(整理)工程地质岩石分类及鉴定
整理[物理]岩石、碎石土分类及其力学性质指标
(一) 岩土工程地质分类按照GB 50007—2002《建筑地基基础设计规范》,作为建筑地基的岩土, 可分为岩石、碎石、砂土、粉土、黏性土和人工填土等。
1.岩石的分类岩石应为颗粒间牢固联结, 呈整体或具有节理裂隙的岩体。
岩石的分类有地质分类和工程分类。
地质分类主要根据岩石的成因, 矿物成分、结构构造和风化程度, 可用地质名称加风化程度表达, 如强风化花岗岩、微风化砂岩等。
岩石按成因的类型, 可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩) 和变质岩三大类。
工程分类主要根据岩体的工程性状加以分类。
地质分类是一种基本分类, 工程分类是在岩石分类的基础上进行的。
(1)根据岩石的成因, 岩石可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩 (水成岩) 和变质岩三大类。
岩浆在向地表上升过程中, 由于热量散失逐渐经过分异等作用冷凝而成岩浆岩。
岩浆岩的分类见表Ⅰ-1。
表Ⅰ -1 岩浆岩的分类沉积岩是由岩石、矿物在内外力的作用下破碎成碎屑物质后,再经水流、风吹和冰川等的搬运、堆积在大陆低洼地带或海洋,再经胶结、压密等成岩作用而成的岩石。
沉积岩的分类见表Ⅰ-2。
表Ⅰ -2 沉积岩的分类变质岩是岩浆岩或沉积岩在高温、高压或其他因素作用下,经变质所形成的岩石。
变质岩的分类见表Ⅰ-3。
表Ⅰ -3 变质岩的分类(2)根据岩石的坚硬程度,岩石的分类见表Ⅰ-4。
表Ⅰ-4 岩石坚硬程度的划分(3)根据岩体完整程度的分类见表Ⅰ-5。
表Ⅰ -5 岩体完整程度划分注完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。
(4)根据岩体基本质量等级的分类见表Ⅰ-6。
表Ⅰ-6 岩体基本质量等级分类(5)根据风化程度,岩石的分类见表Ⅰ-7和表Ⅰ-8。
表Ⅰ -7 岩体风化带表Ⅰ-8 岩石按风化程度分类注 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.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。
岩土体工程地质划分
一、岩体工程地质类型及特征依据岩石成因,研究区岩体可划分为岩浆岩、沉积岩二大工程地质类型。
1.岩浆岩区内岩浆岩仅发育有侵入岩,包括变质侵入岩。
变质侵入岩也可划为变质岩类副变质岩,由于研究区内变质岩类型单一,面积小,只在侵入岩类中加以叙述其特征。
依据侵入岩工程地质结构特征、岩性组合、岩石强度,分为坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体和坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体。
(1)坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体:岩性组合为元古代二长花岗岩、正长花岗岩、黑云花岗闪长岩及中生代燕山期石英正长斑岩、角闪闪长玢岩岩脉。
岩石坚硬性脆,工程地质结构类型为块状结构。
岩石饱和单轴抗压强度大于60Mpa,抗风化能力强。
在裸露区风化残积土厚0—1m,隐伏区残积土厚1—3m,标贯击数14—30击,地基承载力标准值240—280kpa;全风化带厚0—2m,标贯击数40.9击,地基承载力标准值350—500kpa;强风化带厚0—4m,标贯击数60.2击,地基承载力标准值500—2000kpa。
该岩性综合体具低压缩性,是良好的天然地基。
(2)坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体:为晚太古代阜平期片麻状中粒黑云角闪英云闪长岩。
是经过区域变质作用的片状、片麻状变质侵入岩。
片理产状45°—65°。
岩石饱和单轴抗压强度30—60Mpa,属坚硬—较坚硬;工程地质结构类型为片状结构。
岩体全风化带厚0—5m,标贯击数35击。
地基承载力标准值300—400kpa;强风化带厚5—10m,标贯击数54击,地基承载力标准值400—1500kpa。
岩体塑性变形较大,具中低压缩性,边坡稳定性差,易引起风化、流失、边坡失稳等工程地质问题。
2.沉积岩沉积岩可划分为碳酸盐岩、碳酸盐岩夹碎屑岩、碎屑岩、碎屑岩夹碳酸盐岩四种工程地质岩组。
(1)碳酸盐岩岩组依据岩组工程地质结构特征,岩性组合,岩石强度分为坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体;坚硬—较坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体;坚硬中薄层状碳酸盐岩岩性综合体;坚硬—较坚硬薄层状碳酸盐岩岩性综合体。
岩石的综合知识
岩石的综合知识岩石的形成和分类岩石是多种天然固态矿物的集合体。
矿物是在地壳中受各种不同地质作用,所形成的具有一定化学组成和物理性质的单质或化合物,它具有一定的化学成分和结构特征。
目前,已发现的矿物有3300多种,绝大多数是固态无机物。
主要造岩矿物有30多种,各种造岩矿物具有不同的颜色和特性,建筑工程中常用岩石的主要造岩矿物见表8-1。
由单一矿物组成的岩石称为单矿岩,单矿岩的性质由其矿物成分及结构构造决定。
由两种以上矿物组成的岩石称为多矿岩,多矿岩的性质由其组成矿物的相对含量及结构构造决定。
例如,石灰岩主要是由方解石矿物组成的单矿岩;花岗岩是由长石、石英、云母等几种矿物组成的多矿岩。
自然界中大部分岩石是是多矿岩,只有少数岩石是单矿岩。
因此,岩石没有固定的化学成分和物理性质,同一种岩石,产地不同,其矿物组成和结构也有差异,因而其颜色、强度等性质也不相同。
天然岩石根据其形成的地质条件不同,可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。
