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1、7.7.岩土工程地质分级岩土工程地质分级(fn j)(fn j)与分类与分类 主要内容介绍 重点阐述岩体分级目的、影响岩体质量的主要因素以及岩体分级代表性方案； 详细介绍： 工程岩体分级标准 ； 土的分类标准和地基土的分类，并对我国几个主要特殊土的基本特性进行(jnxng)(jnxng)简要的介绍。 第1页/共57页第一页，共58页。7.1.7.1.工程工程(gngchng)(gngchng)岩体分级岩体分级7 71.1. 1.1. 工程岩体分级的目的工程岩体分级的目的工程岩体工程岩体建筑物的地基与围岩的岩体。建筑物的地基与围岩的岩体。 目的目的-得出设计计算得出设计计算(j sun)(j s
2、un)指标或参数，以便使工程建设计达到经济、合理、指标或参数，以便使工程建设计达到经济、合理、安全的目的。安全的目的。 通用的分级通用的分级-大致的分级大致的分级岩体工程分级类型岩体工程分级类型 专用的分级专用的分级-深入和细致的分级深入和细致的分级 第2页/共57页第二页，共58页。7.1.2. 7.1.2. 影响影响(yngxing)(yngxing)岩体工程性岩体工程性质的主要因素质的主要因素(1).岩石(ynsh)强度和质量(致密度程度)(2).岩体的完整性(3).水的影响主要(zhyo)因素对工程而言-什么样的岩体(石)较好？第3页/共57页第三页，共58页。7.1.2. 7.1.2
3、. 影响岩体工程影响岩体工程(gngchng)(gngchng)性质性质的主要因素的主要因素影响岩体工程性质的因素，从地质(dzh)观点来看主要有：7121岩石强度和质量(1).强度(软、硬)；(2).变形性(结构上的致密、疏松)；岩石(ynsh)质量表现岩石质量评价方法和标准岩石质量评价方法和标准-单轴抗压强度指标单轴抗压强度指标. .第4页/共57页第四页，共58页。第5页/共57页第五页，共58页。被节理切割之岩块的平均(pngjn)尺寸节理裂隙出现的频度表达；灌浆时的耗浆量，施工中日进尺量；钻进时的岩心获得率，抽水试验中的渗流量等7 71 12 22 2 岩体的完整性岩体的完整性岩体的
4、完岩体的完整性表达整性表达方式方式第6页/共57页第六页，共58页。第7页/共57页第七页，共58页。7.1.2.3.7.1.2.3.水的影响水的影响(yngxing)(yngxing)(1).岩石的物理(wl)力学性质恶化；(2).使裂隙形成渗流，影响稳定性水对岩体质量(zhling)的影响表现水对岩石影响的表示方法-软化系数KKfh/fK第8页/共57页第八页，共58页。7.1.4.7.1.4.工程工程(gngchng)(gngchng)岩体分级标准岩体分级标准(CB (CB 5021894)5021894)岩体基本质量分级主要因素是：坚硬程度完整程度为此，工程(gngchng)岩体分级标
5、准提出了初步定级和详细定级的两类定级方法。(1).岩石强度(qingd)和质量(致密度程度)(2).岩体的完整性(3).水的影响主要因素第9页/共57页第九页，共58页。7.1.4.1工程(gngchng)岩体质量的初步分级(1)(1)岩石坚硬岩石坚硬(jinyng)(jinyng)程度的确定程度的确定-两种方法两种方法.定性(dngxng)划分.定量确定坚硬程度.定性划分.定量确定完整程度第10页/共57页第十页，共58页。.岩石的坚硬岩石的坚硬(jinyng)(jinyng)程度的定性划分程度的定性划分经验观察经验观察第11页/共57页第十一页，共58页。.岩石的坚硬程度岩石的坚硬程度(c
6、hngd)(chngd)的定量确的定量确定定- RC- RCRC岩石饱和(boh)单轴抗压强度(MPa)122.在我国工程岩体分级(fnj)标准中，软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为（）。A1530MPaB5MPaC515MPaD0.55D.0.750.55125.在我国工程岩体分级标准中，岩体基本质量指标是由哪两个指标值确定的？（）。ARQD和节理密度B岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数C地下水和RQDD节理密度和地下水答案：122.C123.D124.D125.B第17页/共57页第十七页，共58页。(3).(3).岩体基本质量分级岩体基本质量分级考虑坚硬与完整考虑坚硬与完整(wnzhn
