第1、2章 绪论,岩石、岩体及工程性质

矿物：
水 晶
(crystal)
方解石(calcite)
石棉(asbestos)
金刚石
(diamond)
孔雀石(malachite) 绿柱石(beryl)
矿物的物理性质
取决于矿物本身的化学组成和内部结构，是鉴定矿物的主 要依据，也是矿物资源开发利用的着眼点。
光学性质、力学性质、磁学性质、电学性质、热学性质
4.提供满足设计、施工所需的土的物理性质和力学性质指标 等； 5.在地震设防区划分场地土类型和场地类别，并进行场地和 地基的地震效应评价； 6.推荐承载力和变形计算参数，提出地基基础设计和施工的 建议，尤其是不良地质现象的处理对策。 岩土工程勘察工作具体内容、工作量、工作方法等应 以岩土勘察等级为依据，即应根据工程重要性等级、场地 复杂程度等级和地基复杂程度等级综合确定。
方铅矿和石英晶体
2 ） 半金属光泽： 反光较强，似未经磨光的金属表面的 反光。矿物呈金属色，条痕为棕色、褐色等深彩色，不 透明～半透明。 3 ） 金刚光泽： 反光较强，似金刚石般明亮耀眼的反光。 颜色和条痕均呈浅色（如浅黄、桔红、浅绿等）、白色或无 色，半透明～透明。
金刚石晶体
光线在金刚石晶体中传播示意
, 矿物呈黑色; (1)若均匀地全部吸收 , 矿物呈无色或白色 ; (2)若基本上均不吸收 收了一部分, (3)若各色光皆被均匀地吸 则视其吸收量的多少 , 而呈现出不同浓度的灰 色
2）当矿物选择性地吸收某种波 长的色光时， 矿物呈现被吸收的色光的补色。
例如，吸收红光，则 呈现红光对角的补 色—绿色。
• 岩土工程勘寨的基本程 序
• 岩土工程勘察的基本程序包括拟定勘测大纲，编制勘察任 务书，执行测绘与调查、勘探和土工测试等工作，编写岩 土工程勘察报告等。
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本课程的主要内容
岩土类型及其工程性质 岩土工程勘察方法 岩土工程勘察、分析评价、成果报告
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第一章 岩石、岩体及其工程性质
• 矿物、岩石的概念
矿物的光学性质
矿物的光学性质：矿物对可见光的反射、折射、吸 收 等所表现出来的各种性质。 光学性质：颜色 Color 条痕 Streak 透明度 Transparence 光泽 Luster
颜色（Color）
矿物对入射的白色可见光（390～770nm）中不同波 长的光波吸收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色。 是鉴定矿物时最直观的感性认识。 注意： 1）当矿物对各色光同等程度地均匀吸收时，其所呈颜 色取决于吸收程度；
如磷灰石
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⑤ 极不完全解理：即无解理。
矿物受力后很难出现解理面， 仅在显微镜下偶尔可见零星的 解理缝。
观察解理的注意事项：
(1）解理只能在晶质矿物中出现，非晶质或 胶体矿物中不能出现解理。肉眼能够在较 大的矿物晶体上看见解理。
（2）必须对同种矿物的多个颗粒进行观察。 （3）一个矿物可有一种级别的解理，也可有 两种级别的解理；可有一个方向的解理， 也可有多个方向的解理。
硬度（Hardness）
• 矿物硬度是指矿物抵抗外力刻划等机械作用的能力 。
• 1. 摩氏硬度计
（1）Talc滑石 （2）gypsum石膏 （3）calcite 方解石 （4）fluorite萤石 （5）apatite磷灰石 （6）orthoclase正长石 （7）quartz石英 （8）topaz黄玉 （9）corundum 刚玉 （10）di要求，查明、分析、评价建设场地的地质 地理环境特征和岩土工程条件，编制建设工程勘察文件的 活动。 岩土工程勘察是一项综合性的地质调查活动。建筑场地和 地基的工程地质条件不同，拟建建筑物的类别不同，勘察 的任务、内容及详细程度就不同。勘察内容的增减还取决 于对场地、地基条件的已有了解程度和当地的建筑经验等。
• 绪论
根据（《岩土工程勘察规范》GB50021--- 2001第 1.0.3 ）规定： 各项工程建设在设计和施工之前，必须按基本 建设程序进行岩土工程勘察。岩土工程勘察应按工 程建设各勘察阶段的要求，正确反映工程地质条件， 查明不良地质作用和地质灾害，精心勘察、精心分 析，提出资料完整、评价正确的勘察报告。
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② 完全解理：
矿物受力后易裂成光滑的平面或 规则的解理块，解理面显著而平滑， 常见∥解理面的阶梯。如方解石、萤石
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③ 中等解理： 矿物受力后常破裂成 较小的不很平滑的平面， 解理面不太连续，常呈 阶梯状，且闪闪发亮， 清晰可见。
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④ 不完全解理：
矿物受力后不易裂出 解理面，仅断续可见 小而不平滑的解理面。
• 矿物光泽、颜色和条痕是矿物鉴定的重要依据， 透明度、光泽和颜色还是评价宝石的重要指标。
特殊光学效应
由于矿物内部具有包裹体、双晶、 微细球状结构等特殊内在因素，当被加工 成宝石时，导致光的干涉、散射、衍射等 现象，使宝石显现出特殊的光学效应。 常见的有：猫眼效应、星光效应、变 色效应、变彩效应、晕色效应 等。
