地質與土質

1、班級：班級：學號：學號：姓名：姓名：巖石及其工程地質性質巖石及其工程地質性質巖石：巖石：巖石，是固態(tài)礦物或礦物的混合物，其中海面下的巖石稱為礁、暗礁及暗沙，由一種或多種礦物組成的，具有一定結構構造的集合體，也有少數包含有生物的遺骸或遺跡（即化石）。巖石有三態(tài)：固態(tài)、氣態(tài)（如天然氣）、液態(tài)（如石油），但主要是固態(tài)物質，是組成地殼的物質之一，是構成地球巖石圈的主要成分?；径x：巖石是天然產出的具穩(wěn)定外型的礦物或玻璃集合體，按照一定的方式結

2、合而成。是構成地殼和上地幔的物質基礎。按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質巖。其中巖漿巖是由高溫熔融的巖漿在地表或地下冷凝所形成的巖石，也稱火成巖或噴出巖。沉積巖是在地表條件下由風化作用、生物作用和火山作用的產物經水、空氣和冰川等外力的搬運、沉積和成巖固結而形成的巖石；變質巖是由先成的巖漿巖、沉積巖或變質巖，由于其所處地質環(huán)境的改變經變質作用而形成的巖石。地殼深處和上地幔的上部主要由火成巖和變質巖組成。從地表向下16公里范圍內火成巖和變質巖的

3、體積占95%。地殼表面以沉積巖為主，它們約占大陸面積的75%，洋底幾乎全部為沉積物所覆蓋。巖石學主要研究巖石的物質成分、結構、構造、分類命名、形成條件、分布規(guī)律、成因、成礦關系以及巖石的演化過程等。它屬地質科學中的重要的基礎學科。性質：巖石工程性質無怪乎就是物質成分（顆粒本身的性質）、結構（顆粒之間的聯結）、構造（成生環(huán)境及改造、建造）、現今賦存環(huán)境（應力、溫度、水）這幾個方面的因素。如果是巖體，則取決于結構面和巖塊兩個方面，在大多數情

4、況下，結構面起著控制性作用。工程地質力學的基本原理1）地質體有特定結構，即具有結構性工程地質力學的研究對象是工程建設涉及的上部地殼。它是由各級地質體組合構成的。應將地質體看作結構物，而且它是有特定結構的。工程地質力學研究的中心環(huán)節(jié)是抓住地質體的結構分析，認識工程地質力學作用的本質和規(guī)律?？梢哉f，工程地質力學就是地質問題的結構控制學說的發(fā)展。2）地質體結構由結構面和結構體組合構成上部地殼中各級地質體的結構，可以用結構面、結構體組合模式來描

5、述和分析。地質體中的各種斷裂和界面形成了結構面系統(tǒng)，而結構面組合圍限則形成結構體。結構面和結構體的有規(guī)律組合，規(guī)定著地質體的結構特性，決定著地質體的工程力學特性和工程地質條件。3）地質體結構是通過地質演化形成的，并具有應力歷史地質體結構是在一定的地質歷史過程中形成的，包括巖石建造、構造形變和次生改變）。在巖石建造階段中，沉積過程，巖漿活動和變質作用所形成的物質組成原生結構，在很大8）地質體結構分析是成功的工程力學分析的基礎應力分析、變形

6、分析及穩(wěn)定分析，是工程地質力學評價的中心環(huán)節(jié)，應建立在地質體結構分析的基礎上。在地質研究的基礎上得到地質模型，經過結構特性及邊界條件的分析，建立地質力學模型，并采用適當的數學或物理分析方法，解決問題。9）地質體和工程建筑物之間具有相互依存和相互作用關系地質體和工程建筑物的相互依存關系表現為工程地質力學作用。地質體對工程建筑物的影響，往往表現為地質體自身的失穩(wěn)運動對工程的威脅；而工程荷載作用下引起的地質體運動，同樣也影響工程建筑物的安全。

7、工程建筑物地質體結構的改變所導致的間接影響，有時有更大的危害，而事先不易覺察，常難于可靠地預測。10）工程地質力學研究的方向是地質學和力學的結合工程地質力學研究要求應用力學的基本理論工程地質研究中應用力學的基本理論、分析方法和測試方法。但是，地質研究方法仍然是基本的方法，包括地層、巖石、地質年代和構造分析、新構造、地貌分析等。在力學分析中，不連續(xù)介質力學的應用和發(fā)展是工程地質力學的特色，而數值分析途徑和電子計算機的應用使得工程地質力學問

8、題有可能得到實際解決。巖石的工程地質力學分析（一）巖石的工程地質力學分析（一）1）巖石組合是擁有各種各樣巖石的。從巖性上來看，有性質堅硬且脆的巖石，亦有軟弱半堅硬的巖石。在巖石組合中，每種巖石的組織結構也是不同的。有粗粒、細粒組合；薄層、厚層組合；塊狀、層狀組合。有時有夾層、透鏡體等等。2）巖體可由各種同一的，堅硬的巖石組合而成，巖石的組織結構也近似一致，這種巖體就可視為堅硬均質，各向同性的介質。巖體若由組織結構一致的軟弱柔韌的巖石組合

9、而成，這種巖體可視為軟弱均質，各向同性的介質。若巖體由堅硬及柔韌巖石以不同比例組合而成，組織結構也有很大差異時，這種巖體就應視為不均質的，各向異性的介質。3）地殼上各類巖石的形成環(huán)境及分布規(guī)律是很復雜的，在堅硬巖體中常常有軟弱夾層，在軟弱巖石中則往往有堅硬的巖石夾層。這些夾層在巖體穩(wěn)定分析時，確有著它特殊的重要意義。4）在巖體工程地質力學研究中，巖組是指巖石的工程地質組合而言。每一巖組都有其一定的巖石組合特征，并應具有相似的工程地質特性

10、，如塊狀石英砂巖巖組，泥質條帶灰?guī)r夾薄層頁巖巖組、中厚層大理巖巖組、云母石英片巖巖組等等。工程地質巖組的劃分必需以巖體工程地質力學的觀點為出發(fā)點。主要考慮巖石的成因類型和巖性巖相的變化以及巖石的成層條件及厚度變化。巖組劃分也必須在建造類型基礎上進行。巖石的工程地質力學分析（二）巖石的工程地質力學分析（二）1)碳酸巖建造大多為海相沉積，也有與碎屑巖共生的陸相淡水灰?guī)r。碳酸巖建造巖性均為碳酸鹽巖類巖石。巖石成分為石灰?guī)r、白云質灰?guī)r、泥質灰?guī)r