岩石和岩體

岩石和岩體

岩石就是由礦物或岩屑在地質作用下按一定的規律聚集而形成的自然物體。岩體則是指在一定的地質條件下,含有諸如節理,裂隙,層理和斷層等地質結構面的複雜地質體。

基本介紹

  • 中文名:岩石和岩體
  • 外文名:stone
yan shi he yan ti
岩石和岩體
rock and rock mass
岩石是由單體礦物或碎屑在一定的地質作用下,按一定的規律組合成具有某種聯結作用的集合體,是岩體的組成部分。岩石按成因可分為沉積岩、變質岩和岩漿岩,常見的類型見表1[常見的岩石類型]。
在岩土工程界,常按工程性質將岩石分為極堅硬的、堅硬的、中等堅硬的和軟弱的四種類型。在工程地質中,把工程作用範圍內具有一定的岩石成分、結構特徵及賦存於某種地質環境中的地質體稱為岩體。岩體是在內部的聯結力較弱的層理、片理和節理、斷層等切割下,具有明顯的不連續性。這是岩體的重要特點,使岩體強度遠遠低於岩石強度,岩體變形遠遠大於岩石本身,岩體的滲透性遠遠大於岩石的滲透性。
岩體結構 直到20世紀50年代,節理面、斷層面等這些不連續面對岩體工程性質的重要影響才日益受到重視。60年代初,奧地利L.米勒和中國谷德振等分別提出了岩體結構的概念。谷德振將岩體記憶體在的弱聯結的層面、片理面、節理面、斷層面、層間錯動面及各種不整合面等不連續面稱為結構面,按成因分為三種類型。①原生的:沉積岩內的層面、不整合面;岩漿岩內流紋理面、原生節理面、與圍岩接觸面;變質岩內的片理面和片麻理面等。②構造作用形成的:斷層面、層間錯動面、節理面、劈理面等。③次生的:風化裂隙面、卸荷裂隙面等。結構面將岩體切割成大小不等、形狀各異的岩塊稱為結構體。結構面和結構體在岩體內排列組合的形式稱為岩體結構。一定地區記憶體在的岩體在結構上具有一定的特徵。L.米勒根據節理切割程度,將岩體按其結構特徵分為:完整岩體、局部破碎化岩體、碎裂岩體、強烈碎裂岩體。谷德振根據結構面對岩體切割特徵和程度劃分為:整體塊狀結構、層狀結構、碎裂結構、散體結構。
結構面長度和充填物厚度是結構面規模的基本標誌。結構面的規模不同,對岩體力學作用影響大不一樣。當岩體內有斷層面或層間錯動面存在時,在外力作用下岩體運動的主要方式為結構體沿結構面滑動;當岩體記憶體在的結構面為不連續的節理時,岩體內產生應力集中,強度降低,但其力學作用仍具有連續介質特徵。據此,在對岩體進行工程地質勘察研究時,可把結構面劃分為若干級序(表2 [結構面級序劃分依據及其特性])。此級序劃分是研究結構面和岩體結構地質規律及其工程地質特性的主要基礎和方法。
結構面的力學性質 與結構面的起伏狀況和充填狀況密切有關。結構面內未充填軟弱物質時,結構面壁愈粗糙,起伏度愈大,強度愈高,稱為硬性結構面。結構面內充填軟弱物質時,強度顯著降低,稱為軟弱結構面。結構面內夾的軟弱物質較厚時,構成一種獨立的工程地質作用單元,稱為軟弱夾層,這是在工程地質勘察中應該特別重視的不良工程地質因素之一。
環境因素對岩體的工程地質作用亦有重要影響。在工程地質勘察中,需對工程岩體的環境因素──地應力、、地溫及大氣物理等進行研究。其中地應力具有特殊的作用,它可以提高岩體強度,使岩體力學介質特徵轉化,使岩體結構的力學效應減弱和消失。
把岩體作為工程研究對象時,應在岩體成分、結構特徵及其賦存條件分析的基礎上,進行岩體工程性質測試和岩體穩定性分析工作。岩體工程地質的研究與評價目前多半還局限在定性階段,正在向定量方向發展。
參考書目
孫廣忠:《岩體力學基礎》,科學出版社,北京,1983。
孫廣忠

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