1、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（WP）：粘性土由固态转变到塑态的界限含水量，称为塑限（wP）；液 限（WL）：粘性土由塑态转变到流态的界限含水量，称为液限（wL）；塑性指数（IP）：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
2、差值大小反映，此差值称为塑性指数IP ；即：IP= WL- WP液性指数（IL）：判别自然界中粘性土的稠度状态，通常采用液性指数（IL）。IL= (W-WP) / (WL-WP)液性指数ILIL00IL0.250.25IL0.750.75IL1.00IL1.00稠度状态坚 硬硬 塑可 塑软 塑流 塑土的分类和鉴定一、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
3、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
4、.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数Ip10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Ip10的土； 粉质粘土：塑性指数Ip10，且Ip17的土；粘性土：粘 土：塑性指数Ip17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：l 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
5、层”；当薄层与厚层的厚度比为1/101/3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。四、碎石土：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 碎石土分类土的名称颗粒形状颗粒级配漂石块石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量的50%棱角形为主卵石碎石圆形及亚圆形为主粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量的50%棱角形为主圆砾角砾圆形及亚圆形为主粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%棱角形为主注：定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定
6、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24 确定：表 2 碎石土密实度按N63.5（修正值）分类重型动力触探锤击数N63.5密 实 度N63.55松 散 5N63.510稍 密10N63.520中 密N63.520密 实注：本表适用于平均粒径550mm，且最大粒径100mm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N120（修正值）分类超重型动力触探锤击数N120密 实 度N1203松 散 3N1206稍 密 6N12011中 密 11N12014密 实N12014很 密碎石土的密
7、实度的野外鉴别、定性描述可按下表4 的规定执行：表4 碎石土密实度野外鉴别密实度骨架颗粒含量和排列可挖性可钻性松散骨架颗粒质量小于总质量的60%，排列混乱，大部分不接触锹可以挖掘，井壁易坍塌，从井壁取出大颗粒后，立即塌落钻进较易，钻杆稍有跳动，孔壁易坍塌中密骨架颗粒质量等于总质量的60%70%，呈交错排列，大部分接触锹镐可挖掘，井壁有掉块现象，井壁取出大颗从粒处能保持凹面形状钻进较困难，钻杆、吊锤跳动不剧烈，孔壁有坍塌现象密实骨架颗粒质量大于总质量的70%，呈交错排列连续接触锹镐挖掘困难，用撬棍方能松动，井壁较稳定钻进困难，钻杆、吊锤跳动剧烈，孔壁较稳定六、砂土：粒径大于2mm的颗粒质量不超过
8、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 砂土的分类土的名称颗粒级配砾 砂粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的25%50%；粗 砂粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量的50%；中 砂粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50%；细 砂粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的85%；粉 砂粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50%；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分类标准贯入
9、锤击数N密 实 度N10松 散10N15稍 密15N30中 密N30密 实八、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Ip10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 粉土密实度分类孔 隙 比密 实 度e0.75密 实0.75e0.90中 密e0.90稍 密表8 粉土湿度分类含水量w湿 度w20稍 湿20w30湿e30很 湿九、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Ip10的土； 粉质粘土：塑性指数Ip10，且Ip17的土
10、；粘性土：粘 土：塑性指数Ip17的土；粘性土的状态应根据液性指数IL划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑，并应符合表 9 的规定。表9 粘性土状态分类液性指数状 态IL0坚 硬0IL0.25硬 塑0.25IL0.75可 塑0.75IL1软 塑 IL1流 塑十、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 10 土按有机质含量分类分类名称有机质含量Wu（%）现场鉴别特征说明无机土Wu5%有机质土5%Wu10%深灰色
11、，有光泽，味臭，除腐殖质外尚含少量未完全分解的动植物体，浸水后水面出现气泡，干燥后体积收缩1如现场能鉴别或有地区经验时，可不做有机质含量测定；2当WWl，1.0e1.5时称为淤泥质土3当WWl，e1.5时称淤泥泥炭质土10%Wu60%深灰或黑色，有腥臭味，能看到未完全分解的植物结构，浸水体胀，易崩解，有植物残渣浮于水中，干缩现象明显可根据地区特点和需要按Wu细分为：弱泥炭质土：10%Wu25%中泥炭质土：25%Wu40%强泥炭质土：40%Wu60%泥炭Wu60%除有泥炭质土特征外，结构松散，土质很轻，暗无光泽，干缩现象极为明显注：有机质含量Wu按灼失量试验确定=岩石部分1、岩石质量指标（RQD
12、）rock quality designation岩石质量指标是指用直径为75mm的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