7、g)(wnzhng)因素因素据下式确定岩体基本质量指标(BQ)BQ90十3RC250v主要考虑两个指标：抗压强度RC和完整性vRC单轴抗压强度(Pa。)v-(JV)条/m3据上述岩体的定性(dngxng)和定量指标可对岩体的质量进行初步定级：第18页/共57页第十八页，共58页。第19页/共57页第十九页，共58页。计算题127.某岩石、实测单轴饱和抗压强度RC=55MPa，完整性指数KV=0.8，外鉴别为原层状结构，结构面结合良好，锤击清脆有轻微回弹，按工程岩体分级标准确定该岩石的基本(jbn)质量等级为（）。AI级BII级CIII级DIV级解：据公式：BQ90十3RC250v得：BQ=90
8、+355+2500.8=455属几级？答案B第20页/共57页第二十页，共58页。128岩石与岩体的关系是（）。A岩石就是岩体B.岩体是由岩石和结构面组成的C.岩体代表范围(fnwi)岩石D.岩石是岩体主要组成部分129大部分岩体属于（）。A均质连续材料B.非均质材料C.非连续材料D.非均质、非连接、各向异性材料答案：128.B129.D第21页/共57页第二十一页，共58页。130影响岩体质量的主要因素为（）。A.岩石类型、埋深B.岩石类型、含水量、温度C.岩体的完整性和岩石的强度D.岩体的完整性、岩石强度、裂隙(lix)密度、埋深131我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程度确定是按照（）。A
9、.岩石的饱和单轴抗压强度B.岩石的抗拉强度C.岩石的变形模量D.岩石的粘结力答案：130.C131.A.第22页/共57页第二十二页，共58页。7.1.4.2 7.1.4.2 工程岩体质量的详细工程岩体质量的详细(xingx)(xingx)分级分级当遇地下水、或受软弱结构面影响或存在(cnzi)高初始应力现象时、则岩体的稳定性降低，故应对岩体基本质量指标值进行修正，修正后的质量定级则为岩体质量的详细定级。岩体基本质量指标修正值的计算式：BQBQ100（K1+K2+K3）第23页/共57页第二十三页，共58页。岩体基本质量指标修正值的计算式：BQBQ100（K1+K2+K3）K1-地下水影响修正
10、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(zhungti)影响修正系数；K1+K2+K3，BQ，岩体质量K1+K2+K3的值如何取，详见教材第24页/共57页第二十四页，共58页。选择题126.我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石(ynsh)基本质量进行修正的？（）。地应力大小；地下水；结构面方位；结构面粗糙度。A，B，CD，答案：126.D第25页/共57页第二十五页，共58页。7.2.7.2.土的工程土的工程(gngchng)(gngchng)分类分类7.2.1 7.2.1 概述概述土土( (或土体或土体)-)-是地表还没有固化成岩的松散堆积物，是是地表还没有固
11、化成岩的松散堆积物，是各种地质作用形成的地质体。各种地质作用形成的地质体。7.2.2. 7.2.2. 土的工程分类方案简介土的工程分类方案简介 7.2.2.1 7.2.2.1： 土的分类标准土的分类标准(biozhn)(GBJ145-90)(biozhn)(GBJ145-90) (1). (1).土颗粒组成及其特土颗粒组成及其特征；征； 分类的依据分类的依据 (2). (2).塑性指标塑性指标( (液限、塑限和塑性液限、塑限和塑性指数指数) )； (3).(3).有机质的存在情况有机质的存在情况; ;第26页/共57页第二十六页，共58页。(1).分类的一般(ybn)规定-自学第27页/共57
12、页第二十七页，共58页。(2).一般一般(ybn)土的土的分类分类巨粒土和含巨粒土巨粒土和含巨粒土巨粒土和含巨粒土巨粒土和含巨粒土 粗粒土粗粒土粗粒土粗粒土 细粒细粒细粒细粒(x (x (x (x l)l)l)l)土土土土 粒间无连结粒间无连结粒间无连结粒间无连结(lin ji)(lin ji)(lin ji)(lin ji)或或或或有微弱的水连结有微弱的水连结有微弱的水连结有微弱的水连结(lin (lin (lin (lin ji)-ji)-ji)-ji)-无粘性土无粘性土无粘性土无粘性土 砾类土砾类土砾类土砾类土砂类土砂类土砂类土砂类土-含较多粘粒，有结合水含较多粘粒，有结合水含较多粘粒，
13、有结合水含较多粘粒，有结合水-粘性粘性粘性粘性土土土土 一般土的分一般土的分 类及特征类及特征主要特征主要特征重点掌握内容(1).(1).一般土一般土工程用土的类型工程用土的类型 (2).(2).特殊土特殊土第28页/共57页第二十八页，共58页。第29页/共57页第二十九页，共58页。第30页/共57页第三十页，共58页。第31页/共57页第三十一页，共58页。 .砾类土砾类土 砾类土：砾粒组砾类土：砾粒组6060d2d2质量质量50%50%的粗粒土。的粗粒土。 组成：岩屑、石英、长石等原生矿物组成：岩屑、石英、长石等原生矿物 特点：特点： a.a.颗粒大，呈单粒结构颗粒大，呈单粒结构 b.
