第1、2章緒論,巖石、巖體及工程性質(zhì)

1、根據(jù)（巖土工程勘察規(guī)范GB50021- 2001第1.0.3 ）規(guī)定： 各項(xiàng)工程建設(shè)在設(shè)計(jì)和施工之前，必須按基本各項(xiàng)工程建設(shè)在設(shè)計(jì)和施工之前，必須按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察。建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察。巖土工程勘察應(yīng)按工程建設(shè)各勘察階段的要求，正確反映工程地質(zhì)條件，查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，精心勘察、精心分析，提出資料完整、評價(jià)正確的勘察報(bào)告。 緒論緒論巖土工程勘察巖土工程勘察 根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分析、評價(jià)建設(shè)場地的地質(zhì)根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分析、評價(jià)建設(shè)場地的地質(zhì)地理環(huán)境特征和巖土工程條件，編制建設(shè)工程勘察文件的地理環(huán)境特征和巖土工程條件，編制建設(shè)工程勘察文件的活動(dòng)?；顒?dòng)。

2、巖土工程勘察是一項(xiàng)巖土工程勘察是一項(xiàng)綜合性綜合性的地質(zhì)調(diào)查活動(dòng)。建筑場地和的地質(zhì)調(diào)查活動(dòng)。建筑場地和地基的工程地質(zhì)條件不同，擬建建筑物的類別不同，勘察地基的工程地質(zhì)條件不同，擬建建筑物的類別不同，勘察的任務(wù)、內(nèi)容及詳細(xì)程度就不同。勘察內(nèi)容的增減還取決的任務(wù)、內(nèi)容及詳細(xì)程度就不同。勘察內(nèi)容的增減還取決于對場地、地基條件的已有了解程度和當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn)等。于對場地、地基條件的已有了解程度和當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn)等。巖土工程勘探巖土工程勘探 巖土工程勘察的一種手段，包括鉆探、井探、槽探、坑探、巖土工程勘察的一種手段，包括鉆探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、觸探等。洞探以及物探、觸探等。 巖土工程勘察的目的：

3、巖土工程勘察的目的： 建筑場地巖土工程勘察是工程建設(shè)的先行工作，建筑場地巖土工程勘察是工程建設(shè)的先行工作，目的目的在在于以各種勘察手段和方法，調(diào)查研究和分析評價(jià)建筑場地和于以各種勘察手段和方法，調(diào)查研究和分析評價(jià)建筑場地和地基的地基的工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件，為工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工提供所，為工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工提供所需的工程地質(zhì)依據(jù)。以充分利用有利的自然地質(zhì)條件，避開需的工程地質(zhì)依據(jù)。以充分利用有利的自然地質(zhì)條件，避開或改造不利的地質(zhì)，保證建筑物安全和正常使用。或改造不利的地質(zhì)，保證建筑物安全和正常使用。 建筑場地的建筑場地的工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件：一般包括一般包括巖土的類型及其工巖

4、土的類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水文地質(zhì)條件、不良地質(zhì)現(xiàn)程性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水文地質(zhì)條件、不良地質(zhì)現(xiàn)象和可資利用的天然建筑材料等。象和可資利用的天然建筑材料等。 巖土工程勘寨的主要任務(wù)巖土工程勘寨的主要任務(wù)巖土工程勘察的主要任務(wù)巖土工程勘察的主要任務(wù)是應(yīng)按照工程建設(shè)的要求，正確反映工程地是應(yīng)按照工程建設(shè)的要求，正確反映工程地質(zhì)條件，查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，提出資料完整、評價(jià)正確的質(zhì)條件，查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，提出資料完整、評價(jià)正確的勘察報(bào)告?？辈靾?bào)告。1.1.查明與場地的穩(wěn)定性和適宜性有關(guān)的不良地質(zhì)現(xiàn)象查明與場地的穩(wěn)定性和適宜性有關(guān)的不良地質(zhì)現(xiàn)象，如強(qiáng)震區(qū)的重大工，

5、如強(qiáng)震區(qū)的重大工程場地的斷裂類型，尤其是斷裂的活動(dòng)性及其地震效應(yīng)；巖溶及其伴程場地的斷裂類型，尤其是斷裂的活動(dòng)性及其地震效應(yīng)；巖溶及其伴生土洞的發(fā)育規(guī)律和發(fā)育程度，預(yù)測其危害性；滑坡的范圍、規(guī)模、生土洞的發(fā)育規(guī)律和發(fā)育程度，預(yù)測其危害性；滑坡的范圍、規(guī)模、穩(wěn)定程度，進(jìn)而預(yù)測其發(fā)展趨勢和危害程度；崩塌的產(chǎn)生條件、范圍、穩(wěn)定程度，進(jìn)而預(yù)測其發(fā)展趨勢和危害程度；崩塌的產(chǎn)生條件、范圍、規(guī)模與危害性；泥石流的產(chǎn)生及其類型、規(guī)模、發(fā)育程度和活動(dòng)規(guī)律規(guī)模與危害性；泥石流的產(chǎn)生及其類型、規(guī)模、發(fā)育程度和活動(dòng)規(guī)律以及地下采空區(qū)、大面積地面沉降、河岸沖刷、沼澤相沉積等；以及地下采空區(qū)、大面積地面沉降、河岸沖刷、沼

