1、岩岩土工程地质分级与分类土工程地质分级与分类工程地质学工程地质学7.7.岩土工程地质分级与分类岩土工程地质分级与分类 主要内容介绍主要内容介绍 重点阐述岩体分级重点阐述岩体分级目的目的、影响、影响岩体质量岩体质量的主要因素的主要因素以及以及岩体分级岩体分级代表性方案；代表性方案； 详细介绍：详细介绍： 工程岩体分级标准工程岩体分级标准 ； 土的分类标准土的分类标准和地基土的分类，并对我国几个主和地基土的分类，并对我国几个主要特殊土的基本特性进行简要的介绍。要特殊土的基本特性进行简要的介绍。 7.1.7.1.工程岩体分级工程岩体分级 7 71.1.1.1. 工程岩体工程岩体分级的目的分级的目的
2、工程岩体工程岩体建筑物的地基与围岩的岩体。建筑物的地基与围岩的岩体。 目的目的-得出设计计算指标或参数，以便使工程建设得出设计计算指标或参数，以便使工程建设计达到经济、合理、安全的目的。计达到经济、合理、安全的目的。 通用的分级通用的分级-大致的分级大致的分级 岩体工程分级类型岩体工程分级类型 专用的分级专用的分级-深入和细致的分级深入和细致的分级 7.1.2. 7.1.2. 影响岩体工程性质的主要因素影响岩体工程性质的主要因素(1).岩石强度和质量岩石强度和质量(致密度程度致密度程度)(2).岩体的完整性岩体的完整性(3).水的影响水的影响主要因素主要因素对工程而言对工程而言-什么样的岩体什
3、么样的岩体(石石)较好？较好？7.1.2. 7.1.2. 影响岩体工程性质的主要因素影响岩体工程性质的主要因素 影响岩体工程性质的因素，从地质观点来看主要有：影响岩体工程性质的因素，从地质观点来看主要有： 7121 岩石强度和质量岩石强度和质量 (1).强强 度度(软、硬软、硬)； (2).变形性变形性(结构上的致密、疏松结构上的致密、疏松)；岩石质量表现岩石质量表现岩石质量评价方法和标准岩石质量评价方法和标准-单轴抗压强度指标单轴抗压强度指标. . 被节理切割之岩块的平均尺寸被节理切割之岩块的平均尺寸 节理裂隙出现的频度表达；节理裂隙出现的频度表达； 灌浆时的耗浆量，施工中日进尺量；灌浆时的
4、耗浆量，施工中日进尺量； 钻进时的岩心获得率，钻进时的岩心获得率， 抽水试验中的渗流量等抽水试验中的渗流量等7 71 12 22 2 岩体的完整性岩体的完整性岩体的完岩体的完整性表达整性表达方式方式7.1.2.3.7.1.2.3.水的影响水的影响 (1).岩石的物理力学性质恶化；岩石的物理力学性质恶化； (2).使裂隙形成渗流，影响稳定性使裂隙形成渗流，影响稳定性 水对岩体质量水对岩体质量的影响表现的影响表现水对岩石影响的表示方法水对岩石影响的表示方法-软化系数软化系数KKfh/fK7.1.4.7.1.4.工程岩体分级标准工程岩体分级标准(CB 50218(CB 502189494) 岩体基本
5、质量分级岩体基本质量分级主要因素主要因素是：是： 坚硬程度坚硬程度完整程度完整程度 为此，为此，工程岩体分级标准工程岩体分级标准提出了提出了初步定初步定级级和和详细定级详细定级的两类定级方法。的两类定级方法。(1).岩石强度和质量岩石强度和质量(致密度程度致密度程度)(2).岩体的完整性岩体的完整性(3).水的影响水的影响主要因素主要因素 7.1.4.1 7.1.4.1 工程岩体工程岩体质量质量的初步分级的初步分级 (1)(1)岩石岩石坚硬程度坚硬程度的确定的确定-两种方法两种方法.定性划分定性划分.定量确定定量确定坚硬程度坚硬程度.定性划分定性划分.定量确定定量确定完整程度完整程度. .岩石
