07_岩土工程地质分级与分类知识课件知识讲稿

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1、Click to edit Master title styleClick to edit Master subtitle stylewyxv第7章 岩土工程地质分级与分类工程地质主要内容1. 工程岩体分级2. 土的工程分类工程地质 第7章 岩土分级分类7.1 工程岩体分级一、分级的目的n 岩体 rock mass 地质时代相同或不同的岩石和经成岩作用、构造运动以及风化、地下水等次生作用而产生于岩石中的结构面组合而成的整体。结构面：岩体中各种具有一定方向，延展较大，厚度较小的二维地质界面均称为结构面。软弱结构面：工程上把力学强度明显低于围岩的结构面称为软弱结构面。工程地质 第7章 岩土分级分类

2、7.1 工程岩体分级一、分级的目的n 岩体 rock mass 根据上述特征，岩体是地质体的一部分，并且是由处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征岩石所组成的集合体，也可以看成是由结构面所包围的结构体和结构面共同组成的。 岩体强度远远低于岩石强度；岩体变形远远大于岩石本身；岩体的渗透性远远大于岩石的渗透性。 工程地质 第7章 岩土分级分类（1）通过分类，概括地反映各类工程岩体的质量好坏，预测可能出现的岩体力学问题。为工程设计、支护衬砌、建筑物选型和施工方法选择等提供参数和依据。（2）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据。（3）便于施工方法的总结,交流,推广，为便于行业内

3、技术改革和管理。一、分级的目的目的：评价工程岩体的稳定性 工程地质 第7章 岩土分级分类 岩石分级方法早在1774年欧洲人罗曼就提出来了。他首先对石灰岩作了系统分类。以后，18世纪末俄国人维尔涅尔(Bepuep)又将岩石定性地分成五类：松软岩、软岩、裂隙破碎岩、次坚硬岩和坚硬岩。而真正把岩石分级同工程联系起来还是从19世纪后期才开始。20世纪50年代以后，岩体分级促进了工程建设的发展，越来越受到重视，从而加快了发展的步伐，取得了重大进展。据统计，迄今各种各样的岩体分级方法已有百余种之多。如何正确认识和选取合理的分级方法，是人们普遍关注的问题。一、分级的目的工程地质 第7章 岩土分级分类 任何一

4、种岩体分级方法都是为一定的目的服务的，因此它必然存在一定的局限性，而且由于岩体客观存在的复杂性，同样一种岩体分级方法，在某一场合适用，在另外一个场合又未必适用，因为这些方法都是针对某种类型岩石工程或专门需要而制定的。例如用于锚杆支护的围岩分级；地铁岩层分级；坝基岩体分级以及工程地质的岩石分级等等。一、分级的目的按用途：通用分级专用分级工程地质 第7章 岩土分级分类二、影响岩体工程性质的主要因素n 岩石质量 岩石的强度和变形室内单轴抗压强度指标。 单轴抗压：岩石单向受压时抵抗破坏的能力。n 岩体完整性 各种结构面的影响结构面的调查统计、试验。n水的影响 水对岩石的软化；渗流的影响。 软化系数：岩

5、石浸水饱和前后的单轴干、湿抗压强度之比。n风化程度 分化的分级分类工程地质 第7章 岩土分级分类20世纪70年代至今，多种分级方案，反映岩体的结构特征、所处的环境特征、力学特征。P9697表7.1 影响较大的：RMR、RSR、Q、Z系统等 我国工程岩体分级标准-强制性标准(1994) 三、工程岩体分级的代表性方案工程地质 第7章 岩土分级分类三、工程岩体分级的代表性方案工程地质 第7章 岩土分级分类三、工程岩体分级的代表性方案岩芯采取率（core extraction）:钻孔中取得的岩芯长度与钻探进尺的比值，用百分数表示。岩石质量指标RQD（rock quality designation）:

