1、第第 3节节 、 风化岩石的工程地质研究风化岩石的工程地质研究第第 2节节 、 软弱夹层的工程地质研究软弱夹层的工程地质研究第第 1节节 、 软弱岩石的含义软弱岩石的含义第第 5节节 、 软土的工程地质研究软土的工程地质研究第第 4节节 、 构造岩石的工程地质研究构造岩石的工程地质研究第二章第二章 软岩和软土的工程地质软岩和软土的工程地质研究研究第第 1节节 软弱岩石的涵义软弱岩石的涵义 （岩性类别）（岩性类别） 成因成因粘土岩、页岩粘土岩、页岩软质泥灰岩、凝灰岩软质泥灰岩、凝灰岩大部分千枚岩、片岩大部分千枚岩、片岩膨胀岩、软弱夹层等膨胀岩、软弱夹层等1 软质岩石（软岩软质岩石（软岩）2构造、
2、破碎岩类构造、破碎岩类 断层破碎带，侵入破碎带断层破碎带，侵入破碎带等机械热动变质产物等机械热动变质产物3风化岩风化岩 节理裂隙发育的节理裂隙发育的物理力学特征物理力学特征 低强度低强度 承载力低，富含泥质抗剪强度低，承载力低，富含泥质抗剪强度低， -岩体易滑动岩体易滑动 变形模量小变形模量小 易产生较大沉降、不均匀变形易产生较大沉降、不均匀变形 -失稳失稳 水理性质差水理性质差 易软化崩解、膨胀收缩、管涌、潜蚀易软化崩解、膨胀收缩、管涌、潜蚀 流变效应明显流变效应明显 长期强度低：某些地下洞室因岩体强度长期强度低：某些地下洞室因岩体强度随时间而降低，影响其长期稳定性随时间而降低，影响其长期稳
3、定性水利水电工程地质勘察将岩石强度分为四级水利水电工程地质勘察将岩石强度分为四级 坚硬的层状岩坚硬的层状岩层层第第 2节节 软弱夹层的工程地质研究软弱夹层的工程地质研究软弱夹层软弱夹层含义含义 ：夹有强度低、夹有强度低、泥质或炭质含量高、泥质或炭质含量高、遇水易软化、遇水易软化、延伸较广和厚度较薄的软弱岩层延伸较广和厚度较薄的软弱岩层其强度和变形模量均低于上下硬岩层的其强度和变形模量均低于上下硬岩层的1 5 1 50。一般软弱夹层的强度和变形参数如下：一般软弱夹层的强度和变形参数如下：摩擦系数摩擦系数 30)、强度低、变形大等特点，其峰值摩擦系数为、强度低、变形大等特点，其峰值摩擦系数为 0
4、15 0 30，多数为，多数为 0 2，变，变 形模量一般小于形模量一般小于 50MPa。 是软弱夹层中性质是软弱夹层中性质最坏的一种。最坏的一种。小浪底工程小浪底工程 2大类大类： 软岩夹层软岩夹层泥化夹层泥化夹层：泥化夹层泥化夹层粒度粒度厚度厚度全泥型全泥型 厚度大于厚度大于 3mm，不含角砾的，不含角砾的粘土、粉粘、粉土粘土、粉粘、粉土泥夹泥夹角砾角砾型型 角砾含量角砾含量 10 %50% 的粘性土层的粘性土层泥化夹层泥化夹层粒度粒度厚度厚度泥化夹层研究意义泥化夹层研究意义：1.研究的原因：研究的原因： 是软弱夹层中力性质最差的是软弱夹层中力性质最差的，强度最低的关键部位，稳定性起控制，
5、强度最低的关键部位，稳定性起控制作用作用2.不容易被准确勘察不容易被准确勘察 ，需配合特殊设备：双层单动岩心管，结合，需配合特殊设备：双层单动岩心管，结合内电视、摄影等综合方法内电视、摄影等综合方法二、泥化夹层的基本特性二、泥化夹层的基本特性明显明显 错动面错动面 和和 分带性分带性构造影响带：节理带，劈理带，泥构造影响带：节理带，劈理带，泥 化带化带(一一 )泥化夹层的结构特征泥化夹层的结构特征泥化泥化 带带1.错动面附近，粘土岩泥化夹层则仅见劈理带和泥化带错动面附近，粘土岩泥化夹层则仅见劈理带和泥化带泥化错动带受构造影响强烈，原岩结构彻底改造。泥化错动带受构造影响强烈，原岩结构彻底改造。在
6、较大剪切位移部位可形成颗粒和微集合定向排列区和在较大剪切位移部位可形成颗粒和微集合定向排列区和收到牵引影响的非定向区收到牵引影响的非定向区2.泥化光面（泥化带表面）平直或舒缓波状，粘粒含量高，泥化光面（泥化带表面）平直或舒缓波状，粘粒含量高，分散度大，表面电荷密度增大，物理化学活性加强，分散度大，表面电荷密度增大，物理化学活性加强，结构连接弱结构连接弱3.含水量高、干密度小、强度低，易于屈服的弹粘结构分散系含水量高、干密度小、强度低，易于屈服的弹粘结构分散系具有一定的特殊工程性质具有一定的特殊工程性质节理节理 带带1.受构造影响轻微（保持原岩结构特征）受构造影响轻微（保持原岩结构特征）2.颗粒
7、和微集合体物理化学活动性弱阳离子交换较少颗粒和微集合体物理化学活动性弱阳离子交换较少表面积和表面电荷密度都较小，具有较弱的亲水性表面积和表面电荷密度都较小，具有较弱的亲水性3.力学强度高，干密度较大力学强度高，干密度较大劈理带劈理带1.原岩结构受构造影响严重破坏，劈理发育并有波状揉皱原岩结构受构造影响严重破坏，劈理发育并有波状揉皱2.颗粒和集合体多呈松散紊乱排列，剪切位移较大处颗粒和集合体多呈松散紊乱排列，剪切位移较大处可定向排列，分散度和阳离子交换能力有所提高可定向排列，分散度和阳离子交换能力有所提高物理化学活性有所增强物理化学活性有所增强3.力学强度、干密度明显降低力学强度、干密度明显降低
8、(二二 )泥化夹层矿物成分和化学成分泥化夹层矿物成分和化学成分复杂高分散体系（多种矿物）复杂高分散体系（多种矿物）电子显微镜，电子显微镜， x射线衍射，差热分析射线衍射，差热分析伊利石伊利石高岭土高岭土排水条件不好的环境中排水条件不好的环境中蒙脱蒙脱石石 MgOCaOMgOCaO金属氧化物金属氧化物（碱性环境）（碱性环境）格架活跃，浸水膨胀格架活跃，浸水膨胀排水条件好、溶滤作用排水条件好、溶滤作用强强 酸性环境酸性环境矿物稳定矿物稳定膨胀性弱膨胀性弱介于以上介于以上 2者之间者之间泥化夹层矿物成分影响因素：泥化夹层矿物成分影响因素： 母岩性质母岩性质 +后期改造后期改造实例：葛洲坝实例：葛洲坝 202泥化夹层；凤滩水电站坝基泥化夹层；泥化夹层；凤滩水电站坝基泥化夹层；桓仁水电站坝基泥化夹层；青山水电站坝基泥化夹层桓仁水电站坝基泥化夹层；青山水电站坝基泥化夹层1.矿物成分矿物成分