6、的岩石的坚硬程度坚硬程度的定性划分的定性划分经验观察经验观察. .岩石的岩石的坚硬程度坚硬程度的定量确定的定量确定- - RC RC岩石饱和单轴抗压强度岩石饱和单轴抗压强度(MPa) 122.在我国工程岩体分级标准中，软岩表示岩石的饱和单轴抗压在我国工程岩体分级标准中，软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为（强度为（ ）。）。 A 1530MPa B 5MPa C 515MPa D 0.55 D.0.750.55 125.在我国工程岩体分级标准中，岩体基本质量指标是由哪两个在我国工程岩体分级标准中，岩体基本质量指标是由哪两个指标值确定的？（指标值确定的？（ ）。）。 A RQD和节理密度和节理密度
7、B 岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数指数 C 地下水和地下水和RQD D 节理密度和地下水节理密度和地下水 答案：答案：122.C 123.D 124.D 125.B(3).(3).岩体基本质量分级岩体基本质量分级考虑坚硬与完整因素考虑坚硬与完整因素 据下式确定据下式确定岩体基本质量指标岩体基本质量指标(BQ) BQ90十十3RC250v 主要考虑两个指标：主要考虑两个指标： 抗压强度抗压强度 RC 和和 完整性完整性v RC单轴抗压强度单轴抗压强度 (Pa。) v - (JV)条条/m3 据上述岩体的定性和定量指标可对岩体的质量进行据上述岩体的定性和定
8、量指标可对岩体的质量进行初步定级：初步定级：计算题计算题 127.某岩石、实测单轴饱和抗压强度某岩石、实测单轴饱和抗压强度RC=55MPa，完整，完整性指数性指数KV=0.8，外鉴别为原，外鉴别为原层状层状结构，结构面结合良结构，结构面结合良好，锤击清脆有轻微回弹，按工程岩体分级标准确定该好，锤击清脆有轻微回弹，按工程岩体分级标准确定该岩石的基本质量等级为（岩石的基本质量等级为（ ）。）。 A I级级 B II级级 C III级级 D IV级级 解：据公式：解：据公式：BQ90十十3RC250v 得：得： BQ=90+355+2500.8=455 属几级？属几级？ 答案答案 B 128岩石与岩
9、体的关系是（岩石与岩体的关系是（ ）。）。 A 岩石就是岩体岩石就是岩体 B.岩体是由岩石和结构面组成的岩体是由岩石和结构面组成的 C .岩体代表范围岩体代表范围岩石岩石 D.岩石是岩体主要组成部分岩石是岩体主要组成部分 129大部分岩体属于（大部分岩体属于（ ）。）。 A 均质连续材料均质连续材料 B.非均质材料非均质材料 C.非连续材料非连续材料 D.非均质、非连接、各向异性材料非均质、非连接、各向异性材料 答案：答案：128.B 129.D 130影响岩体质量的主要因素为（影响岩体质量的主要因素为（ ）。）。 A.岩石类型、埋深岩石类型、埋深 B.岩石类型、含水量、温度岩石类型、含水量、
10、温度 C.岩体的完整性和岩石的强度岩体的完整性和岩石的强度 D.岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深 131我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程度确定是我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程度确定是按照（按照（ ）。）。 A.岩石的饱和单轴抗压强度岩石的饱和单轴抗压强度 B.岩石的抗拉强度岩石的抗拉强度 C.岩石的变形模量岩石的变形模量 D.岩石的粘结力岩石的粘结力 答案：答案：130.C 131.A.7.1.4.2 7.1.4.2 工程岩体质量的工程岩体质量的详细详细分级分级 当遇地下当遇地下水水、或受、或受软弱结构面软弱结构面影响或存在高影响或存在高初始初