6、澤相沉積等； 2.2.查明場地的地層類別、成分、厚度和坡度變化等，特別是基礎(chǔ)下持力層查明場地的地層類別、成分、厚度和坡度變化等，特別是基礎(chǔ)下持力層和軟弱下臥層的工程地質(zhì)性質(zhì)；和軟弱下臥層的工程地質(zhì)性質(zhì)；3.3.查明場地的水文地質(zhì)條件查明場地的水文地質(zhì)條件：河流水位及其變化、地表徑流條件、地下水：河流水位及其變化、地表徑流條件、地下水的埋藏類型、蓄存方式、補(bǔ)給來源、排泄途徑、水力特征、化學(xué)成分的埋藏類型、蓄存方式、補(bǔ)給來源、排泄途徑、水力特征、化學(xué)成分及污染程度等；及污染程度等；4.4.提供滿足設(shè)計(jì)、施工所需的土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)提供滿足設(shè)計(jì)、施工所需的土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)等等； 5

7、.5.在地震設(shè)防區(qū)劃分場地土類型和場地類別，并進(jìn)行場地和在地震設(shè)防區(qū)劃分場地土類型和場地類別，并進(jìn)行場地和地基的地震效應(yīng)評價(jià)；地基的地震效應(yīng)評價(jià)；6.6.推薦承載力和變形計(jì)算參數(shù)，提出地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的推薦承載力和變形計(jì)算參數(shù)，提出地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的建議，尤其是不良地質(zhì)現(xiàn)象的處理對策建議，尤其是不良地質(zhì)現(xiàn)象的處理對策。 巖土工程勘察工作具體內(nèi)容、工作量、工作方法等應(yīng)巖土工程勘察工作具體內(nèi)容、工作量、工作方法等應(yīng)以巖土勘察等級為依據(jù)以巖土勘察等級為依據(jù)，即應(yīng)根據(jù)，即應(yīng)根據(jù)工程重要性等級工程重要性等級、場地場地復(fù)雜程度等級復(fù)雜程度等級和和地基復(fù)雜程度等級地基復(fù)雜程度等級綜合確定。綜合確定。 巖

8、土工程勘察的基本程序巖土工程勘察的基本程序包括擬定勘測大綱，編制勘察任包括擬定勘測大綱，編制勘察任務(wù)書，執(zhí)行測繪與調(diào)查、勘探和土工測試等工作，編寫巖務(wù)書，執(zhí)行測繪與調(diào)查、勘探和土工測試等工作，編寫巖土工程勘察報(bào)告等。土工程勘察報(bào)告等。 巖土工程勘寨的巖土工程勘寨的基本程基本程序序 本課程的主要內(nèi)容本課程的主要內(nèi)容巖土類型及其工程性質(zhì)巖土類型及其工程性質(zhì)巖土工程勘察方法巖土工程勘察方法巖土工程勘察、分析評價(jià)、成果報(bào)告巖土工程勘察、分析評價(jià)、成果報(bào)告 礦物、巖石的概念礦物礦物(mineral): 是由地質(zhì)作用或宇宙作用所形成的、具有一定的是由地質(zhì)作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)

9、、在一定的物理化學(xué)條件下相對穩(wěn)定的天然化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、在一定的物理化學(xué)條件下相對穩(wěn)定的天然結(jié)晶態(tài)的單質(zhì)或化合物，它們是巖石和礦石的基本組成單位。結(jié)晶態(tài)的單質(zhì)或化合物，它們是巖石和礦石的基本組成單位。要素：天然產(chǎn)出要素：天然產(chǎn)出 有化學(xué)式有化學(xué)式 具晶體結(jié)構(gòu)具晶體結(jié)構(gòu) 無機(jī)物質(zhì)無機(jī)物質(zhì)巖石巖石(rock): 是礦物或類似礦物（是礦物或類似礦物（mineraloids）的物質(zhì)（如有機(jī)）的物質(zhì)（如有機(jī)質(zhì)、玻璃、非晶質(zhì)等）組成的固體集合體，多數(shù)巖石是由不同礦質(zhì)、玻璃、非晶質(zhì)等）組成的固體集合體，多數(shù)巖石是由不同礦物組成，單礦物的巖石相對較少。自然界的巖石可以劃分為三大物組成，單礦物的巖石相對較少。

10、自然界的巖石可以劃分為三大類：巖漿巖（火成巖）、沉積巖和變質(zhì)巖。類：巖漿巖（火成巖）、沉積巖和變質(zhì)巖。 要素：由礦物組成要素：由礦物組成 固體集合體固體集合體 第一章第一章 巖石、巖體及其工程性質(zhì)巖石、巖體及其工程性質(zhì)方解石方解石(calcite)(calcite)水水 晶晶(crystal)(crystal)石棉石棉(asbestos)(asbestos)礦物：礦物：金剛石金剛石(diamond)綠柱石綠柱石(beryl) 孔雀石孔雀石(malachite) 取決于礦物本身的化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，取決于礦物本身的化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是鑒定礦物的主是鑒定礦物的主要依據(jù)，也是礦物資源開發(fā)利用的著眼

