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《地質(zhì)-工程地質(zhì)基礎》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、授課提要教學科目:第二章工程地質(zhì)基礎教學目的:了解與坑探施工相關的地質(zhì)基礎知識。教學內(nèi)容:一、巖石分類二、巖石基本性質(zhì)三、地質(zhì)構造四、巖石分級教學重點:巖石分級第一節(jié)巖石分類什么叫礦物?什么叫巖石?巖石分為哪三大類?一、巖石的主要物理性質(zhì)1.密度ρ密度指巖土的顆粒質(zhì)量與所占體積之比。2.容重г容重指包括孔隙和水分在內(nèi)的巖土總重力與總體積之比。第二節(jié)巖石的基本性質(zhì)一、巖石的主要物理性質(zhì)3.孔隙率孔隙率指巖土中孔隙體積(氣相、液相所占體積)與巖土的總體積之比。4.巖石的風化程度巖石風化程度指巖石在地質(zhì)內(nèi)營力和外營力的作用下發(fā)生破壞疏松的程度。一、巖
2、石的主要物理性質(zhì)5.巖石波阻抗巖石波阻抗指巖石中縱波波速(C)與巖石密度(ρ)的乘積。它表征巖石對縱波傳播的阻尼作用。6.安息角顆粒間缺乏凝聚力的松散性巖石,堆放時能保持其外形,由于顆粒的自重和顆粒之間磨擦力的作用而不坍塌,此時其斜面與水平面所夾之角,稱為巖石的自然安息角。一、巖石的主要物理性質(zhì)7.松散性整體巖石被破碎后,自然堆積的體積比整體巖石的體積大,這種特性稱為巖石松散性(又稱碎脹性)。松散狀態(tài)的巖石體積與原巖體積之比,稱為巖石松散系數(shù)。二、巖石的主要力學特性(一)巖石的變形特征1.彈性:巖石受力后發(fā)生變形,當外力解除后恢復原狀的性能。2
3、.塑性:當巖石所受外力解除后,巖石沒能恢復原狀而留有一定殘余變形的性能。3.脆性:巖石在外力作用下,不經(jīng)顯著的殘余變形就發(fā)生破壞的性能。二、巖石的主要力學特性(二)巖石的強度特征1、抗壓強度2、抗剪強度3、抗拉強度4、抗彎強度巖石具有較高的抗壓強度,較小的抗拉、抗彎和抗剪強度。一般抗拉強度比抗壓強度小90%~98%,抗剪強度比抗壓強度小87%--92%。二、巖石的主要力學特性(三)巖石的硬度硬度是指巖石抵抗其他剛體壓入的阻力。三、巖石性質(zhì)與巖石礦物成分、結(jié)構及構造的關系(一)巖石性質(zhì)與組成礦物的關系一般而言,巖塊中含硬度大的粒狀和柱狀礦物如石
4、英、長石、角閃石、輝石和橄欖石等愈多,巖塊的強度就愈高;含硬度小的片狀礦物如云母、綠泥石、滑石、蒙脫石及高嶺石等愈多,巖塊的強度就愈低。三、巖石性質(zhì)與巖石礦物成分、結(jié)構及構造的關系(二)巖石性質(zhì)與巖石結(jié)構的關系巖石的結(jié)構是指巖石中礦物顆粒的結(jié)晶狀態(tài)、結(jié)晶程度、晶粒大小、形狀及其彼此的組合方式等特征。(三)巖石性質(zhì)與巖石構造的關系巖石的構造是指巖石中礦物的排列充填方式或礦物集合體與礦物其他組分之間的排列充填方式或礦物集合體與巖石其他組分之間的排列充填方式所反映出來的外表形態(tài)。第三節(jié)地質(zhì)構造Partthree一、概述地質(zhì)構造的概念是指地質(zhì)歷史時
5、期的各種內(nèi)外動力作用在地殼上所留下構造形跡。與我們工程施工關系比較密切的構造類型主要有巖層及層理、褶皺、節(jié)理和裂隙、斷層。一、概述結(jié)構面的產(chǎn)狀及要素表示巖體結(jié)構面在空間的位置狀態(tài)叫做巖體結(jié)構面的產(chǎn)狀,通常用走向、傾向、傾角三個要素來表示,稱為產(chǎn)狀三要素。走向--傾斜巖層層面與水平面交線的方向。傾向--巖層層面上與走向線垂直的向下傾斜線在水平面上的投影線所指的方向。傾角--巖層傾斜的角度。產(chǎn)狀要素的表示方法二、巖體結(jié)構面類型(一)巖層及層理巖層是由同一巖性組成的有兩個平行的界面所限制的層狀巖體。層理是二組互相平行巖層的層間分界面。二、巖體結(jié)構面類
6、型(二)褶皺褶皺也叫褶曲,是指巖層的某一個彎曲。褶曲的形態(tài)基本上可分為兩種,即背斜和向斜。a-直立褶曲;b-傾斜褶曲;c-倒轉(zhuǎn)褶曲;d-平臥褶曲二、巖體結(jié)構面類型(三)節(jié)理、裂隙裂縫兩側(cè)的巖體沒有沿裂面發(fā)生明顯的位移或僅有微小位移的稱為節(jié)理。二、巖體結(jié)構面類型(四)斷層巖體發(fā)生斷裂且兩側(cè)巖石沿斷裂面發(fā)生較大移動的構造叫做斷層。31-斷層面;2-斷層線;3-上盤;4-下盤二、巖體結(jié)構面類型(五)片理、劈理片理是指巖石可順片狀礦物揭開的性質(zhì),其延伸不長。劈理則是一些平行排列的密集的裂隙面。二、巖體結(jié)構面類型(六)不同巖層的接觸面不同巖層的接觸面包括
7、沉積巖不同巖層的接觸關系和火成巖與圍巖的接觸關系??拥牢恢门c巖層產(chǎn)狀關系圖坑道沿褶曲軸通過圖坑道橫穿褶曲軸時巖層壓力分布情況圖第四節(jié)巖石分級Partfour巖石分級的概念為了有計劃的安排生產(chǎn),合理制定定額和正確選擇設備工具及施工方法,將巖石科學地劃分等級,以衡量生產(chǎn)的難易程度,稱為巖石分級。常用的分級方法※按巖石堅固性分級法(普氏分級法)#按松散程度及可鉆性分級法(地質(zhì)部巖石分級法)其它分級方法:如煤炭部門圍巖分級方法\中科院可爆性分級方法煤炭部門分級方法中科院可爆性分級法作業(yè)1、簡述巖石性質(zhì)與巖石礦物成分、結(jié)構及構造的關系。2、與坑探施工
8、關系密切的巖體結(jié)構面類型主要有哪些?3、我部常用的巖石分級方法主要有哪兩種?