工程地质岩石分类及鉴定

工程地质岩石分类及鉴定
工程地质岩石分类及鉴定

工程地质岩石分类及鉴定

中国?宜昌

2016年5月4日

目录

1.工民建工程 (3)

2.公路工程 (5)

3.港口工程 (10)

4.铁路工程 (13)

5.工程岩体分级标准 (18)

1 工民建工程

1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

注:1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,科用点荷载试验强度换算,换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218)执行;

2 当岩体完整程度极为破碎时,可不进行坚硬程度分类。

1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

1.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。

1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

1.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)

1.5、岩石按风化程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

注:1 波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比;

2 风化系数K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;

3 花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化;N<30为残积土。

4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。

1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

1.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

1.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

1.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

注:软化系数(K R)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。

1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

2 公路工程

2.1、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

注:岩石饱和单轴抗压强度试验要点,见本规范附录B。

2.2、岩体完整程度划分《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。

2.3、岩体节理发育程度分类 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

2.4、岩石按软化系数分类 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

注:软化系数(K R )等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。 2.5、岩石坚硬程度的定性分级 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

2.6

、岩石的风化程度分级 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007) 注:1 波速比Kv 为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比;

2 风化系数K f 为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;

3 花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N ≥50为强风化;50>N ≥30为全风化;N <30为残积土。

4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。

2.7、岩石完整程度定性分级 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。

2.8、岩石地基承载力基本容许值[f

] 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007) 2.9、岩石坚硬程度的定性划分 《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004) 2.10、Rc 与岩石坚硬程度定性划分的关系 《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004) 2.11、岩石完整程度定性分级 《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)

注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。

2.12、岩体完整程度按岩体完整性系数(Kv)划分《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)

注:岩体完整性指标Kv应采用实测值,当无条件取得实测值时,也可用岩体体积节理数Jv确定对应的Kv值。

K v=(Vpm/Vpr)2

Vpm—岩体弹性纵波速度(Km/s);

Vpr—岩石弹性纵波速度(Km/s)。

2.13、公路隧道围岩分级《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)

注:1 本表不适应于特殊条件的围岩分级,如膨胀性围岩、多年冻土等。

2 围岩基本质量指标(BQ):

BQ=90+3Rc+250Kv

Rc—岩石单轴饱和抗压强度(MPa);Kv—岩体完整性系数。

①当Rc>90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。

②当Kv>0.04Rc+0.4时,应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值。

3 围岩基本质量指标修正值[BQ]:

[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)

K1—地下水影响修正系数;

K2—主要软弱结构面产状影响修正系数;

K3—初始应力状态影响修正系数。

2.14、地下水影响修正系数K1《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)

2.15、主要软弱结构面产状影响修正系数K2《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)

2.16、初始应力状态影响修正系数K3《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)

2.17、高初始应力地区围岩在开挖过程中出现的主要现象《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)

注:σmax为垂直洞轴线方向的最大初始应力。

2.18、各级围岩的物理力学指标标准值《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)

注:①本表数值不包括黄土地层。

②选用计算摩擦角时,不再计内摩擦角和粘聚力。

2.19、岩体结构面抗剪断峰值强度《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)

2.20、隧道各级围岩自稳能力判断《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)

注:①小塌方:塌方高度<3m,或塌方体积<30m3。

②中塌方:塌方高度3~6m,或塌方体积30~100m3。

③大塌方:塌方高度>6m,或塌方体积>100m3。

3 港口工程

3.1、岩石按强度分类《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)

注:强度指新鲜岩块的单轴饱和极限抗压强度。

3.2、硬质岩石岩体按风化程度划分《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)

3.3、软质岩石岩体按风化程度划分《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)

3.4、岩石按在水中软化系数分类《港口工程地基规范》(JTJ250——98)

注:软化系数(K R)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。

3.5、岩石按质量指标RQD分类《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)

注:RQD指用N型(75mm)双层单动金刚石钻头钻进,获取的≥10cm的不破碎岩芯长度的岩芯采取率,以百分数表示。

3.6、岩层厚度分类《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)

3.7、风化岩容许承载力(KPa)《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)

注:软质岩石全风化按土考虑。

3.8、岩石承载力设计值[f'] 《港口工程地基规范》(JTJ250——98)

注:①强风化岩石改变埋藏条件后,如强度降低,宜按降低程度选用较低值;当受倾斜荷载时,其承载力设计值应进行专门研究;

②微风化硬质岩石的承载力设计值如选用大于4000Kpa时应进行专门研究;

③全风化软质岩石的承载力设计值应按土考虑。

4 铁路工程

4.1、铁路岩石按强度分类《铁路工程地质手册》(2002年版)

4.2、铁路岩体完整性定性划分《铁路工程地质手册》(2002年版)

注:岩体完整性系数为岩体声波波速与岩石声波波速之平方比。

4.3、岩体各风化带的工程地质特征《铁路工程地质手册》(2002年版)

4.4、岩体风化程度分带《铁路工程地质手册》(2002年版)

注:K R为风化岩石抗压强度;

R f为未风化岩石抗压强度;

Vpt为风化岩体纵波波速;

Vps为未风化岩体纵波波速;

4.5、铁路隧道围岩强度分类与地质情况《铁路工程地质手册》(2002年版)

注:①准围岩强度即岩体的强度;

②岩质见岩质分类;

③本表资料取自日本《隧道围岩分类》,仅供参考。

4.6、铁路隧道围岩分类《铁路工程地质手册》(2002年版)

4.7、岩质分类《铁路工程地质手册》(2002年版)

4.8、岩石的物理力学性质指标经验值《铁路工程地质手册》(2002年版)

5 《工程岩体分级标准》(GB50218——94)5.1、岩石坚硬程度的定性划分

5.2、岩石风化程度划分

5.3、岩体完整程度的定性划分

注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。

5.4、结构面结合程度的划分

5.6、岩石坚硬程度按岩石单轴饱和抗压强度(Rc)划分

注:Rc采用实测值,当无条件取得实测值时,也可才应实测的岩石点荷载强度指数(I s(50))的换算值,按下式换算:R c=22.82 I s(50)0.75。

5.7、岩体完整程度按岩体完整性指数(Kv)划分

注:岩体完整性指数Kv应采用实测值,当无条件取得实测值时,也可用岩体体积节理数Jv确定对应的Kv值。

K v=(Vpm/Vpr)2

Vpm—岩体弹性纵波速度(Km/s);Vpr—岩石弹性纵波速度(Km/s)。

5.8、岩体基本质量分级

注:岩体基本质量指标B Q=90+3Rc+250Kv

Rc—岩石单轴饱和抗压强度Rc(Mpa);Kv—岩体完整性指数。

①当Rc>90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。

②当Kv>0.04Rc+0.4时,应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值。

5.9、各级岩体基岩承载力基本值(f o)

