工程地質(zhì)

影響巖石工程地質(zhì)性質(zhì)的因素

  1.礦物成分
 
  巖石是由礦物組成的,巖石的礦物成分對巖石的物理力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生直接的影響。
 
  例如,石英巖的抗壓強(qiáng)度比大理巖的要高得多,這是因?yàn)槭⒌膹?qiáng)度比方解石的強(qiáng)度高的緣故,由此可見,盡管巖類相同,結(jié)構(gòu)和構(gòu)造也相同,如果礦物成分不同,巖石的物理力學(xué)性質(zhì)會(huì)有明顯的差別。
 
  對巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行分析和評價(jià)時(shí),更應(yīng)該注意那些可能降低巖石強(qiáng)度的因素。
 
  例如,花崗巖中的黑云母含量過高,石灰?guī)r、砂巖中粘土類礦物的含量過高會(huì)直接降低巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
 
  2.結(jié)構(gòu)
 
  結(jié)晶聯(lián)結(jié)是由巖漿或溶液結(jié)晶或重結(jié)晶形成的。礦物的結(jié)晶顆粒靠直接接觸產(chǎn)生的力牢固地聯(lián)結(jié)在一起,結(jié)合力強(qiáng),空隙度小,比膠結(jié)聯(lián)結(jié)的巖石具有更高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
 
  聯(lián)結(jié)是礦物碎屑由膠結(jié)物聯(lián)結(jié)在一起的,膠結(jié)聯(lián)結(jié)的巖石,其強(qiáng)度和穩(wěn)定性主要取決于膠結(jié)物的成分和膠結(jié)的形式,同時(shí)也受碎屑成分的影響,變化很大。
 
  例如:粗?;◢弾r的抗壓強(qiáng)度一般在120~140Mpa之間,而細(xì)粒花崗巖則可達(dá)200~250Mpa。
 
  大理巖的抗壓強(qiáng)度一般在100~120MPa之間,而堅(jiān)固的石灰?guī)r則可達(dá)250MPa 。
 
  3.構(gòu)造
 
  構(gòu)造對巖石物理力學(xué)性質(zhì)的影響,主要是由礦物成分在巖石中分布的不均勻性和巖石結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性所決定的。
 
  某些巖石具有的片狀構(gòu)造、板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造以及流紋構(gòu)造等,巖石的這些構(gòu)造,使礦物成分在巖石中的分布極不均勻。一些強(qiáng)度低、易風(fēng)化的礦物,多沿一定方向富集,或成條帶狀分布,或形成局部聚集體,從而使巖石的物理力學(xué)性質(zhì)在局部發(fā)生很大變化。
 
  4.水
 
  實(shí)驗(yàn)證明,巖石飽水后強(qiáng)度降低。當(dāng)巖石受到水的作用時(shí),水就沿著巖石中可見和不可見的孔隙、裂隙侵入,浸濕巖石自由表面上的礦物顆粒,并繼續(xù)沿著礦物顆粒間的接觸面向深部侵入,削弱礦物顆粒間的聯(lián)結(jié),使巖石的強(qiáng)度受到影響。
 
  如石灰?guī)r和砂巖被水飽和后,其極限抗壓強(qiáng)度會(huì)降低25%~45%左右。
 
  5.風(fēng)化
 
  風(fēng)化作用過程能使巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和整體性遭到破壞,空隙度增大、容重減小,吸水性和透水性顯著增高,強(qiáng)度和穩(wěn)定性大為降低。隨著化學(xué)過程的加強(qiáng),則會(huì)使巖石中的某些礦物發(fā)生次生變化,從根本上改變巖石原有的工程地質(zhì)性質(zhì)。