1、第四章 巖土體工程性質一、名詞解釋(6)1巖石風化作用p74巖石形成后，地表附近的完整巖石，會在溫度、水溶液、氣體及生物等自然因素作用下，逐漸產生裂隙、發(fā)生機械破碎和礦物成分的改變，喪失完整性，這個過程稱為巖石風化作用。2物理風化作用p74巖石在自然因素作用下發(fā)生機械破碎，而無明顯成分改變的風化作用稱物理風化作用，又稱機械風化作用。3化學風化作用p74巖石在自然因素作用下發(fā)生化學成分改變，從而導致巖石破壞為化學風化作用。4生物風化作用p75巖石風化過程有生物活動的參與稱生物風化，如巖石裂隙中生長的樹，隨著樹的生長，根系發(fā)育延伸，巖石被劈裂，即屬生物物理風化；巖石表面生長的地衣分泌有機酸腐蝕巖石

2、，使其分解，即屬生物化學風化。5風化程度p76巖石風化后工程性質改變的程度。6飽和重度p77天然狀態(tài)下，單位體積巖石土中包括固體顆粒、一定的水和孔（裂）隙三部分，若水把所有孔隙充滿，則為巖土的飽和重度。7巖石吸水率p79在常壓條件下，巖石浸入水中充分吸水，被吸收的水質量與干燥巖石質量之比為吸水率。8液性指數p82黏性土的天然含水率和塑限的差值與塑性指數之比。9彈性模量p85巖石的彈性模量是變形曲線彈性段（直線段）的斜率。10巖體p86巖體通常是指由各種巖石塊體和不連續(xù)面組合而成的“結構物”。11結構面P87巖體被不連續(xù)界面分割，這些不連續(xù)界面被稱為巖體的結構面。二、單選(22)1冰劈作用是（

3、）。p74A物理風化 B生物風化 C化學風化 D差異風化2因強烈蒸發(fā)使地下水濃縮結晶，導致巖石裂縫被結晶力擴大，叫做（ ）。P74A熱脹冷縮作用 B鹽類結晶作用 C冰劈作用 D碳酸化作用3黃鐵礦在空氣或水中生成褐鐵礦，在化學風化中應屬于（ ）。P75A溶解作用 B水化作用 C氧化作用 D碳酸化作用4硬石膏轉變成石膏體積增大1.5倍，使巖石破壞，在化學風化中應屬于（ ）。P75A溶解作用 B水化作用 C氧化作用 D碳酸化作用5生物物理風化的主要類型是（ ）。P75A冰劈作用 B熱脹冷縮作用 C鹽類結晶作用 D根劈作用6抗風化能力最強的礦物是（ ）。P75A正長石 B斜長石 C石英 D方解石7影響

4、巖石風化的內部因素是（ ）。p7576A濕度和壓力 B化學活潑性流體 C巖石性質和地質構造 D礦物的聯結力8巖石浸水后強度降低的性能叫做巖石的（ ）。P81A吸水性 B軟化性 C可溶性 D崩解性9土的含水率是指（ ）。P82A土中水的質量與土粒質量之比 B土中水的質量與土體總重量之比C土中水的體積與土粒體積之比 D土中水的體積與土體總體積之比10判別黏性土軟硬狀態(tài)的指標是（ ）。P83A塑性指數 B液限 C液性指數 D塑限11巖石的強度指標，通常是用巖石的（ ）來表示。P83A抗壓強度 B抗拉強度 C抗剪強度 D抗扭強度12在缺乏試驗資料時，巖石的抗拉強度一般可取為抗壓強度的（ ）。P84A1

5、/21/5 B1/101/20 C25倍 D1020倍13巖石在單軸壓力下變形，其橫向應變與縱向應變的比值叫做（ ）。P85A彈性模量 B變形模量 C塑性模量 D泊松比14層理是（ ）結構面。P87A原生 B構造 C次生 D變質15次生結構面的常見代表是（ ）。P87A冷縮節(jié)理、層理、片理 B張節(jié)理、剪節(jié)理、斷層C風化裂隙、爆破裂隙、御荷裂隙、溶蝕裂隙 D不整合接觸界面16巖體工程性質不僅取決于組成它的巖石，更主要是取決于它的（ ）。P87A結構體形態(tài) B礦物成份 C不連續(xù)性 D巖石構造17巖體結構是指（ ）。p89A結構面和結構體的組合形式 B巖石塊體的大小和形態(tài)C結構面的空間分布狀況 D巖