11、始应力应力现象时、则岩体的稳定性降低，故应对现象时、则岩体的稳定性降低，故应对岩体基本质量指标值进行修正，修正后的质量定岩体基本质量指标值进行修正，修正后的质量定级则为岩体质量的级则为岩体质量的详细定级详细定级。 岩体基本质量指标修正值的计算式：岩体基本质量指标修正值的计算式： BQBQ100（K1+K2+K3） 岩体基本质量指标修正值的计算式：岩体基本质量指标修正值的计算式： BQBQ100（K1+K2+K3） K1-地下水影响修正系数；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；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；初始应力状态影响修正系数； K
12、1+K2+K3 ，BQ ，岩体质量，岩体质量 K K1 1+K+K2 2+K+K3 3 的值如何取，详见教材的值如何取，详见教材选择题选择题 126.我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正的？（本质量进行修正的？（ ）。）。 地应力大小；地应力大小； 地下水；地下水； 结构面方位；结构面方位； 结构面结构面粗糙度。粗糙度。 A ， B ， C D ， 答案：答案：126.D7.2.7.2.土的工程分类土的工程分类 7.2.1 7.2.1 概述概述 土土(或土体或土体)-是地表还没有固化成岩的松散堆积物，是地表还没有固化成岩的松散堆
13、积物，是各种地质作用形成的地质体。是各种地质作用形成的地质体。 7.2.2. 7.2.2. 土的工程分类方案简介土的工程分类方案简介 7.2.2.1： 土的分类标准土的分类标准(GBJ145-90) (1).土颗粒组成及其特征；土颗粒组成及其特征； 分类的依据分类的依据 (2).塑性指标塑性指标(液限、塑限和塑性指数液限、塑限和塑性指数)； (3).有机质的存在情况有机质的存在情况; ;(1).分类的一般规定分类的一般规定-自学自学7.2.2.2. 地基土的分类地基土的分类 碎石土、碎石土、 砂土、砂土、 粉土、粉土、 粘性土粘性土 人工填土等。人工填土等。该分类属专门分类，共分为：该分类属专
14、门分类，共分为：地基土地基土的分类的分类 (1)(1)碎石土碎石土碎石土的分类碎石土的分类(2)(2)砂土砂土 砂土的分类砂土的分类(3).(3).粉土粉土 粒径粒径0.075mm的颗粒含量不超过的颗粒含量不超过50、塑性指数、塑性指数10的土。的土。 砂质粉土砂质粉土 粉土粉土 粘质粉土。粘质粉土。 (4).(4).粘性土粘性土 塑性指数塑性指数10的土。的土。 按沉积年代、塑性指数可分为：按沉积年代、塑性指数可分为：A.老粘土老粘土-Q早期或以前形成早期或以前形成B.一般粘性土一般粘性土-Q中晚以后形成中晚以后形成C.新近粘性土新近粘性土-A.粉质粘土粉质粘土-10I Ip p17B.粘粘
15、 土土- I Ip p1717.粉质粘土粉质粘土.粉质粘土粉质粘土粘性土粘性土的类型的类型（1010万年）万年）（9 9千）千）按形成年代按形成年代按塑性指数按塑性指数 1.黄土黄土 2.红粘土红粘土 3.软土软土 4.膨胀土膨胀土 5.冻土冻土 6.盐渍土盐渍土 原生黄土原生黄土-风对沙漠物质的搬运和沉积形成。风对沙漠物质的搬运和沉积形成。 次生黄土次生黄土-河流搬运沉积的产物。河流搬运沉积的产物。 . .矿物成分：矿物成分：石英，长石，碳酸盐矿物为主。石英，长石，碳酸盐矿物为主。 . .化学成分：化学成分：SiO250-60%、Al2O39-12%、CaO7-10%、MgO3%、Fe2O3
16、 4-5%、K2O 2%。 .黄土分布黄土分布：中纬度气候温暖地带。中纬度气候温暖地带。沟壑纵横的黄土高原沟壑纵横的黄土高原 7.2.3.2 7.2.3.2 红粘土红粘土 (1).(1).红土的定义与形成条件红土的定义与形成条件 碳酸盐类岩石经强烈化学风化后形成的高塑性粘土。碳酸盐类岩石经强烈化学风化后形成的高塑性粘土。 多形成于南方多雨的潮湿气候。多形成于南方多雨的潮湿气候。 (2)(2)成分、结构特征成分、结构特征 .红粘土粘粒含量较高，以红粘土粘粒含量较高，以0.002mm的细粘粒为主。矿物的细粘粒为主。矿物成分以粘土矿物为主。成分以粘土矿物为主。 .常呈蜂窝状和棉絮状结构。颗粒之间具有
