风化岩与残积土.ppt

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1、第六节 风化岩与残积土一、风化岩与残积土的定义 地壳浅表层的岩石，在太阳辐射、大气、水和生物等风化营力的作用下，其结构、成分和性质已产生不同程度的变异的岩石称为风化岩。已完全风化成土而未经搬运残留在原地的土而为残积土。二、岩石按照坚硬程度分类坚硬程度坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩饱和单轴抗压强度(Mpa)fr6060fr3030fr1515fr5frr5岩石坚硬程度分类 坚硬程度等级定性鉴定代表性岩石硬质岩坚硬岩锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎，基本无吸水反应末风化微风化的花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英、砂岩硅质、砾岩硅质石灰岩等较硬岩锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震

2、手，较难击碎，有轻微吸水反应l 微风化的坚硬岩；2 未风化微风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等软质岩较软岩锤击声不清脆；无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕1 中等风化强风化的坚硬岩或较硬岩；2 未风化微风化的凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩等软岩锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎，浸水后手可掰开1 强风化的坚硬岩或较硬岩；2 中等风化强风化的较软岩；3 未风化微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩等极软岩锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎，浸水后可捏成团1 全风化的各种岩石；2 各种半成岩岩石坚硬程度等级的定性分类三、按照岩石风化壳的垂直分带分类岩土工程勘察规范GB 50021-200

3、1风化程度野外特征风化程度参数指标波速比Kv风化系数Kf未风化岩质新鲜偶见风化痕迹0.91.00.91.0微风化结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙0.80.9 0.80.9中等风化结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。用镐难挖，岩芯钻方可钻进0.60.80.40.8强风化结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进0.40.6 0.4岩石按风化程度分类风化程度野外特征风化程度参数指标波速比Kv风化系数Kf全风化结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进0.20.4-残积土组织结构全部破坏，

4、已风化成土状，锹镐易挖掘，干钻易钻进，具可塑性N30为全风化；N30 为残积土；5 泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。四、第四纪土层的成因分类及特征1、残积2、坡积3、洪积4、冲积5、淤积6、冰积7、风积1、残积层、残积层 1）定义：地表岩石经过长期风化作用以后，改变了矿物成分、结构和构造，形成和原来岩石性质不同的风化产物，其中除一部分易溶物质被水溶解流失外，大部分物质残留在原地，这种物质称为残积物，这种风化层称为残积层。2）特点：物质组成：受下伏基岩的岩性与风化类型控制，主要由碎石、碎岩屑、砂、粘土组成。结构与构造：未经搬运，直接与基岩接触，呈逐渐过渡关系。颗粒棱角分明，大小不均，无分选，

5、无层理（有时伴有原岩层理或风化假层理）。3）残积层工程地质性质）残积层工程地质性质疏松多孔，裂隙发育，厚度不均，作为建筑物地基时可能产生不均匀沉降，过量沉降甚至承载力不够而破坏。由于多孔裂隙发育，又含粘土等软弱成分，透水性强，吸水后膨胀，软化，作为路堑边坡时可能产生滑塌，冲刷严重等现象。4）对残积层可采用的工程措施）对残积层可采用的工程措施 A、挖除；挖除；B、抹面；抹面；C、护面和挡墙；护面和挡墙；D、喷灌、砂、水喷灌、砂、水泥浆液；泥浆液；E、勾缝；勾缝；F、支撑支撑 2、坡积层、坡积层1）定义：由坡面细流的侵蚀、搬运、和沉积作用在坡脚或山坡低凹处形成的新）定义：由坡面细流的侵蚀、搬运、和

6、沉积作用在坡脚或山坡低凹处形成的新的沉积层称坡积层。的沉积层称坡积层。2）成因特点）成因特点：经一定距离的搬运，间歇性堆积而成，为第四纪一种松散堆积物。：经一定距离的搬运，间歇性堆积而成，为第四纪一种松散堆积物。3）分布特点：顺着坡面沿坡脚或山坡的低凹处呈缓倾斜的裙状分布。中下部较）分布特点：顺着坡面沿坡脚或山坡的低凹处呈缓倾斜的裙状分布。中下部较厚，上部变薄至尖灭。厚，上部变薄至尖灭。4）物质组成：主要为亚黏土和带棱角的碎石。）物质组成：主要为亚黏土和带棱角的碎石。5）结构、构造：大小不均，孔隙大、疏松。具有不是很明显的斜层理。）结构、构造：大小不均，孔隙大、疏松。具有不是很明显的斜层理。6

