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岩土研究院

岩土工程勘察现场工作人员必备知识大全(二)

280 2020-12-07 10:53:34


岩石部分

1、岩石质量指标(RQDrock 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等级的划分应分别按下列表1~3执行:

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)

ƒr60

60ƒr>30

30ƒr15

15ƒr5

ƒr5

 

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

>0.75

0.75~0.55

0.55~0.35

0.35~0.15

<0.15

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:

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

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

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

 

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

1~2

>1.0

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

1~2

>1.0

结合差

裂隙、层面

块状或

厚层状结构

2~3

1.0~0.4

结合好或

结合一般

块状结构

较破碎

2~3

1.0~0.4

结合差

裂隙、层面、小断层

裂隙块状或

中厚层状结构

≥3

0.4~0.2

结合好

镶嵌碎裂结构

结合一般

中、薄层状结构

破碎

≥3

0.4~0.2

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(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

 

4                               岩石按风化程度分类

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

0.9~1.0

0.9~1.0

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

0.8~0.9

0.8~0.9

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

0.6~0.8

0.4~0.8

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

0.4~0.6

<0.4

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

0.2~0.4

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:N≥50为强风化;50>N≥30为全风化;N<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:

    RQD90

较好的  RQD75~90

较差的  RQD50~75

    RQD25~50

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。

 

5                       岩层厚度分类

层厚分类

单层厚度

巨厚层

h>1.0

厚  层

1.0≥h>0.5

中厚层

0.5≥h>0.1

薄  层

h≤0.1

 

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。

 

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1~2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0.7~1.5m。一般为2~3组,有少量分离体

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

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0.25~0.50m,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,地下水加剧失稳