巖漿巖和變質巖邊坡巖體結構類型的劃分研究

劉永兵

【摘 要】邊坡工程是對于許多大型工程的稱呼，如高速公路的建設、堤壩建設等等，由于具有邊坡結構被稱為邊坡工程，而這一類工程是我國現代化建設的重要部分，因此分析研究邊坡工程巖體結構性質對提升工程質量，促進我國基礎設施的完善與發展。本文主要對巖漿巖與變質巖這兩種邊坡工程會穿越的特殊巖體結構特點進行介紹，并且在巖體特點基礎上進行分類，針對不同分類巖體結構對邊坡工程質量的影響與改進措施。

【關鍵詞】巖漿巖；變質巖；邊坡巖體；結構類型

邊坡工程由于其線狀延展性，存在巖層跨越現象，穿越不同時代的巖層，例如我國的一些高速公路工程，穿越的主要巖層是沉積巖（紅層），部分穿越各種變質巖，還存在部分巖漿巖。而巖體結構決定了邊坡工程的工作質量與災害治理情況。本文主要對巖漿巖與變質巖的特點與分類模式進行介紹說明，希望可以幫助邊坡工程的進步發展。

一、巖漿巖邊坡巖體結構類型的劃分

1.巖漿巖邊坡巖體結構類型劃分的依據

巖漿巖顧名思義是由于巖漿冷卻沉積形成的巖石，存在于各個時代的巖層結構中，由于其誕生原因，主要分為侵入巖與涌出巖，這一類巖體由于誕生原因的特殊性不存在沉積巖，（紅層），并且巖體中存在原生性裂縫與構造性的節理裂隙，這是由于巖漿巖在誕生的初期會自然形成斷裂帶與裂隙，而在這些裂隙之間會出現巖墻與巖脈，而由于巖漿的熱液蝕變作用對周邊巖體的侵蝕，并且在火山噴發的強烈地質變化中的構造動力加劇蝕變效果，出現節理裂隙帶與蝕變帶的出現，導致巖漿巖穩定性不足。因此巖漿巖的裂隙狀況是對巖漿巖類別判斷的重要依據，也就是完整性依據，判斷巖體結構是否完整，首先對獨立結構的結構間隙間距進行測量，確定其結構面組數，對邊坡巖的完整性做一個具體判斷。此外，邊坡巖體由于其特殊性，巖體結構中的緩傾結構層對于邊坡巖體穩定性的影響巨大，緩傾結構層是指與邊坡結構傾角相差較大的結構面，一般而言15°～65°范圍內的傾角是最好的，穩定性最佳。還有蝕變帶的存在也是巖漿巖類別判斷的主要影響因素，蝕變帶伴有綠泥石化、娟云母化等現象，對邊坡巖體結構穩定性造成較大的不良影響，這是巖漿巖在形成初期由于熱液蝕變作用不可避免出現的問題，需要通過后期手段進行加固。巖漿巖巖體在開發暴露在外后還會出現較為特殊的風化現象，已經不能成為巖體，而是一種類巖體的土質，在具備土質一般特征的情況下保留巖石的特性，需要定期加固維護。

2.巖漿巖邊坡巖體結構類型的劃分

根據上文中的巖漿巖特點進行分類，按照完整性標準，可以劃分為4大類：結構體間隙間距在一米以上的巨塊狀整體邊坡巖體結構，具有2-3個結構面；更小一些的結構間隙間距在0.5-1m范圍內的塊狀邊坡巖體結構，上述兩種巖體結構由于完整性較高。穩定性較好，在此基礎上，通過是否存在緩傾結構層，可以更進一步細分為兩個亞類。結構間隙更進一步細化，達到0.25-0.5m的范圍，屬于破碎狀巖體結構，其結構穩定性較差，易受到地質結構力的影響，結構面多且復雜，并且延展連接性不強，無緩傾結構面這樣的控制性結構面，出現崩塌落石的可能性大。而散體粒狀巖體結構不再是完整巖體，而是由于蝕變帶或風化帶的影響導致巖體結構轉化為砂礫與類巖體的土質，蝕變帶散體粒狀巖體結構的事故風險較大，出現大規模滑坡事故的可能性更高，而風化帶散體粒狀巖體結構由于保留一定的巖體特性，存在類似緩傾結構面的類巖體結構面，穩定性相對要高一些。

