地質(zhì)與土質(zhì)

1、班級：班級：學(xué)號：學(xué)號：姓名：姓名：巖石及其工程地質(zhì)性質(zhì)巖石及其工程地質(zhì)性質(zhì)巖石：巖石：巖石，是固態(tài)礦物或礦物的混合物，其中海面下的巖石稱為礁、暗礁及暗沙，由一種或多種礦物組成的，具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的集合體，也有少數(shù)包含有生物的遺骸或遺跡（即化石）。巖石有三態(tài)：固態(tài)、氣態(tài)（如天然氣）、液態(tài)（如石油），但主要是固態(tài)物質(zhì)，是組成地殼的物質(zhì)之一，是構(gòu)成地球巖石圈的主要成分。基本定義：巖石是天然產(chǎn)出的具穩(wěn)定外型的礦物或玻璃集合體，按照一定的方式結(jié)

2、合而成。是構(gòu)成地殼和上地幔的物質(zhì)基礎(chǔ)。按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。其中巖漿巖是由高溫熔融的巖漿在地表或地下冷凝所形成的巖石，也稱火成巖或噴出巖。沉積巖是在地表條件下由風(fēng)化作用、生物作用和火山作用的產(chǎn)物經(jīng)水、空氣和冰川等外力的搬運、沉積和成巖固結(jié)而形成的巖石；變質(zhì)巖是由先成的巖漿巖、沉積巖或變質(zhì)巖，由于其所處地質(zhì)環(huán)境的改變經(jīng)變質(zhì)作用而形成的巖石。地殼深處和上地幔的上部主要由火成巖和變質(zhì)巖組成。從地表向下16公里范圍內(nèi)火成巖和變質(zhì)巖的

3、體積占95%。地殼表面以沉積巖為主，它們約占大陸面積的75%，洋底幾乎全部為沉積物所覆蓋。巖石學(xué)主要研究巖石的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類命名、形成條件、分布規(guī)律、成因、成礦關(guān)系以及巖石的演化過程等。它屬地質(zhì)科學(xué)中的重要的基礎(chǔ)學(xué)科。性質(zhì)：巖石工程性質(zhì)無怪乎就是物質(zhì)成分（顆粒本身的性質(zhì)）、結(jié)構(gòu)（顆粒之間的聯(lián)結(jié)）、構(gòu)造（成生環(huán)境及改造、建造）、現(xiàn)今賦存環(huán)境（應(yīng)力、溫度、水）這幾個方面的因素。如果是巖體，則取決于結(jié)構(gòu)面和巖塊兩個方面，在大多數(shù)情

4、況下，結(jié)構(gòu)面起著控制性作用。工程地質(zhì)力學(xué)的基本原理1）地質(zhì)體有特定結(jié)構(gòu)，即具有結(jié)構(gòu)性工程地質(zhì)力學(xué)的研究對象是工程建設(shè)涉及的上部地殼。它是由各級地質(zhì)體組合構(gòu)成的。應(yīng)將地質(zhì)體看作結(jié)構(gòu)物，而且它是有特定結(jié)構(gòu)的。工程地質(zhì)力學(xué)研究的中心環(huán)節(jié)是抓住地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)分析，認識工程地質(zhì)力學(xué)作用的本質(zhì)和規(guī)律?？梢哉f，工程地質(zhì)力學(xué)就是地質(zhì)問題的結(jié)構(gòu)控制學(xué)說的發(fā)展。2）地質(zhì)體結(jié)構(gòu)由結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體組合構(gòu)成上部地殼中各級地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)，可以用結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體組合模式來描

5、述和分析。地質(zhì)體中的各種斷裂和界面形成了結(jié)構(gòu)面系統(tǒng)，而結(jié)構(gòu)面組合圍限則形成結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體的有規(guī)律組合，規(guī)定著地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)特性，決定著地質(zhì)體的工程力學(xué)特性和工程地質(zhì)條件。3）地質(zhì)體結(jié)構(gòu)是通過地質(zhì)演化形成的，并具有應(yīng)力歷史地質(zhì)體結(jié)構(gòu)是在一定的地質(zhì)歷史過程中形成的，包括巖石建造、構(gòu)造形變和次生改變）。在巖石建造階段中，沉積過程，巖漿活動和變質(zhì)作用所形成的物質(zhì)組成原生結(jié)構(gòu)，在很大8）地質(zhì)體結(jié)構(gòu)分析是成功的工程力學(xué)分析的基礎(chǔ)應(yīng)力分析、變形

