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遇水易软化的岩石是

发布时间:2022-12-21 02:56:30

⑴ 哪个矿物遇水容易软化,产生滑动

绿泥石片岩 为主的岩石工程 ,在地下水作用下出现的滑坡 等工程事故,与绿泥石片岩遇水软化有极大的关系 研究岩石遇水强度变化对岩石工程...

⑵ 有请地质专家:有一种岩石,受潮或遇水就软化为砂,这是什么岩,有什么价值

你说的不是岩石,是风化程度极高的风化岩,或是一种砂质土.由于缺乏生物作用,有机养分少,不利于种植.

⑶ 请问砂岩石的特性是什么

砂岩的主要特性有哪些:砂岩是由直径为0.1 ~2mm的石英等砂粒经沉积、胶结、硬化而成的岩石。 根据胶结物的不同分为:硅质砂岩由《02胶结而成。呈白、浅灰、浅黄。强度可达300MPa, 坚硬耐久,耐酸,性能类似于花岗岩。纯白色的砂岩又称白玉石,是优质的雕 刻、装饰石材,人民英雄纪念碑周身的浮雕采用的即为白玉石。硅质砂岩可用于 各种装饰、浮雕及地面工程;钙质砂岩由碳酸钙胶结而成。呈白、灰白色,是砂岩中最常用的品 种。强度较大(60 ~80MPa),不耐酸,较易加工,应用较广;铁质砂岩胶结物为含水氧化铁。呈褐色,性能比钙质砂岩差;粘土质砂岩由粘土胶结而成。易风化,遇水易软化,应用较少;按物质来源可分为陆源碎屑岩和火山碎屑岩两类。火山碎屑岩按碎屑粒径又分为集块岩(>64毫米) 、火山角砾岩( 64~2毫米)和凝灰岩(<2毫米) 。陆源碎屑岩按碎屑的粒径 ,可分砾岩(角砾岩)、砂岩和粉砂岩。砾岩有棱角者称角砾岩,按砾石大小又可细分为巨砾岩(>256毫米)、粗砾岩(256~64毫米)、中砾岩(64~4毫米)、细砾岩(4~2毫米 )。砂岩按砂粒大小可细分为巨粒砂岩(2~1毫米),粗粒砂岩(1~0.5毫米)、中粒砂岩(0.5~0.25毫米 )、细粒砂岩(0.25~0.1毫米) 、微粒砂岩( 0.1~0.0625毫米 )。粉砂岩按粒度可分为粗粉砂岩( 0.0625 ~0.0312毫米 ),细粉砂岩( 0.0312~0.0039毫米 )。 碎屑岩主要由碎屑物质和胶结物质两部分组成。

⑷ 软弱岩石的种类包括哪些

力学强度低,遇水容易软化,并且在外荷载作用下易于产生压缩变形的岩石。在力学特征上,软弱岩石无侧限抗压强度低于或等于300千克/平方厘米,水稳性差,软化系数不大于0.6,变形模量低且流变效应较显著。在火成岩、沉积岩和变质岩3大岩类中,只要具备上述力学特征的岩石,均属软弱岩石。软弱岩石还包括部分构造岩和风化岩。构造岩是指受构造作用力影响而导致错动破坏的岩体,一般包括断层泥、糜棱岩、断层角砾岩及构造破碎岩。其中,断层泥、胶结不良的糜棱岩和断层角砾岩均可视为软弱岩石。风化岩是指在各种风化营力作用下,岩石成分、结构与工程性质产生变异的次生岩石。这类岩石的力学特征与软弱岩石相当的,也属软弱岩石。水工建筑物的坝基、道路工程的大桥桥基和高层建筑物地基岩体内如有软弱岩石,往往会使建筑物地基发生不均一沉陷或滑动变形,影响建筑物安全;峡谷边坡或傍山道路边坡岩体内如有软弱岩石,易产生斜坡失稳和崩滑。因此工程建设中应予以充分注意。

