模塊一

巖石土體工程性質(zhì)分析《工程巖土》

單元一

巖石工程性質(zhì)判定任務(wù)3巖石工程性質(zhì)分析

該高速公路某料場勘察中，勘察技術(shù)員在料場調(diào)查情況如下：巖石為石灰?guī)r，巖質(zhì)新鮮，偶見風(fēng)化痕跡，用地質(zhì)錘錘擊聲音清脆，有回彈，難擊碎，基本無吸水反應(yīng)。通過取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，得出試驗(yàn)指標(biāo)平均值數(shù)據(jù)見教材表1-1-6，請根據(jù)調(diào)查情況，對料場巖石進(jìn)行分類，根據(jù)巖樣室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)平均值數(shù)據(jù)，對料場石料質(zhì)量進(jìn)行工程性質(zhì)分析評價(jià)。1.請分別計(jì)算該石料場石灰?guī)r在飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度及干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度,并填入表1-1-16中。2.請根據(jù)計(jì)算結(jié)果計(jì)算軟化系數(shù)并判定該石灰?guī)r屬于強(qiáng)軟化巖石還是弱軟化巖石，工程性質(zhì)如何？

（

）3.請根據(jù)巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度判斷該石灰?guī)r的堅(jiān)硬程度，它是屬于堅(jiān)硬巖、較堅(jiān)硬巖、較軟巖、軟巖還是極軟巖？（

