影响沉积岩工程性状的主要因素

沉积岩按其结构特征可分为碎屑岩、泥质岩及生物化学岩等,不同的沉积岩的工程地质及水文地质性质也各有所异。所以,具体是什么种类的沉积岩及其力学性质是影响沉积岩工程性状的最主要因素。

(1)沉积岩的种类对工程性状的影响

火山碎屑岩的类型复杂,岩体结构变化较大,其中粗粒碎屑岩的工程地质性质较好,接近于岩浆岩。细粒的如凝灰岩,由细小火山灰组成,质软,水理性质甚差,为软弱岩层。

沉积碎屑岩的工程地质性质一般较好,但其胶结物成分和胶结类型的影响显著,如硅质基底式胶结的岩石比泥质接触式胶结的岩石强度高、裂隙率小、透水性低等。此外,碎屑的成分、粒度、级配对工程性质也有一定的影响,如石英质的砂岩和砾岩比长石质的砂岩为好。

黏土岩和页岩的性质相近,抗压强度和抗剪强度低,受力后变形量大,浸水后易软化和泥化。若含蒙脱石成分,还具有较大的膨胀性。这两种岩石对水工建筑物地基和建筑场地边坡的稳定都极为不利,但其透水性小,可作为隔水层和防渗层。

化学岩和生物化学岩抗水性弱,常具不同程度的可溶性。硅质成分化学岩的强度较高,但性脆易裂,整体性差。碳酸盐类岩石如石灰岩、白云岩等具中等强度,一般能满足结构设计要求,但存在于其中的各种不同形态的喀斯特,往往成为集中渗漏的通道,在坝址和水库的地质勘察中,应查清喀斯特的发育及分布规律。易溶的石膏、石盐等化学岩,往往以夹层或透镜体存在于其他沉积岩中,质软,浸水易溶解,常常导致地基和边坡的失稳。

(2)沉积岩的结构构造对工程性状的影响

沉积岩的结构越致密,工程性状越好,反之沉积岩的构造裂隙越发育,工程性状相对越差。

(3)风化程度对工程性状的影响

沉积岩的风化程度越高,工程性状越差,同一场地同种岩石,一般来说工程性状(岩石抗压强度)从好到坏的次序依次为:未风化岩石>微风化岩石>中风化岩石>强风化岩石>全风化岩石。

(4)沉积岩饱水率对工程性状的影响

同一场地同种岩石裂隙和节理越发育,一般越富含水,其强度也就越低,对工程性状是不利的,但裂隙发育的砂岩、砾岩和石灰岩地区,往往储存有较丰富的地下水资源,一些水量较大的泉流,大多位于石灰岩分布区或其边缘部位,是重要的水源地。