11、點(diǎn)。要依據(jù)，也是礦物資源開發(fā)利用的著眼點(diǎn)。 光學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、磁學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、磁學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)礦物的物理性質(zhì)礦物的光學(xué)性質(zhì)礦物的光學(xué)性質(zhì) 礦物的光學(xué)性質(zhì)礦物的光學(xué)性質(zhì)：礦物對可見光的礦物對可見光的反射反射、折射、吸折射、吸 收收等所表現(xiàn)出來的各種性質(zhì)。等所表現(xiàn)出來的各種性質(zhì)。 光學(xué)性質(zhì)：光學(xué)性質(zhì)：顏色顏色 Color 條痕條痕 Streak 透明度透明度 Transparence 光澤光澤 Luster顏色顏色（Color） 礦物對入射的白色可見光（390770nm）中不同波長的光波吸收后，透射和反射的各種波長可見光的混合色。是鑒定礦物時(shí)最直觀的感

12、性認(rèn)識。注意：注意：1）當(dāng)?shù)V物對各色光同等程度地均勻吸收時(shí)，其所呈顏色取決于吸收程度； 色而呈現(xiàn)出不同濃度的灰則視其吸收量的多少收了一部分若各色光皆被均勻地吸礦物呈無色或白色若基本上均不吸收礦物呈黑色若均勻地全部吸收,) 3(;,)2(;,) 1 (例如，吸收紅光，則呈現(xiàn)紅光對角的補(bǔ)色綠色。2）當(dāng)?shù)V物選擇性地吸收某種波 長的色光時(shí)，礦物呈現(xiàn)被吸收的色光的補(bǔ)色。 條痕（條痕（streak） 是礦物粉末的顏色。一般是指礦物在是礦物粉末的顏色。一般是指礦物在白色無釉磁板（白色無釉磁板（white unglazes porcelain）上劃擦?xí)r所留下的粉末的顏色。條痕突出表現(xiàn)了礦物的自色，）上劃擦?xí)r所

13、留下的粉末的顏色。條痕突出表現(xiàn)了礦物的自色，因而是鑒定礦物的可靠依據(jù)。因而是鑒定礦物的可靠依據(jù)。 透明度（透明度（ Transparence ）礦物透過可見光的程度。分為透明、半透明、不透明。礦物透過可見光的程度。分為透明、半透明、不透明。 1 1）透明（）透明（transparenttransparent）：）： 能透過絕大部分光，條能透過絕大部分光，條痕為無色、白色或淺色。如，石英、方解石、普通角閃石痕為無色、白色或淺色。如，石英、方解石、普通角閃石 2 2）半透明（）半透明（translucenttranslucent）：可允許部分光透過，條）：可允許部分光透過，條痕呈紅、褐等各種彩色。

14、如，辰砂、雄黃痕呈紅、褐等各種彩色。如，辰砂、雄黃 3 3）不透明（）不透明（opaqueopaque）：基本不允許光透過，條痕呈）：基本不允許光透過，條痕呈黑色或金屬色。黑色或金屬色。 如，磁鐵礦、石墨如，磁鐵礦、石墨 光澤（光澤（Luster） 指礦物表面對光的反射能力。指礦物表面對光的反射能力。 礦物反光的強(qiáng)弱主要取決于礦物對光的折射和吸收的礦物反光的強(qiáng)弱主要取決于礦物對光的折射和吸收的程度。礦物對光的折射越強(qiáng)，光澤也就越強(qiáng)。程度。礦物對光的折射越強(qiáng)，光澤也就越強(qiáng)。 光澤與透明度、條痕有關(guān)，在肉眼鑒定時(shí)，常配合條光澤與透明度、條痕有關(guān)，在肉眼鑒定時(shí)，常配合條痕、透明度來判斷光澤等級。痕、

15、透明度來判斷光澤等級。分為4個(gè)等級：1 1）金屬光澤金屬光澤：反光很強(qiáng)，似反光很強(qiáng)，似平滑金屬磨光面平滑金屬磨光面的反光。礦的反光。礦物具金屬色，物具金屬色，條痕呈黑色或金屬色條痕呈黑色或金屬色，不透明。，不透明。方鉛礦和石英晶體 2）半金屬光澤半金屬光澤：反光較強(qiáng)，似未經(jīng)磨光的金屬表面的反光較強(qiáng)，似未經(jīng)磨光的金屬表面的反光。礦物呈反光。礦物呈金屬色金屬色，條痕為，條痕為棕色、褐色棕色、褐色等等深彩色深彩色，不不透明半透明透明半透明。 3）金剛光澤金剛光澤：反光較強(qiáng)，似金剛石般明亮耀眼的反光。反光較強(qiáng)，似金剛石般明亮耀眼的反光。顏色和條痕均呈顏色和條痕均呈淺色淺色（如淺黃、桔紅、淺綠等）、（如