⑸ 强风化岩遇水都会软化吗

会软化。
强风化岩遇水易软化崩解,是因为强风化花岗岩被水泡后受到扰动,工程性质急剧降低而已。

⑹ 岩土类型和性质

岩土体是地质灾害的载体,地质灾害一般都是通过岩土体的变形破坏而表现出来的,是地质灾害成生的物质基础。

受地壳运动的控制,“兰—郑—长”工程地段分布有不同年代、成因、物质成份和结构的岩土体,类型复杂多样,工程地质性质各异,它们对地质灾害的形成、分布和活动起着主导作用。岩土体分布出露的特点是:山区、丘陵以岩体为主,而高原、盆地、平原则以土体为主;管线经过地段绝大多数是土体。下面分别就岩体和土体讨论其分布、类型、性质及对地质灾害成生的制约。

(一)岩体

岩体在管线工程地段主要分布于甘肃、陕西段的关山—陇山,山西段的中条山、霍山和太原东山,河南段的大交口镇—观音堂、义马—新安和大别山等地段,湖北、湖南段的大别山和江南丘陵地等地段,总长约300km,约占管线全长的10%。

参考国标《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)的规定,先将岩体按坚硬程度分大类,再由岩石的成因类型、岩性和工程性质,将本管道工程沿线的岩体划分为4类7种(表4-1)。现作简要讨论。

1.坚硬岩类

按成因类型划分为岩浆岩、变质岩和沉积岩3种亚岩类。

岩浆岩类管线地段分布于祁连山褶皱带、秦岭—大别山褶皱带和扬子地台。分别有加里东期、华力西期、燕山期侵位的,其中祁连山褶皱带三期皆有,岩性为花岗岩、石英闪长岩;秦岭—大别山褶皱带为燕山期花岗岩;扬子地台为加里东期和燕山期的花岗岩和花岗闪长岩。一般呈岩基和岩株状产出,整体块状构造,致密坚硬,物理力学性质均质,各向同性。应该说其工程性质优良,但在亚热带环境中化学风化强烈。地质灾害一般不甚发育,以小型崩塌为主。

变质岩类在管线地段的祁连山褶皱带、华北地台、秦岭—大别山褶皱带有分布。祁连山褶皱带主要出露于关山—陇山地段,为中元古界陇山群和前震旦系,主要岩性为大理岩、黑云母片麻岩、混合岩、结晶片岩。华北地台出露于山西支干线的中条山、霍山、太原东山,为太古界涑水群和太岳山群,岩性为混合岩化的黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、大理岩、磁铁石英岩、黑云变粒岩、角闪变粒岩等,岩性复杂,风化较强。秦岭—大别山褶皱带出露于大悟一带,为中上元古界红安群含磷的变粒岩、大理岩和石英片岩夹片麻岩,抗风化能力较弱。由于受片麻理、片理及节理的影响,使岩体的工程地质性质呈明显的各向异性和不均一性。地质灾害不甚发育,一般以小型崩滑为主。

表4-1 岩体类型汇总表

沉积岩类在丘陵、山区分布较广,在各大构造单元中皆有,其地质年代自中元古界至中生界早期几乎皆有,岩性复杂多样,主要有:中元古界熊耳群和汝阳群的安山玢岩、玄武岩、石英砂岩,新元古界洛峪群三教堂组的石英砂岩(以上均在河南境内);上元古界长城系、震旦系的石英砂岩、白云岩、硅质岩、冰碛砾岩等;下古生界寒武系、奥陶系的中厚、厚层碳酸盐岩;上古生界泥盆系的砂岩和碳酸盐岩,石炭、二叠系的中厚、厚层状灰岩和中生界三叠系碳酸盐岩等(上古生界及中生界皆为扬子地台)。按岩性大类可划分为火山喷出沉积岩、碎屑岩和碳酸盐岩三大类。它们的共同特点是,层理构造发育且较厚,抗风化能力较强,但碳酸盐岩具溶蚀性,岩溶较发育,工程地质性质具各向异性。上述这几类岩性分布地段地质灾害一般不甚发育,有小型崩滑和岩溶塌陷(覆盖型岩溶地段)等地质灾害。