一、岩浆岩(一)岩浆岩的形成及种类岩浆岩又称火成岩,它是地壳深处的熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表经冷凝而形成的岩石。
根据岩浆冷凝情况不同,岩浆岩又可分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。
1. 深成岩。
深成岩是地壳深处的岩浆,在受上部覆盖层压力的作用下经缓慢且较均匀地冷凝而形成的岩石。
其特点是矿物结晶完整,晶粒粗大,结构致密,呈块状构造;具有抗压强度高,吸水率小,表观密度大,抗冻性、耐磨性、耐水性良好等性质。
常见的深成岩有花岗岩、正长岩、闪长岩、橄榄岩。
2. 喷出岩。
喷出岩是岩浆喷出地表后,在压力骤减、迅速冷却的条件下形成的岩石。
其特点是大部分结晶不完全,多呈细小结晶(隐晶质)或玻璃质(解晶质)。
当喷出的岩浆形成较厚的喷出岩岩层时,其结构与性质与深成岩相似;当形成较薄的岩层时,由于冷却速度快,且岩浆中气压降低而膨胀,形成多孔结构的岩石,其性质近于火山岩。
常见的喷出岩有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。
岩土分类分级与鉴定描述汇总
目录第一章总则 (2)第二章一般规定 (2)第三章岩土的分类和分级 (3)第四章土的分类 (5)第五章特殊性岩土的分类 (8)第六章土的分级 (9)附表1 岩石按风化程度分类 ................................................ - 11 - 附表2 岩体的裂隙发育程度分级 ........................................ - 12 - 附表3 岩体按结构类型分类 ................................................ - 13 - 附表4 砂土的野外鉴别 ........................................................ - 12 - 附表5 粉土的野外鉴别 ........................................................ - 13 - 附表6 粘性土的野外鉴别 .................................................... - 13 - 附表7 有机土分类及野外鉴别 ............................................ - 14 - 附表8 碎石土密实度的野外鉴别 ........................................ - 14 - 附表9 粉土、砂土湿度的野外鉴别 ........... 错误!未定义书签。
附表10 粘性土状态的野外鉴别 .......................................... - 15 -附表11 粉土、粘性土的野外目力鉴别………………………- 15 -第一章总则第1条为了统一和规范岩土工程勘察的岩土定名,保证和提高分院岩土工程勘察质量,特制订本标准。
地质工程岩土分类及描述
1 地质勘察岩心鉴定和描述一.土的分类和定名(一)、土的分类——按颗粒粒径大小1.漂石(块石)漂石(浑圆、圆棱)或块石(尖棱、次尖棱)粒径(漂石(浑圆、圆棱)或块石(尖棱、次尖棱)粒径(mm mm mm))大d >800 800 中中400400<<d ≤800 800 小小200200<<d ≤400400;;2.卵石(碎石)卵石(浑圆、圆棱)或碎石(尖棱、次尖棱)粒径(卵石(浑圆、圆棱)或碎石(尖棱、次尖棱)粒径(mm mm mm))大6060<<d ≤200 200 中中4040<<d ≤60 60 小小2020<<d ≤4040;;3. 3. 圆砾(角砾)圆砾(角砾)圆砾(浑圆、圆棱)或角砾(尖棱、次尖棱)粒径(圆砾(浑圆、圆棱)或角砾(尖棱、次尖棱)粒径(mm mm mm))大1010<<d ≤20 20 中中5<d ≤10 10 小小2<d ≤5;4. 4. 砂粒砂粒砂粒粒径(粒径(mm mm mm))粗0.50.5<<d ≤2 2 中中0.250.25<<d ≤0.5 0.5 细细0.0750.075<<d ≤0.25 5. 5. 粉粒粉粒粒径(粒径(mm mm mm))0.0050.005<<d ≤0.075 6. 6. 黏土粒黏土粒粒径(粒径(mm mm mm))d <0.005(二)、土的定名——按《铁路工程岩土分类标准》(TB10077-2001TB10077-2001)执行)执行1.漂石(块石)土:粒径大于20cm 的颗粒超过总质量的50% 2.卵石(碎石)土:粒径大于2cm 的颗粒超过总质量的50% 3.圆砾(角砾)土:粒径大于2mm 的颗粒超过总质量的50% 4.砾砂土:粒径大于2mm 的颗粒占总质量的25-50%5.粗砂土:粒径大于0.5mm 的颗粒超过总质量的50% 6.中砂土:粒径大于0.25mm 的颗粒超过总质量的50% 7.细砂土:粒径大于0.075mm 的颗粒超过总质量的85% 8.粉砂土:粒径大于0.075mm 的颗粒超过总质量的50% 9.粉土:塑性指数等于或小于1010,且粒径大于,且粒径大于0.075mm 的颗粒的质量不超过全部质量的50% 1010.粉质黏土:粉粒小于黏粒,塑性指数.粉质黏土:粉粒小于黏粒,塑性指数10-171111.黏土:主要由黏粒组成,塑性指数大于.黏土:主要由黏粒组成,塑性指数大于17注:定名时应根据颗粒级配,由大到小,以最先符合者确定注:定名时应根据颗粒级配,由大到小,以最先符合者确定。
岩土工程勘察分级土石鉴定与分类
类别
亚类
硬度/MPa
代表性岩石
硬质岩石 软质岩石
极硬岩石 次硬岩石 次软岩石 软质岩石
> 60 30~60 5~30
<5
