本文來源于公眾號：悠游2019

作者：成永剛，博士，教高，注冊巖土工程師，中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會滑坡與工程邊坡分會理事，中國土木工程學(xué)會非飽和土與特殊土專業(yè)委員會常務(wù)委員和交通巖土工程專業(yè)委員會委員，國際工程地質(zhì)協(xié)會會員，中國國家公路建設(shè)項(xiàng)目評標(biāo)專家，四川省交通運(yùn)輸專業(yè)人才教育專家。

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巖體由巖塊和結(jié)構(gòu)面組成，巖體分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類，不同的巖體，組成巖塊的物質(zhì)成分和切割巖體的結(jié)構(gòu)面具有很大的差異，而這種差異與巖體建造初期的原生物質(zhì)成分與結(jié)構(gòu)， 以及后期改造時(shí)形成的次生物質(zhì)成分與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

一、巖漿巖

巖漿巖是高溫巖漿從地殼深部上升至地殼淺部或在地表后冷凝結(jié)晶而成，最大的特點(diǎn)是巖體強(qiáng)度普遍較高，巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀復(fù)雜。由于巖漿巖多為熱液冷凝形成，故又名火成巖。依據(jù)形成環(huán)境可分為侵入巖和噴出巖兩大類。

 

1、侵入巖由于冷凝速度較慢而結(jié)晶相對較好，巖體多呈塊狀結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)面相對不發(fā)育。因此，從組成成分和結(jié)構(gòu)來看，這類巖體的工程性質(zhì)相對較好，坡體穩(wěn)定性相對較好。

侵入巖依據(jù)形成環(huán)境可分為深成巖和淺成巖。其中，深成巖由巖漿在深部冷凝形成礦物結(jié)，巖體的結(jié)晶程度較高，顆粒相對較為粗大，如花崗巖、閃長巖和輝長巖等；淺部冷凝形成的巖體礦物結(jié)晶程度較低，多見斑狀和細(xì)晶結(jié)構(gòu)，如花崗斑巖、微晶閃長巖、輝綠巖等。從巖體的組成成分和結(jié)構(gòu)來看，深成巖相較于淺成巖強(qiáng)度較低，抗風(fēng)化能力較弱。

2、噴出巖由于冷凝速度較快而結(jié)晶程度相對較差，多為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)或玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，如流紋巖、安山巖和玄武巖等。巖體多會出現(xiàn)似層狀結(jié)構(gòu)，且多有夾層。因此，從成分和結(jié)構(gòu)看，侵入巖的巖體強(qiáng)度較高，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，但由于結(jié)構(gòu)面相對發(fā)育，故坡體的穩(wěn)定性相對較差。

二、沉積巖

沉積巖是地殼淺層的物質(zhì)經(jīng)搬運(yùn)作用、沉積作用和成巖作用形成，沉積巖具有明顯的層狀結(jié)構(gòu)且軟弱夾層發(fā)育，因此，沉積巖的工程性質(zhì)相對較差，坡體穩(wěn)定性相對較差。沉積巖多在水動力環(huán)境中沉積形成，故又名水成巖。依據(jù)物質(zhì)來源、搬運(yùn)動力和沉積環(huán)境，可分為碎屑沉積巖和化學(xué)沉積巖兩大類。

 

1、碎屑沉積巖

碎屑沉積巖多在陸地、湖泊和淺海環(huán)境沉積形成。其中冰水成因巖體層理往往紊亂而顆粒大小無序，風(fēng)積成因的巖體層理多具交斜特征，水環(huán)境沉積的巖體層理規(guī)則性相對較好，但因?yàn)闇\水沉積環(huán)境，故往往有斜交層理或波痕特征。

碎屑沉積巖最為常見的沉積巖為泥（頁）巖、砂（礫）巖。其中泥（頁）巖的主要成為粘土和粉土，易風(fēng)化、強(qiáng)親水性、強(qiáng)度低。砂（礫）巖的主要成分為砂粒、礫石和硅質(zhì)、鐵質(zhì)、鈣質(zhì)和泥質(zhì)等膠結(jié)物，巖體力學(xué)強(qiáng)度呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。

2、化學(xué)沉積巖

化學(xué)沉積巖多為深海相沉積，沉積環(huán)境較好而層理面相對穩(wěn)定。主要有質(zhì)堅(jiān)硬 的硅質(zhì)巖，質(zhì)地均勻性較好而強(qiáng)度較高的碳酸巖，以及強(qiáng)度低而水敏性強(qiáng)的巖鹽三大類。其中，硅質(zhì)巖與白云巖、灰?guī)r往往層厚較大、強(qiáng)度較高而工程性質(zhì)較好。巖鹽水敏性很高而工程性質(zhì)較差。

三、變質(zhì)巖

變質(zhì)巖是地殼內(nèi)部的物質(zhì)在高溫、高壓等的接觸變質(zhì)、動力變質(zhì)和區(qū)域變質(zhì)作用下，導(dǎo)致原巖的組成成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而形成的一種巖體。

 

變質(zhì)巖由母巖為巖漿巖變質(zhì)而成的巖體稱為正變質(zhì)巖，由沉積巖變質(zhì)而成的巖體稱為副變質(zhì)巖。正變質(zhì)巖往往由于礦物遷移、定向排列等作用往往造成巖體的工程性質(zhì)較母巖相對劣化，如由花崗巖變質(zhì)而來的花崗巖麻巖就是其中的代表；副變質(zhì)巖由于變質(zhì)往往使巖體強(qiáng)度出現(xiàn)不同程度的提高，使巖體工程性質(zhì)有一定的優(yōu)化，如由頁巖變質(zhì)而來的片巖就是其中的代表。

變質(zhì)巖隨著變質(zhì)程度的加深，巖塊強(qiáng)度、抗風(fēng)化能力不斷升高而水敏性不斷降低。如片巖塊的力學(xué)性能往往較板巖和千枚巖塊好，而片麻巖塊的力學(xué)性能又往往較片巖塊好，大理巖塊的力學(xué)性能往往較結(jié)晶灰?guī)r高等。

變質(zhì)巖的工程性質(zhì)需從巖體性質(zhì)和巖體結(jié)構(gòu)兩方面綜合考慮。因?yàn)樵诓煌�的變質(zhì)作用下，巖體多會形成片理、片麻理等構(gòu)造，將會對巖體的力學(xué)性質(zhì)造成不同的程度的影響。因此，從巖體的成分與結(jié)構(gòu)上來看，變質(zhì)巖的工程性質(zhì)較為復(fù)雜。

綜上，巖體的初期建造和后期改造，決定了巖體的組成成分和結(jié)構(gòu)，直接影響了巖體的力學(xué)性能，及其所構(gòu)成坡體的穩(wěn)定程度。