第七章岩土工程地质分级与分类 本章提要 岩土工程地质分级和分类是工程地质学 中一个具有重要理论和实践意义的研究遝题。 对于工程岩土的分级,本章阐述了分级的目 的、影响岩体质量的主要因素以及岩体分级 的代表性方蜜,并详细介绍了作为阖家二级 通用标准的《工程岩体分级标准》。对于土 的分类,介绍了具有通用意义的《土的分类 标准》和具有专门意义的地基土的分类,并 对我国几类主要特殊土的基本特性进行了简 要的介绍
第七章岩土工程地质分级与分类 本章提要 岩土工程地质分级和分类是工程地质学 中一个具有重要理论和实践意义的研究课题。 对于工程岩土的分级，本章阐述了分级的目 的、影响岩体质量的主要因素以及岩体分级 的代表性方案，并详细介绍了作为国家二级 通用标准的《工程岩体分级标准》。对于土 的分类，介绍了具有通用意义的《土的分类 标准》和具有专门意义的地基土的分类，并 对我国几类主要特殊土的基本特性进行了简 要的介绍
第七章岩土工程地质分级与分类 S7~1工程岩体分级 §7~2土的工程分类
第七章岩土工程地质分级与分类 §7～1 工程岩体分级 §7～2 土的工程分类
S7~1工程岩体分级 分级的目的 岩体一工程建筑物地基、围岩 分级一从工程角度 设计计算指标、参数一试验 岩体工程分级通用分级 专用分级
§7～1工程岩体分级 分级的目的 岩体－工程建筑物地基、围岩 分级－从工程角度 设计计算指标、参数－试验 岩体工程分级 通用分级 专用分级
S7~1工程岩体分级 影响岩体工程性质的主要因素 岩石风化程度的划分 按风化 鉴定标准 程度分带 岩矿颜色 岩石结构 破碎程度 文岩石强度锤击声 岩矿全部变色黑云结构全被破坏矿物晶体间失去用手可压碎成很低 击土声 全风化带母不仅变色并变为姬胶结联系大部分矿物变异如长石砂或土状 石 变为高岭土、叶蜡石、绢云母,角闪 石绿泥石化,石英散成砂粒等 岩石及大部分矿物变结构大部分被破坏矿物变质形松散破碎完单块为新鲜岩发哑声 强风化带色如黑云母成棕红色成次生矿物,如斜长石风化成高岭整性差 石的1/3或更小 土等 部分易风化矿物如长结构部分被破坏沿裂隙面部分风化裂隙发单块为新鲜岩发哑声 弱风化带石、黄铁矿、橄榄石变矿物变质可能形成风化夹层 育完整性较差石的1/3~2/3 色,黑云母成黄褐色,无 弹性 稍比新鲜岩石暗,结构未变,沿节理面稍有风化现有少量风化裂比新鲜岩石略发清颱声 微风化带只沿节理面附近部分矿象或有水锈 隙,但不易和新低,不易区别 物变色 鲜岩石区别 新鲜岩石岩石无风化现象
§7～1工程岩体分级 影响岩体工程性质的主要因素 岩石强度、岩体完整性、风化程度(表6.2)、水的 影响 1、岩体强度和质量 岩石质量（好坏）－强度（软硬）、变形性 －室内单轴抗压强度指标
S7~1工程岩体分级 影响岩体工程性质的主要因素 2、岩体的完整性 岩体工程性质一不取决于岩体的力学性质 取决于岩体的完整性(软弱面、软弱带及充 填物质) 岩体的完整性一可用地质、施工、试验的各种 指标表达
§7～1工程岩体分级 影响岩体工程性质的主要因素 2、岩体的完整性 岩体工程性质－ 不取决于岩体的力学性质 －取决于岩体的完整性（软弱面、软弱带及充 填物质） 岩体的完整性－可用地质、施工、试验的各种 指标表达
7~1工程岩体分级 影响岩体工程性质的主要因素 3、水的影响 两方面 水使岩石的物理力学性质恶化(消弱强度) 水沿岩体裂隙渗旒,影响岩体稳定性 ↓单轴干、湿抗压强度比(岩体浸水)
§7～1工程岩体分级 影响岩体工程性质的主要因素 3、水的影响 两方面： 水使岩石的物理力学性质恶化(消弱强度) 水沿岩体裂隙渗流，影响岩体稳定性 单轴干、湿抗压强度比（岩体浸水）
工程岩体分级的若干代表性方案 表7.1 分级方案 算公式 参数 等级划分 A-岩石强度分数15~0 很好RMR=100~81 B-RQD(岩石质量指标),分数20~3 好RMR=80~61 RMR系统&MR=4+B+C+D+E+F C一不连续面间距(2~6m),分数20~5 夏中等RMR=60~41 (T. Bieniawski, 1973) D一不连续面性状(粗糙一夹泥)分数30~0 Ⅳ差RMR=40~21 E一地下水(千燥一流动)分数15~0 V很差RMR≤20 F一不连续面产状条件(很好一很差),分数0~ A一地质(岩石类型:按三大岩类由硬质到破碎RSR变化范围为25~100 划为4个等级;构造由整体到强烈断裂褶皱 分为4个等级),分数30~6 RSR系统G,E. Wick,1974 B一节理裂隙特征(按整体到极密集分为6个等 级,按走向倾角与掘进方向关系折减),分数 C一地下水(无至大量),分数25~6 RQD一岩石质量指标,0~100 特好Q=400~1000 Jn一裂隙组数(无到碎裂),0.5~20 极好Q=100~400 