）問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測一、巖石的物理性質(zhì)比重：巖石固體部分的質(zhì)量與同體積4℃水的質(zhì)量比值。大小：介于2.50～3.30之間。測定方法：比重瓶法?？障缎裕簬r石孔隙和裂隙的總稱，分為孔隙比和孔隙率。公式：大?。航橛?.30～3.10g/cm3之間。影響因素：孔隙、裂隙大小、多少及其連通情況，巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造和外力因素。密度：包括孔隙在內(nèi)的單位體積巖石的質(zhì)量。公式：大?。航橛?.30～3.10g/cm3之間。影響因素：組成巖石的礦物成分、孔隙性及含水情況。問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測一、巖石的物理性質(zhì)吸水性：巖石在一定試驗(yàn)條件下的吸水性能。公式：影響因素：巖石空隙數(shù)量、大小、開閉程度、連通與否等情況。透水性：巖石能被水透過的性能。衡量標(biāo)準(zhǔn)：滲透系數(shù)。影響因素：巖石空隙的大小、數(shù)盤、方向及其相互連通的情況。軟化性：巖石受水浸泡后，力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性趨于降低的性能。公式：影響因素：巖石的空隙性、礦物成分及巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造?？箖鲂裕簬r石抵抗凍融破壞的性能。衡量標(biāo)準(zhǔn)：強(qiáng)度損失率和質(zhì)量損失率。影響因素：取決于巖石開型空隙發(fā)育程度、親水性和可溶性礦物含金及礦物顆粒間連結(jié)強(qiáng)度。問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測二、巖石的水理性質(zhì)巖石的抗壓強(qiáng)度1巖石的抗拉強(qiáng)度2巖石的抗剪強(qiáng)度3問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測三、巖石的力學(xué)性質(zhì)巖石的抗壓強(qiáng)度具明顯的各向異性受礦物成分、顆粒大小、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造影響受風(fēng)化程度、試驗(yàn)條件的影響問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測（一）巖石的抗壓強(qiáng)度巖石的抗拉強(qiáng)度小于抗壓強(qiáng)度受礦物組成之間的黏聚力的影響軸向拉伸法、劈裂法問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測（二）巖石的抗拉強(qiáng)度巖石的抗剪強(qiáng)度大于抗拉強(qiáng)度小于抗壓強(qiáng)度受結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)和形態(tài)所控制巖性、構(gòu)造、風(fēng)化程度、含水性有一定影響問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測（三）巖石的抗剪強(qiáng)度問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測（三）巖石的抗剪強(qiáng)度（四）常見巖石的力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測四、影響巖石工程性質(zhì)的因素內(nèi)部因素1外部因素2問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測礦物成分成分組成礦物硬度和密度礦物顏色結(jié)構(gòu)結(jié)晶連結(jié)膠結(jié)連結(jié)構(gòu)造成分分布的不均勻性結(jié)構(gòu)上的不連續(xù)性（一）內(nèi)部因素問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測風(fēng)化作用巖體的完整性受到破壞巖石的礦物成分發(fā)生變化風(fēng)化作用改變了巖石的水理力學(xué)性質(zhì)水任何巖石被水飽和后的強(qiáng)度都會降低水對巖石強(qiáng)度的影響，在一定限度內(nèi)是可逆（二）外部因素問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測五、巖石的工程分類按強(qiáng)度分類1按施工難易程度分類2按風(fēng)化程度分類3問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測（一）按照巖石強(qiáng)度分類巖石類別飽和單軸極限抗壓強(qiáng)度（MPa）代表性巖石硬質(zhì)巖石>601．花崗巖、閃長巖、玄武巖等巖漿巖類；2.硅質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)的礫巖及砂巖、石灰?guī)r、白云巖等沉積巖類；3.片麻巖、大理巖、石英巖、片巖、板巖等變質(zhì)巖類；凝灰?guī)r等；中硬巖石30～60軟質(zhì)巖石5～30泥礫巖、泥質(zhì)砂巖、泥質(zhì)頁巖、泥巖等沉積巖類；云母片巖或千枚巖等變質(zhì)巖類問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測（二）按照巖石施工難易程度分類巖石等級巖石名稱鉆眼所需的時(shí)間爆破所需的炮眼長度開挖方法濕式鑿巖一字合金鉆頭（凈鉆分鐘）濕式鑿巖普通鉆頭（凈鉆分鐘）雙人打眼（工天）路塹隧道導(dǎo)坑I軟石各種松軟巖石、鹽巖、膠結(jié)不緊的礫巖、泥質(zhì)頁巖、砂巖、煤較堅(jiān)實(shí)的泥灰?guī)r、塊石土及漂石土、軟的節(jié)理較多的石灰?guī)r7以內(nèi)0.2以內(nèi)0.2以內(nèi)2.0以內(nèi)部分用翹棍或大錘開挖，部分用爆破法開挖II次壑石硅質(zhì)頁巖、硅質(zhì)砂巖、白云巖、石灰?guī)r、堅(jiān)實(shí)的泥灰?guī)r、軟玄武巖、片麻巖、正長巖、花崗巖15以內(nèi)7～200.2～1.00.2～0.42.0～3.5用爆破法開挖III壑石硬玄武巖、堅(jiān)實(shí)的石灰?guī)r、白云巖、大理巖、石英巖、閃長巖、粗?；◢弾r、正長巖15以上20以上1.0以上0.4以上3.5以上用爆破法開挖問題導(dǎo)學(xué)情境描述知識講解小組學(xué)習(xí)知識小測（三）按照巖石風(fēng)化程度分類風(fēng)化程度風(fēng)化系數(shù)（K1）野外特征微風(fēng)化k1>0.8

巖質(zhì)新鮮，表面稍有風(fēng)化現(xiàn)象弱風(fēng)化0.4<K1≤0.8

結(jié)構(gòu)末破壞，構(gòu)造層理清晰；

巖體被節(jié)理裂隙分割成塊碎狀（20～），裂隙中填充少量風(fēng)化物；

礦物成分基本未變化，僅沿節(jié)理面出現(xiàn)次生礦物；

錘擊聲脆，石塊不易擊碎，不能用鎬挖掘，巖芯鉆方可鉆進(jìn)強(qiáng)風(fēng)化0.2≤K1≤0.4

巖體被節(jié)理裂隙分割成塊碎狀（2～）；礦物成分已顯著變化；

錘擊聲啞，碎石可用手折斷，用鎬可以挖掘，手搖鉆不易鉆進(jìn)全風(fēng)化K1<0.2

結(jié)構(gòu)已全部破壞，僅保持外觀原巖狀態(tài)；

巖體被節(jié)理裂隙分割成散體狀；

除石英外其它礦物均變質(zhì)成次生礦物；

碎