2.较硬岩

按成因类型可划分为变质岩和沉积岩两大亚类。

变质岩类分布于祁连山褶皱带、秦岭—大别山褶皱带和扬子地台中,岩性主要是较软弱片岩和千枚岩、板岩。在祁连山褶皱带的管线地段,新元古界长城系变质细砂岩、千枚岩;秦岭—大别山褶皱带信阳群、商城群的云母石英片岩、绿色片岩、绢云石英片岩、浅变质凝灰质砂岩等:扬子地台中元古界冷家溪群和新元古界板溪群的板岩、千枚岩、变质凝灰岩、变质砂岩等。上述各类岩体的共同特点是:片理、千枚理、板理等结构面发育,地面风化较强烈,残坡积层厚度往往较大。岩体具明显的各向异性,力学强度相对较弱。崩塌、滑坡和泥石流等山地地质灾害较发育。

沉积岩类分布于华北地台和扬子地台中,华北地台岩性主要是上古生界和中生界粘土岩、铝土岩页岩、泥质粉砂岩、含煤层;扬子地台主要是泥盆系粉细砂岩、粘土岩、页岩、泥灰岩。它们层理发育、薄层状为主,遇水易软化、崩解,风化也较强烈。由上述岩体组成的丘陵山区,地质灾害较发育,主要有崩塌、滑坡、泥石流和采煤引起的地面塌陷和地裂缝灾害(在山西、河南境内较突出)。

3.软弱岩

这大类岩体主要是沉积岩类,较广泛分布于各大地构造单元中生代晚期和新生代陆相盆地中,地质年代为白垩系、古近系和新近系。由于固结压密程度低,岩体孔隙率高,强度小,变形大。岩性主要是河湖相的砂砾岩、砂岩和泥岩,夹淡水泥灰岩,含石膏、芒硝。岩石一般干单轴抗压强度小于30MPa,而新近系岩石成岩性更差,接近于土体,干单轴抗压强度不足于5MPa,属极软岩。这类岩石遇水易软化崩解,抗风化能力亦低。但这类岩体出露地段地形起伏小,地质灾害不发育,主要有膨胀性岩体的轻度胀缩变形灾害,还存在采空塌陷灾害。

4.软硬相间岩

这大类岩体主要也是沉积岩类,较广泛分布于华北地台和扬子地台的古生界和中生界地层中,一般是两种强度和刚性差异较大的岩性相互成层或间夹;古生界常见的是灰岩与页岩互层,砂岩与泥页岩互层,中生界常见的是砂岩与泥页岩互层。在外力作用下会发生层间错动和脱开,而在地下水等作用下更会泥化而形成泥化夹层,层面间强度降低而成为典型的软弱结构面。所以这类地层组合可以称之为“易滑地层组合”,较易产生滑坡。此外,软硬相间岩层差异风化显著,“上硬下软”组合的条件下,软岩易形成岩龛,崩塌也较普遍。

(二)土体

土体在管线地段广泛分布,约占全长的90%。按地质成因,可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土和风积土等;按粒度成份,可划分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。对一些具有特殊成份和结构、工程性质也特殊的土,则可单独划分为特殊土,本管线工程的特殊土有黄土类土、膨胀土、盐渍土和淤泥质土等。这里我们也参考国标《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)的规定,将土体划分为碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土5大类(表4-2)。以下分别就一般土和特殊土作简要讨论。

1.一般土体

一般土体包括各种成因类型的碎石土、砂类土、粉土和粘性土。

(1)碎石土:

碎石土指的是土中粒径d>2mm的颗粒质量超过总质量50%的土。根据规定,碎石土可再划分为砾质土、卵(碎)石土和漂(块)石土,它们的粒径分别>2mm、20mm或200mm的质量,超过总质量50%。一般冲积成因的碎石土分选性和滚圆度较好,位于河床和河流阶地二元结构的下部,而其他成因的则较差。本工程各段情况是:甘肃段砾卵石占45%~70%,粒径一般 20~80mm,呈次圆—次棱角状,一般分布于冲洪和平原表层之下。陕西段分布于渭河及其各支流以及山前洪积扇。河流冲积成因者在河漫滩和河床地段,在渭河干流厚度可达20~40m,结构较均一;而洪积扇区则为大小混杂的砂卵石为主。山西段主要分布于汾河、龙凤河和潇河等山间河谷地段,以砂卵砾石为主,磨圆较好,级配良好。河南段主要分布在伊洛河、沙颍河等诸河流河谷区,以砂砾卵石为主。湖北—湖南段碎石土多分布于低山丘陵斜坡地带,多为残坡积成因,碎石成分随母岩而变化。一般碎石土较疏松,孔隙比大,渗透性强,地基承载力高。