花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、玄武岩、石 灰岩、石英砂岩、石英岩、大理岩、硅质砾岩等
黏土岩、页岩、千枚岩、绿泥石片岩、云母 片岩等
注:强度指新鲜岩块的饱和单轴极限抗压强度。当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,可用点荷载强度换算, 换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB 50218)执行。
② 无特殊性岩土。 地基等级确定亦按照场地等级原则确定。
1.1.4 岩土工程勘察等级
地基岩土工程勘察等级的划分应符合表 1.2 规定。
表 1.2 岩土工程勘察等级划分表
勘察等级
工程重要性等级
确定勘察等级的条件 场地等级
地基等级
甲级
一级 二级
任意 一级 任意
任意 任意 一级
乙级
二级 三级
二级 三级 一级 二级
表 1.4 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 中等风化
强风化 全风化 残积土
结构基本未变,仅节理面有渲染或略有变色,有少量风 0.8~0.9
化痕迹
结构部分破坏,沿节理面有次生矿物、风化裂隙发育, 0.6~0.8
(1)符合下列条件之一者为一级地基(复杂地基): ① 岩土种类多、很不均匀、性质变化大(地下水对工程影响大),且需特殊处理。 ② 多年冻土,湿陷、膨胀、盐渍及污染严重的特殊性岩土,以及其他复杂情况需要专门
岩石分类标准
岩石分类标准
岩石是地球表面的主要构成物质,它们以不同的形态和结构存在于地球的各个
角落。
岩石的分类对于地质学研究和资源勘探具有重要意义。
根据岩石的成因、组成和结构特征,可以将岩石进行科学分类,以便更好地理解地球的演化历史和地质构造特征。
首先,岩石可以按照其成因进行分类。
根据岩石形成的过程,可以将岩石分为
火成岩、沉积岩和变质岩三大类。
火成岩是由地壳深部岩浆凝固形成的,包括花岗岩、玄武岩等;沉积岩是由岩屑、有机物等在地表沉积堆积而成的,包括砂岩、页岩等;变质岩是在高温高压条件下由原有岩石经历变质作用形成的,包括片麻岩、大理岩等。
其次,岩石也可以根据其成分进行分类。
根据岩石的主要矿物组成和化学成分,可以将岩石分为硅酸盐岩、非硅酸盐岩和碳酸盐岩三大类。
硅酸盐岩以含有硅酸盐矿物为主要成分,如石英岩、长石岩等;非硅酸盐岩以非硅酸盐矿物为主要成分,如膨润土岩、石膏岩等;碳酸盐岩以碳酸盐矿物为主要成分,如石灰岩、白云岩等。
最后,岩石还可以按照其结构特征进行分类。
根据岩石的内部结构、纹理和组
织特征,可以将岩石分为块状岩、层状岩和块状-层状岩三大类。
块状岩具有明显
的块状结构,如花岗岩、玄武岩等;层状岩具有明显的层状结构,如煤岩、页岩等;块状-层状岩则同时具有块状和层状结构,如片麻岩、千枚岩等。
综上所述,岩石的分类标准主要包括成因分类、成分分类和结构分类三个方面。
通过科学分类,可以更好地理解岩石的形成过程和特征,为地质学研究和资源勘探提供重要依据。
岩石分类标准的建立和完善对于地质学研究和资源勘探具有重要意义,也为人们更好地认识和利用地球资源提供了重要依据。
岩土工程地质分级及分类
例题
练习
7.2 土的工程分类
概述 任务是将用于工程建设目的的各种自然土,按其工程地质性质的差异划分为类或组。
普通分类
方法
专门分类
包括工程建设中常所遇到的各种土类,适用于各类工程建设, 适用性广,一般多用于分析、对比和综合研究各类土的形成 和变化规律,同时也是制订专门分类和高等学校进行教学的 基础。
专门分类
7.2 土的工程分类
缩限ws
塑限wp
液限wl
0
w
固态
半固态
可塑状态
流动状态
塑性指数
Ip wLwP
7.2 土的工程分类
一般规定
粒组划分
级配指标:不均匀系数(Cu)和曲率系数(Cc)
Cu
d 60 d 10
Cc
(d 30 ) 2 d10 d 60
小于某粒径的土颗粒质量累积百分数为10%时,相应的粒径称为有效粒径d10;与之类似可以得
7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
7.1 工程岩体分级
分级的目的 从工程的实际进行分级,并根据其特性,进行试验,得出相应的设计计算指标或参数,
以便使工程建设达到经济、合理、安全的目的。
分级的种类 根据用途的不同,岩体工程分级有通用的分级和专用的分级两种。
7.1 工程岩体分级
7.2 土的工程分类
沼泽沉积 分布在地下水、地表水排泄不畅的低洼地带,多以泥炭为主,且常出露于地表。下部分布有 淤泥层或底部与泥炭互层。
7.2 土的工程分类
软土的分布
我国东海、黄海、渤海、南海等沿海地区,例如滨海相沉积的天津塘沽、浙江温州、宁波等地, 以及溺谷相沉积的闽江口平原,河滩相沉积的长江中下游、珠江下游、淮河平原、松辽平原等地 区。内陆(山区)软土主要位于湖相沉积的洞庭湖、洪泽湖、太湖、鄱阳湖四周和古云梦泽地区边 缘地带,以及昆明的滇池地区,贵州六盘水地区的洪积扇等。
土壤及岩石(普氏)分类表
土壤及岩石(普氏)分类表岩体类别在编写原则中,关于岩土爆破工程的土壤及岩石分类仍按建设部《全国统一建筑工程基础定额》中的土壤及岩石(普氏)分类表执行。
在露天、地下、硐室、水下等石方爆破工程中,都有岩体分类问题。
在过去的爆破定额中,均采用前苏联的土壤及岩石分类表(普氏岩石强度系数)把土壤和岩石共划分为五级:Ⅰ-Ⅳ为土壤类;Ⅴ为松石(软石);Ⅵ-Ⅷ为次坚石;Ⅸ- X为普坚石;Ⅺ-ⅩⅥ为特坚石,每一级都有土壤岩石名称和物理力学性质指标。
在爆破工程的预算定额中过去均采用后四段,即松石、次坚石、普坚石和特坚石,而且已往已有较多的定额参考资料。
2003年颁布实施的国家标准《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2003规定采用的就是上述《土壤及岩石分类表》,1988年《全国统一城镇控制爆破工程、硐宝大爆破工程预算定额》也是采用此分类表。
