2019年巖土工程師《基礎(chǔ)知識(shí)》考點(diǎn):巖石風(fēng)化工程地質(zhì)
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巖石風(fēng)化工程地質(zhì)
1.巖石風(fēng)化的概念、風(fēng)化作用類型、主要風(fēng)化作用、風(fēng)化殼
巖石風(fēng)化:巖石在各種風(fēng)化營力作用下,所發(fā)生的物理和化學(xué)變化的過程。
風(fēng)化作用類型:物理風(fēng)化,化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化。
主要風(fēng)化作用:氧化、溶解、水化、水解、碳酸化和硫酸化等作用。
風(fēng)化殼:遭受風(fēng)化的巖石圈表層。
2. 影響巖石風(fēng)化的因素
一、氣候因素:
(1)溫度:溫差大、冷熱變化頻率快,有利于物理風(fēng)化;溫度高,有利于化學(xué)風(fēng)化;
(2)降雨:降雨量大,有利于化學(xué)及生物風(fēng)化;
二、巖性因素:
(1)礦物成分(抗風(fēng)化能力):
氧化物>硅酸鹽>碳酸鹽和硫化物
最穩(wěn)定的造巖礦物:石英
巖漿巖:酸性巖>中性巖>基性巖>超基性巖
變質(zhì)巖:淺變質(zhì)巖>中等變質(zhì)巖>深變質(zhì)巖
沉積巖:抗風(fēng)化能力>巖楽巖、變質(zhì)巖
(2)化學(xué)成分
K、Na 等活性強(qiáng)的元素比Fe、Al、Si 等活性弱的元素更容易流失。同一種元素,所組成的化合物不同,巖石的抗風(fēng)化能力也不同。
(3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
單一礦物組成的巖石抗風(fēng)化能力較強(qiáng):?jiǎn)蔚V巖>復(fù)礦巖;
礦物成分相同:等粒結(jié)構(gòu)>不等粒結(jié)構(gòu),
單粒結(jié)構(gòu)巖石抗風(fēng)化能力較強(qiáng);
Si 質(zhì)膠結(jié)>Ca 質(zhì)膠結(jié)>泥質(zhì)膠結(jié)
三、地質(zhì)結(jié)構(gòu)因素:斷層、層面、節(jié)理、沉積間斷面、侵入巖與圍巖接觸面
(1)斷層帶(裂隙密集帶):囊狀風(fēng)化
(2)層理面:差異風(fēng)化—崩塌等
(3)節(jié)理、裂縫面:球形風(fēng)化
四、地形因素
(1)海拔高地區(qū):以物理風(fēng)化為主;海拔低地區(qū):化學(xué)風(fēng)化速度較快。
(2)陡坡地段:風(fēng)化速度較大,風(fēng)化殼較薄;緩坡地段:風(fēng)化速度較慢,風(fēng)化殼較厚。
五、其他因素
(1)地殼運(yùn)動(dòng)
強(qiáng)烈上升期:風(fēng)化速度快,風(fēng)化殼厚度不大
穩(wěn)定期:風(fēng)化徹底,風(fēng)化殼厚度大
(2)人類活動(dòng)
人工開挖基坑、邊坡、隧洞、砍伐森林等,直接加劇風(fēng)化作用。
3.巖石風(fēng)化的分帶標(biāo)志、方法及原則(重點(diǎn):分帶標(biāo)志、方法)
分帶標(biāo)志
一、顏色不同:風(fēng)化巖石在外觀上表現(xiàn)出顏色的差異;
二、破碎程度:風(fēng)化程度越深,原巖破碎程度愈大。
(1)從深部完整新鮮巖石至地表:巖塊→塊石→碎石→砂粒→粉粘粒。
(2)從總體上看,上部以粉粘粒為主,夾砂粒、碎石;下部以塊石、碎石為主,裂縫中夾粉粘粒、砂粒。
三、礦物成分變化:不同風(fēng)化帶、礦物組合特點(diǎn)不同。
(1)劇風(fēng)化帶:除石英外,大部分礦物已經(jīng)變異,形成穩(wěn)定的礦物,如粘土礦物;
(2)弱、微風(fēng)化帶:礦物變異主要發(fā)生在塊石裂縫周圍,形成薄膜。
四、水理性質(zhì)及物理力學(xué)性質(zhì)的變化:
由上至下:(1)孔隙性、壓縮性由大變小;(2)吸水性由強(qiáng)→弱;(3)波速由小→大;
(4)強(qiáng)度由低→高。
五、鉆探掘進(jìn)及開挖中的技術(shù)特性:風(fēng)化程度不同的巖石,其完整性和堅(jiān)固性不同,因此,勘探中的鉆探方法、鉆進(jìn)速度、巖心采取率、掘進(jìn)方法及難易程度是不同的;同時(shí),施工中開挖方法及進(jìn)度亦各異。
分帶方法
工程的初勘階段:以定性分帶為主。
工程的詳勘階段:以定量分帶為主。
具體的分帶方法有:
(1)地質(zhì)分析法—定性分析方法:通過巖石顏色、破碎程度、礦物成分的變化
(2)指標(biāo)定量法:
聲波測(cè)試法:巖石風(fēng)化后,聲波速度變慢。
風(fēng)化系數(shù)法:按風(fēng)化系數(shù)Ky大小較小分帶。
分帶原則
(1)充分反映各風(fēng)化帶巖石變化的客觀規(guī)律,反映各風(fēng)化帶巖石所具有的不同特征;
(2)分帶的標(biāo)志應(yīng)有代表性、明確,便于掌握;
(3)將定性與定量結(jié)合起來;
(4)分帶數(shù)目既不要過多,也不太少。一般采用 三分法、四分法、五分法。
4. 巖石風(fēng)化的防護(hù)措施
防治巖石風(fēng)化的措施一般包括兩個(gè)方面:
一、對(duì)已風(fēng)化產(chǎn)物的合理利用與處理:
(1)風(fēng)化殼厚度小,全部挖出;
(2)風(fēng)化殼厚度大,數(shù)十米以上時(shí),處理措施視具體條件而定。一般工業(yè)民用建筑物,可選擇足夠強(qiáng)度的風(fēng)化層作地基,設(shè)置合理的基礎(chǔ)埋置深度;對(duì)于重大工程,需挖除對(duì)工程構(gòu)成危險(xiǎn)的風(fēng)化巖石。
(3)對(duì)于囊狀或夾層風(fēng)化帶,可采用局部挖除或鋪蓋跨越。
二、預(yù)防巖石風(fēng)化的措施:
預(yù)防巖石風(fēng)化的基本指導(dǎo)思想是:通過人工措施,使風(fēng)化營力與巖石隔離,使巖石免遭繼續(xù)風(fēng)化,或減緩風(fēng)化營力的作用強(qiáng)度,減緩巖石的風(fēng)化速度。
對(duì)于粘土巖類預(yù)防方法有:(1)表面鋪蓋(粘土、水泥、瀝青材料);(2)化學(xué)材料充填(在巖石裂隙中充填化學(xué)材料,形成保護(hù)膜);(3)植被。
以上內(nèi)容是2019年巖土工程師《基礎(chǔ)知識(shí)》考點(diǎn):巖石風(fēng)化工程地質(zhì),供大家參考學(xué)習(xí)!為幫助考生及時(shí)獲取2019年巖土工程師考試報(bào)名時(shí)間,可以點(diǎn)擊 免費(fèi)預(yù)約短信提醒
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