表4-2 土体类型汇总表

(2)砂类土:

砂类土指的是土中粒径d>2mm的颗粒质量不超过总质量的50%,d>0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土;根据颗粒级配还可划分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂,一般是冲洪积成因的。此类土在本工程的情况是:甘肃段分布于洪积平原表层土之下,主要由粉细砂、中细砂组成,松散—中密状态。陕西段分布于渭河及支流的漫滩、一级阶地和古河道中,以中细砂和粉细砂为主,常含少量砾石,除河漫滩地段外,砂层均埋藏于细粒土之下,厚度不均一,多呈透镜体状,孔隙度大,渗透性强,中粗砂是良好的地基持力层,而饱水粉细砂则易产生震动液化。山西段分布于黄河、汾河及其较大支流的河床、河漫滩和阶地,一般为砂砾石混合,厚度较大。也有在山前倾斜平原区前缘的洪积砂砾石,与细粒土组成多层结构。河南段分布除了与碎石土相同外,在沙颍河以南淮河平原各河流河漫滩和一级阶地前缘地带,表层之下为中细砂,稍密—中密状态,厚度不稳定。砂类土一般级配较好,渗透性较强,一般是良好的地基持力层,但在地震烈度≥Ⅶ区需关注饱和粉细砂的震动液化问题。

(3)粉土和粘性土:

粉土和粘性土也可称之为“细粒土”,前者是土中粒径d>0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数ⅠP≤10的土;而后者则ⅠP>10的土。这两类土大量广泛分布于郑州—长沙段洪冲积平原和丘陵地段。具各种成因类型。一般洪冲积成因的土体较密实,孔隙比小,含水量相对较少,透水性弱,强度高,地基承载力高。而丘陵地带的残坡积成因者往往与碎石土混杂,土体孔隙性大,透水性相对较强,在久雨或强降雨时,易产生坡积层崩滑。

2.特殊土

(1)黄土类土:

黄土类土是第四纪时期特殊的大陆松散沉积物,它在世界各地分布广而性质特殊。这类土在我国主要分布于西北、华北和东北地区,面积达60万km2以上,以北纬34°~45°之间最为发育,这些地区位于我国西北沙漠区的外围东部地区,具有大陆性干旱少雨气候的特点。黄土类土从早更新世(Q1)开始堆积,经历了整个第四纪,直至现今还未结束。按地层时代及其基本特征,黄土类土可分为3类:老黄土、新黄土和新近堆积黄土(表4-3)。老黄土是Q1、Q2时期堆积的,分别称“午城黄土”和“离石黄土”,一般无湿陷性;新黄土一般是Q3时期堆积的,称“马兰黄土”,也有Q4早期的,具湿陷性,分布面积最广(约占60%);新近堆积黄土一般是Q4晚期堆积的,湿陷性不一。各地黄土类土总厚度不一,陕甘黄土高原地区最厚,可达100~200m,河谷地区一般只有数米至30m左右,且主要是新黄土。黄土类土的成因一直是争论的热点问题,但普遍的看法是,风积成因是主要的,也有冲积、洪积、坡积、冰水堆积等成因类型。颗粒成份以粉粒为主,富含碳酸钙,具大孔性,垂直节理发育,具湿陷性等特征者,称 “典型黄土”,而有些特征不明显者则称“黄土状土”。下面讨论一下本管线工程黄土类土的特性。

本管线工程的黄土类土分布于兰州—郑州段(含山西支干线)。不同地段黄土类土的粒度成份和结构有所不同,所以其物理力学指标和工程地质性质也有明显差异。下面我们以Q3典型的湿陷性黄土为代表作分析。

首先是黄土的颗粒组成,将兰州、西安、太原、洛阳四地作比较(表4-4)。可以看出它们的差异,总趋势是:由西北往东南砂粒和粉粒含量愈来愈小,而粘粒含量则愈来愈大,而粉粒所占比例最大是一致的。所以有人将西部黄土称之为“砂黄土”,而东部为“粘黄土”。 黄土的颗粒组成对其湿陷性有一定影响,即砂粒含量愈多,湿陷性愈强,而粘性愈多则湿陷性愈弱。