因此,编制全国统一爆破工程消耗量定额也决定采用该分类表。
该表已为国内建筑工程与爆破界所公认,不仅可以确定工程所在岩石的开挖方法、判断岩石爆破的难易程度,而且可以作为计算承包工程单价、编制招投标的依据。
建国以来,我国科技工作者对岩石在分类分级进行过大量工作。
如东北工学院,科学院工程地质研究所等。
东北大学进行了岩石可爆性与稳定性的研究,提出了分级方法。
其中岩石的可爆性分级是以能量平衡为准则,根据标准条件下爆破漏中体积、大块率、小块率、平均合格率试验数据以及岩石波阻抗,计算出岩石可爆性指数,提出分级表。
共分为:易爆、中等可爆、难爆、很难爆、极端难爆五个等级。
虽经过冶金部组织通过技术鉴定,但未成为全国公认的分级表,未能推广纳入爆破定额。
但可供研究参考。
我国工程地质科学工作者(科学院地质所等)为了建立统一评价工程岩爆稳定性的分级标准,为岩土工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据,经过多年研究并制定颁布了我国工程岩体分级标准(GB50218-94)。
不仅可以确定爆破岩体的基本质量级别,还可用于判断岩体爆破的难易程度。
地质勘察岩心鉴定和描述及地质年代符号
地质勘察岩心鉴定和描述一.土的分类和定名(一)、土的分类——按颗粒粒径大小1.漂石(块石)漂石(浑圆、圆棱)或块石(尖棱、次尖棱)粒径(mm)大d>800 中400<d≤800 小200<d≤400;2.卵石(碎石)卵石(浑圆、圆棱)或碎石(尖棱、次尖棱)粒径(mm)大60<d≤200 中40<d≤60 小20<d≤40;3. 圆砾(角砾)圆砾(浑圆、圆棱)或角砾(尖棱、次尖棱)粒径(mm)大10<d≤20 中5<d≤10 小2<d≤5;4. 砂粒砂粒粒径(mm)粗0.5<d≤2 中0.25<d≤0.5 细0.075<d≤0.255. 粉粒粒径(mm)0.005<d≤0.0756. 黏土粒粒径(mm)d<0.005(二)、土的定名——按《铁路工程岩土分类标准》(TB10077-2001)执行1.漂石(块石)土:粒径大于20cm的颗粒超过总质量的50%2.卵石(碎石)土:粒径大于2cm的颗粒超过总质量的50%3.圆砾(角砾)土:粒径大于2mm的颗粒超过总质量的50%4.砾砂土:粒径大于2mm的颗粒占总质量的25-50%5.粗砂土:粒径大于0.5mm的颗粒超过总质量的50%6.中砂土:粒径大于0.25mm的颗粒超过总质量的50%7.细砂土:粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量的85%8.粉砂土:粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量的50%9.粉土:塑性指数等于或小于10,且粒径大于0.075mm的颗粒的质量不超过全部质量的50% 10.粉质黏土:粉粒小于黏粒,塑性指数10-1711.黏土:主要由黏粒组成,塑性指数大于17注:定名时应根据颗粒级配,由大到小,以最先符合者确定。
(三)、黏性土的分类及野外鉴别1.黏土:极细的均匀土块,搓捻无砂感,黏塑滑腻,易搓成细于0.5mm的长条2.粉质黏土:无均质感,搓捻时有砂感,塑性,弱黏结,能搓成比黏土较粗的短土条3.粉土:有干面似的感觉,砂粒少,粉粒多,潮湿时呈流体状,不能搓成土条、土球(四)、土的潮湿程度的划分——含漂(块)石土、卵(碎)石土、圆砾(角砾)土、砂土,分为稍湿、潮湿及饱和稍湿—呈松散状,手摸时感到潮,饱和度Sr 50%潮湿—手捏时手上有湿印,Sr=50-80%饱和—空隙中的水可自由流出(地下水位以下),Sr>80%3、粉土潮湿程度的划分稍湿—天然含水率w<20%潮湿—天然含水率w=20-30%饱和—天然含水率w>30%4、土的潮湿程度在钻孔中的表达方法黏性土砂性土、粉土、碎石类土坚硬稍湿硬塑、软塑潮湿流塑饱和(1)碎石类土及砂类土分为密实、中密、稍密、松散四类1.密实—钻进困难,给进震动厉害,孔内响动大,孔壁稳定,不易坍垮。
工程地质学复习资料整理
工程地质学第二章岩石成因类型及其工程地质特征1.岩石按成因可分为:岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
2.存在地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自热元素和化合物,称为矿物。
其中构成岩石的矿物,称为造岩石矿物。
如常见的石英、正长石、方解石等。
3.矿物的物理性质有颜色(自色、他色、假色)、光泽(造岩矿物绝大部分属于非金属光泽)、硬度(矿物的硬度的确定,是根据两种矿物对刻时互相是否刻伤的情况而定。
)、解理和断口。
4.当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时,迫使岩浆停留下,冷凝成岩浆岩。
5.依冷凝成岩浆岩的地质环境的不同,将岩浆岩分三类:深成岩、浅成岩、喷出岩。
6.岩浆岩的产状有:岩基、岩株、岩盘、岩床、岩脉。
7.岩浆岩的结构,是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况。
8.岩浆岩的结构分为:全晶质结构(粗粒结构、中粒结构、细粒结构、微粒结构)、半晶质结构、非晶质结构。
9.岩浆岩的构造,是指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况。
常见构造主要有:块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造。
12.沉积岩主要由碎屑物质、粘土矿物、化学沉积矿物、有机质及生物残骸组成。
13.在沉积岩的组成物质中,粘土矿物、方解石、白云石、有机质等,是沉积岩所特有的,是物质组成上区别于岩浆岩的一个重要特征。
14.沉积岩分类:碎屑岩类、粘土岩类、化学及生物化学岩类。