注:考虑基岩形态影响时,基岩承载力基本值(fk)按下式计算:fk=ηf o η—基岩形态影响折减系数。

5.10、基岩形态影响折减系数η

注:基岩内结构面倾向与基岩面坡向大致相同为顺坡型;相反为反坡型。

5.10、岩体物理力学参数

5.11、岩体结构面抗剪断峰值强度

5.12、地下工程岩体自稳能力

岩石分类

山地的中的岩石极为多样,差别很大,进行工程分类十分必要。《94规范》首先按岩石强度分类,再进行风化分类。按岩石强度分为极硬、次硬、次软和极软,列举了代表性岩石名称。又以新鲜岩块的饱和抗压强度30MPa为分界标准。问题在于,新鲜的末风化的岩块在现场有时很难取得,难以执行。 岩石的分类可以分为地质分类和工程分类。地质分类主要根据其地质成因、矿物成分、结构构造和风化程度,可以用地质名称(即岩石学名称)加风化程度表达,如强风化花岗岩、微风化砂岩等。这对于工程的勘察设计确是十分必要的。工程分类主要根据岩体的工程性状,使工程师建立起明确的工程特性概念。地质分类是一种基本分类,工程分类应在地质分类的基础上进行,目的是为了较好地概括其工程性质,便于进行工程评价。 为此,本次修订除了规定应确定地质名称和风化程度外,增加了岩块的“坚硬程度”、岩体的“完整程度”和“岩体基本质量等级”的划分。并分别提出了定性和定量的划分标准和方法,可操作性较强。岩石的坚硬程度直接与地基的承载力和变形性质有关,其重要性是无疑的。岩体的完整程度反映了它的裂隙性,而裂隙性是岩体十分重要的特性,破碎岩石的强度和稳定性较完整岩石大大削弱,尤其对边坡和基坑工程更为突出。 本次修订将岩石的坚硬程度和岩体的完整程度各分五级,二者综合又分五个基本质量等级。与国标《工程岩体分级标准》(GB50218-94)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)协调一致。 划分出极软岩十分重要,因为这类岩石不仅极软,而且常有特殊的工程性质,例如某些泥岩具有很高的膨胀性;泥质砂岩、全风化花岗岩等有很强的软化性(单轴饱和抗压强度可等于零);有的第三纪砂岩遇水崩解,有流砂性质。划分出极破碎岩体也很重要,有时开挖时很硬,暴露后逐渐崩解。片岩各向异性特别显著,作为边坡极易失稳。事实上,对于岩石地基,特别注意的主要是软岩、极软岩、破碎和极破碎的岩石以及基本质量等级为V级的岩石,对可取原状试样的,可用土工试验方法测定其性状和物理力学性质。 举例: 1 花岗岩,微风化:为较硬岩,完整,质量基本等级为Ⅱ级; 2 片麻岩,中等风化:为较软岩,较破碎,质量基本等级为Ⅳ级; 3 泥岩,微风化:为软岩,较完整,质量基本等级为Ⅳ级; 4 砂岩(第三纪),微风化:为极软岩,较完整,质量基本等级为V级; 5 糜棱岩(断层带):极破碎,质量基本等级为V级。 岩石风化程度分为五级,与国际通用标准和习惯一致。为了便于比较,将残积土也列在表A.0.3中。国际标准ISO/TC182/SCl也将风化程度分为五级,并列

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工程地质岩石分类及鉴定 中国?宜昌 5月4日

目录 1.工民建工程 (3) 2.公路工程 (5) 3.港口工程 (10) 4.铁路工程 (13) 5.工程岩体分级标准 (18) 1 工民建工程

1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时, 科用点荷载试验强度换算, 换算方法按现行国家标准《工程岩体 分级标准》( GB50218) 执行; 2 当岩体完整程度极为破碎时, 可不进行坚硬程度分类。 1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 1.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—

1.4-2、 岩体完整程度划分 《建筑地基基础设计规范》( GB50007— ) 1.5、 岩石按风化程度分类 《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 1 波速比Kv 为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2 风化系数K f 为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比; 3 花岗岩类岩石, 可采用标准贯入试验划分, N ≥50为强风化; 50>N ≥30为全风化; N <30为残积土。 4 泥岩和半成岩, 可不进行风化程度划分。 1.6、 岩体基本质量等级分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—

1.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 1.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 1.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 软化系数( K R) 等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。 1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—

影响岩石工程地质性质的因素

影响岩石工程地质性质的因素 矿物成分、结构、构造、水、风化作用 1.矿物成分 岩石是由矿物组成的,岩石的矿物成分对岩石的物理力学性质产生直接的影响。 例如,石英岩的抗压强度比大理岩的要高得多,这是因为石英的强度比方解石的强度高的缘故,由此可见,尽管岩类相同,结构和构造也相同,如果矿物成分不同,岩石的物理力学性质会有明显的差别。 对岩石的工程地质性质进行分析和评价时,更应该注意那些可能降低岩石强度的因素。 例如,花岗岩中的黑云母含量过高,石灰岩、砂岩中粘土类矿物的含量过高会直接降低岩石的强度和稳定性。 2.结构 结晶联结是由岩浆或溶液结晶或重结晶形成的。矿物的结晶颗粒靠直接接触产生的力牢固地联结在一起,结合力强,空隙度小,比胶结联结的岩石具有更高的强度和稳定性。 联结是矿物碎屑由胶结物联结在一起的,胶结联结的岩石,其强度和稳定性主要取决于胶结物的成分和胶结的形式,同时也受碎屑成分的影响,变化很大。 例如:粗粒花岗岩的抗压强度一般在120~140Mpa之间,而细粒花岗岩则可达200~250Mpa。 大理岩的抗压强度一般在100~120MPa之间,而坚固的石灰岩则可达250MPa 。 3.构造 构造对岩石物理力学性质的影响,主要是由矿物成分在岩石中分布的不均匀性和岩石结构的不连续性所决定的。 某些岩石具有的片状构造、板状构造、千枚状构造、片麻状构造以及流纹构造等,岩石的这些构造,使矿物成分在岩石中的分布极不均匀。一些强度低、易风化的矿物,多沿一定方向富集,或成条带状分布,或形成局部聚集体,从而使岩石的物理力学性质在局部发生很大变化。 4.水 实验证明,岩石饱水后强度降低。当岩石受到水的作用时,水就沿着岩石中可见和不可见的孔隙、裂隙侵入,浸湿岩石自由表面上的矿物颗粒,并继续沿着矿物颗粒间的接触面向深部侵入,削弱矿物颗粒间的联结,使岩石的强度受到影响。 如石灰岩和砂岩被水饱和后,其极限抗压强度会降低25%~45%左右。 5.风化 风化作用过程能使岩石的结构、构造和整体性遭到破坏,空隙度增大、容重减小,吸水性和透水性显著增高,强度和稳定性大为降低。随着化学过程的加强,则会使岩石中的某些矿物发生次生变化,从根本上改变岩石原有的工程地质性质。

