岩石风化工程地质(完整)

力学性质较原岩低， 单轴抗压强度为原 岩的1/3－2/3
纵波声速值较 高，声速曲线 摆动较大
锤击发声不够清 脆，须爆破开挖
微 风 化 带
仅沿裂隙 表面略有 改变
仅沿裂隙面有矿物 轻微变异，并有铁 质，钙质薄膜
岩体完整性较 好，风化裂隙 少见
与原岩相差无几
纵波声速值高， 声速曲线摆动 较小
锤击发声清脆， 须爆破开挖
风化结果及工程意义
岩体结构构造发生变化 岩体完整性遭受破坏，结构性丧失，空隙性增大，矿 碎成块石、碎石或土体。 岩石的矿物成分和化学成分发生变化 可溶矿物溶解流失，耐风化矿物残留下来，形成稳定性 好的次生矿物：如绿泥石、绢云母、高岭石、蒙脱石等。 岩体的工程地质性质发生变化 如：力学强度的降低 压缩性变增大（由基岩→粘土） 渗透性增强 次生矿物的抗水性降低、亲水性增强，易崩解、膨胀、软化。
500-2000m/s，渗透系数 0.1-2.6m/d，结构松散，强度 低。 强风化带：疏松、半疏松岩石夹半坚硬岩石，疏松者 占30-70%，纵波速度2000-3000m/s，渗透系数 0.1-4m/d， 抗压强度<20MPa 弱风化：上部坚硬块石夹半疏松碎屑，碎屑含<20%， 30-70%结构面发育碎屑等几十公分。RQD50-90%，纵波速 度3000-000m/s 微风化：坚硬岩石，沿裂面风化，约1mm厚风化皮， RQD 90-95%，纵波速度5000-6000m/s。
呈土状，或粘 性土夹碎屑， 结构已彻底改 变，有时外观 保持原岩状态
强度很低，浸水能 崩解，压缩性能增 大，手指可捏碎
纵波声速值低， 声速曲线摆动 小
锤击声哑，锹镐 可挖动
强 风 化 带
大部分变 色，岩快 中心部分 尚较新鲜
除石英外大部分矿 物均已变异，仅岩 快中心变异较轻,次 生矿物广泛出现
岩体强烈破碎， 呈岩块、岩屑、 时夹粘性土
地形
地形不同影响气候及水文地质条件、光 照、温差条件，沟谷侧向入侵作用，残积物 滞留条件。 高度 海拔高地区：以物理风化为主 海拔低地区：化学风化速度较快 坡度 陡坡地段：风化速度较大，风化壳较薄 缓坡地段：风化速度较慢，风化壳较厚
其它因素
地壳运动
强烈上升期：风化速度快，风化壳厚度不大 稳定期：风化彻底，风化壳厚度大
强度很低，浸水能 崩解，压缩性能增 大，手指可捏碎
纵波声速值低， 声速曲线摆动 小
锤击声哑，锹镐 可挖动
强 风 化 带
岩体强烈破碎， 呈岩块、岩屑、 时夹粘性土
物理力学性质不大 均一，强度较低， 岩块单轴抗压强度 小于原岩的1/3，风 化较深的岩块手可 压碎
纵波声速值较 低，声速曲线 摆动大
锤击声哑，用锹 镐开挖，偶须爆 破
分带的原则
充分反映各风化带岩石变化的客观规律，反 映各风化带岩石所具有的不同特征； 分带的标志应有代表性、明确，便于掌握； 将定性与定量结合起来； 分带数目既不要过多，也不太少。一般采用 三分法、四分法、五分法 四分法：全风化带、强风化带、弱风化带、微风 化带
分带的标志
岩石风化壳分带及各带基本特征
矿物成分变化：不同风化带、矿物组合特 点不同
剧风化带：除石英外，大部分矿物已经变异， 形成稳定的矿物，如粘土矿物 弱、微风化带：矿物变异主要发生在块石裂 缝周围，形成薄膜
水理性质及物理力学性质的变化
由上至下： 孔隙性、压缩性由大变小 吸水性由强→弱 波速由小→大 强度由低→高
全风化带：疏松、半疏松碎、块石占95%。纵波速度
弱 风 化 带 微 风 化 带
沿裂隙面矿物变异 明显，有次生矿物 出现
岩体一般较好， 原岩结构构造 力学性质较原岩低， 清晰，风化裂 单轴抗压强度为原 岩的1/3－2/3 隙尚发育，时 夹少量岩屑