6、體各向異性的持征18（ ）、塊狀結構、層狀結構、碎裂結構、散體結構是結構體的五大類型。P89A礫石結構 B砂狀結構 C粗粒結構 D整體結構19在巖體結構類型中，構造變動中等、具中厚層狀的沉積巖應屬于（ ）。P89A塊狀結構 B層狀結構 C碎裂結構 D散體結構20粒徑范圍在0.0752mm內的土屬于（ ）。P90A細礫土 B砂土 C粉土 D黏土21巖石經風化作用而殘留在原地的碎屑堆積物稱為（ ）。P90A風積土 B坡積土 C崩積土 D殘積土22硅質石英砂巖的主要工程力學持征之一是具有較高的（ ）。P91A強度 B可溶性 C膨脹性 D崩解性23巖石單軸飽和抗壓強度為515MPa時，被稱為（ ）。P

7、91A較堅硬巖 B較軟巖 C軟巖 D極軟巖24按巖石堅硬程度的定性劃分，未風化的泥巖屬于（ ）。P91A較堅硬巖 B較軟巖 C軟巖 D極軟巖25我國工程巖體分級標準中，確定巖石堅硬程度的指標是（ ）。P93A單軸飽和抗壓強度 B抗拉強度 C變形模量 D凝聚力三、多選(11) 某一題內藍色字為不選項，紅色字為選擇項1巖石風化是因為（ ）。p74A巖石長期暴露在地表或近地表B地表巖石長期受空氣、溫度、壓力、水溶液的影響C自然因素使地表巖石產生破碎或成分改變D巖石性質不能適應所處的物理、化學環(huán)境2根據巖石風化破碎方式不同，可以把風化作用分為（ ）。p74A物理風化 B化學風化 C生物風化 D差異風化

8、3常見的化學風化作用有（ ）。p74A溶解作用 B水化作用 C氧化作用 D碳酸化作用4評價巖石抗凍性的指標有（ ）。P8182A軟化系數 B飽和系數 C重量損失率 D強度損失率5巖石破壞是因為（ ）。P85A在外力作用下巖石變形超過其極限值B在外作用下巖石微裂隙擴展聯成破裂面C巖石中應力超過巖石的強度極限D在外力作用下巖石內開始出現微裂隙6土的抗剪強度指標由（ ）共同組成。P86A內摩擦角 B粘聚力 C剪切波速 D以上全部7以下屬于結構面的是（ ）。P87A巖層層面 B 軟弱夾層 C節(jié)理 D斷層8以下屬于構造結構面的是（ ）。P87A巖層層面 B 軟弱夾層 C節(jié)理 D斷層9工程常用的結構面發(fā)育

9、程度等級分為（ ）。P87A不發(fā)育 B較發(fā)育 C發(fā)育 D很發(fā)育10結構面的連續(xù)性對巖體的（ ）性質有很大的影響。P88A變形 B強度 C滲透性 D相對密度11在土的分類標準（GBJ14590）中，按土的顆粒分類，細粒土粒組包括（ ）。P89A細礫土 B砂土 C粉土 D黏土四、改錯(6)1風化是指長期暴露地表的巖石被風吹化了。P74風化是指，巖石形成后，地表附近的完整巖石，在溫度、水溶液、氣體及生物等自然因素作用下，逐漸產生裂隙、發(fā)生機械破碎和礦物成分的改變，喪失完整性的過程。2雨量充沛的潮濕炎熱氣候區(qū)以物理風化為主。P75雨量充沛的潮濕炎熱氣候區(qū)則以化學風化為主。3一般情況下巖漿巖比沉積巖和變