表4-3 不同年代黄土的特征

表4-4 湿陷性黄土的颗粒组成单位:%

各地湿陷性黄土的基本物理力学性质指标列于表4-5中。

由西往东的总趋势是:土体的密度和天然含水率愈来愈大,液限和塑性指数也愈来愈大,孔隙比愈来愈小;而三项力学性质指标变化规律则不明显。而且可看出,陇西和陇东地区指标相近似,关中地区与汾河流域也比较接近,而豫西地区与前面的4个地区则又有明显差异。上述规律很重要,因为它与黄土的湿陷性相关的,即自西往东湿陷性逐渐变弱。

管线地段湿陷性黄土的湿陷系数(δs),经大量统计后汇总于表4-6中。从表中可看出,湿陷系数陇西地区最大,陇东地区次之,关中地区汾河流域再次之,而豫西则最小;而且高阶地的湿陷系数要大于低阶地。按有关规定,δs>0.015时,该黄土为湿陷性土;δs为0.015~0.03时湿陷性轻微,δs为0.03~0.07时湿陷性中等;δs>0.07时,湿陷性强烈。所以说,陇西和陇东地区黄土具中等—强烈湿陷性,关中地区和汾河流域黄土具中等湿陷性,而豫西地区黄土为轻微—中等湿陷性。

表4-5 各地湿陷性黄土基本物理力学性质指标

表4-6各地黄土湿陷系数(δs)统计表

湿陷性对黄土地区地质灾害的成生和活动关系密切,地基的湿陷变形破坏本身就是黄土地区特殊的地质灾害。此外由于黄土结构疏松,以及大孔性和垂直节理发育,潜蚀地质灾害也很普遍。由于黄土的湿陷和潜蚀特性,还可诱发崩塌、滑坡和泥石流灾害。

(2)膨胀土:

具有明显遇水膨胀和失水收缩的土称膨胀土。这类土在我国主要分布在南方山前丘陵、垅岗和二、三级阶地上,大多数是晚更新世及以前的残坡积、冲洪积和湖积物。从外表看,膨胀土一般呈红、黄、褐、灰白等不同颜色,具斑状结构,常含有铁锰质或钙质结核。土体常有网状开裂,有腊状光泽的挤压面,类似劈理。土层表面常出现各种纵横交错的裂隙或龟裂现象,这与失水土体强烈收缩有关。膨胀土的胀缩特性,主要是土中含有较多的粘粒,一般粘粒含量高达35%以上,而且这些粘粒大部分为亲水性很强的蒙脱石和伊利石等粘土矿物,膨胀收缩能力较强。天然状态下,膨胀土一般致密坚硬,天然含水率较小,所以土体常处于硬塑或坚硬状态,压缩性较低,强度较高;但在浸水膨胀后,强度明显降低,压缩性增大。膨胀土的这种胀缩特性,对工程建设会带来危害。按我国有关规定,凡自由膨胀率δef大于40%者,即可定名为膨胀土,40%≤δef<65%为弱膨胀土,65%≤f<90%为中等膨胀土,δef≥90%为强膨胀土。

本管线工程的膨胀土主要分布于湖北境内的黄陂县周港、应城支线和五里桥—贺胜桥—横沟桥一带:在河南境内的平顶山、周口西、郾城—驻马店的沙汝河平原和确山—信阳北的低山丘陵也有零星分布。

湖北境内的膨胀土主要分布于高程30~45m的垅岗和岗间坳沟地带,自然地形坡度平缓。土体时代为更新世,颜色呈棕黄、褐黄、棕红色,土体平均自由膨胀率:周港一带下更新统82%(最大99%),应城支线中更新统62%(最大109%),五里桥—贺胜桥一横沟桥一带上更新统44%(最大72%)。土体胀缩性危害主要导致当地居民低层建筑墙体拉裂破坏,斜坡和水渠边坡坍滑。

河南境内的膨胀土分布于淮河平原边缘的平顶山东和确山—信阳北的低山丘陵,以及沙汝河平原之间的周口和郾城—驻马店地段。土体时代为中、晚更新世,颜色呈棕黄、灰绿、棕红色,干燥时呈硬塑状态,裂隙发育,含铁锰质和钙质结核,平均自由膨胀率43.5%。平顶山以膨胀破坏为主,而信阳多以收缩破坏为主,多发生在干旱季节。

