CN110646864A - 一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法 - Google Patents

一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法，解决了侵入岩1、脉在延伸方向上形态极不规则的问题。本发明提出采用反映岩组综合地质特性的综合纵波波速对穿插不规则侵入岩1、脉的复杂工程地质岩组进行快速分类的方法，后期针对该类复杂工程地质岩组，仅需通过测试岩组内各侵入岩1、原岩纵波波速，在确定侵入岩1/原岩厚度占比后可快速地进行该类复杂工程地质岩组工程地质分类，为后期大量该类复杂工程地质岩组进行工程适宜性评价提供基础与支撑，同时也为后期针对该类复杂工程地质岩组工程处理设计方案等提供有力依据。

Description

一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法
技术领域
本发明涉及岩土及水电工程领域，特别涉及一种应用于后期不规则侵入岩、脉的复杂岩组工程地质分类方法。
背景技术
侵入岩是软流层中的岩浆贯入同期形成的构造腔内，在地壳深处结晶、冷凝而形成的火成岩。岩浆侵入过程中，受原岩条件及构造影响，岩脉的产出形态、规模、展布等几何形态规律性差，同时，受热接触变质、岩脉贯入-交代及后期构造影响，改变了岩石的物理力学特性，常形成软弱夹层等工程地质缺陷。
受原岩类型、岩体完整性及后期构造地质作用影响，侵入岩、脉在延伸方向上呈厚薄变化、弯褶、石香肠化、尖灭现象，形态极不规则，结合形式复杂，力学性状差异较大，规律性不强，目前尚无针对该类不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组快速分类方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法，解决侵入岩、脉在延伸方向上呈厚薄变化、弯褶、石香肠化、尖灭现象，形态极不规则，结合形式复杂，力学性状差异较大，规律性不强的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法，包括以下步骤：
A.获取调查区内各工程地质岩类的纵波波速Vp，以各岩类纵波波速Vp的平均值作为其相应的标准值Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)；
B.现场地质调查与测试，以获取调查区内岩石的色泽、结构、矿物成分及含量，并结合调查区内地质环境条件，对调查区内的侵入岩和原岩进行划分；
C.根据侵入岩和原岩的划分结果，分别对调查区内的侵入岩和原岩岩体进行纵波波速Vp测试，以获取调查区内每段侵入岩、原岩岩体的平均纵波波速Vpr(a)、(b)、(c)…(n2)，并结合调查区内具体侵入岩和原岩的厚度占比情况，计算其综合纵波波速Vpz；
D.将综合纵波波速Vpz与各岩类岩体纵波波速Vp的平均值Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)作对比分析，确定工程地质岩组的岩类Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…(n3)。
本发明的不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组指两种或两种以上规模不一的岩脉随机穿插分布于原岩内，该类侵入岩、脉分布于水电工程高坝坝基、大跨度地下洞室群、高陡边坡等工程部位时，往往对建筑物的抗变形能力及稳定条件起决定或控制作用，为满足工程适宜性评价要求，需要对该类不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组的工程地质性状按一定规律、原则及方法进行工程地质分类，从工程及技术角度而言，难以将该类侵入岩、脉较为系统的划分为独立的工程地质单元进行分类研究，需将侵入岩、脉进行适宜的工程地质概化与工程地质分类。
该类工程地质岩组按其分布特征与展布规律工程地质概化后，其力学特性差异大、规律性低，目前相关规程规范中工程地质分类方法不适用该类不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组，若对其工程地质概化后的各侵入岩逐条、个进行主要综合力学参数确定，受勘探试验适用范围及条件所限，其测试的相关力学参数与真实情况存在较大偏差，影响工程地质分类的准确性，且其工程地质分类成本、周期往往不能满足勘测设计成本与工期控制要求。