13、等级的划分应分别按下列表13执行：表1 岩石坚硬程度分类坚硬程度坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩饱和单轴抗压强度(MPa)r6060r3030r1515r5r5表2 岩体完整程度分类完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎完整性系数0.750.750.550.550.350.350.150.15注：岩石的完整性系数是指岩体的压缩波速度与岩块的压缩波度之比的平方。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坚硬程度等级定性鉴定代表性岩石硬质岩坚硬岩锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎，基本无吸水反应1未风化微风化
14、的花岗岩，闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等较硬岩锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕1微风化的坚硬岩2 未风化微风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等软质岩较软岩锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕1 中等风化强风化的坚硬岩或较硬岩2未风化微风化的凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩等软 岩锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎，浸水后手可分开1强风化的坚硬岩或较硬岩2中等风化强风化的较软岩3未风化微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩等极软岩锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎，浸水后可捏成团1全风化的各种岩石2各种半成岩
15、表2-1 岩石完整程度分类完整程度结构面发育程度主要结构面的结合程度主要结构面类型相应结构类型组数平均间距（m）完 整121.0结合好或结合一般裂隙、层面整体状或巨厚层状结构较完整121.0结合差裂隙、层面块状或厚层状结构231.00.4结合好或结合一般块状结构较破碎231.00.4结合差裂隙、层面、小断层裂隙块状或中厚层状结构30.40.2结合好镶嵌碎裂结构结合一般中、薄层状结构破碎30.40.2结合差各种类型结构面裂隙块状结构0.2结合一般或结合差碎裂状结构极破碎无序结合很差散体状结构注：平均间距指主要结构面（12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
16、风化程度野外特征风化程度参数指标波速比Kv风化系数Kf未风化岩质新鲜，偶见风化痕迹0.91.00.91.0微风化结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙0.80.90.80.9中等风化结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。用镐难挖，岩芯钻方可钻进0.60.80.40.8强风化结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进0.40.60.4全风化结构基本完全破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进0.20.4残积土组织结构全部破坏，已风化成土状，锹镐易挖掘，干钻易钻进，具可塑性0.2注：1波速比Kv为风化
17、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：N50为强风化；50N30为全风化；N30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057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
18、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 （RQD90）较好的 （RQD7590）较差的 （RQD5075）差 的 （RQD2550）极差的 （RQD25）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 岩层厚度分类层厚分类单层厚度巨
19、厚层h1.0厚 层1.0h0.5中厚层0.5h0.1薄 层h0.1九、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。表6 岩体结构类型的划分岩体结构类型岩体地质类型结构体形状结构面发育情况岩土工程特征可能发生的岩土工程问题整体状结构巨块状岩浆岩和变质岩，巨厚层沉积岩巨块状以层面和原生、构造节理为主，多呈闭合型，间距大于1.5m，一般为12组，无危险结构岩体稳定，可视为均质弹性各向同性体局部滑动或坍塌，深埋洞室的岩爆块状结构厚层状沉积岩、块状岩浆岩和变质岩块状柱状有少量贯穿性节理裂隙，结构面间距0.71.5m。一般为23组，有少量分离体结构面互相牵制，岩体基本稳定
20、，接近弹性各向同性体层状结构多韵律薄层、中厚层状沉积岩，副变质岩层状板状有层理、片理、节理，常有层间错动变形和强度受层面控制，可视为各向异性弹塑性体，稳定性较差可沿结构面滑塌，软岩可产生塑性变形碎裂状结构构造影响严重的破碎岩层碎块状断层、节理、片理、层理发育，结构面间距0.250.50m，一般3组以上，有许多分离体整体强度很低，并受软弱结构面控制。呈弹塑性体，稳定性很差易发生规模较大的岩体失稳，地下水加剧失稳散体状结构断层破碎带，强风化，强风化及全风化带碎屑状构造和风化裂隙密集，结构面错综复杂，多充填粘性土，形成无序小块和碎屑完整性遭极大破坏，稳定性极差，接近松散体介质易发生规模较大的岩体失稳
21、，地下水加剧失稳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：0N10松散、10N15稍密、15N30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
22、，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：N63.520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
23、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L40cm岩体完整、短长柱状20L40较完整、短柱状10L20较破碎、饼状扁柱状3L10cm破碎、碎裂状砂状L3cm很破碎。 岩
24、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。
25、 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：
26、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，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
27、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0.32cm），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2040mm最大粒径120mm 成份以灰岩为主，少量
28、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2040cm局部溶蚀现像严重，岩芯表面呈峰窝状，溶径520mm,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