(3)盐渍土:

土中易溶盐含量大于0.5%的土称为盐渍土。由于它发育于地表土层中,与道路、低层建筑等有关,主要是土的腐蚀作用以及盐胀和溶陷作用对工程建设的危害。盐渍土按地理分布可分为滨海盐渍土、冲积平原盐渍土和内陆盐渍土等类型。我国盐渍土主要分布在北方诸省区。盐渍土的形成及其所含盐的成分和数量与当地的地形地貌、气候条件、地下水的埋藏深度和矿化度、土壤性质和人类活动有关;它的厚度并不大,一般分布于地表以下1.5~4m范围内,且由地面至深部含盐量逐渐减少。盐渍土的形成一般是由于地下水埋深过浅(甚至出露地面),蒸发强烈而盐分在地表的聚积所致。

盐渍土的性质与所含盐分和含盐量有关。土中的盐类主要是氯盐、硫酸盐和碳酸盐三类,因此盐渍土也相应地划分为氯盐渍土、硫酸盐渍土和碳酸盐渍土(表4-7)。盐渍土中所含盐分及其数量对土的工程地质性质影响很大。由于土成分的改变,影响了土的结构,从而影响了塑性、透水性、膨胀性、压缩性、击实性等性质。

表4-7 盐渍土的分类

本管线工程的盐渍土主要分布于甘肃段通渭以西、陕西段华县—华阴地段和山西段的永济市东北伍姓湖区(K48~K54)及清徐张花营村—榆次西荣(K451~K464)地段。

甘肃段通渭以西地段河谷平原一级阶地潜水位埋深很浅,经测定,土壤中平均含盐量3.4%,最大可达8%~15%,属硫酸—氯型中—超盐渍土。

陕西段华县—华阴地段的盐渍土是由于黄河三门峡水库淤积和回水,引起潜水位壅高,使渭河南岸赤水河至方山河一级阶地中部成为浸没区,而导致土壤盐渍化。但近年来当地大量开采地下水,潜水位埋深增大,盐渍化已几近消失。

山西段永济伍姓湖区地势低洼(比周边低5~8m),表层土由粉质粘土和粉土组成,潜水位埋深0~3m,土中含盐量1.06%~1.18%,类型为硫酸—氯型,属中盐渍土。清除张花营村—榆次西地段地势较周边略低,表层土为粉土,潜水位埋深0.2~3m,土中含盐量0.44%~1.12%,类型为氯—硫酸盐型,属弱—中盐渍土。硫酸盐结晶膨胀以及腐蚀作用,对管道将有一定危害。

(4)淤泥质土:

淤泥质土是指在水流缓慢甚或静水环境中沉积,有微生物参与作用的条件下,含较多有机质,而疏松软弱的粘性土,它是近代在滨海、湖泊、沼泽、河弯、废河道等地区沉积的未经固结的一种特殊土。从外观看,这类土常呈灰、灰蓝、灰绿和灰黑等颜色,污染手指并有臭味。土中含有大量亲水性强的粘土矿物(蒙脱石和伊利石占多数),有机质含量较多(一般含量 5%~15%),天然孔隙比大于1,天然含水率大于液限。其结构形式常为蜂窝状或棉絮状,疏松多孔,压缩性很强,地基承载力很低。我国淤泥质土的地理分布基本上可分为两大类:一类是沿海沉积的,另一类是内陆和山区湖沼盆地沉积的。前者分布稳定而厚度大,后者常零星分布且厚度小。

本管线工程的淤泥质土主要分布于湖北—湖南段。管道经过长江等13条大中型河流的冲湖积平原低洼地段,有较大范围的淤泥质软土分布,有机质含量大于1.5%,岩性为淤泥、淤泥质粘土和淤泥质粉土,呈软塑—流塑状,天然含水率多大于35%,最高达133%,孔隙比1~2.02,最高达3.12,压缩系数一般大于0.5MPa-1,最高可达3.68MPa-1,凝聚力一般9.8~29.4k Pa,内摩擦角6°~15°,地基承载力,天然状态下一般为25~55k Pa,常导致建筑物过量沉降和不均匀沉降。很显然,这类土体对管沟开挖影响较大,常导致沟坡坍塌挤出而不易成形。此外,对场站地基稳定性也有影响。

