岩土工程勘察现场工作必备基础知识

岩土工程勘察现场工作必备基础知识

土部分

土的颗粒级配：指土中各粒组的相对含量，通常用各粒组占土粒总质量（干土质量）的百分数表示。由土的累积曲线的形态，可以看出各粒组的分布规律，可以大致判断土的均匀程度与分选型。

曲线平缓，说明土颗粒大小相差悬殊，土颗粒不均匀，分选差，级配良好；

曲线较陡，则说明土颗粒大小相差不多，土颗粒较均匀，分选性较好，级配不良；

塑限（W p）：粘性土由固态转变到塑态的界限含水量，称为塑限（W P）;

液限（W L）：粘性土由塑态转变到流态的界限含水量，称为液限（W L）；

塑性指数（I P）：由于粘性土的可塑性是含水量介于液限与塑限之间表现出来的，故粘性土可塑性的强弱可由这两个

稠度界限的差值大小反映，此差值称为塑性指数I P；

即: I p= W L- W P

液性指数（I I）：判别自然界中粘性土的稠度状态，通常采用液性指数（I I）。|L=（W-W P） / （W L-W P）

土的分类和鉴定

一、土的鉴定应在现场描述的基础上，结合室内试验的开土记录和试验结果综合确定。土的描述应符合下列规定：

1碎石土应描述颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化程度、充填物的性质和充填程度、密实度等；

2砂土应描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度等；

3粉土应描述颜色、包含物、湿度、密实度、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性等；

4粘性土应描述颜色、状态、包含物、光泽反应、干强度、韧性、土层结构等；

5特殊性土除应描述上述相应土类规定的内容外，尚应描述其特殊成分和特殊性质；如对淤泥尚需描述嗅味，

对填土尚需描述物质成分、堆积年代、密实度和厚度的均匀程度等；

6对具有互层、夹层、夹薄层特征的土，尚应描述各层的厚度和层理特征。

二、土按颗粒级配或塑性指数进行分类可分为以下4种：

1碎石土：粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土；

2砂土：粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50%的土;

3粉土：粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数Ip < 10的土；

4粘性土：粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数Ip > 10的土；

「粉质粘土：塑性指数Ip > 10,且Ip < 17的土；

粘性土：-

I粘土：塑性指数Ip > 17的土；

注：塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉人土中深度为10mm时测定的液限计算而得；

三、除按颗粒级配或塑性指数定名外，土的综合定名应符合下列规定：

I对特殊成因和年代的土类应结合其成因和年代特征定名；

2对特殊性土，应结合颗粒级配或塑性指数定名；

3对混合土，应冠以主要含有的土类定名；

4对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”；

当薄层与厚层的厚度比为1/10~1/3时，宜定为“夹层”；当薄层与厚层的厚度比小于

1/l0的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”；

5当土层厚度大于0.5时，宜单独分层。

粒径大于2mm 的颗粒质量超过总质量的 50%的土，应定为碎石土。 按下表1碎石土可进一步分类

表1

碎

石

土

分

类

五、碎石土的密实度：

碎石土的密实度可根据圆锥动力触探锤击数

（修正值）按下表2~4确定： 表2

碎石土密实度按 N 63.5 （修正值）分类

注：本表适用于平均粒径 5< ，且最大粒径的碎石土。

对于平均粒径〉50mm ，且最大粒径〉100mm 的碎石土，可用超重型动力初探或用野外观察鉴别。

表3 碎石土密实度按N 120 （修正值）分类

碎石土的密实度的野外鉴别、定性描述可按下表 4的规定执行:

表

碎石土密实度野外鉴别

粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50%的土;

砂土可按下表表5进一步分类

表5 砂土的分类

七、砂土的密实度

砂土的密实度根据标准贯入试验锤击数实测值N划分为密实、中密、稍密、松散(表6)。当用静力触探探头

阻力划分砂土密实度时，可根据当地经验确定。

表6 砂土的密实度按N分类

八、粉土：

粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数Ip < 10的土；

粉土的密实度应根据孔隙比e划分为密实、中密和稍密；其湿度应根据含水量w ( %)划分为稍湿、湿、很湿。

密实度和湿度的划分应符合表7和表8的规定。

表7 粉土密实度分类

表8 粉土湿度分类

九、粘性土：

粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数Ip > 10的土;

|粉质粘土：塑性指数Ip > 10,且Ip < 17的土；

粘性土：

L粘土：塑性指数Ip > 17的土；

9的规定。

粘性土的状态应根据液性指数I I划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑，并应符合表

表9 粘性土状态分类

十、

1晚更新世Q3及其以前沉积的土，应定为老沉积土；第四纪全新世中近期沉积的土，应定为新近沉积土。2新近沉积土根据地质成因，可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰积土和风积土等。

十一、土根据有机质含量可分为以下几类

表

土按有机质含量分类

岩石部分

1、岩石质量指标（RQD rock quality desig nation

岩石质量指标是指用直径为75mm勺金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进，连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值，以百分数表示。

