岩体风化槽在地质中的含义

岩体风化槽在地质中的含义

一、岩体风化的工程地质研究

（一）岩体风化分带概述

岩体风化分带问题，国内外不同部门和学者，都有不同的分带方法，一般划分4～6个带。从我国现行规范来看，《水利水电工程地质勘察规范》中划分5个带：全风化、强风化、中等风化（弱风化）、微风化、新鲜岩体；《工程岩体分级标准》划分5个带：全风化、强风化、弱风化、微风化、未风化；《岩土工程勘察规范》按岩石风化程度分类划分6类，即未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化、残积土。上述分带或分类标准基本是相同的。岩体风化分带（或分类）划分方法，长期是以现场观察、鉴定和经验判断的定性分析方法为主。20世纪70年代以来，由于测试技术的发展，国内外普遍采用了弹性波测试技术和点荷仪、回弹仪等现场简易测试技术，同时亦开展了室内与现场风化与新鲜岩体（石）的物理力学性质试验，因而提出了在定性基础上进行单指标定量分析方法。80年代以来，又采用了定性与多指标综合分析方法；多元统计分析方法和模糊数学方法进行岩体风化分带亦已得到广泛的关注和应用。应用较多的数学分析方法主要有聚类分析、判别分析、有序量的最优分割法等。

（二）岩体风化分带的定性分析方法——野外分带标准

1.风化类型的地质特征风化类型（或风化形式）,表征了不同风化带的风化程度的性状特征及产出条件，据此划出分出一般（常见）风化类型及特殊风化类型等两大类。

（1）一般风化类型：系指垂向上自地表至深部，按岩体风化类型及性状特征，分为碎屑状风化、碎块状风化、球状风化、裂隙状风化等4种。前3种类型常以不同的组合形式存在于全强风化带中。第4种类型存在于中等风化及微风化带中。现简述如下：①碎屑状风化：为均一的松散砂、砾状或砂状碎屑物，夹少量碎块状风化，呈散体结构，分布于全风化带中。

②碎块状风化：产于浅表及深部，主要沿岩脉、劈理及隙裂密集带、断裂交汇带加深风化，风化产物为半坚硬状的碎块夹风化碎屑物，块径10～20cm，分布于强风化带中。③疏松状或峰窝状风化：在浅表部位因矿物蚀变及溶滤作用，分别形成结构疏松或孔洞状的风化岩，仍保持岩石外貌，矿物具弱联结性，手捏或锤击即散。主要分布于变质岩区强风化带中。④球状风化：产于浅表部位，是一种极不均一的风化形式，风化产物为疏松、半疏松状碎屑物夹不规划的球（块）体，球块体多为中硬岩及坚硬岩，块径0.5～2m。该风化类型的形成，是由于岩体被多组节理裂隙切割成块状后，风化营力沿裂隙侵入，对周边加剧风化而成球状硬块。主要分布于三峡结晶岩区强风化带中。⑤裂隙状风化：系沿岩体中的节理裂隙产生不同程度的风化现象。表皮状风化分布于弱风化带下部及微风化带岩体中，沿裂面分布有极薄的（厚度小于1mm）风化晕或风化皮为铁质氧化薄膜。在弱风化带上部，沿裂隙风化呈疏松至半疏松状碎屑状，厚度几毫米至3cm不等。

（2）特殊风化类型①风化夹层或夹层状风化：沿层状岩体的层间挤压破碎带或软硬相间的软弱岩层有加深风化现象，称为风化夹层；而沿块状岩体中的断层及节理密集带或变质岩中的片理、板理等结构面形成加剧风化现象，称为夹层状风化。②深风化槽或风化囊：当岩体中存在规模较大、延展较深的断层碎碎带或断裂交汇带、不稳定矿物富集带、岩脉与断裂交叉带及地下水循环交替较强的局部裂隙发育带时，常能见到这种现象。这时风化的底部界线突然加深。三峡工程三斗坪坝址结晶岩断裂带中形成的深槽状风化，断裂带弱风化带的下限要比围岩平均低20m，最深处可达80m，长度数十米。

2.岩体风化分带的野外特征岩体风化分带的野外特征，涵盖以下内容：

（1）风化变色及矿物蚀变；

（2）岩石组织结构的变化；

（3）风化类型（或形式）及地质特征（风前述）。

（4）沿结构面的风化程度及充填物；

（5）围岩中地下水渗流状态；

（6）锤击声及开挖情况。GB50287-99《水利水电工程地质勘察规范》提出野外分类标准，见表5.3.1-1。陆兆溱主编《工程地质学》中，根据现行规范及我国三峡、二滩、漫湾等大型水电程的实践经验，综合表5.3.1-2。

表5.3.1-1 岩体风化分带表

风化分带主要地质特征风化岩纵波速与新鲜岩纵波速之比全风化·全部变色，光泽消失。·岩石的组织结构完全破坏，已崩解和分解成松散的土状或砂状，有很大的体积变化，但未搬运，仍残留有原始结构痕迹。·除石英颗粒外，其余矿物大部分风化蚀变为为次生矿物。·锤击有松软感，出现凹坑，矿物手可捏碎，用锹可以挖动。<0.4 强风化·大部分变色，只有局部岩块保持原有颜色。·岩石的组织结构大部分已破坏；小部分岩石已分解或崩解成土，大部分岩石呈不连续的骨架或心石，风化裂隙发育，有时含大量次生夹泥。·除石英外，长石、云母和铁镁矿物已风化蚀变。·锤击哑声，岩石大部分变酥，易碎，用镐橇可以挖动，坚硬部分需爆破。0.4～0.6 中等风化（或弱风化）·岩石表面或裂隙面大部分变色，但断口仍保持新鲜岩石色泽。·岩石原始组织结构清楚完整，但风化裂隙发育，裂隙壁风化剧烈。·沿裂隙铁镁矿物氧化锈蚀，长石变得浑浊、模糊不清，矿物蚀变厚度可达数厘米。·锤击哑声，开挖需用爆破。0.6～0.8 微风化·岩石表面或裂隙面有轻微褪色。·岩石组织结构无变化，

保持原始完整结构。·大部分裂隙闭合或为钙质薄膜充填，仅沿大裂隙有风化蚀变现象，厚度可达数毫米，或有锈膜浸染。·锤击发音清脆，开挖需用爆破。0.8～1 新鲜·保持新鲜色泽，仅大的裂隙面偶见褪色。·裂隙面紧密，完整或焊接状充填，仅个别裂隙面有锈膜浸染或轻微蚀变。·锤击发音清脆，开挖需用爆破。