几种常见岩石的辨别和描述

几种常见岩石的辨别和描述(野外编录) 三种常见的岩浆岩: 1.花岗岩是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母,颜色较浅,以灰白色和肉红色最为常见,具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高,是优质建筑材料。 2.橄榄岩侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石,深绿色或绿黑色,比重大,粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩,镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。 3.玄武岩一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主,黑色或灰黑色,具有气孔构造和杏仁状构造,玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。 (沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物,或生物作用和火山作用的产物,经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打,会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下,这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来,形成沉积物。随着时间的推移,沉积物越来越厚,压力越来越大,于是空隙逐渐缩小,水分逐渐排出,再加上可溶物的胶结作用,沉积物便慢慢固结而成岩石,这就是沉积岩。沉积岩分布极广,占陆地面积的75%,是构成地壳表层的主要岩石。四种常见的沉积岩: 1.砾岩一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石,多呈厚层块状,层理不明显,其中砾石的排列有一定的规律性。 2.砂岩颗粒直径为0.1~2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广,主要成分是石英、长石等,颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。

3.页岩由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石,层理明显,可以分裂成薄片,有各种颜色,如黑色、红色、灰色、黄色等。 4.石灰岩俗称“青石”,是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成,遇稀盐酸会发生化学反应,放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色,呈致密块状。 变质岩:地壳中的火成岩或沉积岩,由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化,使其成分、结构、构造发生一系列改变,这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩,例如由石英砂岩变质而成的石英岩,由页岩变质而成的板岩,由石灰岩、白云岩变质而成的大理岩。变质岩常有片理构造。三种常见的变质岩: 1.大理岩由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比:石灰岩粗,矿物成分主要为方解石,遇酸剧烈反应,一般为白色,如含不同杂质,就有各种不同的颜色。大理岩硬度不大,容易雕刻,磨光后非常美观,常用来做工艺装饰品和建筑石材。 2.板岩由页岩和黏土变质而成。颗粒极细,矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声,具有明显的板状构造。板面微具光泽,颜色多种多样,有灰、黑、灰绿、紫、红等,可用做屋瓦和写字石板。 3.片麻岩多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗,主要矿物成分为石英、长石、黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间,呈连续条带状排列,形成片麻构造。岩性坚,但极易风化破碎。 C、(矿物) 是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分,是具有一定的化学成分和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体,也有的是液体(如自然汞、石油)或气

岩石分类

三种常见的岩浆岩: 1.花岗岩是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母,颜色较浅,以灰白色和肉红色最为常见,具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高,是优质建筑材料。 2.橄榄岩侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石,深绿色或绿黑色,比重大,粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩,镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。 3.玄武岩一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主,黑色或灰黑色,具有气孔构造和杏仁状构造,玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。 (沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物,或生物作用和火山作用的产物,经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打,会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下,这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来,形成沉积物。随着时间的推移,沉积物越来越厚,压力越来越大,于是空隙逐渐缩小,水分逐渐排出,再加上可溶物的胶结作用,沉积物便慢慢固结而成岩石,这就是沉积岩。沉积岩分布极广,占陆地面积的75%,是构成地壳表层的主要岩石。

四种常见的沉积岩: 1.砾岩一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石,多呈厚层块状,层理不明显,其中砾石的排列有一定的规律性。 2.砂岩颗粒直径为0.1~2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广,主要成分是石英、长石等,颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。 3.页岩由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石,层理明显,可以分裂成薄片,有各种颜色,如黑色、红色、灰色、黄色等。 4.石灰岩俗称“青石”,是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成,遇稀盐酸会发生化学反应,放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色,呈致密块状。 变质岩:地壳中的火成岩或沉积岩,由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化,使其成分、结构、构造发生一系列改变,这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩,例如由石英砂岩变质而成的石英岩,由页岩变质

土壤及岩石分类表

土壤及岩石(普氏)分类表 摘自中国工程爆破协会网协会副理事长周家汉的(《全国统一爆破工程消耗量定额》编制工作会议上的讲话) 岩体类别 在编写原则中,关于岩土爆破工程的土壤及岩石分类仍按建设部《全国统一建筑工程基础定额》中的土壤及岩石(普氏)分类表执行。 在露天、地下、硐室、水下等石方爆破工程中,都有岩体分类问题。在过去的爆破定额中,均采用前苏联的土壤及岩石分类表(普氏岩石强度系数)把土壤和岩石共划分为五级:Ⅰ-Ⅳ为土壤类;Ⅴ为松石(软石);Ⅵ-Ⅷ为次坚石;Ⅸ- X为普坚石;Ⅺ-ⅩⅥ为特坚石,每一级都有土壤岩石名称和物理力学性质指标。在爆破工程的预算定额中过去均采用后四段,即松石、次坚石、普坚石和特坚石,而且已往已有较多的定额参考资料。2003年颁布实施的国家标准《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2003规定采用的就是上述《土壤及岩石分类表》,1988年《全国统一城镇控制爆破工程、硐宝大爆破工程预算定额》也是采用此分类表。因此,编制全国统一爆破工程消耗量定额也决定采用该分类表。该表已为国内建筑工程与爆破界所公认,不仅可以确定工程所在岩石的开挖方法、判断岩石爆破的难易程度,而且可以作为计算承包工程单价、编制招投标的依据。 建国以来,我国科技工作者对岩石在分类分级进行过大量工作。如东北工学院,科学院工程地质研究所等。东北大学进行了岩石可爆性与稳定性的研究,提出了分级方法。其中岩石的可爆性分级是以能量平衡为准则,根据标准条件下爆破漏中体积、大块率、小块率、平均合格率试验数据以及岩石波阻抗,计算出岩石可爆性指数,提出分级表。共分为:易爆、中等可爆、难爆、很难爆、极端难爆五个等级。虽经过冶金部组织通过技术鉴定,但未成为全国公认的分级表,未能推广纳入爆破定额。但可供研究参考。 我国工程地质科学工作者(科学院地质所等)为了建立统一评价工程岩爆稳定性的分级标准,

