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这些岩土基本知识,不懂就搞不好旋挖啦!
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-06 09:03:53

这些岩土基本知识,不懂就搞不好旋挖啦!

根据岩石建造类型、结构面特征及其组成岩石的岩性和强度等特征,岩体分为岩浆岩、变质岩、碎屑岩、碳酸盐岩和特殊岩石等5个工程地质岩类。每个岩类再划分为若干岩组,共计18个岩组。根据土体的成因类型、物质组成及工程特征,土体划分为两类11个组。

岩体工程地质特征:

1、岩浆岩类

(1)坚硬—软弱块—层状基性喷出岩。火山熔岩为块状,较坚硬—坚硬,干抗压强度48.0—193.0兆帕,软化系数0.64—0.99,岩体稳定性较好;火山碎屑岩为似层状或层状,软弱—较坚硬,干抗压强度10.9—56.0兆帕,软化系数0.43—0.54,岩体稳定性差。力学强度的高低与岩石的节理裂隙发育和风化程度有关。中等风化玄武岩强度为微风化—新鲜的20—50%;火山碎屑岩易受风化,中等风化的锤击易碎。

(2)坚硬—较坚硬层状中—酸性喷出岩。岩石干抗压强度多大于108兆帕。流纹岩垂直和水平方向上的力学强度变化较大,在一定条件下可成为岩组中相对软弱的夹层。使岩体稳定性变差。

(3)坚硬块状侵入岩。岩石以中—粗粒或斑状结构为主,块状构造,新鲜者致密坚硬,裂隙不发育,力学强度普遍较高,尤其是新鲜花岗岩,抗压强度一般大于98兆帕。

2、变质岩类

(1)软硬相间薄—中厚层状变质砂页岩。岩层厚薄不等,软硬相间,岩石的完整性和抗风化能力差异很大,力学强度各向异性。片岩、千枚岩、板岩等软弱岩石,节理裂隙较发育,垂直干抗压强度12.0—113兆帕;石英岩、变质砂岩、硅质岩等硬质岩石,较坚硬—坚硬,垂直干抗压强度43.0—260兆帕,最高达338兆帕。风化岩石干抗压强仅40—90兆帕。

(2)坚硬块状混合岩类。岩石呈块状,完整性好,坚硬,干抗压强度59—196兆帕,强风化者为22兆帕。

(3)软弱碎裂状构造岩。岩石破碎,透水性强,压碎花岗岩垂直饱和抗压强度为73兆帕,部分小于20兆帕。

3、碎屑岩类

(1)软弱—较坚硬,中—厚层状红色砂泥岩。岩石呈不等厚互层状。力学强度因岩性不同而异。砂岩,砾岩等岩石较坚硬,干抗压强度多大于50兆帕,风化岩干抗压强度一般小于50兆帕。泥岩、粘土岩等垂直干抗压强度为11.8—17.0兆帕。

(2)软硬相间薄—中层状砂页岩。页岩常夹砂岩或与砂岩互层产出。砂岩干抗压强度为100—169兆帕,比片岩高几倍至十几倍,而砂岩强度又容易受风化影响,风化者为3.8—27兆帕,半风化者60—70.3兆帕

(3)坚硬—较坚硬中厚层状砂砾岩。岩石致密坚硬,抗水性和抗风化能力强,力学强度高,抗压强度多大于98兆帕。

(4)软硬相间层状碎屑岩夹碳酸盐岩。碳酸盐岩、石英砂岩、粉砂岩等抗压强度较高,页岩抗压强度低。但碳酸盐岩因岩溶发育,强度有所降低,尤其在断裂破碎带。

4、碳酸盐岩类

该岩类的工程地质特征主要与岩石的岩溶化程度有关

(1)坚硬—较坚硬中—厚层状强岩溶化碳酸盐岩。包括灰岩、白云质灰岩、白云岩,岩溶率8—35%,新鲜岩石抗压强度一般大于98兆帕。

(2)坚硬—较坚硬中—厚层状中等岩熔化碳酸盐岩。主要为灰岩、白云岩化灰岩、生物灰岩、白云岩等,沿断裂及褶皱轴一般发育有溶隙、溶洞、暗河等。岩溶率一般为1.2—3.3%,岩溶发育深度在100米心内。干抗强度69.5—107.7兆帕,饱和抗压强度51.0—75.5兆帕,干抗剪强度8.0—12.7兆帕。

(3)坚硬—较坚硬中—厚层状弱岩溶化碳酸盐岩。主要岩石为灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩、硅质灰岩、白云岩等,裂隙和岩溶发育程度差,灰岩抗压强度为60.7—66.1兆帕。

(4)软硬相间层状碳酸盐岩夹碎屑岩。主要岩石为灰岩、生物灰岩、白云岩、泥灰岩夹石英砂岩、页岩、炭质页岩等。岩石强度差异大,灰岩抗压强度可达123.2兆帕,而页岩抗压强度一般为11.5—22.8兆帕,且易软化和泥化。