6、 用直径为75mm的金刚钻头，双层岩芯管在岩石中钻进，连续取芯。长度大于10cm的岩芯总长度与钻进总进尺的比值，以百分数表示。工程地质 第7章 岩土分级分类三、工程岩体分级的代表性方案岩石质量指标RQD（rock quality designation）:工程地质 第7章 岩土分级分类三、工程岩体分级的代表性方案岩土工程勘察规范(GB500212001) 根据岩石质量指标RQD分类： RQD分类类别RQD（）岩石质量1234590100759050752550 90Kv +30时，应以Rc = 90Kv +30计算；II. 当Kv 0.04 Rc+0.4时，应以Kv =0.04 Rc+0.4计

7、算。工程地质 第7章 岩土分级分类四、工程岩体分级标准初步分级（3）岩体基本质量分级的确定 如果定性描述与定量分级不一致，相差一级以定量分级结果为准，若相差一级以上，需重新进行。工程地质 第7章 岩土分级分类四、工程岩体分级标准详细分级 岩体基本质量分级是各类岩体工程分级以及选择工程参数的基础。在工程可行性研究或初步设计阶段，可作为工程岩体的初步分级。 工程岩体除与岩体基本质量好坏有关外，还受初始应力、地下水、工程尺寸以及施工方法等因素的影响。按国标，应结合工程特性修正岩体基本质量指标。工程地质 第7章 岩土分级分类7.2 土的工程分类n土是由固、液、气三相组成的松散沉积物。n土是岩石经过风化

8、、剥蚀、搬运、沉积形成的堆积体， 不同成因的土的工程性质不同。工程地质 第7章 岩土分级分类7.2 土的工程分类工程地质 第7章 岩土分级分类一、土的工程分类概述n n土的工程分类的目的土的工程分类的目的n n土的工程分类的原则土的工程分类的原则n n土的工程分类体系土的工程分类体系工程地质 第7章 岩土分级分类一、土的工程分类概述 根据土类，可以大致判断土的基本工程性质，并可结合其他因素评价地基的承载力、抗渗流与抗冲刷稳定性，在振动作用下的可液化性以及作为建筑材料的适宜性等 根据土类，可以合理确定不同土的研究内容与方法 当土的性质不能满足工程要求时，也需根据土类（结合工程特点）确定相应的改良

9、与处理方法。n土的工程分类的目的工程地质 第7章 岩土分级分类一、土的工程分类概述 以成因、地质年代为基础的原则 因为土是自然历史的产物，土的性质受土的成因（包括形成环境）与形成年代控制。 是工程特性差异的原则 土的分类体系采用的指标要在一定程度上反映不同类工程用土得不同特性，即同类土的工程性质最大程度相似，异类土的工程性质显著差异。 是简明的原则 土的分类体系采用的指标，既要能综合反映土的主要工程性质，又要其测定方法简单，且使用方便。n土的分类原则工程地质 第7章 岩土分级分类一、土的工程分类概述 普通分类 对粗粒土按粒度成分来分类；对细粒土按土的Atterberg界限来分类 土的成因分类

10、专门分类 以某一种特定的建筑工程为对象，按某一个或几个单项指标所提出的分类。n土的分类体系国家标准土的分类标准（GBJ145-90）行业标准建筑地基基础设计规范 （GB 500072002) 岩土工程勘察规范 (GB 500212001) 工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90）1. 工程用土的类别应根据下列土的指标确定: 一土颗粒组成及其特征；二土的塑性指标：液限wL塑限wP和塑性指数IP；三土中有机质存在情况2. 土的粒组划分标准：土颗粒粒径范围u 一般规定工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90）3

11、. 土颗粒组成特征应根据土的级配指标的不均匀系数Cu和曲率系Cc数确定并应符合下列规定工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90）4. 细粒土应根据塑性图分类塑性图的横坐标为土的液限纵坐标为塑性指数工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90）u 一般土的分类巨粒土含巨粒的土粗粒土细粒土一般土按其不同粒组的相对含量可划分工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90） 巨粒土和含巨粒的土、粗粒土按粒组级配所含细粒的塑性高低可划分为16种土类（表7-14，7-15，7-16）；