15.沉积岩的结构:碎屑结构、泥质结构、结晶结构、生物结构。
16.沉积岩最主要的构造是层理构造。
17.沉积岩的层理构造、层面特征和含有化石,是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。
18.常见沉积岩:19.变质岩是由原来的岩石在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响,在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新岩石。
20.变质岩变质作用的因素:高温、高压、新的化学成分的加入。
21.变质岩特有的矿物(石滑绿蛇)22.变质岩的结构(变晶变余)23.变质岩的构造,主要的是片理构造和块状构造。
岩石级别分类-知识归纳整理
知识归纳整理岩石级别 坚固程度代表性岩石Ⅰ 最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种非常坚固的岩石。
(f=20)Ⅱ 很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩,较坚固的石英岩,最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15)Ⅲ坚固致密的花岗岩,很坚固的砂岩和石灰岩,石英矿脉,坚固的砾岩,很坚固的铁矿石.(f=10)Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿,不坚固的花岗岩。
(f=8)Ⅳ比较坚固普通的砂岩、铁矿石(f=6)Ⅳa 比较坚固砂质页岩,页岩质砂岩。
(f=5)Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩,不坚固的砂岩和石灰岩,软砾石。
(f=4)Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩,致密的泥灰岩.(f=3)Ⅵ比较软软弱页岩,很软的石灰岩,白垩,盐岩,石膏,无烟煤,破碎的砂岩和石质土壤.(f=2)求知若饥,虚心若愚。
Ⅵa 比较软碎石质土壤,破碎的页岩,粘结成块的砾石、碎石,坚固的煤,硬化的粘土。
(f=1.5)Ⅶ软软致密粘土,较软的烟煤,坚固的冲击土层,粘土质土壤。
(f=1)Ⅶa 软软砂质粘土、砾石,黄土。
(f=0.8)Ⅷ土状腐殖土,泥煤,软砂质土壤,湿砂。
(f=0.6)Ⅸ松散状砂,山砾堆积,细砾石,松土,开采下来的煤(f=0.5)Ⅹ流沙状流沙,沼泽土壤,含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3)A表示矿岩的坚固性的量化指标.人们在长期的实践中认识到,有些岩石不容易破坏,有一些则难于破碎。
难于破碎的岩石普通也难于凿岩,难于爆破,则它们的硬度也比较大,概括的说算是比较坚固。
所以,人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。
坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数,也叫普氏硬度系数f值)。
坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2)式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。
通常用千里之行,始于足下。
如:①极坚固岩石f=15~20(坚固的花岗岩,石灰岩,石英岩等)②坚硬岩石f=8~10(如不坚固的花岗岩,坚固的砂岩等)③中等坚固岩石f=4~6(如普通砂岩,铁矿等)④不坚固岩石f=0.8~3(如黄土、仅为0.3)矿岩的坚固性也是一种反抗外力的性质,但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。
工程地质学——矿物和岩石-知识归纳整理
第一章 矿物和岩石第一节 主要造岩矿物一、定义:在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的天然均质体,叫矿物。
二、物理性质:(一)(一)晶体形态:⎩⎨⎧质点为有序罗列)晶体矿物(组成矿物的火山玻璃、胶体蛋白的质点为无序罗列):非晶体矿物(组成矿物⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧、钟乳状状、粒状、块状、土状几何体:纤维状、鳞片立方体、菱面体片状、板状针状、柱状单体(二)光学性质:⎪⎩⎪⎨⎧应后的颜色假色:矿物表面氧化反离子的颜色。
它色:矿物中混入色素的混合色。
长的光波后,其余光波自色:矿物吸收某一波、颜色12、条痕:矿物粉末的颜色。
⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧、土状光泽几何体光泽:丝绢光泽断口光泽:油脂光泽珍珠光泽晶面光泽:玻璃光泽、单体光泽:光的能力:、光泽:矿物表面反射3 ⎪⎩⎪⎨⎧不透明半透明透明的程度:、透明度:矿物透射光4(三)力学性质1、硬度:反抗外力刻划的能力(在晶面上)摩氏硬度:滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石 1 2 3 4 5 6 7 8 9 102、解理:外力敲击下,沿结晶薄弱面平行裂开的性能。