17、较牢固的铁质或常呈蜂窝状和棉絮状结构。颗粒之间具有较牢固的铁质或铝质胶结铝质胶结 .红粘土中常有很多裂隙、结核和土洞存在，从而影响土体红粘土中常有很多裂隙、结核和土洞存在，从而影响土体的整体性。的整体性。 (4).(4).红粘土的工程地质特点红粘土的工程地质特点 .高塑性和分散性高塑性和分散性 .高含水量、低密实度高含水量、低密实度 .强度较高，压缩性较低强度较高，压缩性较低 .具明显的收缩性，膨胀性轻微具明显的收缩性，膨胀性轻微7.2.3.3.7.2.3.3.软土软土天然含水量大、压缩性高、承载力低的软天然含水量大、压缩性高、承载力低的软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土及饱塑到流塑状态
18、的粘性土。如淤泥、淤泥质土及饱和粘性土、粉土等。和粘性土、粉土等。 形成条件形成条件- 7.2.3.4.7.2.3.4.膨胀土膨胀土 （1 1）定义：）定义： 主要由亲水性矿物伊力石和蒙脱石组成，具有强烈的吸水膨主要由亲水性矿物伊力石和蒙脱石组成，具有强烈的吸水膨胀和失水收缩特性的粘性土称膨胀土。胀和失水收缩特性的粘性土称膨胀土。（2 2）膨胀土的化学成分）膨胀土的化学成分 以以SiO2，Al2O3，Fe2O3为主为主： （3 3）对工程的影响：）对工程的影响： 吸水上抬，失水土裂；浅层滑坡，地裂，基槽及路堑坍塌。吸水上抬，失水土裂；浅层滑坡，地裂，基槽及路堑坍塌。7.2.3.6.7.2.3.
19、6.盐渍土盐渍土 （1）定义：）定义： 地表深度地表深度1.0m范围内易溶盐含量大于范围内易溶盐含量大于0.5%的的土称盐渍土。土称盐渍土。 （2 2）盐渍土生成条件：）盐渍土生成条件： 矿化度高，地下水浅，蒸发大于降雨。矿化度高，地下水浅，蒸发大于降雨。 （3 3）分类：）分类： 滨海盐渍土滨海盐渍土 a.按地理分布分按地理分布分：内陆盐渍土内陆盐渍土 冲击平原盐渍土冲击平原盐渍土 盐渍土的类型盐渍土的类型 氯盐型氯盐型 b.按化学成分分按化学成分分：硫酸盐型碳：硫酸盐型碳 碳酸盐型碳酸盐型（4 4）盐渍土的工程特性）盐渍土的工程特性最大的影响最大的影响对混凝土或钢筋有侵蚀性。对混凝土或钢筋
20、有侵蚀性。7.2.3.7 7.2.3.7 填土填土 定义：定义：填土是一定的地质、地貌和社会历史条件下，填土是一定的地质、地貌和社会历史条件下，由人类活动而堆填的土由人类活动而堆填的土-人工土。共分四类人工土。共分四类 .素填土素填土 a.素填土的密实度和均匀性；素填土的密实度和均匀性； b .素填土地基的不均匀性。素填土地基的不均匀性。 .杂填土杂填土 杂填土作为地基时应注意的工程地质问题：杂填土作为地基时应注意的工程地质问题： a.不均匀性：不均匀性： b.工程性质随堆填时间而变化；工程性质随堆填时间而变化； c.一般具有浸水湿陷性；一般具有浸水湿陷性； d.含腐殖质及水化物问题。含腐殖质及水化物问题。 . .冲填土（吹填土）冲填土（吹填土） 在整理和疏浚江河航道时，利用挖泥船，通过泥浆在整理和疏浚江河航道时，利用挖泥船，通过泥浆泵将泥砂夹和水分，吹送至江河两岸而形成的一种填土。泵将泥砂夹和水分，吹送至江河两岸而形成的一种填土。 长江、黄浦江、珠江两岸，都分布有这类冲填土。长江、黄浦江、珠江两岸，都分布有这类冲填土。 冲填土的工程特性如下：冲填土的工程特性如下： a. 透水性弱，排水固结差，多呈软塑或流塑状态。透水性弱，排水固结差，多呈软塑或流塑状态。 b.一般比同类自然沉积饱和土的强度低，压缩性高。一般比同类自然沉积饱和土的强度低，压缩性高。 . .压实填土压实填土