16、淺黃、桔紅、淺綠等）、白色或無白色或無色色，半透明透明半透明透明。金剛石晶體金剛石晶體光線在金剛石晶體中傳播示意4 4）玻璃光澤玻璃光澤：反光較弱，呈普通平板玻璃表面反光較弱，呈普通平板玻璃表面的反光。礦物為的反光。礦物為無色、白色或淺色無色、白色或淺色，條痕呈，條痕呈無色無色或白色或白色，透明，透明。石英晶簇石英晶簇 注意：礦物不平坦的表面或礦物集合體的表面上的注意：礦物不平坦的表面或礦物集合體的表面上的特殊變異光澤：特殊變異光澤：1）油脂光澤（）油脂光澤（greasy luster）：某些解理不發(fā)育的）：某些解理不發(fā)育的淺色透明礦物的不平坦斷口上呈現(xiàn)的似油脂般的光淺色透明礦物的不平坦斷口上

17、呈現(xiàn)的似油脂般的光澤。澤。2）樹脂光澤（）樹脂光澤（resinous luster）：某些具金剛光澤）：某些具金剛光澤的黃、褐或棕色透明礦物的不平坦斷口上的似松香的黃、褐或棕色透明礦物的不平坦斷口上的似松香般的光澤。般的光澤。3）瀝青光澤（）瀝青光澤（pitchy luster）：解理不發(fā)育的半透）：解理不發(fā)育的半透明或不透明黑色礦物的不平坦斷口上烏亮瀝青狀光明或不透明黑色礦物的不平坦斷口上烏亮瀝青狀光澤。澤。4）珍珠光澤（）珍珠光澤（pearly luster）：淺色透明礦物）：淺色透明礦物的極完全解理面上的如珍珠表面或蚌殼內(nèi)壁柔的極完全解理面上的如珍珠表面或蚌殼內(nèi)壁柔和而多彩的光澤。和而多

18、彩的光澤。5）絲絹光澤（）絲絹光澤（silky luster）：具玻璃光澤的無）：具玻璃光澤的無色或淺色透明礦物的纖維狀集合體表面常呈蠶色或淺色透明礦物的纖維狀集合體表面常呈蠶絲或絲織品狀的光亮。絲或絲織品狀的光亮。6）蠟狀光澤（）蠟狀光澤（waxy luster）：某些透明礦物的）：某些透明礦物的隱晶質(zhì)或非晶質(zhì)致密塊體上的似蠟燭表面的光隱晶質(zhì)或非晶質(zhì)致密塊體上的似蠟燭表面的光澤。澤。 7）土狀光澤（）土狀光澤（earthy luster）：呈土狀、粉）：呈土狀、粉末狀或疏松多孔狀集合體的礦物表面如土塊般末狀或疏松多孔狀集合體的礦物表面如土塊般暗淡無光。暗淡無光。石英的油脂光澤閃鋅礦的樹脂光澤

19、珍珠光澤層解石白云母蛇紋石石棉的絲絹光澤蠟狀光澤蛇紋石滑石高嶺石土狀光澤鋁土礦的鋁土礦的土狀光澤土狀光澤具假象赤鐵礦的褐鐵礦礦物透明度、光澤、顏色和條痕的關(guān)系礦物透明度、光澤、顏色和條痕的關(guān)系 礦物光澤、顏色和條痕是礦物鑒定的重要依據(jù)，礦物光澤、顏色和條痕是礦物鑒定的重要依據(jù)，透明度、光澤和顏色還是評價(jià)寶石的重要指標(biāo)。透明度、光澤和顏色還是評價(jià)寶石的重要指標(biāo)。特殊光學(xué)效應(yīng)特殊光學(xué)效應(yīng) 由于礦物內(nèi)部具有由于礦物內(nèi)部具有包裹體、雙晶、包裹體、雙晶、 微細(xì)球狀結(jié)構(gòu)微細(xì)球狀結(jié)構(gòu)等特殊內(nèi)在因素，當(dāng)被加工等特殊內(nèi)在因素，當(dāng)被加工成寶石時(shí)，導(dǎo)致光的成寶石時(shí)，導(dǎo)致光的干涉、散射、衍射干涉、散射、衍射等等現(xiàn)象，

20、使寶石顯現(xiàn)出特殊的光學(xué)效應(yīng)。現(xiàn)象，使寶石顯現(xiàn)出特殊的光學(xué)效應(yīng)。 常見的有：常見的有：貓眼效應(yīng)貓眼效應(yīng)、星光效應(yīng)星光效應(yīng)、變變色效應(yīng)色效應(yīng)、變彩效應(yīng)變彩效應(yīng)、暈色效應(yīng)暈色效應(yīng) 等。等。 1貓眼效應(yīng)（貓眼光，chatoyance）紫翠玉貓眼紫翠玉貓眼綠柱石貓眼綠柱石貓眼2星光效應(yīng)星光效應(yīng)（ 星光星光，asterism ）星光藍(lán)寶石星光藍(lán)寶石星光紅寶石戒面星光紅寶石戒面 礦物在外力（如敲打、擠壓、拉引、礦物在外力（如敲打、擠壓、拉引、刻劃等）作用下所表現(xiàn)出來的性質(zhì)?？虅澋龋┳饔孟滤憩F(xiàn)出來的性質(zhì)。力學(xué)性質(zhì)：力學(xué)性質(zhì)： 硬度硬度 Hardness 解理解理 Cleavage 斷口斷口 Fracture

