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(1)石的主要矿物。
矿物是存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。矿物的成分、性质及其在各种因素影响下的变化，都会对岩石发生影响。例如，岩石中的石英含量越多，钻孔的难度就越大，钻头、钻机等消耗量就越多。物理性质是鉴别矿矿物的主要依据，例如，依据颜色鉴定矿物的成分和结构(矿物的颜色分为自色、他色和假色，色可以作为鉴别矿物的特征，而他色和假色则不能)，依据光泽鉴定风化程度，依据硬度鉴定矿物类别。
(2)岩石的成因类型及其特征
岩石按成因可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩)和变质岩三大类。
①岩浆岩
岩浆岩又称火成岩，是岩浆通过地壳运动，沿地壳薄弱地带上升冷却凝结后形成的岩石。岩浆岩分为喷出岩和侵入岩。
侵入岩又分为深成岩和浅成岩。
②沉积岩
沉积岩是在地壳表层常温常压条件下，由风化产物、有机物质和某些火山作用产生的物质,经风化、搬运、沉积和成岩等-系列地质作用而形成的层状岩石。
根据沉积岩的组成成分、结构、构造和形成条件，可分为碎屑岩(如砾岩、砂岩、粉砂岩)、黏土岩(如泥岩、页岩)、化学岩及生物化学岩类(如石灰岩、白云岩、泥灰岩)等。
③变质岩
变质岩是地壳中原有的岩浆岩或沉积岩,由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变,使原来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化所形成的新的岩石。如大理岩、石英岩等。
土是岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，在各种自然环境中形成的堆积物。
(1)土的组成。
土是由颗粒（固相)、水溶液（液相〉和气(气相）所组成的三相体系。根据组成土的固体颗粒矿物成分的性质及其对土的工程性质影响不同，组成土的固体颗粒矿物可分为原生矿物、不溶于水的次生矿物、可溶盐类及易分解的矿物、有机质等四种。
(2)土的结构。
土的结构是指上颗粒本身的特点和颗粒间相互关联的综合特征，一般可分为两大基本类型:
①单粒结构。也称散粒结构，是碎石（卵石)、砾石类土和砂土等无黏性土的基本结构形式，其对土的工程性质影响主要在于其松密程度。
②集合体结构。也称团聚结构或絮凝结构，这类结构为黏性土所特有。黏性土组成颗粒细小，表面能大，颗粒带电，沉积过程中粒间引力大于重力，并形成结合水膜连接，使之在水中不能以单个颗粒沉积下来，而是凝聚成较复杂的集合体进行沉积。
(3）土的构造
土的构造，是指整个土层构成上的不均匀性特征的总和，反映土体力学性质和其他工程性质的各向异性或土体各部位的不均匀性，是决定勘探、取样或原位测试布置方案和数量的重要因素之一。整个土体构成上的不均匀性包括:层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小悬殊及裂隙特征与发育程度等。
(4）土的分类。
①根据有机含量分类。根据土中有机质含量，分为无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭。
②根据颗粒级配和塑性指数分类。根据颗粒级配和塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。
碎石土是粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土，根据颗粒级配和颗粒形状分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。砂土是粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%，且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土;粉土是粒径大于0.075的颗粒不超过全重50%，且塑性指数小于或等于10的土。黏性土是塑性指数大于10的土。
③根据地质成因分类。土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰积土和风积土等。④根据颗粒大小及含量分类。土可分为巨粒土、粗粒土、细粒土等。
结构面是切割岩体的各种地质界面的统称，是一些具有一定方向，延展较广较薄的二维地质界面，如层面、沉积间断面、节理、裂隙、裂缝、断层等，也包括厚度较薄的软弱夹层。
结构面的空间位置定义为结构面的产状。结构面的产状由走向、倾向和倾角三个要素。
(1）结构面走向，即结构面在空间延伸的方向，用结构面与水平面交线即走向线的方位角或方向角表示。走向线两端延伸方向均是走向，虽相差180°，但是表示的是同一走向。
(2）结构面的倾向，即结构面在空间的倾斜方向，用垂直走向顺倾斜面向下引出的一条射线对水平面投影的指向。
(3）结构面的倾角，即结构面在空间倾斜角度的大小，用结构面与水平面所夹的锐角表示。
同时还要注意:节理组数的多少决定了岩石的块体大小及岩体的结构类型。
(1)水平构造和单斜构造。
(2）褶皱构造
褶皱构造是组成地壳的岩层受构造力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，它是岩层产生的塑性变形。绝大多数褶皱是在水平挤压力作用下形成的，但也有少数是在垂直力或力偶作用下形成的。褶皱在层状岩层常见，在块状岩体中则很难见到。
褶曲是褶皱构造中的一个弯曲，两个或两个以上褶曲的组合构成褶皱构造，每一个褶曲都有核部、翼、轴面、轴及枢纽等几个褶曲要素。褶曲的基本形态是背斜和向斜。
(3）断裂构造
断裂构造是构成地壳的岩体受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂。它是地壳上层常见的地质构造，其分布很广，特别在一些断裂构造发育的地带，常成群分布，形成断裂带。根据岩体断裂后两侧岩块相对位移的情况，将其分为裂隙和断层两类。
1）裂隙
裂隙，也称为节理，是存在于岩体中的裂缝，是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。一般用裂隙率（岩石中裂隙的面积与岩石总面积的百分比）表示，裂隙率越大，表示岩石中的裂隙越发育。
2）断层
断层是岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生显著相对位移的断裂构造。
①断层要素。断层一般由四个部分组成。
②断层基本类型。根据断层两盘相对位移的情况，可分为正断层、逆断层、平推断层。
(一）岩体的变形特征
岩体的变形通常包括结构面变形和结构体变形两个部分。设计人员所关心的主要是岩体的变形特性。岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的。
岩体的流变特性。流变特性是岩体在外部条件不变的情况下，应力或变形随时间而变化的性质，一般有蠕变和松弛两种表现形式。蠕变是指在应力一定的条件下，变形随时间的持续而逐渐增加的现象。松弛是指在变形保持一定时，应力随时间的增长而逐渐减小的现象。
(二)岩体的强度性质
由于岩体是由结构面和各种形状岩石块体组成的，所以，其强度同时受二者性质的控制。一般情况下，岩体的强度既不等于岩块岩石的强度，也不等于结构面的强度，而是二者共同影响表现出来的强度。但在某些情况下，可以用岩石或结构面的强度来代替。如当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，岩石的强度可视为岩体强度。如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。
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