12、 细粒土（试样中细粒组质量多于或等于总质量的的土称细粒土）按塑性图所含粗粒类别以及有机质多寡可划分为16种土类。（表7-17）u 一般土的分类工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90）表示土类的代号按下列规定构成：a) 一个代号即表示土的名称b) 由两个基本代号构成时第一个基本代号表示土的主成分，第二个基本代号表示副成分或土的级配或土的液限。c) 由三个基本代号构成时第一个基本代号表示土的主成分，第二个基本代号表示液限，第三个基本代号表示土中微含的成分。u 一般土的分类CHG含砾高液限粘土工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的

13、分类标准（GBJ-90）u 地基土的分类碎石土砂土粉土粘性土人工填土建筑地基基础设计规范 (GB50007 2002) 工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90）（1）碎石土是典型的粗粒土，如果土中粒径大于 2mm 的含量高于整个土体的重量的 50 ，该土就属于碎石土。按粒粗和颗粒形状，碎石土又可以进一步细分，见下表。 u 地基土的分类工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90）（2）砂土即细中粒土，无塑性，由细小岩石及矿物碎片组成。砂粒直径变化在 0.75- 2mm 之间，且粒径大于 0.075mm 的土粒

14、含量超过 50 。按粒组含量，砂土又可以进一步分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂五类，如下表所示。 u 地基土的分类工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90）（3）粒径大于0.075mm的颗粒不超过全重50，且塑性指数小于或等于10的土。根据颗粒级配（粘粒含量）按下表分为砂质粉土和粘质粉土。 u 地基土的分类工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90）（4）粘性土：塑性指数大于10的土。根据塑性指数按下表分为粉质粘土和粘土。 u 地基土的分类 老粘土；一般粘性土；新近沉积粘性土老粘土；一般粘性土；新近沉积粘性土

15、工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90）（4）粘性土：塑性指数大于10的土。u 地基土的分类老粘土老粘土一般粘性土一般粘性土新近沉积粘性土新近沉积粘性土Q3及其以前沉积的粘性土；具较高强度和较低压缩性。长江中下游下蜀粘土。Q4沉积的粘性土；分布面积广，工程性质变化大。文化期以来沉积的粘性土；强度低。河漫滩及山前冲洪积扇的表面。表表7.207.20工程地质 第7章 岩土分级分类二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（GBJ-90）（5）人工填土即人为作用形成的土。常见的人工填土有素填土、压实填土、杂填土和冲填土。素填土可含各种土。杂填土是各种垃圾混

16、杂形成的人工土，这些垃圾可能是工业废料，也可能是城市垃圾物。冲填土是水力作用形成的，如河堤和江堤挖沙、挖淤形成的土。 u 地基土的分类工程地质 第7章 岩土分级分类三、我国主要特殊土的基本特性 特殊土是指某些具有特殊物质成分和结构、工程性质也较特殊的土。是在一定的条件下形成的，其分布有明显的区域性特征。工程地质 第7章 岩土分级分类三、我国主要特殊土的基本特性 在我国，具有一定分布区域和特殊工程意义的特殊土包括：n沿海及内陆地区各种成因的软土：n主要分布于西北、华北等干旱、半干旱气候区的黄土；n西南亚热带湿热气候区的红粘土；n主要分布于南方和中南地区的膨胀土；n高纬度、高海拔地区的多年冻土及盐渍土、人工填土和污染土等。工程地质 第7章 岩土分级分类（一）黄土 黄土是在干旱、半干旱气候条件下形成的第四纪的一种松散的特殊土。工程地质 第7章 岩土分级分类（一）黄土n黄土的分布黄土在世界上的分布面积达1300万km2，我国的黄土面积是世界上最大的，达64万km2，比法国和瑞士的面积总和还要大。黄土最厚处约410m左右。在我国，西北、中原、华北、华东、东北等地均有分布，但主要集中在黄河的中游陕