化學風化作用的實質是晶粒之間的聯繫被逐漸削弱、顆粒間晶格被腐蝕並伴隨溶蝕物質被帶走，以下是一篇關於花崗岩風化作用探究的論文範文，供大家閱讀參考。
花崗岩在我國廣泛分佈，該類岩石出露於地表並因風化作用而發生岩石工程力學性質劣化[1].引起花崗岩工程性質劣化的地質作用可劃分爲物理風化和化學風化，它們是導致花崗岩地區水土流失的根本原因[2].在風化花崗岩分佈地區，地質災害時有發生並以邊坡的崩崗、變形和滑塌最爲常見[2, 3].在花崗岩地區，風化邊坡的地質災害常常導致人員傷亡和財產損失，這也引起了研究人們的廣泛重視[2-5, 7, 8].因此，本研究從工程的角度出發對花崗岩風化作用的主要研究成果進行了綜合評述，以期爲花崗岩邊坡的工程的勘察、設計和治理提供借鑑。
1、花崗岩風化機理
岩石是由礦物晶粒及晶粒間接觸(膠結)構成的，化學風化作用的實質是晶粒之間的聯繫被逐漸削弱、顆粒間晶格被腐蝕並伴隨溶蝕物質被帶走。對花崗岩來講，物理風化作用導致了岩石的破碎和連續性降低，而化學風化則導致其地球化學組成和礦物組成的變化。從地球化學的角度來看[4],花崗岩花崗岩的化學風化作用始於原生鋁硅酸鹽礦物的水解、水化和淋失作用，其中鹼金屬、鹼土金屬組分的淋濾流失之後伴隨了 Fe2+水解氧化成 Fe(OH)3並最終以 Fe2O3的形式殘留下來。從礦物組構的角度來看[5],花崗岩中原生硅鋁酸鹽礦物隨低價金屬離子的水解淋失和脫硅作用而消失，次生粘土礦物的產生是 Si4+和 Al3+被水解產物(SiO2和 Al2O3膠體)沉澱的結果。
2、風化程度判別
儘管花崗岩風化並形成 1m 厚結構性質很弱的土壤需要 2萬年以上的時[6],但目前已經形成的花崗岩風化巖(土)體的工程性質卻仍需重視。根據《岩土工程勘察規範 (GB 50021-2001)》，花崗岩及其風化產物可劃分爲“未風化、微風化、中風化、強風化、全風化和殘積土”六大類，而工程界已經提出了關於花崗岩風化程度劃分的定性和定量兩套判據：以《岩土工程手冊》爲代表的定性評價方法以“岩石結構、岩石顏色、礦物成分、岩石破碎程度、掘進的難易程度等方面”爲出發點，而《岩土工程勘察規範 (GB50021-2001)》提供的定量化判據則爲“標準貫入測試擊數 N”.在這些判別方法中，人爲操作的隨意性較大會嚴重影響定性判別結果的準確性[7],而標貫擊數的離散程度高、精度低且需要修正也亟需完善[8].因此，花崗岩風化程度的工程判別方法還需要進一步完善。
3、邊坡穩定性及處理方法
3.1 邊坡穩定性識別
花崗岩本身材質堅硬，其工程性質因風化作用而工程性質發生劣化，這也就是花崗岩風化邊坡經常發生變形、滑塌和崩崗等地質災害的根本原因。爲了避免地質災害帶來的嚴重損失，人們圍繞花崗岩邊坡的病害機理及穩定性判別開展了大量研究，但這些研究尚存在諸多不足：一方面是穩定性評價中忽略了花崗質邊坡的破壞機理及模式的差異，另一方面是忽略了最能夠反映花崗岩風化程度的礦物組成、風化顆粒連接方式、粘土礦物的分佈和顯微裂隙等資訊。事實上，花崗岩邊坡的病害機理非常複雜，不同病害邊坡的“地質、氣候、地下水、地形、地貌和人類活動”等控制因素往往具有不同的貢獻。花崗岩的崩崗源於花崗岩風化土的遇水崩解性，雨水的滲透則導致了邊坡岩土力學性質的弱化並引發降雨型滑坡，構造裂隙的廣泛發育有利於花崗岩風化殼的變形，地震則可能誘發公路沿線邊坡崩塌破壞並主要表現爲滑移式和傾倒式崩塌破壞，這些都說明花崗岩邊坡發生病害的`控制因素具有主次之分。因而，未來勢必要加強對邊坡病害控制因素的分級研究。
3.2 邊坡處理方法
當前主要的邊坡處理方法可分爲加固技術(如抗滑樁、預應力錨索、注漿加固、加筋邊坡和加筋擋土牆、錨固技術和預應力錨索加固等)和防護技術(圬工防護、菱形網格護坡、六角空心磚護坡、噴射混凝土護坡、生物防護)，而前者還可以進一步劃分爲基於原位擋牆和重力擋牆的外部加固體方法和基於土釘、錨杆等的內部加固方法兩大類。儘管上述防治方法在技術上已經非常成熟，但它們並非對每一個病害邊坡都適宜。
事實上，各種邊坡防治技術都具有其自身的優缺點，而同一邊坡的防治方案也可能並不只一種，因而勢必要求從主導性的致災因素入手選擇最優的防治方案。因而，要重視花崗岩邊坡的致災因素和風化邊坡防治方案的結合。
4、結語
風化花崗岩是工程建設中一類極具特殊性的巖(土)體，它們是引發邊坡病害、水土保持和環境保護等問題的來源。由於該類自然災害帶來了大量的人員傷害和經濟損失，花崗岩邊坡的穩定性和處理方案引起了人們的高度重視。儘管如此，關於花崗岩風化程度的工程判別方法和邊坡的穩定性識別均存在缺陷，而邊坡的治理方案也亟需完善，因此希望未來能夠加強對該類問題的重視。
參考文獻
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