工程地质大题

1.工程地质学及其研究内容? 要点:研究工程活动与地质环境相互作用的学科称为工程地质学。工程地质学探讨工程地质勘察的手段及方法,调查研究岩土体的工程地质性质、地质构造、地貌等工程地质条件及其发展变化规律,分析研究与工程有关的工程地质问题,并提出相应的处理方法及防治措施。为工程的选址、规划、设计、施工提供可靠的依据。 2.什么是工程地质条件? 要点:工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件总和,它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等几个方面。1.什么是地质作用?内、外地质作用是怎样改造地球的? 答:在自然界中所发生的一切可以改变地球的物质组成、构造和地表形态的作用称为地质作用。 地球内力地质作用:由地球内部能(地球旋转能、重力能、放射性元素蜕变的热能等)所引起的地质作用,它主要通过地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用来改造地球的; 外动力地质作用:由地球范围以外的能源,如太阳的辐射能、日月的引力能等为主要能源在地表或地表附近进行的地质作用,它主要通过风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用来改造地球的。 2、野外鉴别矿物的步骤? 答:(1)找到矿物的新鲜面,矿物的新鲜面能真实地反映矿物化学成分和物理特征;(2)观察鉴别矿物的形态和物理性质;(3)根据观察到的矿物的物理性质,结合常见造岩矿物特征,对矿物进行命名。 3、什么是变质岩?变质岩有哪些主要矿物、结构和构造?常见变质岩的鉴别特征是什么? 答:变质岩是由地壳中已形成的岩石(岩浆岩、沉积岩、变质岩)经地球内力作用,发生矿物成分、结构构造变化形成的岩石。变质岩的矿物一部分是岩浆岩或沉积岩共有的,如石英、长石、云母等,另一部是变质岩特有的,如红柱石,刚玉等;变质岩的主要结构有变余结构、变晶结构、碎裂结构等;变质岩的构造主要有变余构造、变成构造两种。变质岩的鉴别特征首先是变质作用:区域变质、接触变质、动力变质,然后鉴别依据主要是构造、结构和矿物成分。 4.什么是变质作用及其类型? 要点:地球内力作用促使岩石发生矿物成分及结构构造变化的作用称为变质作用。变质作用分为接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用和动力变质作用四种类型 5.岩石坚硬程度分类的依据是什么?岩石坚硬程度类型有哪些? 要点:岩石的坚硬程度分类的依据是岩石饱和单轴抗压强度。根据岩石饱和单轴抗压强度将岩石分为5大类,分别为:坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。 6、岩石的工程地质性质有哪些?表征岩石工程地质性质的指标有哪些? 答:岩石的工程地质性质主要包括物理性质、水理性质和力学性质三个主要方面。 表征岩石工程地质性质的指标主要有岩石的物理性质(重度、空隙性)、岩石的水理性质(吸水性、透水性、溶解性、软化性、抗冻性)、岩石的力学性质(坚硬程度、变形、强度) 7、分析影响工程地质性质的因素。 答:影响岩石工程地质性质的因素主要有地质特征,如岩石的矿物成分、结构、构造及成因等;另一个是岩石形成后所受外部因素的影响,如水的作用及风化作用等。 矿物成分:矿物成分对岩石的岩石强度有直接的影响,从工程要求看大多数岩石的强度相对来说都比较高,从工程性质来看,我们应该注意那些可能减低岩石强度的因素。 结构:胶结结构和结晶结构,它对工程地质性质的影响主要体现在强度和稳定性方面。一般来说结晶结构比胶结结构的岩石更稳定,强度更大。 构造:构造对工程地质性质的影响主要是由于矿物成分分布不均匀及各种地质界面 水:水能削弱矿物颗粒之间的联结,使岩石强度受到影响。但在一定程度上对岩石强度的影响是可逆的。 风:风能促使岩石的结构、构造和整体性遭到破坏,孔隙度增大,容重减小,吸水和透水性显著增高,强度和稳定性大为降低。伴随化学作用,可以从根本上改变岩石的性质。 1、如何确定岩石的相对地质年代? 答:岩石相对地质年代的确定主要依据地层层序律、生物演化率、岩性对比法、地质体之间的接触关系等方法来确定。 2、地质年代的单位有那些?对应的地层单位有那些? 答:地质年代按时间段落的级别依次划分为宙、代、纪、世、期。与其相对应的地层单位分别是宇、界、系、统、阶。 3、地质体之间的接触关系有哪些?反映的地质内容是什么? 答:地质体之间的接触关系主要有:整合接触、平行不整合接触、角度不整合接触、侵入接触、沉积接触。 整合接触即反映的地质内容是相邻的新、老两套地层产状一致,岩石性质与生物演化连续而渐变,沉积作用无间断。 平行不整合接触反映的地质内容是相邻的新、老两套地层产状一致,岩石性质与生物演化连续而渐变,沉积作用无间断。 角度不整合接触反映的地质内容是相邻的新、老地层之间缺失了部分地层,且彼此之间的产状也不相同,成角度相交。 侵入接触即由岩浆侵入到先形成的岩层中而形成的接触关系。沉积接触所反映的地质内容是地壳上升并遭 受剥蚀,形成剥蚀面,然后地壳下降,在剥 蚀面上接受沉积,形成新地层。 4、在野外如何测定岩层的产状? 答:岩层产状的野外测定主要是用地质罗盘 在岩层层面上直接测量。 测量走向时,使罗盘在长边紧贴层面,将罗 盘放平,水准泡居中,读指北针或指南针所 示的方位角,就是岩层的走向。测量倾向时, 将罗盘的短边紧贴层面,水准泡居中,读指 北针所示的方位角,就是岩石的倾向。测量 倾角时,需将罗盘横着竖起来,使长边与岩 层的走向垂直,紧贴层面,等倾斜器上的水 准泡居中后,读悬锤所示的角度,就是岩层 的倾角。 