巖體風(fēng)化
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  • 基本解釋

     巖體風(fēng)化(weathering of rock mass):在水、大氣、溫度和生物等營力的作用下,地殼上部巖體的物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而改變巖體力學(xué)性質(zhì)的過程和現(xiàn)象。風(fēng)化了的巖體工程地質(zhì)性能發(fā)生惡化,給建筑工程帶來不良影響。

  • 詳細(xì)解釋


     一、簡介

    [1] 一般情況下,巖體的風(fēng)化程度呈現(xiàn)出由表及里逐漸減弱的規(guī)律。但由于巖體中巖性并不均一,且有斷裂存在,所以巖體風(fēng)化的情況并不一定完全符合一般規(guī)律。巖體風(fēng)化厚度一般為數(shù)米至數(shù)十米,沿斷裂破碎帶和易風(fēng)化巖層,可形成風(fēng)化較劇的巖層。斷層交會處還可形成風(fēng)化囊。在這兩種情況下深度可超過百米。

    根據(jù)風(fēng)化程度 ,一般將巖體的風(fēng)化部分劃分為3個或4個風(fēng)化帶。分帶多少視建筑物類型、規(guī)模,以及各部門的習(xí)慣而有所不同。劃分風(fēng)化帶的方法大致有3種:①現(xiàn)場根據(jù)巖石顏色、礦物晶面光澤和粗礦物顆粒的變化、裂隙發(fā)育程度、錘擊反應(yīng)和手控易碎程度用肉眼鑒定。②用化學(xué)或礦物成分分析方法鑒定活動金屬元素的遷移程度或易風(fēng)化礦物的變異比率。③用簡易的物理力學(xué)性質(zhì)測試方法測試風(fēng)化巖石與新鮮巖石單軸抗壓強(qiáng)度的對比、回彈狀況和點(diǎn)荷載變化。劃分風(fēng)化帶的目的在于建筑施工時,充分利用可利用的部分,挖除不能滿足施工要求的部分以確保工程安全,并減少施工量和工程費(fèi)用。

    巖體風(fēng)化分為:①物理風(fēng)化,如氣溫變化使巖石脹縮導(dǎo)致破裂等;②化學(xué)風(fēng)化,如低價鐵的黃鐵礦在水參與下變?yōu)楦邇r鐵的褐鐵礦;③生物風(fēng)化,如植物根系可使巖石的裂隙擴(kuò)張等。巖體風(fēng)化的速度和程度取決于巖石的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、氣候條件、地形條件、人類活動的影響等。.

    二、風(fēng)化過程

    [2]從巖石風(fēng)化的細(xì)部特征來分析,尤其是化學(xué)風(fēng)化,首先是從一些易風(fēng)化的結(jié)構(gòu)面(如裂隙面、層理面、片理面)開始,逐漸向巖體內(nèi)部風(fēng)化,結(jié)構(gòu)面風(fēng)化強(qiáng)烈一些(如呈土狀),距風(fēng)化面越遠(yuǎn)則風(fēng)化越微弱,形成碎塊夾土狀。下圖為片巖的風(fēng)化斷面,總體判斷呈弱風(fēng)化狀態(tài),沿結(jié)構(gòu)面處呈土狀,其內(nèi)部風(fēng)化較弱,按此發(fā)展下去,到強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)則會呈碎塊夾土狀。

    三、風(fēng)化程度

    1、未風(fēng)化:巖質(zhì)新鮮偶見風(fēng)化痕跡。

    2、微風(fēng)化:結(jié)構(gòu)基本未變,僅節(jié)理面有渲染或略有變色,有少量風(fēng)化裂隙。

    3、中風(fēng)化:結(jié)構(gòu)部分破壞,沿節(jié)理面有次生礦物,有風(fēng)化裂隙發(fā)育,巖體被切割成巖塊。用鎬難挖,干鉆不易鉆進(jìn)。

    4、強(qiáng)風(fēng)化:結(jié)構(gòu)大部分破壞,礦物成分顯著變化,風(fēng)化裂隙發(fā)育,巖體破碎,用鎬可挖,干鉆不易鉆進(jìn)。

    5、全風(fēng)化:結(jié)構(gòu)基本破壞,但尚可辨認(rèn),有殘余結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,可用鎬挖,干鉆可鉆進(jìn)。

    6、殘積土:組織結(jié)構(gòu)全部破壞,已成土狀,鍬鎬易開挖,干鉆易鉆進(jìn),具可塑。

    圖片所標(biāo)為公路橋梁勘察定名方法,微風(fēng)化相當(dāng)于3、中風(fēng)化

    四、風(fēng)化地特征

    1.風(fēng)化變色及礦物蝕變。

    2 巖石組織結(jié)構(gòu)的變化。

    3 風(fēng)化類型(或形式)及地質(zhì)特征(風(fēng)前述)。

    4 沿結(jié)構(gòu)面的風(fēng)化程度及充填物。

    5 圍巖中地下水滲流狀態(tài)。

    五、特殊風(fēng)化類型

    1 風(fēng)化夾層或夾層狀風(fēng)化:沿層狀巖體的層間擠壓破碎帶或軟硬相間的軟弱巖層有加深風(fēng)化現(xiàn)象,稱為風(fēng)化夾層;而沿塊狀巖體中的斷層及節(jié)理密集帶或變質(zhì)巖中的片理、板理等結(jié)構(gòu)面形成加劇風(fēng)化現(xiàn)象,稱為夾層狀風(fēng)化。

    2 深風(fēng)化槽或風(fēng)化囊:當(dāng)巖體中存在規(guī)模較大、延展較深的斷層碎碎帶或斷裂交匯帶、不穩(wěn)定礦物富集帶、巖脈與斷裂交叉帶及地下水循環(huán)交替較強(qiáng)的局部裂隙發(fā)育帶時,常能見到這種現(xiàn)象。這時風(fēng)化的底部界線突然加深。三峽工程三斗坪壩址結(jié)晶巖斷裂帶中形成的深槽狀風(fēng)化,斷裂帶弱風(fēng)化帶的下限要比圍巖平均低20m,最深處可達(dá)80m,長度數(shù)十米。