⑺ 有请地质专家:有一种岩石,受潮或遇水就软化为砂,这是什么岩,有什么价值

你说的不是岩石,是风化程度极高的风化岩,或是一种砂质土。由于缺乏生物作用,有机养分少,不利于种植。

⑻ 高岭石遇水容易膨胀

高岭石遇水容易膨胀的原因如下:
含粘土类矿物:主要有高岭石、蒙脱石和水云母等。含这类矿物多的岩石有各种粘土岩、页岩及泥岩。这类岩石的特点是硬度小,具可塑性,遇水膨胀、软化和黏结。
少数火山岩也存在类似状况,比如说容易粘土化的流纹质岩石,或凝灰岩、沉凝灰岩等,也容易吸水膨胀。

⑼ 岩石的水理性质有哪些

一、岩石水理性质指岩石与水接触后表现出的有关性质,即与水分贮容和运移有关的性质称作岩石的水理性质。它包括岩石的容水性、给水性、持水性、透水性。1.容水性容水性是在常压下岩石空隙中能够容纳若干水量的性能,在数量上以容水度来衡量。2.持水性在分子力和表面张力的作用下,岩石空隙中能够保持一定水量的性能,称为岩石的持水性。3.给水性饱和岩石在重力作用下能够自由排出若干水量的性能称为岩石的给水性。4.透水性反应岩石的透水能力,岩石空隙直径越大,透水性越强。根据透水性的好坏,可以将自然界的岩石分为透水层和不透水层。

二、 岩石的水理性质、

岩石的透水性:岩石能被水透过的性能称为岩石的透水性,衡量岩石透水性的指标为渗透系数。

岩石的软化性:岩石的软化性是指岩石浸水后其强度降低的性质,通常用软化系数表示水对岩石强度的影响程度,即水饱和岩石试件的单轴抗压强度与干燥岩石试件单轴抗压强度之比。岩石浸水后的软化程度,与岩石中亲水性矿物和易溶性矿物的含量、孔隙裂隙的发育程度、水的化学成分以及岩石浸水时间等因素有关。

岩石的膨胀性和崩解性:岩石的膨胀性和崩解性主要是松软岩石所表现出来的特征,尤其是含有大量黏土矿物(如蒙脱石、高岭土和水云母等)的软岩,遇水后更易产生膨胀和崩解。

岩石的膨胀性:是指软岩浸水后体积增大的性质,相应地会引起压力的增大。岩石遇水膨胀的特性可用膨胀应力和膨胀率两个指标表示,岩石的膨胀应力是指岩石与水进行物理化学反应后,随时间变化会产生体积增大现象,这时使试件体积保持不变所需施加的压力,而岩石增大后的体积与原体积的比率称为岩石的膨胀率。

岩石的崩解性:一般是指岩石浸水后发生的解体现象最石的吸水性和抗冻性遇水不崩解的岩石在一定实验条件下(规定的试样尺寸和实验压力)吸入水分的性能称为岩石的吸水性。通常以岩石的自然吸水率、饱和吸水率和饱水系数表示岩石的自然吸水率。

⑽ 常见的沉积岩

(一)碎屑岩类

1.火山碎屑岩

火山碎屑岩是由火山喷发的碎屑物质在地表经短距离搬运,或就地沉积而成的。由于它在成因上具有火山喷出与沉积的双重性,所以是介于喷出岩和沉积岩之间的过渡类型。

(1)火山集块岩

主要由粒径大于100mm的粗火山碎屑物质组成,胶结物主要为火山灰或熔岩,有时为碳酸钙、二氧化硅或泥质。

(2)火山角砾岩

火山碎屑占90%以上,粒径一般为2~100mm,多呈棱角状,常为火山灰或硅质胶结。颜色常呈暗灰、蓝灰或褐灰色(图3-57)。

(3)凝灰岩

一般由小于2mm的火山灰及细碎屑组成。碎屑主要是晶屑、玻屑及岩屑。胶结物为火山灰等。凝灰岩孔隙性高,密度小,易风化(图3-58)。

图3-57 火山角砾岩(http://jpkc.cug.e.cn)