岩体完整性较 好，风化裂隙 少见
纵波声速值较 高，声速曲线 摆动较大
锤击发声不够清 脆，须爆破开挖
仅沿裂隙面有矿物 轻微变异，并有铁 质，钙质薄膜
分带的方法
工程的初勘阶段：以定性分带为主 工程的详勘阶段：以定量分带为主 地质分析法—定性分析方法：
通过岩石颜色、破碎程度、矿物成分的变化
指标定量法
Байду номын сангаас
防治措施
风化厚度较小，施工条件 简单时，全部挖除。 风化厚度较大，数十米以 上时，处理措施视具体条件而 定。 一般工业民用建筑物，可 选择足够强度的风化层作地 基，设置合理的基础埋置深 度重大工程，需挖除对工程 构成危险的风化岩石。 对于囊状或夹层风化带， 可采用局部挖除或铺盖跨越。
与原岩相差无几
纵波声速值高， 声速曲线摆动 较小
锤击发声清脆， 须爆破开挖
颜色
风化岩石在外观上表现出颜色的差异
破碎程度：风化程度越深，原岩破碎程度愈大
从深部完整新鲜岩石至地表： 岩块→块石→碎石→砂粒→粉粘粒 总体上： 上部以粉粘粒为主，夹砂粒、碎石 下部以块石、碎石为主，裂缝中夹粉粘粒、砂粒
预防方面
指导思想
通过人工措施，使风化营力与岩石隔离，使岩石免遭 继续风化，或减缓风化营力的作用强度，减缓岩石的 风化速度
预防对象：粘土岩类 预防手段
表面铺盖（粘土、水泥、沥青材料） 化学材料充填（在岩石裂隙中充填化学材料，形成 保护膜） 植被
风化 分带 剧 风 化 带 岩石颜色 矿物颜色 岩体破碎特点 呈土状，或粘 性土夹碎屑， 结构已彻底改 变，有时外观 保持原岩状态 物理力学性质 声速特性 其它 特点
除石英外，其余矿 原岩完全 物多已变异，形成 变色，常 绿泥石、绢云母、 呈黄褐、 蛭石、滑石、石膏、 棕红、红 盐类及粘土矿物等 色 次生矿物 大部分变 色，岩快 中心部分 尚较新鲜 岩体表面 及裂隙表 面大部分 变色，断 口颜色仍 较新鲜 仅沿裂隙 表面略有 改变 除石英外大部分矿 物均已变异，仅岩 快中心变异较轻,次 生矿物广泛出现
人类活动 人工开挖基坑、边坡、隧洞、砍伐森林 等
风化岩的垂直分带
一 分带的意义及可能性
地基：选择基础埋深位置 边坡：选择稳定的边坡高度和坡度 不同深度岩石与风化营力接 触时间和程度不同 矿物风化具有阶段性
钾长石→绢云母→水云母→高岭石 黑云母→蛭石→蒙脱石→高岭石
总之：在整个风化剖面上，风化程度不同的岩石表现出 不同的物理、矿物组合特征。从地表至深部新鲜基岩，风 化是逐渐过渡的。
物理力学性质不大 均一，强度较低， 岩块单轴抗压强度 小于原岩的1/3，风 化较深的岩块手可 压碎
纵波声速值较 低，声速曲线 摆动大
锤击声哑，用锹 镐开挖，偶须爆 破
弱 风 化 带
岩体表面 及裂隙表 面大部分 变色，断 口颜色仍 较新鲜
沿裂隙面矿物变异 明显，有次生矿物 出现
岩体一般较好， 原岩结构构造 清晰，风化裂 隙尚发育，时 夹少量岩屑
工程意义
总体上： 恶化了岩石的工程性质. 在工程选址、 岩土体稳定、地基处理、灾害防治、工程 造价等方面都有重要意义。基础建基面处 置、确定矿坑边坡角、洞室围岩支护、基 坑开挖层支护、抗滑工程设置等都要考虑 到风化问题。
地质构造
地质结构面：断层、层 面、节理、沉积间断面、 侵入岩与围岩接触面等
断层带（裂隙密集带）： 囊状风化 层理面：差异风化—崩 塌等 节理、裂缝面：球形风 化
风化 分带
岩石颜色
矿物颜色 除石英外，其余矿 物多已变异，形成 绿泥石、绢云母、 蛭石、滑石、石膏、 盐类及粘土矿物等 次生矿物
岩体破碎特点
物理力学性质
声速特性
其它 特点
剧 风 化 带
原岩完全 变色，常 呈黄褐、 棕红、红 色