5、简叙各褶曲要素。 要点:核:组成褶皱中心部位的岩层。翼: 中心岩层动外的岩层。转折端:从翼向另一 翼过渡的弯曲部分。枢纽:组成褶皱岩层的 同一层面最大弯曲点的连线。轴面:由各岩 层枢纽所连成的面。 6、在野外如何识别褶皱? 答:在野外识别褶皱主要是采用穿越的方法 和追索的方法进行观察。 穿越的方法就是沿着选定的调查路线,垂直 岩层走向进行观察,用穿越的方法,便于了 解岩层的产状,层序及其新老关系。 追索法就是沿平行岩层走向进行观察的方 法。平行岩层走向进行追索观察,便于查明 褶曲延伸的方向及其构造变化的情况。 7、褶皱区如何布置工程建筑? 答:(1)褶皱核部岩层由于受水平挤压作用, 产生许多裂隙,直接影响到岩体的完整性和 强度,在石灰岩地区还往往使岩溶较为发育。 所以在核部布置各种建筑工程,如厂房、路 桥、坝址、隧道等,必须注意岩层的坍落、 漏水及涌水问题。(2)在褶皱翼部布置建筑 工程时,如果开挖边坡的走向近于平行岩层 走向,且边坡倾向于岩层倾向一致,边坡坡 角大于岩层倾角,则容易造成顺层滑动现象 (3)对于隧道等深埋地下的工程,一般应布 置在褶皱翼部。因为隧道通过均一岩层有利 稳定,而背斜顶部岩层受张力作用可能塌落, 向斜核部则是储水较丰富的地段。 8、构造节理的特征是什么? 答:由构造运动产生的节理叫构造节理,它 在地壳中分布极为广泛,分布也有一定的规 律。按构造节理形成的应力性质,构造节理 可分为张节理和剪应力两大类。 张节理其主要特征是产状不很稳定,在平面 上和剖面上的延展均不远;节理面粗糙不平, 擦痕不发育,节理两壁裂开距离较大,且裂 缝的宽度变化也较大,节理内常充填有呈脉 状的方解石、石英,以及松散工已胶结的粘 性土和岩屑等;当张节理发育于碎屑岩中时, 常绕过较大的碎屑颗粒或砾石,而不是切穿 砾石;张节理一般发育稀疏,节理间的距离 较大,分布不均匀。 剪节理剪节理和特征是产状稳定,在平面和 剖面上延续均较长;节理面光滑,常具擦痕、 镜面等现象,节理两壁之间紧密闭合;发育 于碎屑岩中的剪节理,常切割较大的碎屑颗 粒或砾石;一般发育较密,且常有等间距分 布的特点;常成对出现,呈两组共轭剪节理。 9、分析节理对工程建筑的影响? 答:岩体中的裂隙,在工程上除了有利于开 挖处,对岩体的强度和稳定性均有不利的影 响。 岩体中存在裂隙,破坏了岩体的整体性,促 进岩体风化速度,增强岩体的透水性,因而 使岩体的强度和稳定性降低。当裂隙主要发 育方向与路线走向平行,倾向与边坡一致时, 不论岩体的产状如何,路堑边坡都容易发生 崩塌等不稳定现象。在路基施工中,如果岩 体存在裂隙,还会影响爆破作业的效果。所 以,当裂隙有可能成为影响工程设计的重要 因素时,应当对裂隙进行深入的调查研究, 详细论证裂隙对岩体工程建筑条件的影响, 采取相应措施,以保证建筑物的稳定和正常 使用。 10、断层的类型及组合形式有哪些? 答:根据两盘相对移动的特点,断层的基本 类型有上盘相对下降,下盘相对上升的正断 层;上盘相对上升,下盘相对下降的逆断层; 两盘沿断层走向相对水平移动的平移断层。 断层的组合类型有阶梯状断层、地堑和地垒、 叠瓦状断层等多种形式。 11、在野外怎样识别断层? 答:在自然界,大部分断层由于后期遭受剥 蚀破坏和覆盖,在地表上暴露得不清楚,因 此需根据地层、构造等直接证据和地貌、水 文等方面的间接证据来判断断层的存在与否 及断层类型。 12、地质平面图、剖面图及柱状图各自反映 了哪些内容? 答:一幅完整的地质图应包括平面图、剖面 图和柱状图。平面图是反映一表地质条件的 图。是最基本的图件。地质剖面图是配合平 面图,反映一些重要部位的地质条件,它对 地层层序和地质构造现象的反映比平面图更 清晰、更直观。柱状图是综合反映一个地区 各地质年代的地层特征、厚度和接触关系的 图件。 13、如何阅读分析一幅地质图? 答:先看图和比例尺。以了解地质图所表示 的内容,图幅的位置,地点范围及其精度。 阅读图例。了解图中有哪些地质时代的岩层 及其新老关系;并熟悉图例的颜色及符号, 附有地层柱状图时,可与图例配合阅读。 分析地形地貌,了解本区的地形起伏,相对 高差,山川形势,地貌特征等。 阅读地层分布、产状及其和地形关系,分析 不同地质时代的分布规律,岩性特征,及新 老接触关系,了解区域地层的基本特点。 阅读图上有无褶皱,褶皱类型、轴部、翼部 的位置;有无断层,断层性质、分布、以及 断层两侧地层的特征,分析本地区地质构造 形态的基本特征。 综合分析各种地质现象之间的关系及规律 性。 1.残积土的成因及其特征? 要点:岩石风化后产生的碎屑物质,被风和 大气降水带走一部分,其余都残留在原地, 残留在原地的碎屑物称为残积土。残积土主 要分布在岩石暴露于地表而受到强烈风化作 用的山区、丘陵及剥蚀平原。残积土从上到 下沿地表向深处颗粒由细变粗。一般不具层 理,碎块呈棱角状,土质不均,具有较大孔 隙,厚度在山坡顶部较薄,低洼处较厚。 2.什么是冲积土?河流地质作用的表现形 式有哪些? 要点:冲积土是在河流的地质作用下将两岸 基岩及其上部覆盖的坡积物、洪积物剥蚀后 搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积 物。 河流地质作用的表现形式主要有:侵蚀作用、 搬用作用、沉积作用。 3、坡积土的稳定性是否能以其表面坡度来 判断?为什么? 答:不能。因为坡积土的稳定性与基岩表面 的坡度有关,基岩表面的坡度越大,坡积土 的稳定性就越差。坡积土的表面坡度仅与生 成的时间有关。时间越长,搬运、沉积在山 坡下部的坡积土越厚,表面倾斜度越小。 1.什么是潜水的等水位线图?如何根据等 水位线确定水流方向和水力梯度? 要点:潜水面的形状可用等高线表示,称潜 水等位线图。 