凍土及其工程地質性質
1. 如何理解黃土,膨脹土,軟土和凍土在工程地質中的排水問題
在黃土、膨脹土、軟土和凍士等特殊士中,在其工程性質和工程地質問題所表現出來的特殊性均與水的作用有關。如黃土遇水產生濕陷性,由黃土自重濕陷和地下水沅蝕形成的黃土陷穴常引起工程建築物的破壞及上覆土層或工程建築物突然陷落等問題;.
膨脹土遇水膨脹失水收縮的脹縮性問題,如果多次脹縮使建築物強度很快衰減,導致修建在膨脹土上的工程建築物開裂下沉、失穩等問題,因此只要膨脹土中水分發生變化就能引起脹縮變形;軟士自身由於天然含水量高,透水性差、壓縮性高,其承載力和抗剪強度很低呈軟塑-流塑狀態,修建在軟土地基上的建築物因軟土的變形大,透水性差,承載力低而引起破壞;凍土的形成必須有水的參與,凍土地區病害主要是凍脹融沉,使凍土工程性質變化較大,性質不良,例如多年凍土區開挖路塹,使多年凍土上限下降,則可產生基底下沉,邊坡滑塌等問題。
以上特殊土的工程地質問題均與水的因素有關。因此作為對這些特殊土的工程地質問題的有效解決措施之一就 是排水。通過排水可以有效地緩解或抑制黃土的濕陷性和黃土陷穴的發生;通過排水或保持水分可以有效緩解或抑制膨脹土的脹縮性質;通過排水可以提高軟土的固結強度,提高承載力,改善軟土的不良性質;通過排水可以抑制凍士的發生,改善凍土地區岩土的工程質。
總之,特殊士的工程性質及工程地質問題與水的因素有著密切的直接的關系,而解決這些工程地質問題,提高改善特殊土的工程性質,排除水的因素是至關重要的。.
2. 岩土工程知識輔導:季節性凍土有哪些主要工程地質問題
季節性凍土的主要工程地質問題
凍結時膨脹,融化時下沉。會造成土體開內裂、路面下凹、翻漿冒泥容等。
一般來說,土中粉粒或粘粒含量越高,含水量越大,凍脹性越強。
冰丘在地下水埋藏較淺時,季節凍結區不斷得到水的補充,地面明顯凍脹隆起,形成的冰脹山丘,稱冰丘。
3. 岩漿岩,沉積岩,變質岩的工程地質性質如何評價
這個要具體情況 具體分析的 不能一概而論 同一種岩類因其化學成份、礦物組成、岩石結構、結晶方式的不同以及形成後所受構造活動的影響不同 工程地質性質差異會很大的 例如同為岩漿岩花崗岩和玄武岩 沉積岩中的礫岩、砂岩、頁岩 變質岩中的石英岩、片麻岩、大理岩、片岩、角岩等 但總的來說岩漿岩的硬度和耐磨性較高 沉積岩硬度較低
4. 簡述濕陷性黃土的基本工程地質性質
陷性黃土是一復種特殊性質制的土,其土質較均勻、結構疏鬆、孔隙發育。在未受水浸濕時,一般強度較高,壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕,土結構會迅速破壞,產生較大附加下沉,強度迅速降低。故在濕陷性黃土場地上進行建設,應根據建築物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對不均勻沉降限制的嚴格程度,採取以地基處理為主的綜合措施,防止地基濕陷對建築產生危害
5. 岩石的工程地質性質有哪些
岩石的工程地質性質包括物理和力學性質兩個方面。
岩石的主要物理性質版:
1、重量:用比重(2.4~3.3)和權重度(容重——岩石單位體積的重量)兩個指標表示。
岩石重度的大小,決定於岩石中礦物的比重、孔隙性及其含水情況。
2、孔隙性:孔隙的發育程度,用孔隙度來表示(孔隙的總體積與岩石的總體積之比)。其大小決定於結構和構造。
3、吸水性:反映岩石在一定條件下的吸水能力。其大小與岩石孔隙度的大小、孔隙的張開程度有關。
4、軟化性:是指岩石遇水後,它的強度和穩定性發生變化的性質。
5、抗凍性:指岩石抵抗因水結冰產生的體積膨脹力的能力。在高寒冰凍區岩石的抗凍性能較為重要。
岩石的主要力學性質
1、岩石的變形:用彈性模量(應力與應變之比)和泊松比(橫向應變與縱向應變之比0.2~0.4)兩個指標表示。
2、岩石的強度:指岩石抵抗外力破壞的能力,用岩石在達到破壞前所能承受的最大應力來表示。岩石的主要破壞形式有壓碎、拉斷和剪斷。常用的對應的強度指標是抗壓、抗剪、抗拉強度。
6. 跪求工程地質中三大岩類的工程地質性質!!!