图3-58 凝灰岩(http://jpkc.cu.ge.cn)

2.沉积碎屑岩

沉积碎屑岩又称为正常碎屑岩。是由先成岩石风化剥蚀的碎屑物质,经搬运、沉积、胶结而成的岩石。常见种类如下。

(1)砾岩及角砾石

砾岩及角砾石(图3-59) 呈砾状结构,由50%以上大于2mm的粗大碎屑胶结而成。由浑圆状砾石胶结而成的称为砾岩;由棱角状角砾胶结而成的称为角砾岩。砾岩的岩性成分一般比较复杂,经常由多种岩石的碎屑和矿物颗粒组成,角砾岩的岩性成分比较单一。胶结物的成分有钙质、泥质、铁质及硅质等。

(2)砂岩

砂岩(图3-60) 呈砂质结构,由50%以上粒径2~0.05mm的砂粒胶结而成。按砂粒的矿物组成,可分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩等。按砂粒粒径的大小,可分为粗粒砂岩、中粒砂岩和细粒砂岩。根据胶结物的成分,可分为硅质砂岩、铁质砂岩、钙质砂岩及泥质砂岩几个亚类。硅质砂岩的颜色浅,强度高,抵抗风化的能力强。泥质砂岩一般呈黄褐色,吸水性大,易软化,强度和稳定性差。铁质砂岩常呈紫红色或棕红色,钙质砂岩呈白色或灰白色,强度和稳定性介于硅质与泥质砂岩之间。砂岩分布很广,易于开采加工,是工程上广泛采用的建筑石料。

图3-59 角砾岩(克里斯·佩兰特,2007)

图3-60 砂岩(克里斯·佩兰特,2007)

(3)粉砂岩

粉砂岩(图3-61) 呈粉砂质结构,常有清晰的水平层理。矿物成分与砂岩近似,但黏土矿物的含量一般较高,主要由粉砂胶结而成。结构较疏松,强度和稳定性不高。

图3-61 粉砂岩(http://jpkc.cu.ge.c)n

(二)黏土岩类

(1)页岩

页岩(图3-62) 是由黏土脱水胶结而成,以黏土矿物为主,大部分有明显的薄层理,呈页片状。可分为硅质页岩、黏土质页岩、砂质页岩、钙质页岩及碳质页岩。除硅质页岩强度稍高外,其余岩性软弱,易风化成碎片,强度低,与水作用易于软化而丧失稳定性。

(2)泥岩

泥岩(图3-63) 成分与页岩相似,常成厚层状。以高岭石为主要成分的泥岩,常呈灰白色或黄白色,吸水性强,遇水后易软化。以微晶高岭石为主要成分的泥岩,常呈白色、玫瑰色或浅绿色,表面有滑感,可塑性小,吸水性高,吸水后体积急剧膨胀。黏土岩夹于坚硬岩层之间,形成软弱夹层,浸水后易于软化滑动。

图3-62 页岩

图3-63 泥岩(http://jpkc.cug.e.cn)

(三)化学及生物化学岩类

(1)石灰岩

石灰岩(图3-64石灰岩) 简称灰岩。矿物成分以方解石为主,含有少量的白云石和黏土矿物。常呈深灰、浅灰色,纯质灰岩呈白色。由纯化学作用生成的灰岩具有结晶结构,但晶粒极细。经重结晶作用可形成晶粒比较明显的结晶灰岩。由生物化学作用生成的灰岩,常含有丰富的有机物残骸。石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物,当黏土矿物含量达25%~50%时,称为泥灰岩;白云石含量达25%~50%时,称为白云质灰岩。

石灰岩分布相当广泛,岩性均一,易于开采加工,是一种用途很广的建筑石料。

(2)白云岩

白云岩(图3-65) 主要矿物成分为白云石,也含有方解石和黏土矿物。结晶结构。纯质白云岩为白色,随所含杂质的不同,可出现不同的颜色。性质与石灰岩相似,但强度和稳定性比石灰岩高,是一种良好的建筑石料。白云岩的外观特征与石灰岩近似,在野外难于区别,可用盐酸起泡程度辨认。

图3-64 石灰岩

图3-65 白云岩

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