表以下充滿兩個穩定隔水層之間的重力水。承壓水不受氣候的影響,報考較穩定,不易受污染。
2. 河流地質作用
河流的地質作用可分為侵蝕作用、搬運作用和沉積作用三種形式。
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