1、沉積岩
沉積岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一種岩石類型。它是由風化產物、火山物質、有機物質等碎屑物質在常溫常壓下經過搬運、沉積和石化作用,最後形成的岩石。不論那種方式形成的碎屑物質都要經歷搬運過程,然後在合適的環境中沉積下來,經過漫長的壓實作用,石化成堅硬的沉積岩。
沉積岩依照沈積物顆粒的大小又分礫岩、砂岩、頁岩、石灰岩.沉積岩的形成 1.風化侵蝕:在河流上的大石頭,經年累月被侵蝕風化,逐漸崩解成小的沙泥、碎屑。 2.搬運:這些碎屑被水流從上游搬運到下游。 3.堆積:下游流速減緩,搬運力減小,岩石碎屑便沉積下來。 4.壓密:新的沉積物壓在舊的沉積物上,時間久了,底下的沉積物被壓得較緊實。 5.膠結:地下水經過沉積物的孔隙,帶來的礦物質填滿孔隙,使岩石碎屑顆粒緊緊膠結在一起,形成沉積岩。 6.露出:堆積在海底的沉積岩層在板塊運動的推擠下拱出海面,露出地表。
2、岩漿岩
岩漿岩也叫火成岩,是在地殼深處或在上地幔中形成的岩漿,在侵入到地殼上部或者噴出到地表冷卻固結並經過結晶作用而形成的岩石。因為它生成的條件與沉積岩差別很大,因此,它的特點也與沉積岩明顯不同。
岩漿岩又分安山岩、玄武岩、花崗岩。 由地底岩漿冷卻凝固形成,由於岩漿成分和冷卻凝固方式不同,便形成不同的火成岩。岩漿岩的形成: 1.安山岩:岩漿藉由火山口噴發出地面,快速冷卻形成的。 2.玄武岩:岩漿經由緩和噴發漫流而出,逐漸冷凝形成的。 3.花崗岩:岩漿並不噴出地面,而是在地底下慢慢冷卻形成的。
3、變質岩
在地殼形成和發展過程中,早先形成的岩石,包括沉積岩、岩漿岩,由於後來地質環境和物理化學條件的變化,在固態情況下發生了礦物組成調整、結構構造改變甚至化學成分的變化,而形成一種新的岩石,這種岩石被稱為變質岩。變質岩是大陸地殼中最主要的岩石類型之一。
變質岩又分:板岩、片岩、片麻岩、大理岩。 變質岩的形成:1.為變質前的岩層:由於沉積或火山作用,堆積出一層層岩層。 2.擠壓岩層:在強大擠壓和摩擦力之下,產生溫度和壓力,使得深埋在地底下的岩石發生變質作用。 3.變質成新岩石:岩石里零散分布的礦物結晶會呈規矩排列,或生出新礦物來,而變成各種新的變質岩。
7. 簡述岩漿岩代表性岩石的特徵及其工程地質性質
代表性的是花崗岩和抄玄武岩,花崗岩質地堅硬緻密、強度高、抗風化、耐腐蝕、耐磨損、吸水性低,美麗的色澤還能保存百年以上,是建築的好材料,但它不耐熱。
玄武岩其岩石結構常具氣孔狀、杏仁狀構造和斑狀結構,有時帶有大的礦物晶體,未風化的玄武岩主要呈黑色和灰色,也有黑褐色、暗紫色和灰綠色的。耐久性甚高,節理多,且節理面多成六邊形(在玄武岩熔岩流中,岩石垂直冷凝面常發育成規則的六方柱狀節理)。且具脆性,因而不易採得大塊石料,由於氣孔和杏仁構造常見,雖玄武岩地表上分布廣泛,但可作飾面石材不多。
8. 凍土在工程地質勘察中怎麼評價
1人為因素對岩土工程地質勘察的影響人員是決定岩土工程地質勘察工作質量的第一要素,隨著市場經濟體系的建設,先進的岩土工程地質勘察儀器、設備、技術、手段不斷出現,這就需要岩土工程地質勘察人員具備高超的技術素養和實際操作素質。岩體工程勘察過程中,通常是以大量農民工搭配少量的專業技術人員,而這些勘察人員的整體素質水平、綜合素質以及專業知識、安全意識都存在非常嚴重的不足之處,難於保證勘察質量。此外,當前岩土工程地質勘察工作一般具有時間上的緊迫性,這就導致一些操作人員在工期緊張的情況下,採用不規范、不科學的岩土工程地質勘察方法,使得誤差變大、偏差明顯,給正常的岩土工程地質勘察工作造成了干擾和影響,所得出的岩土工程地質勘察報表和報告失去了事實和科學的支持。2市場因素對岩土工程地質勘察的影響從岩土工程地質勘察的市場看,當前岩土工程地質勘察存在著市場不健全、制度缺失、調節制度失靈等實際問題。目前岩土工程地質勘察單位在數量上有逐年增長的態勢,並且有大量皮包公司和外掛單位活躍在岩土工程地質勘察市場,這就形成了岩土工程地質勘察市場內激烈的業內競爭,一些企業和單位為了自身的生存和發展,採用壓低報價的方法擠占市場份額,這給岩土工程地質勘察工作帶來了偷工減料、不正當競爭等風險。