J一裂隙粗糙度(粗糙到镜面),4~0.5 很好Q=40~100 Q=(RQD/Jn)(J,/)(Jm/J一裂隙蚀变系数(新鲜到蚀变夹泥),0.75~20好Q=10~40 Q系统 SRF) J一裂隙水折减系数(干燥到特大水流),1~一般Q-4~10 ( Barton,1974) 0.05 坏Q=1~4 SRF一应力折减系数(高应力状态趋于流动的岩很坏Q=01-1 石到接近地表的坚固岩石),20~2.5 极坏Q=0.01~0.1 特坏Q=0.001~0.01 完整性系数,=(Vm/V,)2,Vm一岩体中纵波z的变化范围为0.01~20 z系统z=IR 波速,V一岩石中纵波波速 (谷德振,1979) f结构面抗剪强度系数 R一岩石坚固系数,R=[o3/100,[m]为岩石 湿单轴抗压强度 R一岩石单轴饱和抗压强度 IBQ或[BQ]>550 BQ=90+3R2+250Kv Ky一岩体完整性指数(岩体速度指数) IBQ或[BQ]=55 BQ系统[BQ]=BQ-10006+K2+K)K1一地下水影响修正系数 IBQ或[BQ]=450- GB50218-94) K2一主要软弱结构面产状影响修正系数 BQ或[BQ]=350 K3初始应力状态影响修正系数 BQ或[BQ]≤250
§7～1工程岩体分级 工程岩体分级的代表性方案 RMR系统、RSR系统、Q系统、Z系统 表7.1 各种方法从不同角度反映了岩体的结构特征、 岩体所处环境特征和岩体力学特征 《工程岩体分级标准》
7~1工程岩体分级 工程岩体分级标准(GB50218-94) 主要考虑岩体坚硬程度岩体完整程度 岩石坚硬程度的定性划分 表72 名称 定性鉴定 代表性岩石 锤击声清脆有回弹,震手,难未风化一微风化的花岗岩、正长石、闪长岩辉绿岩、玄 坚硬岩击碎浸水后大多无吸水反应武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩硅质 R与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系 表 Re(MPa) >60 60~3 30~15 15~5 <5 坚硬程度 坚硬岩 较坚硬岩 较软岩 软岩 极软岩 粉砂岩、页岩等 软质岩 软岩 锤击声哑无回弹,有凹痕,易1强风化的坚硬岩;2弱风化~强风化的较坚硬岩; 击碎;浸水后手可掰开 3.弱风化的较软岩;4.未风化的泥岩等 极软岩 锤击声哑,无回弹,有较深凹1全风化的各种岩石;2各种半成岩 痕,手可捏碎;浸水后可捏成团
§7～1工程岩体分级 工程岩体分级标准（GB50218－94） 主要考虑 岩体坚硬程度 岩体完整程度 1、工程岩体质量的初步分级 1）岩石坚硬程度的确定 定性划分 表7.2 定量确定 指标－单轴饱和抗压强度（Rc） 岩石点荷载强度指数Is（50） → Rc＝22.82Is（50） 0.75 表7.3
S7~1工程岩体分级 工程岩体分级标准(GB50218-94) J与Kv对照表 表7.6 Jv(条/m3) 0.75 075-05050353085-05 0.75 0.75~0.55 0.55~0.35 0.35~0.15 <0.15 完整程度 完整 较完整 较破碎 破碎 极破碎 1.0~0.4结合差 裂腺块状或中厚层状结构 节理、裂隙、层面、小 较破碎 结合好 饑嵌碎裂结构 ≥3 0.4~0.2 断层 结合一般 中、薄层状结构 0.4~0.2结合差 裂隙块状结构 破碎≥3 各种类型结构面 ≤0.2 结合一般或差 碎裂状结构 极破碎 无序 结合很差 散体状结构
§7～1工程岩体分级 工程岩体分级标准（GB50218－94） 1、工程岩体质量的初步分级 2）岩体完整程度的确定 定性划分 表7.4 定量确定 指标－指岩体完整性指数Kv （岩体体积节理数Jv→Kv 表7.6）表7.7
7~17程岩体分级 岩体基本质量分级 表 基本质量级别 岩体基本质量的定性特征 岩体基本质量指标(BQ) 坚硬岩,岩体完整 >550 坚硬岩,岩体较完整; 550~451 较坚硬岩,岩体完整 坚硬岩,岩体较破碎; 较坚硬岩或软硬互层,岩体较完整; 450~351 较软岩,岩体完整 坚硬岩,岩体破碎 较坚硬岩,岩体较破碎~破碎; N 较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整~较破碎 350~ 软岩,岩体完整~较完整 较软岩,岩体破碎; V 软岩,岩体较破碎~破碎; ≤250 全部极软岩及全部极破碎岩
§7～1工程岩体分级 工程岩体分级标准（GB50218－94） 1、工程岩体质量的初步分级 3） 岩体基本质量分级 (综合)统一定量指标－岩体基本质量指标 （BQ）： BQ＝90＋3Rc＋250Kv 岩体质量按定性特征 定量特征 分级－表7.8