21、 礦物的力學(xué)性質(zhì)（mechanical properties）硬度（硬度（Hardness） 礦物硬度是指礦物硬度是指礦物抵抗外力刻劃等機(jī)械作用的能力礦物抵抗外力刻劃等機(jī)械作用的能力 。 1. 摩氏硬度計(jì)摩氏硬度計(jì) （1）Talc滑石滑石 （2）gypsum石膏石膏（3）calcite 方解石方解石 （4）fluorite螢石螢石（5）apatite磷灰石磷灰石 （6）orthoclase正長石正長石（7）quartz石英石英 （8）topaz黃玉黃玉（9）corundum 剛玉剛玉 （10）diamond金剛石金剛石 測試時(shí)，應(yīng)先以高硬度的標(biāo)準(zhǔn)礦物的棱角刻劃待測測試時(shí)，應(yīng)先以高硬度的標(biāo)準(zhǔn)礦物

22、的棱角刻劃待測礦物，再依次換用硬度較低的標(biāo)準(zhǔn)礦物刻劃，當(dāng)兩礦物礦物，再依次換用硬度較低的標(biāo)準(zhǔn)礦物刻劃，當(dāng)兩礦物硬度相近時(shí)，則用標(biāo)準(zhǔn)礦物與待測礦物相互刻劃，以確硬度相近時(shí)，則用標(biāo)準(zhǔn)礦物與待測礦物相互刻劃，以確定其硬度的相對大小。定其硬度的相對大小。 2. 確定礦物硬度的簡便方法確定礦物硬度的簡便方法 用指甲和用指甲和/ /或小刀刻劃來確定硬度范圍。或小刀刻劃來確定硬度范圍。 注意：注意： 1 1）實(shí)際鑒定時(shí)，常代之以指甲（）實(shí)際鑒定時(shí)，常代之以指甲（2.02.02.52.5）、）、小鋼刀（小鋼刀（5 56 6）和玻璃（）和玻璃（6.0）等來粗略地確）等來粗略地確定礦物的硬度定礦

23、物的硬度; 2 2）待測礦物須選擇新鮮、致密、純凈的單礦）待測礦物須選擇新鮮、致密、純凈的單礦物，最好是具良好的棱角、晶面或解理面的單晶體。物，最好是具良好的棱角、晶面或解理面的單晶體。有些礦物的硬度具對稱性和各向異性。如，藍(lán)晶石有些礦物的硬度具對稱性和各向異性。如，藍(lán)晶石（100100）面上的硬度，沿延長方向硬度為）面上的硬度，沿延長方向硬度為4.54.5，垂直，垂直延長方向硬度延長方向硬度6.5,6.5,被稱為二硬石。被稱為二硬石。解理解理 Cleavages 礦物在外力作用（敲打礦物在外力作用（敲打或擠壓）下，或擠壓）下， 嚴(yán)格沿著嚴(yán)格沿著一定結(jié)晶學(xué)方向破裂、一定結(jié)晶學(xué)方向破裂、并裂成光

24、滑平面的性質(zhì)并裂成光滑平面的性質(zhì)稱為稱為解理解理。這些平面稱。這些平面稱為為解理面解理面cleavage plane. 解理是鑒別礦物的可靠解理是鑒別礦物的可靠依據(jù)之一。依據(jù)之一。 分為五個(gè)等級：分為五個(gè)等級：（1）極完全解理：礦物在外力作用下極易）極完全解理：礦物在外力作用下極易裂成簿片。解理面光滑、平整。如云母、裂成簿片。解理面光滑、平整。如云母、石墨、石膏等。石墨、石膏等。 完全解理完全解理： 礦物受力后易裂成易裂成光滑光滑的的平面平面或 規(guī)則規(guī)則的解理塊解理塊，解理面顯著顯著而平滑平滑， 常見解理面解理面的階梯階梯。如方解石、螢石如方解石、螢石 中等解理中等解理： 礦物受力后常破裂成

25、較小較小的不很平滑不很平滑的平面平面， 解理面解理面不太連續(xù)不太連續(xù)，常呈 階梯狀階梯狀，且閃閃發(fā)亮閃閃發(fā)亮， 清晰可見清晰可見。 不完全解理不完全解理： 礦物受力后不易裂出不易裂出 解理面解理面，僅斷續(xù)可見 小小而不平滑不平滑的解理面解理面。 如磷灰石如磷灰石 極不完全解理極不完全解理：即無無解理解理。 礦物受力后很難出現(xiàn)很難出現(xiàn)解理面解理面， 僅在顯微鏡下偶爾顯微鏡下偶爾可見零星零星的 解理縫解理縫。 觀察解理的注意事項(xiàng)觀察解理的注意事項(xiàng)： (1）解理只能在晶質(zhì)礦物中出現(xiàn)，非晶質(zhì)或膠體礦物中不能出現(xiàn)解理。肉眼能夠在較大的礦物晶體上看見解理。（2）必須對同種礦物的多個(gè)顆粒進(jìn)行觀察。（3）一個(gè)