2、岩石的软化系数

岩石的软化系数是表示岩石吸水前后机械强度变化的物理量。指岩石饱含水后的极限抗压强度与干燥时的极限抗压强度之比

3、岩石的风化系数Kf

岩石的风化系数Kf为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比；

岩石的分类和鉴定

一、在进行岩土工程勘察时，应鉴定岩石的地质名称和风化程度，并进行岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分。

二、岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分应分别按下列表1~3执行：

表1 岩石坚硬程度分类

表2 岩体完整程度分类

表3岩体的基本质量等级分类（略）

三、野外工作，当缺乏有关试验数据时，可按下表划分岩石的坚硬程度和完整程度:

表1-1 岩石坚硬程度等级的定性分类

表2-1 岩石完整程度分类

注：平均间距指主要结构面（1~2组）间距的平均值。

四、岩石风化程度的划分可按下表执行

表4 岩石按风化程度分类

注：波速比为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比；

2风化系数Kf为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比；

3岩石风化程度，除按表列野外特征和定量指标划分外，也可根据当地经验划分；

4花岗岩类岩石，可采用标准贯入试验划分：NA 50为强风化；50> N> 30为全风化；Nk 30为残积土;

5泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。

五、岩石的软化系数：

岩石的软化系数是指

当软化系数等于或小于0. 57时，应定为软化岩石；

当岩石具有特殊成分、特殊结构或特殊性质时，应定为特殊性岩石，如易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解性岩石、盐渍化岩石等。

六、岩石的描述应包括：地质年代、地质名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造和岩石质量指标（RQD。

对沉积岩应着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度；

对岩浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小和结晶程度。

七、根据岩石质量指标（RQD，可分为:

好的(RQ8 90)

较好的(RQD= 75~90)

较差的(RQD= 50~75)

差的(RQD= 25~50)

极差的(RQD： 25)