知识归纳整理⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧︒︒︒︒见平整光滑处无解理:解理面肉眼难光滑较小,断口发育中等解理:解理面平整分光滑彻底解理:解理面大部全光滑挤彻底解理:解理面完解理程度:,辉石:,角闪石:解理交角:解理组数938756124⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧平整状参差状锯齿状贝壳状沿任意方向的裂开:、断口:外力敲击下,3⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧白云石:遇镁试剂变蓝气泡方解石:遇稀盐酸剧烈化学反应:磁性可塑性滑感挠性弹性(四)其它特殊性质:三、常见矿物的简易鉴定1、浅色矿物:石英 正长石 斜长石 方解石 白云石 白云母 石膏 滑石 硬度大 硬度中等 硬度小半透明 肉红色 灰白色 菱面体 弯曲菱面体 薄片状 丝绢光泽 有滑感 断口油脂光泽 两组解理 遇HCL 起泡 遇镁试剂变兰 珍珠光泽无解理 白色弹性2、暗色矿物:橄榄石 辉石 角闪石 黑云母 绿泥石 硬度大 硬度小颗粒状 短柱状 长柱状 薄片状 薄片状半透明 解理交角近90º 解理交角124 º 弹性 挠性橄榄绿色 多为黑色 黑绿色 黑色 墨绿色珍珠光泽求知若饥,虚心若愚。
第六章 岩体的工程地质性质及其分类
由以上试验结果可知:
(1)岩体的变形模量比岩块的小,而且受结构面发育 程度及风化程度等因素影响十分明显。
(2)不同地质条件下的同一类型的岩体,其变形模量 相差较大。
(3)试验方法不同、压力大小不同,得到的岩体变形 模量不同。 岩体与岩块比:弹性摸量E小,峰值强度低,残余强度低, 各向异性显著,相同荷载下的变形大。
岩体的变形是岩块变形和结构变形的总和。结构变形通 常包括结构面闭合、充填物的压密及结构体转动和滑动等变 形。
岩体变形=岩块变形+结构面闭合+充填物压缩+其他变形 在一般情况下,岩体的结构变形起着控制作用。 一、岩体变形试验及其变形参数确定
岩体的变形试验包括静力法和动力法两大类:
1. 基本方法 (1)静力法
β
据单结构面理论,岩体中存在一组结构面时,岩体的 极限强度与结构面倾角β间的关系为:
由上式可知:当围压σ3不变时,岩体强度(σ1-σ3) 随结构面倾角β变化而变化。
四 连续性 结构面的连续性反映结构面的贯通程度。 1、线连续性系数:指沿结构面延伸方向,结构面各段长度 之和(Σa)与测线长度的比值。如下图所示,可按下式计算。
(1)抗剪断强度 ——是指在任一法向应力下,岩体沿新鲜岩石剪 切破坏时能抵抗的最大剪应力。 (2)抗剪强度 ——是指在任一法向应力下,岩体沿已有破裂面 剪切破坏时的最大应力。 (3)抗切强度 ——是指剪切面上的法向应力为零时的抗剪断强 度。
五 密度 结构面的密度反映结构面发育的密集程度。 1、线密度(Kd) 指结构面法线方向单位测线长度上交切结 构面的条数(条/m)。 2、间距(d) 指同一组结构面法线方向上两相邻结构面的 平均距离。
Kd与d互为倒数关系
结构面间距分级表
岩石工程地质与分类
象时,应用岩体基本质量指标修正值([BQ]),按表7.8对岩体质量进 行详细定级。岩体基本质量指标修正
值的计算式如下: [BQ]=BQ—100(K1+k2+k3)
式中 K1——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 K3——初始应力状态影响修正系数。
7 . 2 . 1 概述
7 . 2 土的工程分类 7 . 2 . 1概述
以松散土为对象,以服务于工程建筑为目的的分类称为土的 工程分类(也称土质分类)。土的工程分类的任务是将用于工程建 设目的的各种自然土,按其工程地质性质的差异划分为类或组。 土质分类在土质学、土力学中一向是一个重要的基础理论课题, 就土质分类的系统而言,应属于普通分类。松散土具有区别于岩 石的独特性质,在工程实践中遇到的问题也多,研究历史悠久。
水对岩石的影响主要还是表现在对其强度的削弱方面,这种 削弱的程度深受岩石成因的影响。一般来说,水对火成岩类和大 部分的变质岩类以及少部分的沉积岩类的影响要/J、些;而对部 分变质岩、少数火成岩和大多数的沉积岩类的影响较大,尤其对 那些泥质岩类的影响则甚为显著。水对一些特殊岩类,如石膏、 岩盐等的影响,则需作专门的研究。
7.1.2 影响岩体工程性质的主要因素
没有统一的方法和标准,目前多沿用室内单轴抗压强度指标来反 映。
7.1.2.2 岩体的完整性 一般来说,岩体工程性质的好坏基本上不取决于或很少取决
工程地质学-第一章 矿物与岩石
5. 解理:矿物晶体在外力打击下,能沿一定方向裂开的 性质。
6. 断口:矿物在受外力打击出现的不规则裂面。 7. 硬度:矿物抵抗机械作用(如刻画、压入、研磨)的 能力,用摩氏硬度表示,分为十级。 表示十级硬度的十重矿物:
滑石方,萤磷长,石英黄玉刚玉刚
第二节 火成岩
岩浆侵入地壳内部所形成的岩石称为侵入岩(深成岩或浅 成岩);岩浆喷出地表后冷凝或堆积而成的岩石称为喷出岩。 岩浆是高温高压并富 含气体的熔融体。
第四节 变质岩
一、变质作用类型 变质岩是地壳中原来的岩石经变质作用而形成的岩石。
根据变质因素和变质方式的不同,可以分为: 1.接触变质作用
发生在侵入体与围岩的接触带内的一种变质作用。 热接触变质作用:变质过程中侵入体与围岩间无化学成分的 相互交代 接触交代变质作用:变质过程中侵入体与围岩间有化学成分 的相互交代
2. 颜色:矿物在自然光下呈现的颜色,分自色、他色。 自色:矿物本身固有的颜色 他色:矿物中被杂质的颜色所混杂,呈现其他颜色。 3. 条痕:矿物在白色无釉磁板上摩擦留下的粉末的颜色 4. 光泽:矿物表面对可见光的反射能力。依据强弱可分 为:金属光泽、半金属光泽、非金属光泽。 造岩矿物一般呈非金属光泽:玻璃光泽、油脂光泽、珍 珠光泽、丝绢光泽。
2.动力变质作用 又称碎裂变质作用,是在构造运动产生的强应力作用下,使 原岩及其组成矿物发生变形、机械破碎及轻微的重结晶现象 的一种变质作用。
3.区域变质作用 由于区域性的地壳活动,在大范围内发生的变质作用,称 为区域变质作用。在区域变质作用过程中,温度、压力和溶 液等物理化学因素的变化都比较复杂,实际上是各种变质 因素综合影响的结果。
1 力学强度高 2 抗风化能力差 3 岩石的结构和构造对工程地质及水文地质性质影响大