10、質巖抗風化能力強。P75一般情況下沉積巖比巖漿巖和變質巖抗風化能力強。4巖土中孔隙體積與巖土總體積之比稱孔隙比。P79巖土中孔隙體積與巖土總體積之比稱孔隙度（多用百分數表示）。/巖土中孔隙的體積與固體顆粒體積之比稱巖土的孔隙比（多以小數表示）。5巖石的透水性是指飽水巖石在重力作用下能自由流出一定水量的性能。P80透水性是指巖石容許水透過的能力，用滲透系數 K 表示。6巖體是指巖石整體。P8687巖體通常是指由各種巖石塊體和不連續(xù)面組合而成的“結構物”，具有不連續(xù)性、非均質性和各向異性的特點。五、簡答(6)1如何確定巖石的風化程度？p76確定巖石的風化程度主要依據野外觀察巖石中礦物顏色變化、礦物

11、成分改變、巖石破碎程度和巖石強度降低四方面的特征而定的。2防止巖石風化作用發(fā)展的主要措施有哪些？p77防止巖石風化作用發(fā)展的措施之一是向巖石孔隙、裂隙灌注各種漿液，提高巖石整體性和強度，增強巖石抗風化能力；措施之二是在巖石表層綠化、噴抹水泥砂漿、瀝青或石灰水泥砂漿封閉巖面，防止空氣、水分與巖石接觸或滲入其中。3對巖石工程性質進行評述，應評述哪些內容？p7786物理性質：包括密度和重度、固體密度和相對密度、空隙性（孔隙度、裂隙率、孔隙比）；水理性質：包括吸水性（吸水率、飽和吸水率與飽和系數）、透水性（滲透系數）、軟化性（軟化系數）、抗凍性（巖石強度損失率和巖石重量損失率）；力學性質：包括抗壓強度

12、、抗拉強度、抗剪強度、彈性模量、泊松比、波速；風化程度。4結構面的定量指標包括哪些？p88結構面的定量指標，主要有方位、間距、延長、連續(xù)性、形態(tài)、張開度等。5簡述巖體、結構體、巖體結構的概念。P86、87、89、149巖體通常是指由各種巖石塊體和不連續(xù)面組合而成的“結構物”，具有不連續(xù)性、非均質性和各向異性的特點。結構面包圍的巖塊被稱為結構體。結構面與結構體的組合關系稱為巖體結構。6巖石和巖體有何區(qū)別？p2、86巖石是礦物或火山玻璃的天然集合體。巖體通常是指由各種巖石塊體和不連續(xù)面組合而成的“結構物”。巖石與巖體的區(qū)別在于巖體中存在結構面。7土按成因類型分類可以分為哪幾種？p90殘積土、坡積土

13、、洪積土、沖積土、淤積土、風積土及崩積土等。六、讀圖七、論述(2)1根據巖石的地質特征評述沉積巖的工程性質。分析成分（p16）、膠結類型和成分（p17）、層理構造（p14）、抗風化能力（P7576）等對沉積工程性質，如物理、水理、力學性質（p81）的影響：影響巖石工程地質性質的因素主要是組成巖石的礦物成分、巖石的結構、構造和巖石的風化程度（P1214）。沉積巖的成分主要是石英、長石、較為堅硬的原巖碎屑，及新生成的與新環(huán)境相適應的穩(wěn)定礦物（P16）。碎屑巖中膠結物的成分和膠結方式對其工程性質有著顯著影響，造成工程性質的差異（P17）。層理導致巖石的各向異性，層面往往成為其軟弱面（P14）。一般沉

14、積巖具有高的孔隙度，削弱了巖石的強度。富含黏土礦物、孔隙度大的巖石，軟化性大（P81）。沉積巖的強度具有明顯的各向異性，垂直于層理方向的抗壓強度最大。一般情況下沉積巖比巖漿巖和變質巖抗風化能力強，風化程度較低，工程性質較好（P7576）。（1）沉積巖的礦物成分：經過沉積巖四個形成作用過程后，原巖中許多礦物已風化分解消失，只有石英、長石等少數礦物保存下來，此外，也常見較為堅硬的原巖碎屑。在沉積物向沉積巖轉化過程中，生成了與新環(huán)境相適應的穩(wěn)定礦物，如方解石、白云石、黃鐵礦、海綠石、黏土礦物、磷灰石、石膏、重晶石、蛋白石和燧石等。P16（2）沉積巖的結構：根據結構把沉積巖劃分為碎屑巖類、黏土巖類、化