應對上述各類結構的特點，需要采取針對性措施進行一定程度上的加固，前兩類較為穩定的巖體結構只需要沿向外緩傾結構進行危害排除即可，將坍塌掉落的碎石清理干凈。而在存在巖體破碎情況下，穩定性較差，為了避免大規模崩塌災害的發生，需要加固高陡邊坡。而散體粒狀結構的承載能力不足，要當減緩邊坡坡度，加固無法避免的陡坡。

二、變質巖邊坡巖體結構類型的劃分

1.變質巖的特點

變質巖是指在一定條件下有巖漿巖與沉積巖變質而來的一種巖體，變質巖的巖體結構特性也保留了變質前巖體的一定性質，以此分為兩個大類別進行研究探討，由巖漿巖變質獲得的變質巖具有巖漿巖的部分特性，稱為正變質巖，而沉積巖變質得到的是副變質巖，因此變質巖可能具備巖漿巖性質，也可能表現出沉積巖性質，在分類鑒別是要格外注意這一點。

2.變質巖邊坡巖體結構類型的劃分

其基礎分類與巖漿巖類似，也有四類，巨塊狀整體邊坡巖體結構，如花崗片麻巖、大理巖、石英巖等，其亞類劃分規則類似于巖漿巖，不做重復性敘述，有向外緩傾結構面的巨塊狀邊坡巖體結構一般是深變質巖的受地質構造影響較小，巖體完整，為了進一步保證結構的穩定性，要定期清理危巖或進行加固，進行陡坡開挖修理。而塊狀邊坡巖體結構的穩定性較巨塊巖體較差，這一類屬于深變質巖，雖然也具備向外緩傾結構面，但是收到地質結構力的影響較大，有出現滑坡災害的可能性，需要對傾斜角較大的陡坡進行加固處理。而沒有向外緩傾結構面的巖體中存在破碎危石的存在，有必要將這一部分危石清理出來再進行陡坡加固。而塊狀變質巖邊坡巖體結構、節理裂隙特別發育的破碎變質巖體、把斷層破碎帶和全強風化帶砂礫狀碎石變質巖體都可以類比巖漿巖邊坡巖體結構特點與可能危害。

變質巖的特殊分類：片理、千枚理、板理發育形成的巖體歸為似層狀邊坡巖體結構。對這一類結構還可以利用與邊坡面關系進行更進一步的劃分，有順向、斜交、反向和直立陡傾4個亞類，穩定性存在一定差異。

三、巖漿巖與變質巖邊坡巖體分類總結

第一，按照巖漿巖邊坡巖體結構的完整性，或者稱為巖漿巖巖體的大小，將巖漿巖劃分為4大類：巨塊狀邊坡巖體結構、塊狀邊坡巖體結構、碎裂狀邊坡巖體結構和散體粒狀邊坡巖體結構。第二，由于向外緩傾結構面對于穩定性影響很大，可以進一步將穩定性較高的巖漿巖巨塊狀邊坡巖體結構與塊狀邊坡巖體結構細分為兩個亞類。第三，根據巖漿巖散體粒狀結構的成型原因，也就是巖漿巖散體粒狀結構最初是經歷蝕變反應產生的還是強風風化產生的。第四，由于變質巖巖體性質與巖漿巖、沉積巖類似，因此，將其首先分為類巖漿巖與類沉積巖。第五，類巖漿巖的變質巖被分為5類：巨塊狀邊坡巖體結構、有向外緩傾結構面的巨塊狀邊坡巖體結構、塊狀邊坡巖體結構、有外緩傾結構的塊狀邊坡巖體結構和碎裂狀邊坡巖體結構。第六，類沉積巖的變質巖普遍具有緩傾結構面，根據緩傾結構面方向特點分為4個類別順向緩傾似層狀邊坡巖體結構、斜交緩傾似層狀邊坡巖體結構、反向似層狀邊坡巖體結構和直立、陡傾似層狀邊坡巖體結構。第七，變質巖的散體粒狀巖體較為特殊，其粒狀結構更加細小，主要有砂礫狀碎石為主的邊坡巖體結構和粘性土為主的邊坡巖體結構。

四、結語

巖漿巖與變質巖是邊坡工程中易出現等我特殊巖體，其性質較復雜，為了更好評價邊坡工程的穩定性，更好建設邊坡工程，對于巖漿巖與變質巖的性質進行細致分類具有重要意義，本文將巖漿巖與變質巖等我特性進行詳細說明，在此基礎上做了細致的類別介紹，希望對邊坡巖體結構研究有所幫助。

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