26、礦物可有一種級別的解理，也可有兩種級別的解理；可有一個(gè)方向的解理，也可有多個(gè)方向的解理。（4）觀察解理組數(shù)和夾角必須在同一單體上進(jìn)行。要盡量找到自由面多的單體，對著光線轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)本，觀察解理組數(shù)和夾角；也可在解理面上觀察解理紋的方向來確定解理組數(shù)。方解石(5）注意區(qū)分晶面與解理面 礦物受力作用后不依一定結(jié)晶方向裂開，礦物受力作用后不依一定結(jié)晶方向裂開，而是在任意方向上呈各種不平整的斷面，而是在任意方向上呈各種不平整的斷面，此種斷面稱為斷口。此種斷面稱為斷口。 礦物的解理與斷口出現(xiàn)的難易程度是互礦物的解理與斷口出現(xiàn)的難易程度是互為消長的。在晶體、非晶質(zhì)礦物中都可為消長的。在晶體、非晶質(zhì)礦物中都可見斷

27、口。見斷口。斷口（斷口（ Fracture ）依據(jù)其所呈現(xiàn)的形態(tài)來描述礦物的斷口，常見：依據(jù)其所呈現(xiàn)的形態(tài)來描述礦物的斷口，常見： 貝殼狀斷口（貝殼狀斷口（conchoidal fracture）：呈圓形或橢圓形的）：呈圓形或橢圓形的光滑曲面，形似貝殼。光滑曲面，形似貝殼。 鋸齒狀斷口（鋸齒狀斷口（hackly fracture）：呈尖銳鋸齒狀，見于強(qiáng)）：呈尖銳鋸齒狀，見于強(qiáng)延展性的自然金屬元素礦物。延展性的自然金屬元素礦物。 參差狀斷口（參差狀斷口（uneven fracture）：呈參差不平狀，見于大）：呈參差不平狀，見于大多數(shù)脆性礦物及塊狀或粒狀集合體。多數(shù)脆性礦物及塊狀或粒狀集合體。

28、平坦?fàn)顢嗫冢ㄆ教範(fàn)顢嗫冢╡ven fracture）：斷面較平坦，見于塊狀礦）：斷面較平坦，見于塊狀礦物。物。 土狀斷口（土狀斷口（earthy fracture）：斷面粗糙、呈細(xì)粉狀，為）：斷面粗糙、呈細(xì)粉狀，為土狀礦物特有。土狀礦物特有。 纖維狀斷口（纖維狀斷口（fibrous fracture）：呈纖維絲狀，見于纖維）：呈纖維絲狀，見于纖維狀礦物集合體上。狀礦物集合體上。 貝殼狀斷口貝殼狀斷口：返回返回土狀斷口土狀斷口參差狀斷口參差狀斷口纖維狀斷口纖維狀斷口橄欖石輝石角閃石黑云母長石石英三大巖概念巖漿巖（火成巖）巖漿巖（火成巖）：是由地?；虻貧さ膸r石：是由地?；虻貧さ膸r石經(jīng)熔融或部分熔融

29、形成巖漿冷卻固結(jié)的產(chǎn)經(jīng)熔融或部分熔融形成巖漿冷卻固結(jié)的產(chǎn)物。物。沉積巖沉積巖：是在地表?xiàng)l件下，原先形成的各種是在地表?xiàng)l件下，原先形成的各種巖石在風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積、成巖過巖石在風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積、成巖過程中形成的巖石。程中形成的巖石。變質(zhì)巖變質(zhì)巖：是由巖漿巖和沉積巖經(jīng)過變質(zhì)作用：是由巖漿巖和沉積巖經(jīng)過變質(zhì)作用形成的。形成的。黃鐵礦(pyrite)自然金(gold)巖漿巖（巖漿巖（igneous rock）火山角礫巖火山角礫巖 （Lava breccia）黑云母花崗巖黑云母花崗巖（Biotite granite）沉積巖沉積巖（sedimentary rocks）純大理巖純大理巖 (Pur

30、e marble)板巖板巖 (slate)變質(zhì)巖變質(zhì)巖巖體的結(jié)構(gòu)特征巖體的結(jié)構(gòu)特征巖體的基本概念：巖體通常指工程影響范圍內(nèi)的地質(zhì)體，它由巖體的基本概念：巖體通常指工程影響范圍內(nèi)的地質(zhì)體，它由處于一定應(yīng)力狀態(tài)、被各種結(jié)構(gòu)面切割的巖石所組成。處于一定應(yīng)力狀態(tài)、被各種結(jié)構(gòu)面切割的巖石所組成。巖體巖體(rock mass)結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面(discontinuities)+巖石巖石(rocks)工程巖體：地基巖體、邊坡巖體、地下洞室圍巖工程巖體：地基巖體、邊坡巖體、地下洞室圍巖結(jié)構(gòu)面：指巖體中具有一定方向、力學(xué)特性相對較差、兩向延結(jié)構(gòu)面：指巖體中具有一定方向、力學(xué)特性相對較差、兩向延伸（或具有一定厚度）的