7、）工程性质：透水性强、储水能力大；易压缩、变形大、且易发生不均匀沉降，）工程性质：透水性强、储水能力大；易压缩、变形大、且易发生不均匀沉降，强度低，稳定性变化大。黏土含量越高稳定性越差。强度低，稳定性变化大。黏土含量越高稳定性越差。3.洪积层洪积层1）定义：）定义：是由山洪急流在山麓沟口处由于搬运能力降低而将携带是由山洪急流在山麓沟口处由于搬运能力降低而将携带的碎屑物质堆积下来形成的。（常呈扇形）的碎屑物质堆积下来形成的。（常呈扇形）2）洪积扇的平面形态：）洪积扇的平面形态：单个沟口的洪积层为前弧向外的扇形。当附近有多个沟单个沟口的洪积层为前弧向外的扇形。当附近有多个沟口，而洪积扇规模逐渐扩大

8、与之相邻组成洪积裙。口，而洪积扇规模逐渐扩大与之相邻组成洪积裙。3）洪积层的工程地质性质：）洪积层的工程地质性质：物质组成：石块、碎屑、泥沙物质组成：石块、碎屑、泥沙组构：颗粒大小不均，棱角较分明，磨园较差，不规则交错层组构：颗粒大小不均，棱角较分明，磨园较差，不规则交错层 理，理，发育为透镜体，尖灭现象。发育为透镜体，尖灭现象。物理力学性质：靠近山坡沟口的粗碎屑沉积地段（上段）颗粒大，孔物理力学性质：靠近山坡沟口的粗碎屑沉积地段（上段）颗粒大，孔隙大，透水性强，地下水埋藏较深，压缩性小，稳定性隙大，透水性强，地下水埋藏较深，压缩性小，稳定性 较好，是良较好，是良好的天然地基。好的天然地基。4

9、、冲积层、冲积层1）物质组成上：不同的沉积相中沉积成分复杂。与第四纪）物质组成上：不同的沉积相中沉积成分复杂。与第四纪沉积层相比，冲积层分选性好，层理明显，磨园较高。沉积层相比，冲积层分选性好，层理明显，磨园较高。2）山区河流沉积物较薄，颗粒较粗，承载力较高且易清除，）山区河流沉积物较薄，颗粒较粗，承载力较高且易清除，地基条件好。地基条件好。3）冲击平原分布较广，作为工程建筑物的地基，砂、卵石）冲击平原分布较广，作为工程建筑物的地基，砂、卵石的承载力较高，粘性较低。的承载力较高，粘性较低。4）三角洲沉积物含水量高，呈饱和状态，承载力较低。）三角洲沉积物含水量高，呈饱和状态，承载力较低。5）冲积

10、层中的砂、卵石、砾石常被用建筑材料。）冲积层中的砂、卵石、砾石常被用建筑材料。五、风化岩与残积土的工程特性及对策1、岩石风化后的工程特性变化1）破坏岩石颗粒间的连接，扩大岩体原有的裂隙。2）岩石矿物成分发生变化。3）岩体性质也发生变化。2、风化岩边坡中暴雨季节容易发生滑坡、泥石流等灾害。3、大型水坝工程和核电工程中，其地基一般要挖除风化岩再做基础。在高层建筑桩基工程中，桩基持力层一般要求选择到中风化岩。第七节 三大类岩石的鉴定一、怎样区别三大岩类区别的依据是岩石的基本特征及野外产状岩浆岩：块状构造、气孔构造、杏仁构造、斑 状结构、安山结构、辉绿结构、间（隐）粒结构。显晶质、玻璃质。自型程度高。沉积岩：变质岩：造岩矿物在三大类岩石中分布造岩矿物在三大类岩石中分布二、三大岩类的命名依据结构和矿物成分命名。