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工程地质岩石分类及鉴定中国•宜昌2016年5月4日目录1.工民建工程 (3)2.公路工程 (5)3.港口工程 (10)4.铁路工程 (13)5.工程岩体分级标准 (18)1 工民建工程1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注:1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,科用点荷载试验强度换算,换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218)执行;2 当岩体完整程度极为破碎时,可不进行坚硬程度分类。
1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)1.5、岩石按风化程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001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K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;3 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。
4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。
1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注:软化系数(K R)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。
1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—20012 公路工程2.1、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)注:岩石饱和单轴抗压强度试验要点,见本规范附录B。
2.2、岩体完整程度划分《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
2.3、岩体节理发育程度分类《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)2.4、岩石按软化系数分类《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)注:软化系数(K R)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。
2.5、岩石坚硬程度的定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)2.6、岩石的风化程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)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K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;3 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。
4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。
2.7、岩石完整程度定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。
2.8、岩石地基承载力基本容许值[f] 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)2.9、岩石坚硬程度的定性划分 《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004) 2.10、Rc 与岩石坚硬程度定性划分的关系 《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004) 2.11、岩石完整程度定性分级 《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。
2.12、岩体完整程度按岩体完整性系数(Kv)划分《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)注:岩体完整性指标Kv应采用实测值,当无条件取得实测值时,也可用岩体体积节理数Jv确定对应的Kv值。
K v=(Vpm/Vpr)2Vpm—岩体弹性纵波速度(Km/s);Vpr—岩石弹性纵波速度(Km/s)。
2.13、公路隧道围岩分级《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)注:1 本表不适应于特殊条件的围岩分级,如膨胀性围岩、多年冻土等。
2 围岩基本质量指标(BQ):BQ=90+3Rc+250KvRc—岩石单轴饱和抗压强度(MPa);Kv—岩体完整性系数。
①当Rc>90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。
②当Kv>0.04Rc+0.4时,应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值。
3 围岩基本质量指标修正值[BQ]:[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)K1—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;K3—初始应力状态影响修正系数。