矿物(mineral): 是由地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的 化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件下相对稳定的天然 结晶态的单质或化合物，它们是岩石和矿石的基本组成单位。 要素：天然产出 有化学式 具晶体结构 无机物质 岩石(rock): 是矿物或类似矿物（mineraloids）的物质（如有机 质、玻璃、非晶质等）组成的固体集合体，多数岩石是由不同矿 物组成，单矿物的岩石相对较少。自然界的岩石可以划分为三大 类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩。 要素：由矿物组成 固体集合体
4）珍珠光泽（pearly luster ）：浅色透明矿物 的极完全解理面上的如珍珠表面或蚌壳内壁柔 和而多彩的光泽。 5）丝绢光泽（silky luster）：具玻璃光泽的无 色或浅色透明矿物的纤维状集合体表面常呈蚕 丝或丝织品状的光亮。 6）蜡状光泽（waxy luster）：某些透明矿物的 隐晶质或非晶质致密块体上的似蜡烛表面的光 泽。 7）土状光泽（earthy luster）：呈土状、粉 末状或疏松多孔状集合体的矿物表面如土块般 暗淡无光。
4 ） 玻璃光泽： 反光较弱，呈普通平板玻璃表面 的反光。矿物为无色、白色或浅色，条痕呈无色 或白色，透明。 石英晶簇
• 注意：矿物不平坦的表面或矿物集合体的表面上的 特殊变异光泽： 1）油脂光泽（greasy luster）：某些解理不发育的 浅色透明矿物的不平坦断口上呈现的似油脂般的光 泽。 2）树脂光泽（resinous luster）：某些具金刚光泽 的黄、褐或棕色透明矿物的不平坦断口上的似松香 般的光泽。 3）沥青光泽（pitchy luster）：解理不发育的半透 明或不透明黑色矿物的不平坦断口上乌亮沥青状光 泽。
断口（ Fracture ）
矿物受力作用后不依一定结晶方向裂开， 而是在任意方向上呈各种不平整的断面， 此种断面称为断口。
测试时，应先以高硬度的标准矿物的棱角刻划待测 矿物，再依次换用硬度较低的标准矿物刻划，当两矿物 硬度相近时，则用标准矿物与待测矿物相互刻划，以确 定其硬度的相对大小。
2. 确定矿物硬度的简便方法 用指甲和/或小刀刻划来确定硬度范围。 注意： 1）实际鉴定时，常代之以指甲（2.0～2.5）、 小钢刀（5～6）和玻璃（5.5～6.0）等来粗略地确 定矿物的硬度; 2）待测矿物须选择新鲜、致密、纯净的单矿 物，最好是具良好的棱角、晶面或解理面的单晶体。 有些矿物的硬度具对称性和各向异性。如，蓝晶石 （100）面上的硬度，沿延长方向硬度为4.5，垂直 延长方向硬度6.5,被称为二硬石。
• 岩土工程勘探 岩土工程勘察的一种手段，包括钻探、井探、槽探、坑探、 洞探以及物探、触探等。
• 岩土工程勘察的目的：
建筑场地岩土工程勘察是工程建设的先行工作，目的在 于以各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和 地基的工程地质条件，为工程建设规划、设计和施工提供所 需的工程地质依据。以充分利用有利的自然地质条件，避开 或改造不利的地质，保证建筑物安全和正常使用。 建筑场地的工程地质条件：一般包括岩土的类型及其工 程性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、不良地质现 象和可资利用的天然建筑材料等。
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岩土工程勘寨的主要任务
• 岩土工程勘察的主要任务是应按照工程建设的要求，正确反映工程地 质条件，查明不良地质作用和地质灾害，提出资料完整、评价正确的 勘察报告。 1.查明与场地的稳定性和适宜性有关的不良地质现象，如强震区的重大工 程场地的断裂类型，尤其是断裂的活动性及其地震效应；岩溶及其伴 生土洞的发育规律和发育程度，预测其危害性；滑坡的范围、规模、 稳定程度，进而预测其发展趋势和危害程度；崩塌的产生条件、范围、 规模与危害性；泥石流的产生及其类型、规模、发育程度和活动规律 以及地下采空区、大面积地面沉降、河岸冲刷、沼泽相沉积等； 2.查明场地的地层类别、成分、厚度和坡度变化等，特别是基础下持力层 和软弱下卧层的工程地质性质； 3.查明场地的水文地质条件：河流水位及其变化、地表径流条件、地下水 的埋藏类型、蓄存方式、补给来源、排泄途径、水力特征、化学成分 及污染程度等；
光泽（Luster）
• 指矿物表面对光的反射能力。 • 矿物反光的强弱主要取决于矿物对光的折射和吸收的 程度。矿物对光的折射越强，光泽也就越强。 • 光泽与透明度、条痕有关，在肉眼鉴定时，常配合条 痕、透明度来判断光泽等级。
分为4个等级：
1）金属光泽：反光很强，似平滑金属磨光面的反光。矿 物具金属色，条痕呈黑色或金属色，不透明。
解理 Cleavages
矿物在外力作用（敲打 或挤压）下， 严格沿着 一定结晶学方向破裂、 并裂成光滑平面的性质 称为解理。这些平面称 为解理面cleavage plane. 解理是鉴别矿物的可靠 依据之一。
分为五个等级：
（1）极完全解理：矿物在外力作用下极易 裂成簿片。解理面光滑、平整。如云母、 石墨、石膏等。
条痕（streak）