地质-工程地质基础

《地质-工程地质基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

授课提要教学科目：第二章工程地质基础教学目的：了解与坑探施工相关的地质基础知识。教学内容：一、岩石分类二、岩石基本性质三、地质构造四、岩石分级教学重点：岩石分级 第一节岩石分类什么叫矿物？什么叫岩石？岩石分为哪三大类？ 一、岩石的主要物理性质1．密度ρ密度指岩土的颗粒质量与所占体积之比。2．容重г容重指包括孔隙和水分在内的岩土总重力与总体积之比。第二节岩石的基本性质 一、岩石的主要物理性质3．孔隙率孔隙率指岩土中孔隙体积(气相、液相所占体积)与岩土的总体积之比。4．岩石的风化程度岩石风化程度指岩石在地质内营力和外营力的作用下发生破坏疏松的程度。 一、岩石的主要物理性质5．岩石波阻抗岩石波阻抗指岩石中纵波波速(C)与岩石密度(ρ)的乘积。它表征岩石对纵波传播的阻尼作用。6．安息角颗粒间缺乏凝聚力的松散性岩石，堆放时能保持其外形，由于颗粒的自重和颗粒之间磨擦力的作用而不坍塌，此时其斜面与水平面所夹之角，称为岩石的自然安息角。 一、岩石的主要物理性质7．松散性整体岩石被破碎后，自然堆积的体积比整体岩石的体积大，这种特性称为岩石松散性（又称碎胀性）。松散状态的岩石体积与原岩体积之比，称为岩石松散系数。 二、岩石的主要力学特性(一)岩石的变形特征1．弹性：岩石受力后发生变形，当外力解除后恢复原状的性能。2．塑性：当岩石所受外力解除后，岩石没能恢复原状而留有一定残余变形的性能。3．脆性：岩石在外力作用下，不经显著的残余变形就发生破坏的性能。 二、岩石的主要力学特性(二)岩石的强度特征1、抗压强度2、抗剪强度3、抗拉强度4、抗弯强度岩石具有较高的抗压强度，较小的抗拉、抗弯和抗剪强度。一般抗拉强度比抗压强度小90％～98％，抗剪强度比抗压强度小87％--92％。 二、岩石的主要力学特性（三）岩石的硬度硬度是指岩石抵抗其他刚体压入的阻力。 三、岩石性质与岩石矿物成分、结构及构造的关系（一）岩石性质与组成矿物的关系一般而言，岩块中含硬度大的粒状和柱状矿物如石英、长石、角闪石、辉石和橄榄石等愈多，岩块的强度就愈高；含硬度小的片状矿物如云母、绿泥石、滑石、蒙脱石及高岭石等愈多，岩块的强度就愈低。 三、岩石性质与岩石矿物成分、结构及构造的关系（二）岩石性质与岩石结构的关系岩石的结构是指岩石中矿物颗粒的结晶状态、结晶程度、晶粒大小、形状及其彼此的组合方式等特征。（三）岩石性质与岩石构造的关系岩石的构造是指岩石中矿物的排列充填方式或矿物集合体与矿物其他组分之间的排列充填方式或矿物集合体与岩石其他组分之间的排列充填方式所反映出来的外表形态。 第三节地质构造Partthree 一、概述地质构造的概念是指地质历史时期的各种内外动力作用在地壳上所留下构造形迹。与我们工程施工关系比较密切的构造类型主要有岩层及层理、褶皱、节理和裂隙、断层。 一、概述结构面的产状及要素表示岩体结构面在空间的位置状态叫做岩体结构面的产状，通常用走向、倾向、倾角三个要素来表示，称为产状三要素。走向--倾斜岩层层面与水平面交线的方向。倾向--岩层层面上与走向线垂直的向下倾斜线在水平面上的投影线所指的方向。倾角--岩层倾斜的角度。产状要素的表示方法 二、岩体结构面类型（一）岩层及层理岩层是由同一岩性组成的有两个平行的界面所限制的层状岩体。层理是二组互相平行岩层的层间分界面。 二、岩体结构面类型（二）褶皱褶皱也叫褶曲，是指岩层的某一个弯曲。褶曲的形态基本上可分为两种，即背斜和向斜。a-直立褶曲；b-倾斜褶曲；c-倒转褶曲；d-平卧褶曲 二、岩体结构面类型（三）节理、裂隙裂缝两侧的岩体没有沿裂面发生明显的位移或仅有微小位移的称为节理。 二、岩体结构面类型（四）断层岩体发生断裂且两侧岩石沿断裂面发生较大移动的构造叫做断层。31-断层面；2-断层线；3-上盘；4-下盘 二、岩体结构面类型（五）片理、劈理片理是指岩石可顺片状矿物揭开的性质，其延伸不长。劈理则是一些平行排列的密集的裂隙面。 二、岩体结构面类型（六）不同岩层的接触面不同岩层的接触面包括沉积岩不同岩层的接触关系和火成岩与围岩的接触关系。 坑道位置与岩层产状关系图 坑道沿褶曲轴通过图 坑道横穿褶曲轴时岩层压力分布情况图 第四节岩石分级Partfour 岩石分级的概念为了有计划的安排生产，合理制定定额和正确选择设备工具及施工方法，将岩石科学地划分等级，以衡量生产的难易程度，称为岩石分级。常用的分级方法※按岩石坚固性分级法（普氏分级法）＃按松散程度及可钻性分级法（地质部岩石分级法）其它分级方法:如煤炭部门围岩分级方法\中科院可爆性分级方法 煤炭部门分级方法 中科院可爆性分级法 作业1、简述岩石性质与岩石矿物成分、结构及构造的关系。2、与坑探施工关系密切的岩体结构面类型主要有哪些？3、我部常用的岩石分级方法主要有哪两种？