确定潜水方向:潜水由高水位流向低水位, 所以,垂直于等水位线的直线方向,即是潜 水的流向。 确定潜水的水力梯度:在潜水的流向上,相 临两等水位线的高程与水平距离之比,即为 该距离段内潜水的水力梯度。 2、什么是流土和潜蚀?其临界水力梯度的 概念是什么? 答:流土(流砂)是渗流将土体的所有颗粒同 时浮动、流动或整块移动。 潜蚀(管涌)是在一定水力梯度下,渗流产生 较大的动水压力削弱土体内部连结,将土体 较细颗粒移动、溶蚀或挟走,最后在土体中 形成流水管路的潜蚀作用和现象。 天然条件或在工程作用下,地下水的渗透速 度或水力梯度达到一定大小时,岩土体才开 始表现为整块或颗粒移动,或颗粒成分改变, 从而导致岩土体变形与破坏。这个一定大小 的渗透速度或水力梯度,分别称为该岩土体 的临界水力梯度。 3、防止土体渗透破坏的措施原则上有哪 些? 答:防治渗透破坏经常采用的有效措施,原 则上可分为两大类。一是改变渗流的动力条 件,使其实际水力梯度减小到允许的程度。 二是改善岩土性质,增强其抗渗能力。这都 要根据工程地质条件和工程性状来具体处 理。 1.分析地震效应。 要点:在地震作用影响下,地面出现的各种 震害和破坏称为地震效应。地震效应包括, 地震力效应,地震破裂效应,地震液化效应 和地震激发地质灾害效应。(1)地震力效应 地震可使建筑物受到一种惯性力的作用,当 建筑物无法抵挡这种力的作用时,建筑物将 会发生变形、开裂、倒塌。(2)地震破裂效 应 地震自震源处以地震波的形式传播于周围的 岩土层中,引起岩土层的振动,当这种振动 作用力超过岩石的强度时,岩石就产生突然 破裂和位移,形成断层和地裂隙,引起建筑 物变形和破坏。(3)地震液化效应 在饱和粉砂土中传播的地震波,使得孔隙水 压力不断升高,土中有效应力减少,甚至会 使有效应力完全消失,粉砂土形成流体,形 成砂土液化,导致地基强度降低。(4)地震 能激发斜坡岩土体松动、失稳,发生滑坡, 崩塌等不良地质现象。 2.何谓地震震级和地震烈度? 要点:地震震级是表示地震本身大小的尺度, 是由地震所释放出来的能量大小所决定的。 地震烈度是指某一地区地面和各种建筑物遭 受地震影响的强烈程度。 3、什么是岩体、结构面|、结构体? 答:所谓岩体是指包含有各种各样地质界面 的各类岩石组合而成的各项异性的复杂地质 体。 结构面是存在于岩体中的各种地质界面,如 岩层层面、裂隙面、断裂面、不整合面等。 结构体是受结构面切割而产生的单个块体。 4.简述岩体结构类型及工程特性。 要点:岩体结构类型主要划分为整体状结构、 块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构 五类,其工程特性主要为: 整体状结构:岩体稳定,可视为均质弹性各 向同性体; 块状结构:结构面互相牵制,岩体基本稳定, 接近弹性各向同性体; 层状结构:变形和强度受层面控制,可视为 各向异性弹塑性体,稳定性较差; 碎裂状结构:整体强度很低,并受软弱结构 面控制,呈弹塑性体,稳定性很差 散体状结构:完整性遭极大破坏,稳定性极 差,接近松散体介质。 5、崩塌及滑坡的形成条件是什么? 答:崩塌形成的条件是斜坡前缘的部分岩体 被陡倾结构面分割,并突然脱离母体,翻滚 而下,造成岩块互相冲撞、破坏,最后堆积 于坡脚而形成岩堆。 滑坡的形成条件主要取决于下滑力与抗滑力 的对比关系。斜坡的外形基本上决定了斜坡 内部的应力状态,斜坡的岩土性质和结构决 定了斜坡各部分抗剪强度的大小。当斜坡内 部的剪切力大于岩土的抗剪强度时,斜坡将 发生剪切破坏而滑坡。 6.在建筑物设计方面如何防止地表变形? 要点:布置建筑物总图时,建筑物长轴应垂直 于工作面的推进方向;建筑物的平面形状应 力求简单,以矩形为宜;基础底部应位于同 一标高和岩性均一的地层上,否则应采用沉 降缝将基础分开。当基础埋深有变化时,应 采用台阶,尽量不采用柱廊和独立柱;加强 基础刚度和上部结构强度,在结构薄弱易变 形处更应加强 1.选择洞轴线位置时应考虑哪些因素? 要点:(1)地形:应注意利用地形、方便施 工。(2)地层与岩性条件:地层与岩性条件 的好坏直接影响洞室的稳定性。(3)地质构 造条件:应考虑在大块而完整岩体中布置轴 线;应注意分析洞轴线与岩层产状、褶皱地 层的走向的关系。(4)水文地质条件:对隧 洞沿线地下水分析其埋藏运动条件、类型及 物理化学特性等情况。 2.保障围岩稳定性的两种途径是什么? 要点:保障围岩稳定性的途径有以下两种: 一是保护围岩原有稳定性,使之不至于降低; 二是提高岩体整体强度,使其稳定性有所提 高。前者主要是采用合理的施工和支护衬砌 方案,后者主要是加固围岩。 3、新奥法和盾构法的特点是什么?它们各 适用于什么岩土层? 答:新奥法与常规的支衬方法相比,具有开 挖断面小,节省支衬材料,岩体稳定性好, 施工速度快等优点;盾构法是用特制机器开 挖隧洞的施工技术,其优点是避开干扰,不 影响地面建筑和环境,可充分开发地下空间。 新奥法既适合于坚硬岩石,也适合于软弱岩 石,特别适合于破碎、变质、易变形的施工 困难段;盾构法主要用于第四系松软地层掘 进成洞。 1.工程地质勘察的任务? 要点:通过工程地质测绘与调查、勘探、室 内试验、现场测试等方法,查明场地的工程 地质条件,如场地地形地貌特征、地层条件、 地质构造,水文地质条件,不良地质现象, 岩土物理力学性质指标的测定等。在此基础 上,根据场地的工程地质条件并结合工程的 具体特点和要求,进行岩土工程分析评价, 为基础工程、整治工程、土方工程提出设计 方案。 2.岩土工程分析评价的主要包括的内容? 要点:岩土工程分析评价方面的内容包括: 场地稳定性与适宜性评价;岩土指标的分析 与选用;岩土利用、整治、改造方案及其分 析和论证;工程施工和运营期间可能发生的 岩土工程问题的预测及监控、预防措施。