2.14、地下水影响修正系数K1《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)2.15、主要软弱结构面产状影响修正系数K2《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)2.16、初始应力状态影响修正系数K3《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)2.17、高初始应力地区围岩在开挖过程中出现的主要现象《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)注:σmax为垂直洞轴线方向的最大初始应力。
2.18、各级围岩的物理力学指标标准值《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)注:①本表数值不包括黄土地层。
②选用计算摩擦角时,不再计内摩擦角和粘聚力。
2.19、岩体结构面抗剪断峰值强度《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)2.20、隧道各级围岩自稳能力判断《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)注:①小塌方:塌方高度<3m,或塌方体积<30m3。
②中塌方:塌方高度3~6m,或塌方体积30~100m3。
③大塌方:塌方高度>6m,或塌方体积>100m3。
3 港口工程3.1、岩石按强度分类《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)注:强度指新鲜岩块的单轴饱和极限抗压强度。
3.2、硬质岩石岩体按风化程度划分《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)3.3、软质岩石岩体按风化程度划分《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)3.4、岩石按在水中软化系数分类《港口工程地基规范》(JTJ250——98)注:软化系数(K R)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。
3.5、岩石按质量指标RQD分类《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)注:RQD指用N型(75mm)双层单动金刚石钻头钻进,获取的≥10cm的不破碎岩芯长度的岩芯采取率,以百分数表示。
3.6、岩层厚度分类《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)3.7、风化岩容许承载力(KPa)《港口工程地质勘察规范》(JTJ240——97)] 《港口工程地基规范》(JTJ250——98)3.8、岩石承载力设计值[f'值应进行专门研究;②微风化硬质岩石的承载力设计值如选用大于4000Kpa时应进行专门研究;③全风化软质岩石的承载力设计值应按土考虑。
4 铁路工程4.1、铁路岩石按强度分类《铁路工程地质手册》(2002年版)4.2、铁路岩体完整性定性划分《铁路工程地质手册》(2002年版)注:岩体完整性系数为岩体声波波速与岩石声波波速之平方比。
4.3、岩体各风化带的工程地质特征《铁路工程地质手册》(2002年版)4.4、岩体风化程度分带《铁路工程地质手册》(2002年版)注:K R为风化岩石抗压强度;R f为未风化岩石抗压强度;Vpt为风化岩体纵波波速;Vps为未风化岩体纵波波速;4.5、铁路隧道围岩强度分类与地质情况《铁路工程地质手册》(2002年版)注:①准围岩强度即岩体的强度;②岩质见岩质分类;③本表资料取自日本《隧道围岩分类》,仅供参考。
4.6、铁路隧道围岩分类《铁路工程地质手册》(2002年版)4.7、岩质分类《铁路工程地质手册》(2002年版)4.8、岩石的物理力学性质指标经验值《铁路工程地质手册》(2002年版)5 《工程岩体分级标准》(GB50218——94)5.1、岩石坚硬程度的定性划分5.2、岩石风化程度划分5.3、岩体完整程度的定性划分注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。
5.4、结构面结合程度的划分5.6、岩石坚硬程度按岩石单轴饱和抗压强度(Rc)划分注:Rc采用实测值,当无条件取得实测值时,也可才应实测的岩石点荷载强度指数(I s(50))的换算值,按下式换算:R c=22.82 I s(50)0.75。
5.7、岩体完整程度按岩体完整性指数(Kv)划分注:岩体完整性指数Kv应采用实测值,当无条件取得实测值时,也可用岩体体积节理数Jv确定对应的Kv值。
K v=(Vpm/Vpr)2Vpm—岩体弹性纵波速度(Km/s);Vpr—岩石弹性纵波速度(Km/s)。
5.8、岩体基本质量分级注:岩体基本质量指标B Q=90+3Rc+250KvRc—岩石单轴饱和抗压强度Rc(Mpa);Kv—岩体完整性指数。
①当Rc>90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。
②当Kv>0.04Rc+0.4时,应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值。
5.9、各级岩体基岩承载力基本值(f o)注:考虑基岩形态影响时,基岩承载力基本值(fk)按下式计算:fk=ηf o η—基岩形态影响折减系数。
5.10、基岩形态影响折减系数η注:基岩内结构面倾向与基岩面坡向大致相同为顺坡型;相反为反坡型。
5.10、岩体物理力学参数5.11、岩体结构面抗剪断峰值强度5.12、地下工程岩体自稳能力。