6、分析及穩(wěn)定分析，是工程地質(zhì)力學(xué)評價的中心環(huán)節(jié)，應(yīng)建立在地質(zhì)體結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上。在地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上得到地質(zhì)模型，經(jīng)過結(jié)構(gòu)特性及邊界條件的分析，建立地質(zhì)力學(xué)模型，并采用適當?shù)臄?shù)學(xué)或物理分析方法，解決問題。9）地質(zhì)體和工程建筑物之間具有相互依存和相互作用關(guān)系地質(zhì)體和工程建筑物的相互依存關(guān)系表現(xiàn)為工程地質(zhì)力學(xué)作用。地質(zhì)體對工程建筑物的影響，往往表現(xiàn)為地質(zhì)體自身的失穩(wěn)運動對工程的威脅；而工程荷載作用下引起的地質(zhì)體運動，同樣也影響工程建筑物的安全。

7、工程建筑物地質(zhì)體結(jié)構(gòu)的改變所導(dǎo)致的間接影響，有時有更大的危害，而事先不易覺察，常難于可靠地預(yù)測。10）工程地質(zhì)力學(xué)研究的方向是地質(zhì)學(xué)和力學(xué)的結(jié)合工程地質(zhì)力學(xué)研究要求應(yīng)用力學(xué)的基本理論工程地質(zhì)研究中應(yīng)用力學(xué)的基本理論、分析方法和測試方法。但是，地質(zhì)研究方法仍然是基本的方法，包括地層、巖石、地質(zhì)年代和構(gòu)造分析、新構(gòu)造、地貌分析等。在力學(xué)分析中，不連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的應(yīng)用和發(fā)展是工程地質(zhì)力學(xué)的特色，而數(shù)值分析途徑和電子計算機的應(yīng)用使得工程地質(zhì)力學(xué)問

8、題有可能得到實際解決。巖石的工程地質(zhì)力學(xué)分析（一）巖石的工程地質(zhì)力學(xué)分析（一）1）巖石組合是擁有各種各樣巖石的。從巖性上來看，有性質(zhì)堅硬且脆的巖石，亦有軟弱半堅硬的巖石。在巖石組合中，每種巖石的組織結(jié)構(gòu)也是不同的。有粗粒、細粒組合；薄層、厚層組合；塊狀、層狀組合。有時有夾層、透鏡體等等。2）巖體可由各種同一的，堅硬的巖石組合而成，巖石的組織結(jié)構(gòu)也近似一致，這種巖體就可視為堅硬均質(zhì)，各向同性的介質(zhì)。巖體若由組織結(jié)構(gòu)一致的軟弱柔韌的巖石組合

9、而成，這種巖體可視為軟弱均質(zhì)，各向同性的介質(zhì)。若巖體由堅硬及柔韌巖石以不同比例組合而成，組織結(jié)構(gòu)也有很大差異時，這種巖體就應(yīng)視為不均質(zhì)的，各向異性的介質(zhì)。3）地殼上各類巖石的形成環(huán)境及分布規(guī)律是很復(fù)雜的，在堅硬巖體中常常有軟弱夾層，在軟弱巖石中則往往有堅硬的巖石夾層。這些夾層在巖體穩(wěn)定分析時，確有著它特殊的重要意義。4）在巖體工程地質(zhì)力學(xué)研究中，巖組是指巖石的工程地質(zhì)組合而言。每一巖組都有其一定的巖石組合特征，并應(yīng)具有相似的工程地質(zhì)特性

10、，如塊狀石英砂巖巖組，泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾薄層頁巖巖組、中厚層大理巖巖組、云母石英片巖巖組等等。工程地質(zhì)巖組的劃分必需以巖體工程地質(zhì)力學(xué)的觀點為出發(fā)點。主要考慮巖石的成因類型和巖性巖相的變化以及巖石的成層條件及厚度變化。巖組劃分也必須在建造類型基礎(chǔ)上進行。巖石的工程地質(zhì)力學(xué)分析（二）巖石的工程地質(zhì)力學(xué)分析（二）1)碳酸巖建造大多為海相沉積，也有與碎屑巖共生的陸相淡水灰?guī)r。碳酸巖建造巖性均為碳酸鹽巖類巖石。巖石成分為石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r