本发明提出针对该穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组工程地质分类方法，以岩体纵波波速为切入点，在测试统计岩组内各侵入岩/原岩岩体纵波波速Vp平均值Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)的基础上，按侵入岩/原岩(工程地质概化后)厚度占比计算岩组综合纵波波速Vpz，通过各岩组的综合纵波波速Vpz1、Vpz2、Vpz3…Vpzn4处于L＝Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)不同区间为标准进行岩组工程地质分类。
进一步的，步骤A中各工程地质岩类的纵波波速Vp是根据工程区大量勘探平硐内各岩类纵波波速进行统计分析得出。
进一步的，步骤B中测试采用岩石磨片试验，查明岩样矿物种类、组成及含量。
进一步的，步骤C中，对调查范围内侵入岩、原岩分别进行纵波波速测试以获取每段侵入岩、原岩岩体的平均纵波波速Vpr(a)、(b)、(c)…(n2)，针对具体的侵入岩、原岩厚度占比进行纵波波速加权平均，计算其综合纵波波速Vpz，其中，侵入岩、原岩厚度占比(X)，根据侵入岩、原岩厚度(d)占岩组总厚度(D)的比例，即：厚度占比(X)＝侵入岩或原岩厚度(d)/岩组总厚度(D)。
进一步的，步骤D中，以步骤A中的各岩类岩体纵波波速Vp平均值L＝Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)为区间界限值，通过各岩组的综合纵波波速Vpz1、Vpz2、Vpz3…Vpz n处于L＝Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)不同区间为标准进行岩组工程地质分类。
本发明具有如下的优点和有益效果：
本发明提出采用反映岩组综合地质特性的综合纵波波速对穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组进行快速分类的方法，后期针对该类复杂工程地质岩组，仅需通过测试岩组内各侵入岩/原岩纵波波速，在确定侵入岩/原岩厚度占比后，即可快速地进行该类复杂工程地质岩组工程地质分类，为后期大量该类复杂工程地质岩组进行工程适宜性评价提供基础与支撑，同时也为后期针对该类复杂工程地质岩组工程处理设计方案等提供有力依据。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组的示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-侵入岩，2-原岩。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法，包括以下步骤：
A.获取调查区内各工程地质岩类的纵波波速Vp，以各岩类纵波波速Vp的平均值作为其相应的标准值Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)；
B.现场地质调查与测试，以获取调查区内岩石的色泽、结构、矿物成分及含量，并结合调查区内地质环境条件，对调查区内的侵入岩1和原岩2进行划分；
C.根据侵入岩1和原岩2的划分结果，分别对调查区内的侵入岩1和原岩2岩体进行纵波波速Vp测试，以获取调查区内每段侵入岩1、原岩2岩体的平均纵波波速Vpr(a)、(b)、(c)…(n2)，并结合调查区内具体侵入岩1和原岩2的厚度占比情况，计算其综合纵波波速Vpz；
D.将综合纵波波速Vpz与各岩类岩体纵波波速Vp的平均值Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)作对比分析，确定工程地质岩组的岩类Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…(n3)。
需要说明的是，侵入岩也称为侵入脉；本发明的不规则侵入岩1、脉的复杂工程地质岩组指两种或两种以上规模不一的岩脉随机穿插分布于原岩2内，该类侵入岩1、脉分布于水电工程高坝坝基、大跨度地下洞室群、高陡边坡等工程部位时，往往对建筑物的抗变形能力及稳定条件起决定或控制作用，为满足工程适宜性评价要求，需要对该类不规则侵入岩1、脉的复杂工程地质岩组的工程地质性状按一定规律、原则及方法进行工程地质分类，从工程及技术角度而言，难以将该类侵入岩1、脉较为系统的划分为独立的工程地质单元进行分类研究，需将侵入岩1、脉进行适宜的工程地质概化与工程地质分类。
该类工程地质岩组按其分布特征与展布规律工程地质概化后，其力学特性差异大、规律性低，目前相关规程规范中工程地质分类方法不适用该类不规则侵入岩1、脉的复杂工程地质岩组，若对其工程地质概化后的各侵入岩1逐条、个进行主要综合力学参数确定，受勘探试验适用范围及条件所限，其测试的相关力学参数与真实情况存在较大偏差，影响工程地质分类的准确性，且其工程地质分类成本、周期往往不能满足勘测设计成本与工期控制要求。