3制度因素對岩土工程地質勘察的影響在制度建設方面,由於當前階段中勘探市場中的所有單位基本上都沒有自己的鑽機,而私人老闆和操作工人為了最大限度的提升鑽機的使用效率,獲得的經濟利益,往往要求鑽機每天不停的鑽探,這種情況下,勘探的結果顯然無法真正意義上的達到相應的標准,影響工程施工整體質量和工期。嚴重的甚至會導致工程出現安全風險,危害施工人員的生命安全。4缺少岩土工程勘察野外監理制度目前我國國內的岩土工程勘察作業中,監理制度方面仍然有著較大的空白。必須認識到,如果僅僅通過施工人員的經驗,是無法真正有效的提高勘察效率和勘察水平的。這種情況下的客觀存在,主要是由於當前市場經濟環境中,市場的客觀規律要求勘探人員必須提供更為優質低價的產品,那麼土工沒有與之相對應的監理制度作為支持,那麼依靠制度上的漏洞獲取經濟收益也就成為了順理成章的事情。與此同時,由於行業內部的整體監督管理力度不足,為這種行為的滋生和發展提供了土壤和溫床,甚至成為了行業內部的潛規則,只有按照這種去進行勘探施工,才能夠在市場中順利的生存下去。因為,市場介入到勘探市場中來,通過行政手段構建了一套完善而科學的岩土工程勘察監理制度是非常有必要的。
9. 凍土中的冰
眾所周知,水凍結成冰時,體積增大9.07%,密度相應減少8.31%(冰的密度為0.9168g/cm3),比熱將減小一倍多(冰的比熱是0.497大卡/克·度)。冰是沿副軸生成六角型冰晶,呈片狀構造,具有各向異性,主軸方向應力強度最大,在瞬時荷載下呈現彈性,而在不大的持續荷載作用下,會出現流變。冰是凍土的主要組成部分。凍土中的含冰量以及冰與土骨架間的相互組合關系,決定了凍土的水文地質與工程地質性質。凍土中的冰稱為地下冰,是存在於土中的固態水,按其形成方式可分為孔隙冰、分凝冰和侵入冰。
孔隙冰:存在於土孔隙中的冰,在土體凍結時形成,以細小的冰晶或冰體,部分或全部充填在孔隙中,融化時產生水的體積不超過土凍結前的體積。
分凝冰:鬆散土中,由薄膜水向結晶鋒面遷移而形成的冰體,通常呈透鏡狀、層狀,可見厚度可由幾厘米到幾十米,在一定條件下,冰的體積可大大超過凍結前土體中的孔隙。分凝冰主要出現在季節融化帶內,反復的融化和凍結有利於分凝冰的形成,在凍土上限附近往往形成冰透鏡體。
侵入冰:是指承壓水沿未凍結通道貫入多年凍土或季節凍土而形成的冰,參與侵入冰形成的水是重力水。侵入冰既可形成在鬆散沉積物中,也可形成於基岩裂隙中。在封閉環境中形成時,會產生很大的壓力。侵入冰在距地表不深的鬆散沉積物中形成時,往往會產生凍脹丘。
另外,存在於各種凍土裂隙中的冰稱為脈冰。脈冰既可存在於基岩裂隙中,也可存在於土質凍土的次生裂隙中,如凍脹丘的膨脹裂隙中。
多年凍土的融沉性、凍脹性、強度特徵和融化後能給出的水量等工程地質和水文地質參數與凍土的含冰量有關。目前,在野外尚無可靠便捷的方法來測定體積含冰量,通常採用凍土重量含水量來衡量凍土含冰量,並作為劃分凍土含冰量類別的依據。
水文地質對凍土的關注點之一,是凍土融化後是否能給出重力水。多年凍土季節融化過程中,含冰量高的凍土融化後,土中的含水量超過土的持水度,就會向下釋出重力水,而在土中含水量小於土的持水度的情況下,則不會有重力水釋出。據此,將凍土分為兩類,凍融後能釋出重力水的凍土稱為富含冰凍土,而將凍融後不能釋出重力水的凍土稱為乾燥凍土。富含冰凍土的季節融化層中通常有季節性潛水存在。
10. 多年凍土的工程性質
①物理及水理性質 a. 未凍結水含量 WC=KWP b. 總含水量 Wn= Wb+Wc c. 相對含冰量 Wi= Wb/Wn ② 力學性質 一般溫回度越低,含水量越大答,強度越大。 長期荷載作用下的凍土極限抗壓強度比瞬時荷載下的抗壓強度要小許多倍;凍土融化後的抗壓強度與抗剪強度均顯著降低。 ③凍土的變形性質:a.凍脹性 影響凍脹性的因素:溫度、土的顆粒大小、含水量等。 一般來講,土顆粒越粗,含水量越小,凍脹性就越小;反之越大。土的凍脹性的大小用凍脹率n來表示