15、學和生物化學巖類。其中碎屑巖中膠結物的成分和膠結方式對其工程性質有著顯著影響。P17基底式膠結膠結緊密，巖石強度由膠結物成分控制，硅質最強，鐵質、鈣質次之，碳質較弱，泥質最差。孔隙式膠結的碎屑巖工程性質受顆粒成分、形狀及膠結物成分影響，變化較大。接觸式膠結的膠結方式最差，強度低、孔隙度大、透水性強。P17（3）沉積巖的構造：沉積巖通常具有層理，層理反映巖石在垂直方向上成分的變化，即巖石顆粒大小在垂直方向上的改變，不同成分顆粒的交替，或者某些巖石顆粒的定向排列。層理導致巖石的各向異性。分隔不同巖層的層面標志著沉積作用的短暫停頓或間斷，因此，巖體中的層面往往成為其軟弱面。P14（4）沉積巖的孔隙度

16、：巖石的孔隙性削弱了巖石的強度。一般沉積巖具有高的孔隙度（砂巖55%，灰?guī)r045%），隨著埋深的增大，沉積巖的孔隙度降低，強度隨埋深的增大而增大。（5）沉積巖的軟化性：軟化性取決于巖石中礦物成分和孔隙性，富含黏土礦物、孔隙度大的巖石，軟化性大，軟化系數小，如砂巖、頁巖、泥巖。P81（6）沉積巖的強度：沉積巖的強度具有明顯的各向異性。垂直于層理方向的抗壓強度最大，平行于層理的抗壓強度最小，在與層理斜交方向上的抗壓強度介于兩者之間。（7）沉積巖的抗風化能力：如果巖石生成的環(huán)境和條件與目前地表環(huán)境、條件接近，則巖石抵抗風化能力強，一般情況下沉積巖比巖漿巖和變質巖抗風化能力強。碎屑巖和黏土巖抗風化能力

17、主要取決于膠結物成份，硅質膠結的比鈣質膠結的抗風化能力強。一般均勻、細粒結構巖石比粗粒結構巖石抗風化能力強。從構造上看，具有各向異性的層理、片理狀巖石較致密塊狀巖石容易風化，而厚層、巨厚層巖石比薄層狀巖石更耐風化。P75762巖石的成因、成份、結構、構造是如何影響巖石風化的？成因、礦物成分、結構和構造（p7172）：巖石生成的環(huán)境和條件與目前地表環(huán)境、條件接近，巖石抵抗風化能力強。組成巖石的礦物成分的化學穩(wěn)定性和礦物種類的多少，是決定巖石抵抗風化能力的重要因素。一般均勻、細粒結構巖石比粗粒結構巖石抗風化能力強，具有各向異性的層理、片理狀巖石較致密塊狀巖石容易風化。（1）成因：巖石成因反映它生成

18、時的環(huán)境和條件。風化作用實質上是由于巖石生成時的環(huán)境和條件與目前它所處的環(huán)境和條件的差異造成的。如果巖石生成的環(huán)境和條件與目前地表環(huán)境、條件接近，則巖石抵抗風化能力強，反之則容易風化。因此，噴出巖比淺成巖抗風化能力強，淺成巖又比深成巖抗風化能力強。一般情況下沉積巖比巖漿巖和變質巖抗風化能力強。（2）礦物成分：組成巖石的礦物成分的化學穩(wěn)定性和礦物種類的多少，是決定巖石抵抗風化能力的重要因素。按照礦物化學穩(wěn)定性順序，石英化學穩(wěn)定性最好，抗風化能力最強；其次是正長石、酸性斜長石、角閃石和輝石；而基性斜長石、黑云母和黃鐵礦等礦物是很容易被風化的。一般來說深色礦物風化快，淺色礦物風化慢。碎屑巖和黏土巖抗風化能力主要取決于膠結物成份，硅質膠結的比鈣質膠結的抗風化能力強。一般情況下，單礦巖比復礦巖抗風化能力強。（3）結構和構造：一般均勻、細粒結構巖石比粗粒結構巖石抗風化能力強，等粒結構比斑狀結構巖石耐風化，而隱晶質巖石最不易風化。從構造上看，具有各向異性的層理、片理狀巖石較致密塊狀巖石容易