本发明提出针对该穿插不规则侵入岩1、脉的复杂工程地质岩组工程地质分类方法，以岩体纵波波速为切入点，在测试统计岩组内各侵入岩1/原岩2岩体纵波波速Vp平均值Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)的基础上，按侵入岩1/原岩2(工程地质概化后)厚度占比计算岩组综合纵波波速Vpz，通过各岩组的综合纵波波速Vpz1、Vpz2、Vpz3…Vpzn4处于L＝Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)不同区间为标准进行岩组工程地质分类。
进一步的，步骤A中各工程地质岩类的纵波波速Vp是根据工程区大量勘探平硐内各岩类纵波波速进行统计分析得出。
进一步的，步骤B中测试采用岩石磨片试验，查明岩样矿物种类、组成及含量。
进一步的，步骤C中，对调查范围内侵入岩1、原岩2分别进行纵波波速测试以获取每段侵入岩1、原岩2岩体的平均纵波波速Vpr(a)、(b)、(c)…(n2)，针对具体的侵入岩1、原岩2厚度占比进行纵波波速加权平均，计算其综合纵波波速Vpz，其中，侵入岩1、原岩2厚度占比(X)，根据侵入岩1、原岩2厚度(d)占岩组总厚度(D)的比例，即：厚度占比(X)＝侵入岩1或原岩2厚度(d)/岩组总厚度(D)。
进一步的，步骤D中，以步骤A中的各岩类岩体纵波波速Vp平均值L＝Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)为区间界限值，通过各岩组的综合纵波波速Vpz1、Vpz2、Vpz3…Vpz n4处于L＝Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)不同区间为标准进行岩组工程地质分类。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.获取调查区内各工程地质岩类的纵波波速Vp，以各岩类纵波波速Vp的平均值作为其相应的标准值Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)；
B.现场地质调查与测试，以获取调查区内岩石的色泽、结构、矿物成分及含量，并结合调查区内地质环境条件，对调查区内的侵入岩和原岩进行划分；
C.根据侵入岩和原岩的划分结果，分别对调查区内的侵入岩和原岩岩体进行纵波波速Vp测试，以获取调查区内每段侵入岩、原岩岩体的平均纵波波速Vpr(a)、(b)、(c)…(n2)，并结合调查区内具体侵入岩和原岩的厚度占比情况，计算其综合纵波波速Vpz；
D.将综合纵波波速Vpz与各岩类岩体纵波波速Vp的平均值Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)作对比分析，确定工程地质岩组的岩类Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…(n3)。
2.根据权利要求1所述的一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法，其特征在于，步骤A中各工程地质岩类的纵波波速Vp是根据工程区大量勘探平硐内各岩类纵波波速进行统计分析得出。
3.根据权利要求1所述的一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法，其特征在于，步骤B中测试采用岩石磨片试验，查明岩样矿物种类、组成及含量。
4.根据权利要求1所述的一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法，其特征在于，步骤C中，对调查范围内侵入岩、原岩分别进行纵波波速测试以获取每段侵入岩、原岩岩体的平均纵波波速Vpr(a)、(b)、(c)…(n2)，针对具体的侵入岩、原岩厚度占比进行纵波波速加权平均，计算其综合纵波波速Vpz，其中，侵入岩、原岩厚度占比(X)，根据侵入岩、原岩厚度(d)占岩组总厚度(D)的比例，即：厚度占比(X)＝侵入岩或原岩厚度(d)/岩组总厚度(D)。
5.根据权利要求1所述的一种穿插不规则侵入岩、脉的复杂工程地质岩组分类方法，其特征在于，步骤D中，以步骤A中的各岩类岩体纵波波速Vp平均值L＝Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)为区间界限值，通过各岩组的综合纵波波速Vpz1、Vpz2、Vpz3…Vpz n4处于L＝Vpr(1)、(2)、(3)…(n1)不同区间为标准进行岩组工程地质分类。
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