31、各種地質(zhì)界面的總稱。由于中斷了巖伸（或具有一定厚度）的各種地質(zhì)界面的總稱。由于中斷了巖體的連續(xù)性，故又稱不連續(xù)面，如層面、節(jié)理、斷層、軟弱夾體的連續(xù)性，故又稱不連續(xù)面，如層面、節(jié)理、斷層、軟弱夾層等。層等。原生結(jié)構(gòu)面：原生結(jié)構(gòu)面：巖石成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面。巖石成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面。沉積結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面：層理、層面、沉積不整合面、沉積軟弱夾層。：層理、層面、沉積不整合面、沉積軟弱夾層。火成結(jié)構(gòu)面火成結(jié)構(gòu)面：巖漿侵入、噴溢及：巖漿侵入、噴溢及冷凝冷凝過程中形成的結(jié)構(gòu)面。過程中形成的結(jié)構(gòu)面。變質(zhì)結(jié)構(gòu)面變質(zhì)結(jié)構(gòu)面：包括殘余的變余結(jié)構(gòu)面和變成的重結(jié)晶結(jié)構(gòu)面。：包括殘余的變余結(jié)構(gòu)面和變成的重結(jié)晶結(jié)構(gòu)面

32、。次生結(jié)構(gòu)面次生結(jié)構(gòu)面內(nèi)動(dòng)力成因型結(jié)構(gòu)面內(nèi)動(dòng)力成因型結(jié)構(gòu)面（構(gòu)造結(jié)構(gòu)面）：受構(gòu)造應(yīng)力作用。（構(gòu)造結(jié)構(gòu)面）：受構(gòu)造應(yīng)力作用。外動(dòng)力成因型結(jié)構(gòu)面外動(dòng)力成因型結(jié)構(gòu)面（表生結(jié)構(gòu)面）：如卸荷裂隙（長江鏈子（表生結(jié)構(gòu)面）：如卸荷裂隙（長江鏈子崖危巖體）、泥化夾層及表生夾泥。崖危巖體）、泥化夾層及表生夾泥。方位方位：結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀（走向、傾向、傾角）：結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀（走向、傾向、傾角）間距間距：反映巖體完整程度和塊體大?。悍从硯r體完整程度和塊體大小延續(xù)性延續(xù)性：反映結(jié)構(gòu)面的連通率：反映結(jié)構(gòu)面的連通率粗糙度粗糙度：反映結(jié)構(gòu)面的起伏狀況：反映結(jié)構(gòu)面的起伏狀況結(jié)構(gòu)面?zhèn)缺趶?qiáng)度結(jié)構(gòu)面?zhèn)缺趶?qiáng)度：反映結(jié)構(gòu)面受風(fēng)化影響的程度：

33、反映結(jié)構(gòu)面受風(fēng)化影響的程度張開度張開度：又稱隙寬，即裂隙的寬度：又稱隙寬，即裂隙的寬度充填物充填物：不同物質(zhì)充填對力學(xué)特性有顯著影響：不同物質(zhì)充填對力學(xué)特性有顯著影響滲流滲流：反映地下水的活動(dòng)狀況：反映地下水的活動(dòng)狀況節(jié)理組數(shù)節(jié)理組數(shù)：反映巖體被切割的狀況：反映巖體被切割的狀況塊體大小塊體大?。嚎捎脡K度和體積節(jié)理數(shù)反映：可用塊度和體積節(jié)理數(shù)反映整體塊狀整體塊狀層狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)巖石的主要物理性質(zhì)巖石的主要物理性質(zhì)密度和重度密度和重度相對密度（比重）相對密度（比重）孔隙度（孔隙率）孔隙度（孔隙率）1)吸水率和飽和吸水率吸水率和飽和吸水率巖石的主要物理性質(zhì)巖石的主要物

34、理性質(zhì)密度和重度密度和重度1)巖石密度巖石密度（g/cm3）：試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量m（g）與試樣體積與試樣體積V（cm3）的比值的比值Vm80. 9g天然密度天然密度干密度干密度d含水量含水量w（）（）重度重度（kN/m3） ：單位體積巖石受到的重力，與密度：單位體積巖石受到的重力，與密度的關(guān)的關(guān)系為系為巖石的主要物理性質(zhì)巖石的主要物理性質(zhì)相對密度（比重）相對密度（比重）Gs2)干試樣質(zhì)量干試樣質(zhì)量m（g）與與4時(shí)同體積純水質(zhì)量（巖石固體體積時(shí)同體積純水質(zhì)量（巖石固體體積與水的密度之積）的比值與水的密度之積）的比值wsssVmG巖石的主要物理性質(zhì)巖石的主要物理性質(zhì)孔隙度（孔隙率）孔隙度（孔隙率）

35、n3)試樣中孔隙（包括微裂隙）的體積試樣中孔隙（包括微裂隙）的體積Vv（cm3）與試樣總體積與試樣總體積V（cm3）的百分比的百分比VVnvvvVVVenneeen11或孔隙比孔隙比e孔隙度孔隙度n與孔隙比與孔隙比e之間的關(guān)系之間的關(guān)系巖石的主要物理性質(zhì)巖石的主要物理性質(zhì)4)吸水率吸水率Wa和飽和吸水率和飽和吸水率Wsa%1001swammW%1001swsammWsaawWWk飽水系數(shù)飽水系數(shù)kw巖石的主要物理性質(zhì)巖石的主要物理性質(zhì)巖石的耐凍性巖石的耐凍性巖石的飽水系數(shù)巖石的飽水系數(shù)kw可以作為巖石耐凍性判別的指標(biāo)?？梢宰鳛閹r石耐凍性判別的指標(biāo)。飽水系數(shù)越大的巖石，耐凍性越差。飽水系數(shù)越大的

