第四章土的形成及其工程地质特征要点解析.ppt

岩石风化的勘查评价与防治 风化作用的工程意义 岩石受风化后，改变了物理化学性质，其变化的情况随着风化程度的轻重而不同。 岩石的裂隙度、孔隙度、透水性、胀缩性、可塑性等都随风化程度加深而增加； 岩石的抗压和抗剪强度等都随风化程度加深而降低； 风化壳成分的不均匀性、产状和厚度的不规则性都随风化程度加深而增大。 导致地基承载力降低，沉降或不均匀沉降增大，边坡的稳定性降低。 四、岩石风化的勘查与评价 查明风化程度，确定风化层的工程性质，以便考虑建筑物的结构和施工的方法。 查明风化厚度和分布，以便选择最适宜的建筑地点，合理确定风化层的清基和刷方的土石方量、确定加固处理的有效措施。 查明风化速度和引起风化的主要因素，对那些直接影响工程质量和风化速度快的岩层，必须制定预防风化的正确措施。 对风化层的划分，特别是粘土的含量和成分进行必要的分析。 岩石风化的防治 ：挖除、抹面、胶结、排水 五、残积物（eluvium；residual deposit ）的性质 残积物与母岩的关系密切。 一般保存在不易受到外力剥蚀的比较平坦的地形部位，而且常常被后期的其它成因类型的沉积物所覆盖。 残积物的堆积形态、厚度、规模变化较大。 残积物不具层理，碎屑颗粒为棱角状（ 砾岩风化残积物除外），无分选性。残积物的发育具有明显的地带性。 洪积物： 成因：短期内大量地表水流搬运、堆积作用 地貌：洪积扇 特点 具有一定程度的分选和磨圆 常具较明显的层理以及夹层、透镜体 厚度从扇顶向外逐渐变薄。 工程特性 洪积扇的上部和下部是良好的天然地基，中部一般较差 第三节 河流地质作用及冲积物 一、河流的侵蚀作用 河谷：长期侵蚀，形成长度远大于宽度的凹地。 河谷：谷底（河谷底部平坦的部分）+谷坡（高出谷底的两侧斜坡） 谷底：河床（经常有流水的部分）+河漫滩（洪水期淹没，枯水期露出） 河漫滩 河床 阶地 谷底 ■下蚀作用（底蚀）bottom erosion ——流水对河底岩石的侵蚀（磨、冲刷、溶）结果使河床降低。 下蚀的结果使河流向源头方向加长的作用又称向源侵蚀（溯源侵蚀）(up stream erosion) ，并使得下游河床趋于平缓，上游变陡 凹岸：泥沙带走，逐步下沉形成侵蚀深潭，向外侧后退。 凸岸：淤积，形成浅滩。逐步向河床推进。 凹 凸 离心力 凹岸 凸岸 ■侧蚀作用 * 重点内容 风化作用，岩石风化程度的划分 残积物、坡积物、洪积物 河流地质作用，冲积物 第一节 风化作用及残积物 研究风化作用的意义 风化作用改变了岩石的成分，破坏，强度降低 很多不良地质均在风化的基础上逐渐形成 正确评价岩石的风化程度，评价建筑条件 一、风化作用的类型 岩石风化 （rock weathering）矿物和岩石在地表条件下发生的机械碎裂和化学分解过程。 主要的风化营力：太阳热能、大气降水、地下水、水蒸气、冰，以及二氧化碳、氧和动植物有机体等。 贵州地质奇观 天然巨石惊现“中国共产党” 这一象形图案由钙质海绵为主的化石无序排列浑然天成 1 物理风化 physical weathering 指地表岩石因温度变化和空隙中水的冻融以及盐类的结晶而产生的机械崩解过程。使岩石从比较完整固结状态变为松散破碎状态，使岩石的空隙度和表面积增大。 温差风化 过程：温度变化----表里不协调的膨胀作用----长期进行---- 削弱表面与内部的联接----表层剥落。 冻融风化 充填在岩石裂隙中得水分结冰是岩石的破坏作用，冰冻风化 冰劈作用的实质是冻融交替 2. 化学风化(chemical weatbering) 在大气、水和水中化学物质的作用下，使岩石的化学成分和矿物种类发生变化的作用。 主要方式：溶解、水化、水解；氧化、碳酸化等 （1）溶解作用(dissolution) 水直接溶解岩石中的矿物的作用。 溶解的难易程度：卤盐类----硫酸盐类----碳酸盐类 岩盐，钾盐 石膏，硬石膏 灰岩，白云岩 石盐一般指岩盐。都是由盐水在封闭的盆地中蒸发而形成盐矿床，被称为卤化物矿物。常在石盐之下找到石膏和硬石膏。石盐互层还有其他沉淀矿物，方解石和钾盐以及砂子和粘土 。 石膏是单斜晶系矿物，主要化学成分是硫酸钙（CaSO4）。石膏矿在各地质时代均有产出，以早白垩纪和第三纪沉积型石膏矿为最重要。 白云岩，一种沉积碳酸盐岩。主要由白云石组成，常混入石英、长石、方解石和粘土矿物。呈灰白色，性脆，硬度小，用铁器易划出擦痕。遇稀盐酸缓慢起泡或不起泡，外貌与石灰岩很相似。 南京慕府山白云岩矿床：矿层赋存于震旦系上统、寒武系中、下统内。由南至北共有四个矿层，走向长700~1200m，宽150m，出露宽150~300m，产状较