5、特殊岩类

(1)软弱—较坚硬薄—中层状含煤、油页岩红色砂泥岩。新鲜褐煤易氧化成碎块状,抗压强度仅1.82兆帕,凝聚力202千帕;油页岩页理发育,抗压强度1.1—2.8兆帕,凝聚力48—292兆帕;砂砾岩、砂岩、泥岩的工程地质特征与软弱—较坚硬的红色砂泥岩组相当。

(2)软硬相间薄—中层状含煤砂页岩。岩石力学强度高低悬殊,各向异性明显。泥岩及页岩易软化,且裂隙发育,岩石较破碎,其边坡易崩塌变形。

(3)软硬相间层状含石膏、钙质红色砂泥岩。岩石易软化和溶浊,常形成溶洞、溶孔、溶沟等。粤北坪石、丹霞、梅塘、彭屋盆地的白垩系上统灰质砾岩岩溶较发育,往往成为不均质地基,对工程建筑不利。

(4)软弱—较坚硬层状珊瑚、贝壳碎屑岩。岩石胶结程度较差。除现代潮间带的贝壳砂岩局部强度略大之外,其余强度多较低。据生物碎屑岩的少量样品测试,干抗压强度为0.9—40.8兆帕,软化系数0.83—0.91。

土体工程地质特征:

1、沉积土类

(1)一般粘性土。土体一般很湿—饱和,软—可塑,部分流塑或硬塑。软—流塑者允许承载力一般小于100千帕,可塑或硬塑性土允许承载力一般120千帕。

(2)老粘性土。土体以硬塑状为主,中—低压缩性,含水层以上的老粘性土,允许承载力一般200千帕。但不同成因和不同时代的老粘性土彼此间的工程性能有的差别甚大。

(3)砂性土。土体具有透水性强、压密快和内摩擦角较大的特点。其力学强度影响因素较多,一般沉积时间早、埋深大的,强度高,反之则低。密实度以松散—中密者多,一般由浅至深从松散过渡为密实。当其处于地下水位之下和埋深小于15米时,可能因强震或机械震动而引起砂土液化。

(4)碎石土。碎石土主要分布于河流中、上游及支流谷地,沿海一带也有零星分布。多埋藏于其它土组之下,且常为底砾层。土体具孔隙大、透水性强、抗剪强度大的特点,呈稍密—密实状(裸露者以松散居多),力学强度高,一般可作良好的天然地基。

(5)特殊性土。特殊性土,主要为淤泥质土和泥炭土。淤泥质土天然含水量高,并大于液限,孔隙比大于1,亲水性强,透水性强,呈软塑—流塑状,高压缩性,允许承载力小于90千帕。原状土抗剪强度平均值为8.4—64千帕。泥炭土多呈牛粪状,松软而质轻,饱和或过饱和,具大孔隙率、软—流塑、高压缩、易触变、力学强度低和工程性能差等特点。轻型触探击数为1—17击,允许承载力小于100千帕。

此外,尚有硅藻土,其性质为松散质轻,高压缩性。干时吸水性强,易崩解,强度很低。

2、坡残积土类

(1)侵入岩坡残积土。土体为粘土、亚砂土等,普遍含较多的石英砂砾。天然状态下呈可塑一硬塑状,中等压缩性,压缩系数平均值0.3—0.46每兆帕,标贯击数平均8.0—21.5击。力学强度较高,且随深度的增加而增大,允许承载力大多达160千帕。

(2)喷出岩坡残积土。土体为粘土、亚粘土、亚砂土等,呈可塑—硬塑状。据梅县两个流纹斑岩残积土试验成果,液性指数小于零,压缩系数平均值为0.01每兆帕,压缩模量16.2兆帕;雷琼地区基性火山岩残积土孔隙比一般为0.966—2.548,压缩系数平均值为0.029—0.289每兆帕,地基允许承载力普遍达200千帕。

(3)碎屑岩坡残积土。主要为粘土、亚粘土,可塑—硬塑状,压缩系数平均值0.196—0.36每兆帕,标贯平均击数13.7—60击,力学强度较高。

(4)碳酸盐岩坡残积土。主要为粘土、砾质粘土、含砾亚粘土、亚砂土,统称为红粘土。土体突出的工程地质特征是具有一定的胀缩性,失水时体积剧烈收缩,失水愈严重,收缩量就愈大,但吸水膨胀性较弱,胀压力很低。天然状态下含水率、孔隙比、可塑性指标等较高,多呈坚硬—硬塑状。以中等压缩性为主,压缩系数平均值为0.008—0.048每兆帕。

(5)变质岩坡残积土。主要为粘土、粘土夹碎石、亚砂土等,强度一般较高,允许承载力多达250千帕。

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