三大岩类与工程之间的关系.doc

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1、三大岩类与工程之间的关系一、基本性质1、沉积岩沉积岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型。它是由风化产物、火山物质、有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用，最后形成的岩石。不论那种方式形成的碎屑物质都要经历搬运过程，然后在合适的环境中沉积下来，经过漫长的压实作用，石化成坚硬的沉积岩。沉积岩依照沈积物颗粒的大小又分砾岩、砂岩、页岩、石灰岩.沉积岩的形成1.风化侵蚀：在河流上的大石头，经年累月被侵蚀风化，逐渐崩解成小的沙泥、碎屑。2.搬运：这些碎屑被水流从上游搬运到下游。3.堆积

2、：下游流速减缓，搬运力减小，岩石碎屑便沉积下来。4.压密：新的沉积物压在旧的沉积物上，时间久了，底下的沉积物被压得较紧实。5.胶结：地下水经过沉积物的孔隙，带来的矿物质填满孔隙，使岩石碎屑颗粒紧紧胶结在一起，形成沉积岩。6.露出：堆积在海底的沉积岩层在板块运动的推挤下拱出海面，露出地表。2、岩浆岩岩浆岩也叫火成岩，是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆，在侵入到地壳上部或者喷出到地表冷却固结并经过结晶作用而形成的岩石。因为它生成的条件与沉积岩差别很大，因此，它的特点也与沉积岩明显不同。岩浆岩又分安山岩、玄

3、武岩、花岗岩。由地底岩浆冷却凝固形成，由于岩浆成分和冷却凝固方式不同，便形成不同的火成岩。岩浆岩的形成:1.安山岩：岩浆藉由火山口喷发出地面，快速冷却形成的。2.玄武岩：岩浆经由缓和喷发漫流而出，逐渐冷凝形成的。3.花岗岩：岩浆并不喷出地面，而是在地底下慢慢冷却形成的。3、变质岩在地壳形成和发展过程中，早先形成的岩石，包括沉积岩、岩浆岩，由于后来地质环境和物理化学条件的变化，在固态情况下发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的变化，而形成一种新的岩石，这种岩石被称为变质岩。变质岩是大陆地壳中最主

4、要的岩石类型之一。变质岩又分：板岩、片岩、片麻岩、大理岩。变质岩的形成:1.为变质前的岩层：由于沉积或火山作用，堆积出一层层岩层。2.挤压岩层：在强大挤压和摩擦力之下，产生温度和压力，使得深埋在地底下的岩石发生变质作用。3.变质成新岩石：岩石里零散分布的矿物结晶会呈规矩排列，或生出新矿物来，而变成各种新的变质岩。二、工程力学性质1、岩石的不连续性岩石中普遍存在的结构面，无论是物质分异面还是物质不连续面，都会使结构面两侧附近的岩石物理力学性质现不连续变化。2、岩石的不均匀性不均匀性是指天然岩体的物理、力

5、学性质随空间位置不同而异的特性。分析现场岩体试验资。3、岩石的各向异性岩石各向异性是指天然岩体的物理力学性质随空间方位不同而异的特性，具体表现在它的强度及变形特性等各方面。在天然岩体条件下，使岩体具有各向异性的基本原因是由于岩石内普遍存在着层理、片理、夹层和定向裂隙（断层）系统所致。目前在实际工程中对于成层岩体往往考虑其平行于层理和垂直于层理方向的差异性。然而对于不具有层理的岩体，则把它视为各自同性体。4、完整岩块的工程分类以工程实用为目的的岩石(包括岩块和岩体)类型的划分叫做岩石的工程分类。它是岩石

6、力学研究的重要方面之一。在对岩石实行工程分类时，应当充分考虑工程的需要，用明确的概念和严谨的判断去区分岩石的级别，以便工程技术人员合理的选择工程布局及采用相适应的技术处理方法，关于完整岩块的工程分类，最初是根据岩石的单轴抗压强度进行的，这种分类将岩石划分为硬质岩、中等坚硬岩以及软岩三个类别，界限明确，使用方便，但是单一的抗压强度并不是以表述岩石的工程性质，况且对于某些岩石来说，强度并不是固定不变的。5、岩石的破坏特性a、脆性破坏大多数坚硬岩石在一定条件下都表现出脆性破坏的性质。也就是说，这些岩石在荷载

7、作用下没有显著觉察的变形就突然破坏。产生这种破坏的原因可能是岩石中裂隙发生和发展的结果。例如，地下洞室开挖后，由于洞室周围的应力显著增大，洞室岩可能产生许多裂隙，尤其是洞顶的张裂隙，这些都是脆性破坏b、延性破坏岩石在破坏之前变形很大，且没有明显的破坏荷载，表现出显著的塑性变形，流动或挤出，这种破坏称为延性或韧性破坏。塑性变形是岩石内结晶晶格结位的结果。在一些软弱岩石中这种破坏较为明显。有些洞室的底部岩石隆起，两侧围岩向洞内膨胀都属延性破坏的例子。坚硬岩石一般属于脆性破坏，但在两向或三向受力较大的情况下

8、，或者在高温的影响下，也可能延性破坏。c、弱面剪切破坏岩体中存在着许多软弱结构面，细微裂隙等弱面，在荷载作用下，弱面上的剪应力一旦超过弱面的抗剪强度时，岩体将弱面剪切破坏，致使岩体产生滑移，如节理岩体中的地下洞室顶部岩块崩塌，洞侧岩石的滑动，以及岩坡沿软弱面的失稳等，都属于弱面剪切破坏。6、岩石强度岩石的强度是指荷载作用下岩石的抵抗破坏的能力。为了研究岩石的强度特征，经常将岩石制备成试件在实验室进行试验，如岩石单轴抗压强度试验，抗拉强度试验，抗剪强度试验