岩石级别 分类

岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ 最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ 很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩,较坚固的石英岩,最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩,很坚固的砂岩和石灰岩,石英矿脉,坚固的砾岩,很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿,不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩,页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩,不坚固的砂岩和石灰岩,软砾石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩,致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩,很软的石灰岩,白垩,盐岩,石膏,无烟煤,破碎的砂岩和石质土壤.(f=2)

Ⅵa 比较软碎石质土壤,破碎的页岩,粘结成块的砾石、碎石,坚固的煤,硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土,较软的烟煤,坚固的冲击土层,粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石,黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土,泥煤,软砂质土壤,湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂,山砾堆积,细砾石,松土,开采下来的煤(f=0.5) Ⅹ流沙状流沙,沼泽土壤,含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到,有些岩石不容易破坏,有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩,难于爆破,则它们的硬度也比较大,概括的说就是比较坚固。因此,人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数,也叫普氏硬度系数f 值)。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用

浅谈混凝土坝坝基岩体力学参数

浅谈混凝土坝坝基岩体力学参数 中水东北勘测设计研究有限责任公司地质处 二oo八年一月

目录 1、坝基岩体力学参数 2、SDJ21-78(试行)的补充规定送审稿的岩石工程分级 3、送审稿对于坝体混凝土与基岩接触面抗剪参数的依据和确定。 3.1依据 3.2确定 4、设计规范与勘察规范相比较 4.1分类指标及岩体特征 4.1.1分类指标 4.1.2岩体特征 4.2混凝土与岩体面抗剪参数 5、坝体岩体抗剪强度试验值,建议值与地质规范相比较 6、岩体变形模量试验 7、小结

1、坝基岩体力学参数 混凝土坝基岩体与混凝土接触面和岩体抗剪参数表1-1。 混凝土坝设计规范提出岩体与混凝土接触面抗剪断参数是根据I、II类岩体试验值(峰值平均值)打了折扣提出的,III、IV类岩体逐级下降。岩体抗剪断参数未见说明,II~IV类围岩与公路设计规范基本一致。

2、SD21-78(试行)的补充规定送审稿的岩石工程分级 坝体混凝土与基岩接触面抗剪断参数计算值表2-1。 表2-1 3、送审稿对于坝体混凝土与基岩接触面抗剪断参数的依据和确定 3.1依据 1)将近年来及以往国内40个大、中型水利水电工程,百余组混凝土与基岩接触面统计,将表列f′、C′值,若基岩内无软弱夹层或软弱结构面时,中等以上岩石与150#混凝土以上接触面的抗剪断强度比较集中f′=1.0~1.5 ,C′=3.0~15 Kg/cm2。C′值较低者多数为软弱岩体,例如大化坝基的泥岩夹灰岩,八盘峡坝基的粘土质砂岩以及葛洲坝的粘土质粉砂岩等。 2)梅剑云统计56个工程148组混凝土与坚硬岩石胶结面的试验

资料,提出保证率95%时,f ′=1.25~1.52 ,C′=12.40~15.33 Kg/cm2。(I、II) 3)英国哈兰法?林克统计16个国家55组混凝土与基岩基础面的抗剪试验,除去泥灰岩、强风化岩石、岩石节理或层理等很低且分散时,大多数f ′=1.0~1.5 ,C′=4~16 Kg/cm2。 4)前苏联尤??何?菲什曼统计了23个工程30组试验成果, f ′=1.0~1.5,C′=4~16 Kg/cm2。 5)美国垦务局77年“混凝土重力坝设计准则”,认为混凝土与岩石接触面及岩石内部的凝聚力和内摩擦力,都由实验和现场试验来测定,但仍以室内试验为主,现场只做少量节理面抗剪强度试验,还认为较完整岩石与混凝土之间的抗剪强度一般不是控制面,可以采用混凝土之间的指标f ′=1.0,C′值为0.1混凝土抗压强度(一般说C′值偏大,我国提出0.065~0.070)。 6)日本相当于我国中等及以上岩石抗剪断强度f ′=0.8~1.43 C′=2.0~4 MPa,(日本混凝土强度为300#,我国为150~200#)。 总体中等以上岩石的f ′、C′比较接近。 3.2确定 依据《水利水电工程地质勘察规范GB50287-99》、《水利水电工程岩石试验规程Sl264-2001》、《水利水电坝基岩石开挖施工规范》等规范岩块单轴饱和抗压强度大于600Kg/cm2,变形模量超过10×104Kg/cm2好岩石,前述坚硬岩石与混凝土胶结面的抗剪断强度指标f ′=1.25~1.52 ,C′=12.40~15.3 Kg/cm2(峰值平均值,下同)。将好

各种规范岩石分类

1工民建工程 注:1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,科用点荷载试验强度换算,换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218)执行; 2 当岩体完整程度极为破碎时,可不进行坚硬程度分类。 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 1.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002) 1.5、岩石按风化程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

注:1 波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2 风化系数K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比; 3 花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化;N<30为残积土。 4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。 1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 1.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 注:软化系数(K R)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。 1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

2 公路工程 注:岩石饱和单轴抗压强度试验要点,见本规范附录B。 2.2、岩体完整程度划分《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007) 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 2.3、岩体节理发育程度分类《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007) 2.4、岩石按软化系数分类《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007) 注:软化系数(K R)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。 2.5、岩石坚硬程度的定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

岩石强度分类

第二章天然石料 天然石料:天然岩石经机械或人工开采、加工(或不经加工)获得的各种块料或散粒状石材。 第一节岩石的形成与分类 岩石由于形成条件不同可分为: 岩浆岩(火成岩) 沉积岩(水成岩) 变质岩 一、岩浆岩 (一)岩浆岩的形成与分类 岩浆岩是由地壳深处熔融岩浆上升冷却而成的。 (1)深成岩:岩浆在地壳深处,在上部覆盖层的巨大压力下,缓慢且比较均匀地冷却而形成的岩石。 特点:矿物全部结晶,多呈等粒结构和块状构造,质地密实,表观密度大、强度高、吸水性小、抗冻性高。 建筑上常用的深成岩主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩等。 (2)喷出岩:岩浆喷出地表时,在压力急剧降低和迅速冷却的条件下形成的。 特点:岩浆不能全部结晶,或结晶成细小颗粒,常呈非结晶的玻璃质结构、细小结晶的隐晶质结构及个别较大晶体嵌在上述结构中的斑状结构。 建筑上常用的喷出岩主要有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。 (3)火山岩:火山岩也称火山碎屑岩,是火山爆发时喷到空中的岩浆经急速冷却后形成的。 常见的有火山灰、火山砂、浮石及火山凝灰岩等。 (二)岩浆岩的主要矿物成分 (1)石英:结晶状态的SiO2 强度高、硬度大、耐久性好。 常温下基本不与酸、碱作用。 温度达575℃以上时,石英体积急剧膨胀,使含石英的岩石,在高温下易产生裂缝岩浆岩分为:

酸性岩石(SiO2>65%) 中性岩石(65%≥SiO2≥55%) 碱性岩石(SiO2<55%) (2)长石:强度、硬度及耐久性均较低(与石英相比) 正长石(K2O·Al2O3·6SiO2) 斜长石钠长石(Na2O·Al2O3·6SiO2) 钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2) 干燥条件下耐久性高, 温暖潮湿的条件下较易风化,特别遇CO2,更易于被破坏。风化后主要生成物是高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)。 (3)云母:含水的铝硅酸盐,柔软而有弹性的成层薄片。 白云母 黑云母 云母含量较多时,易于劈开,降低岩石的强度和耐久性,且使表面不易磨光。 (4)暗色矿物:角闪石、辉石、橄榄石等着色深暗的铁镁硅酸盐类矿物,统称为暗色矿物。 特点:密度特别大(3~4)g/cm3。 与长石相比,强度高,冲击韧性好,耐久性也较高。 在岩石中含量多时,能形成坚固的骨架。 其它:黄铁矿(FeS2), 特征:岩石表面具有锈斑。 黄铁矿遇水,易氧化成硫酸,腐蚀其它矿物,加速岩石风化。 二、沉积岩 (一)沉积岩的形成与分类 位于地壳表面的岩石,经过物理、化学和生物等风化作用,逐渐被破坏成大小不同的碎屑颗粒和一些可溶解物质。这些风化产物经水流、风力的搬运,并按不同质量、不同粒径或不同成分沉积而成的岩石,称为沉积岩。 特点:有明显的层理,较多的孔隙,不如深成岩密实。 (1)化学沉积岩:原岩石中的矿物溶于水,经聚集沉积而成的岩石。 常见:石膏、白云岩、菱镁矿及某些石灰岩。 (2)机械沉积岩:原岩石在自然风化作用下破碎,经流水、冰川或风力的搬运,逐渐沉积而成。

各种规范岩石分类之欧阳家百创编

1工民建工程 欧阳家百(2021.03.07) 1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 注:1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,科用点荷载试验强度换算,换算方法按现行国家标准《工程岩体 分级标准》(GB50218)执行; 2 当岩体完整程度极为破碎时,可不进行坚硬程度分类。 1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》

注:1波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2风化系数K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比; 3花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化;N<30为残积土。 4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。 1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021 注:软化系数(K R

轴极限抗压强度之比。 1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021— 2.1、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》 注:岩石饱和单轴抗压强度试验要点,见本规范附录B。 2.2、岩体完整程度划分《公路桥涵地基与基础设计规范》 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 2.3、岩体节理发育程度分类《公路桥涵地基与基础设计规 注:软化系数(K R 轴极限抗压强度之比。 2.5、岩石坚硬程度的定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

注:1波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2风化系数K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比; 3花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化;N<30为残积土。 4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。 2.7、岩石完整程度定性分级《公路桥涵地基与基础设计规 注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。 2.8、岩石地基承载力基本容许值[f ao]《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

岩石及其工程地质性质

第2章岩石及其工程地质性质 【教学基本要求】 1.? 了解地球的内圈层构造,知道地球的外圈层。 2.? 了解地质作用。 3.理解矿物(晶体)的形态,矿物的颜色、透明度、光泽、硬度、解理及断口等物理性质,理解主要硅酸氧化物造岩矿物的室内鉴定特征。 4.理解岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因、矿物成分、结构、构造、分类及代表性岩石的特征。了解岩浆岩5.理解岩石的物理性质、水理性质及其力学性质指标,掌握岩石的坚硬程度分类。 【学习重点】 1、地质作用的类型及其对地壳改造的作用。 2、常见造岩矿物的主要形态及其主要的物理性质。 3、岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要矿物成分及其结构、构造。 4、岩石工程地质性质指标的基本概念及其意义。 【内容提要和学习指导】 2.1 地球的总体特性 地球是一个不标准的旋转椭球体,赤道半径(a)6378.14km,两极半径(b)6356.779km ,地球的扁平率()为 附近稍微凸出,极区稍微扁平,赤道与极地半径相差22km。 1、地球的圈层构造 地球具有一定的圈层构造,以地表为界分为外圈和内圈,外圈包括大气圈、水圈和生物圈;内圈通常分为地核。地壳是莫霍面以上固体地球的表层部分,平均厚度约为33km,大陆地壳厚度较大,大洋地壳厚度较;地下、古登堡面以上部分,厚度约2900km,是地球的主体部分,主要由固态物质组成;地核是地球内古登堡面以分,厚度为3500km。 2、地质作用 在自然界中所发生的一切可以改变固体地球的物质组成、构造和地表形态的作用称为地质作用。根据地质源,地质作用可分为内动力地质作用和外动力地质作用两大类。由地球内部能如地球的旋转能、重力能、放射热能等产生的地质应力所引起的地质作用即内动力地质作用,主要在地下深处进行,并可波及地表。内动力地地壳运动、地震作用、岩浆作用和变质作用。岩浆岩、变质岩等便是内动力地质作用的产物。由地球范围以外阳得辐射能、日月的引力能等为主要能源在地表或地表附近进行的地质作用,称为外动力地质作用。外力作用水、大气、生物以外部能为能源,改造雕塑地壳(主要是地壳表面)的过程,外力作用的主要类型有:风化作用搬运作用、沉积作用和成岩作用。 2.2 造岩矿物 岩石是在地质作用下产生的,由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体。他构成了地球的固体部石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。由于岩石是由矿物组成的,所以要认识岩石,分析岩石在各种自然条进而对岩石及其组成的周围环境进行工程地质评价。就必须首先了解矿物。 矿物是天然形成的元素单质和无机化合物,其化学成分和物理性质相对均一和固定,一般为结晶质。自然都是在一定的地质环境中形成的,随后并因经受各种地质作用而不断的发生变化。每一种矿物只是在一定的物下才是相对稳定的,当外界条件改变到一定程度后,矿物原来的成分、内部构造和性质就会发生变化,形成新的 1、矿物的(肉眼)鉴定特征 矿物的形态和矿物的物理性质决定于其化学成分和晶体格架的特点。因此,是鉴别矿物的重要依据。1)指矿物单体及同种矿物集合体的形态。矿物集合体的形态取决于单体的形态和它们的集合方式。集合体按矿物晶肉然可辨认晶体颗粒的显晶矿物集合体和肉眼不能辨认的隐晶质或非晶质矿物集合体。显晶矿物集合体有规则

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