36、巖石，耐凍性越差。巖石的力學(xué)指標(biāo)巖石的力學(xué)指標(biāo)：強(qiáng)度和變形：強(qiáng)度和變形抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度：干抗壓、飽和抗壓、軟化系數(shù)：干抗壓、飽和抗壓、軟化系數(shù)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度：劈裂試驗(yàn)，點(diǎn)荷載試驗(yàn)：劈裂試驗(yàn)，點(diǎn)荷載試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度：中型剪、雙面剪：中型剪、雙面剪彈性模量彈性模量變形模量變形模量泊松比泊松比巖石力學(xué)指標(biāo)的用途巖石力學(xué)指標(biāo)的用途劃分巖石工程類型、巖體工程評價(jià)劃分巖石工程類型、巖體工程評價(jià)利用巖石飽和抗壓強(qiáng)度劃分巖石工程類型利用巖石飽和抗壓強(qiáng)度劃分巖石工程類型巖石力學(xué)指標(biāo)的用途巖石力學(xué)指標(biāo)的用途巖體質(zhì)量分類或洞室圍巖類型劃分巖體質(zhì)量分類或洞室圍巖類型劃分RMR分類分類：地質(zhì)力學(xué)分類，南非：地質(zhì)力

37、學(xué)分類，南非Q分類分類：隧道圍巖質(zhì)量分類，歐洲：隧道圍巖質(zhì)量分類，歐洲國內(nèi)：如國內(nèi)：如水利水電規(guī)范水利水電規(guī)范、巖土工程規(guī)范巖土工程規(guī)范，其他部們?nèi)玷F道、公，其他部們?nèi)玷F道、公路、總參、建設(shè)部，個(gè)人方面有王思敬、陶振宇、楊子文。路、總參、建設(shè)部，個(gè)人方面有王思敬、陶振宇、楊子文。評價(jià)巖體強(qiáng)度評價(jià)巖體強(qiáng)度利用利用結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬、蒙特卡洛法蒙特卡洛法等等巖體變形參數(shù)巖體變形參數(shù)泊松比泊松比u的取值的取值利用波速比利用波速比Vpm/Vr劃分巖體風(fēng)化帶劃分巖體風(fēng)化帶新鮮巖石的波速新鮮巖石的波速Vr可以用壩址區(qū)（或場址區(qū)）新鮮巖體中測得可以用壩址區(qū)（或場址區(qū)）新鮮巖體中測得最高波速來代替；

38、最高波速來代替；Vpm為不同風(fēng)化帶中測試的巖體波速；為不同風(fēng)化帶中測試的巖體波速；b.水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（1999）劃分標(biāo)準(zhǔn)見表）劃分標(biāo)準(zhǔn)見表巖體分類巖體分類c.巖體分類中把用變形模量巖體分類中把用變形模量E0作為一個(gè)非常重要的參考指標(biāo)作為一個(gè)非常重要的參考指標(biāo)利用利用V2pm/V2r劃分巖體完整性劃分巖體完整性d.完整性系數(shù)的定義：完整性系數(shù)的定義：2prpmvVVKe.利用波速利用波速Vp劃分巖體結(jié)構(gòu)劃分巖體結(jié)構(gòu)利用波速利用波速Vp或完整性系數(shù)或完整性系數(shù)Kv了解巖石質(zhì)量指標(biāo)了解巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD。f.完整性系數(shù)完整性系數(shù)Kv與巖石質(zhì)量指標(biāo)與巖石質(zhì)量指標(biāo)RQ

39、D 的關(guān)系：的關(guān)系：0456. 00891. 0RQDKv波速波速Vp與巖石質(zhì)量指標(biāo)與巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD 的關(guān)系可以利用的關(guān)系可以利用KvVp的關(guān)系，的關(guān)系，并結(jié)合并結(jié)合KvRQD關(guān)系。關(guān)系。流變性：流變性：材料在外部條件不變的情況下，應(yīng)力或應(yīng)變（變形）材料在外部條件不變的情況下，應(yīng)力或應(yīng)變（變形）隨時(shí)間而變化的性質(zhì)。包括蠕變和松弛。隨時(shí)間而變化的性質(zhì)。包括蠕變和松弛。蠕變：蠕變：材料在應(yīng)力不變的情況下，應(yīng)變（變形）隨時(shí)間持續(xù)而材料在應(yīng)力不變的情況下，應(yīng)變（變形）隨時(shí)間持續(xù)而逐漸增長的性質(zhì)。逐漸增長的性質(zhì)。松弛：松弛：材料在應(yīng)變（變形）不變的情況下，應(yīng)力隨時(shí)間持續(xù)而材料在應(yīng)變（變形）不變的情況下，應(yīng)力隨時(shí)間持續(xù)而逐漸減小的性質(zhì)。逐漸減小的性質(zhì)。巖體中巖體中具有明顯流變性具有明顯流變性的有：軟弱巖石、軟弱夾層、碎裂及散的有：軟弱巖石、軟弱夾層、碎裂及散體結(jié)構(gòu)巖體。體結(jié)構(gòu)巖體。典型蠕變曲線的特征典型蠕變曲線的特征初始蠕變階段初始蠕變階段：變形