八、岩体的描述应包括结构面、结构体、岩层厚度和结构类型，并宜符合下列规定：

1）结构面的描述包括类型、性质、产状、组合形式、发育程度、延展情况、闭合程度、粗糙程度、充填情况和充填物性质以及充水性质等；

2）结构体的描述包括类型、形状、大小和结构体在围岩中的受力情况等；

3）岩层厚度分类应按下表执行。

表5 岩层厚度分类

九、对地下洞室和边坡工程，尚应确定岩体的结构类型。岩体结构类型的划分应按下表执行。

岩体结构类型的划分

表

野外钻孔编录记录要点

1）碎石土描

述：颗粒级配，颗粒形状，颗粒排列，母岩成分，风化程度，填充物的性质和填充程度，密实度等。

2）砂土应描述：颜色，矿物组成，颗粒级配，湿度，密实度、夹含物等。

密度：030密实；

湿度：在地下水位以下为饱和；夹含物质：母片夹腐蚀物质，局部夹碎石。

3）粉土应描述：颜色、包含物、湿度、密实度、摇震反应、光泽反应、夹含物、土层结构等；

状态：不可搓条；

湿度：同粉质粘土；

夹含物：一般主要为腐蚀物；

摇振反应：取少量粉土搓成小球在手掌中摇晃，如有水溢出表示摇振反应较高，无水则低。

4）粉质粘土：一般描述颜色，状态，湿度，夹含物，土质结构特征（均质程度或夹层，互层夹薄层）。

状态可分为：流塑、软塑、可塑、硬塑、坚硬；湿度可分为：稍湿、很湿、饱和、干燥；

夹含物：铁锰质斑状黑色结核及浅绿色高岭土成份局部地区夹碎石，砂石颗粒（粒径较小，并夹腐植物）。

5）粘性土应描述颜色，状态，包含物，光泽反应，干强度，韧性，土层结构等。

6）残积土：颜色，状态，夹含物。

状态：软塑、可塑、硬塑；夹含物一般为夹铁锰质结核，及少量钙质及砂质物。

7）砾石层：颜色可有可无，密实度，粒径，砾石的主要矿物，磨园度，级配，硬度。

密实度：N63.5V5松散、N63.5在5~10为稍密、N63.5在10~25为中密、N63.5>20为密实。

8）岩石：颜色、采取率、岩石成分、风化程度、层理特征、（节理）裂隙情况，岩芯完整程度，力学表观程度，

钻进漏水或快慢的情况。

颜色：次色加主色，三色以上为杂色。

岩石成分：长石、石英、云母碎屑等。

风化程度：强、中、微、无风化阶段。

RQD:所有采取岩芯大于10cm岩芯之和与总进尺量的百分比。

现场可进行填写有效长度，然后再计算：100%-90%好，90%-75%较好，75%-50%较差，50%-25%差，小于25%

很差。

岩石采取率：所有采取岩芯长度和与总进尺的长度的百分比。岩层的采取率一般不低于80%、破碎岩层一般

不低于65%。

9）岩芯完整程度的描述：

长柱状L>40cm岩体完整、

短长柱状20

短柱状10

饼状扁柱状3

碎裂状砂状L<3cm很破碎。

岩石的力学表观特征：（锤击，手捏，手折）。

锤击声脆（硅质岩，钙质砂岩，）较难击碎；

锤击声不清脆（砂质泥岩，泥灰岩）较易击碎浸水后指可划痕；

锤击声哑，有凹痕（泥岩，页岩）易击碎手可折断；

锤击声哑：有较深的凹痕（半成岩或全风化岩），手可捏碎，浸水后捏成团。

野外土名描述实例

一、杂填土：杂色，松散，大孔隙，上部为砼地坪，含较多的碎石。

二、淤泥质粉质粘土：灰色~灰黑色，流塑，部分夹有机质；无摇振反应，稍有光滑，干强度低，韧性低，有腐味

三、粘土：灰黄色，可塑，无摇振反应、光滑，干强度高，韧性高，局部分布。

四、粘土：灰黄~褐黄色，硬塑，含少量的铁，锰质结核，可塑，无摇振反应，光滑，干强度高，韧性高。

五、粉质粘土：青灰色，软~可塑状，为后期沉积，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。

六、粉质粘土：灰黄~褐黄色，硬塑，含青灰色粘土团块，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。

七、粉质粘土：灰黄~褐黄色，可塑，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。

八、粉质粘土：灰黄色，可塑，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。局部含团块状密实粉土。

九、粉质粘土：灰黄~褐黄色，钙质结核，硬塑，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。

十、粉质粘土：灰黄~灰色，软~可塑，粉粒含量高，稍有光滑，干强中等，韧性中等。

十一、粉质粘土：上部浅灰色，中下部褐黄色，硬塑，含少量铁锰质结核，切面光滑，干强度高，韧性高。

十二、粉质粘土夹粉土：灰黄~青灰色，可塑，含少量云母片，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。

十三、粉砂：黄色，含云母片，中密。主要由石英等矿物组成，I饱和状态。

十四、粉砂：上部灰黄色，底部浅灰色，含云母片，饱和状态，密实。

十五、粉质粘土夹粉土：灰黄色，软~可塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。局部夹薄层粉土。十六、粉土：灰黄，含云母片，很湿，稍密。摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。

十七、粉砂：灰黄，含云母片，饱和，密实，主要成分由长石、石英、云母等组成，磨园度好、分、选性好。

十八、粉土：浅灰色，含云母片，摇振反应中等，无泽反应，干强度低，韧性低。

十九、粘土夹粉砂：灰黄色，褐黄色，可塑，含少量钙质结核核径为3cm。夹薄层壮中密粉砂，具水平层理，无

摇振反应，切面稍光滑，干强度高，韧性高。

二十、粘土：灰黄，褐黄色，含少量铁，锰质结核，无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性高。

二十一、粉质粘土：褐黄色，硬塑，含白色高龄土条带用钙质结核，（核径为0.3~2cm），切面光滑，干强度高，

韧性高。

二十二、粉质粘土夹粉土：浅灰色，可塑，粉粒含量高，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。局部

夹30cm厚薄层粉土，湿，中密~密实。

二十三、碎石土：浅黄色，灰黄色，中密~密实，碎石含量50%~70%,棱角形，次棱角形，一般直径20~40mm最

大粒径120mm成份以灰岩为主，少量为砂岩，由老黄土、新黄土，中粗砂，砾石充填。

二十四、中风化灰岩：灰~深灰色，隐晶质结构，中厚层状构造，岩石结构致密坚硬，裂隙发育大部分闭合，由方

解石充填，岩芯多呈短柱状，长柱，少量呈碎石块状，碎粒状，土状，长度20~40cm局部溶蚀现像严重，岩芯表面

呈峰窝状，溶径5~20mm,最大50mm.

二十五、全风化粘土岩：褐灰色，黄褐色，棕红色。结构构造完全破坏岩芯呈土状，含风化碎屑，碎块，手捏易

碎，遇水易分解。

二十六、强风化粘土岩：褐灰色，黄褐色。棕红色，结构构造大部分破坏，岩芯呈碎块状，节理裂隙较发育。

二十七、页岩：灰黄色，薄层状，手捏易散，遇水易崩解。

泥岩：泥质结构，少数具有鲕粒结构。泥岩具吸水、粘结、耐火等性能，

灰岩：灰岩属于碳酸盐岩类的一种，它是由方解石矿物组成的，一般硬度为3度，遇冷稀盐酸起泡，颜色多为灰色、浅灰色，含杂质时可有淡黄、淡红、黑灰等色。灰岩有许多种属。

页岩：灰黄色，薄层状，手捏易散，遇水易崩解。具有显著的页片薄层。

沉积岩结构：碎屑结构