14、b.孔隙大、透水性强、压缩性低，内磨擦角大、抗剪强度高。孔隙大、透水性强、压缩性低，内磨擦角大、抗剪强度高。 c.c.可作为可作为(zuwi)(zuwi)混凝土的粗骨料和辅路材料混凝土的粗骨料和辅路材料 第32页/共57页第三十二页，共58页。 .砂类土砂类土22d0.075d0.075 组成：石英、长石及云母等原生矿物。组成：石英、长石及云母等原生矿物。 特点：特点： 1).1).单粒结构单粒结构 2).2).透水性强、压缩性低、强度透水性强、压缩性低、强度(qingd)(qingd)较高较高 3).3).粗中砂土可作为混凝土骨料，细砂土粉砂土不可。粗中砂土可作为混凝土骨料，细砂土粉砂土不可
15、。 第33页/共57页第三十三页，共58页。 .细粒土细粒土细粒土细粒土 细粒土：细粒组（细粒土：细粒组（细粒土：细粒组（细粒土：细粒组（d0.075d0.075d0.075d0.075）总质量总质量总质量总质量50%50%50%50%的土。的土。的土。的土。 组成：含一定数量亲水性较强的粘土矿物，粘粒含量较多。组成：含一定数量亲水性较强的粘土矿物，粘粒含量较多。组成：含一定数量亲水性较强的粘土矿物，粘粒含量较多。组成：含一定数量亲水性较强的粘土矿物，粘粒含量较多。 特点：呈团聚结构，孔隙细小而多，压缩特点：呈团聚结构，孔隙细小而多，压缩特点：呈团聚结构，孔隙细小而多，压缩特点：呈团聚结构，孔
16、隙细小而多，压缩(y su)(y su)(y su)(y su)量较大且变形速度缓慢，抗剪强度主量较大且变形速度缓慢，抗剪强度主量较大且变形速度缓慢，抗剪强度主量较大且变形速度缓慢，抗剪强度主要取决于内聚力，而内摩擦角较小。要取决于内聚力，而内摩擦角较小。要取决于内聚力，而内摩擦角较小。要取决于内聚力，而内摩擦角较小。第34页/共57页第三十四页，共58页。7.2.2.2.地基(dj)土的分类碎石(sush)土、砂土、粉土、粘性土人工填土等。该分类属专门(zhunmn)分类，共分为：地基土地基土的分类的分类第35页/共57页第三十五页，共58页。(1)(1)碎石碎石(su sh)(su sh)
17、土土碎石碎石(sush)土土的分类的分类第36页/共57页第三十六页，共58页。(2)(2)砂土砂土(sh t) (sh t) 砂土砂土(sht)的的分类分类(3).(3).粉土粉土 粒径粒径0.075mm0.075mm的颗粒含量不超过的颗粒含量不超过(chogu)50(chogu)50、塑性指、塑性指数数1010的土。的土。 砂质粉土砂质粉土 粉土粉土 粘质粉土。粘质粉土。第37页/共57页第三十七页，共58页。(4).粘性土塑性(sxng)指数10的土。按沉积年代、塑性(sxng)指数可分为：A.老粘土-Q早期(zoq)或以前形成B.一般粘性土-Q中晚以后形成C.新近粘性土-A.粉质粘土(
18、zhnt)-10Ip17B.粘土-Ip17.粉质粘土.粉质粘土粘性土粘性土的类型的类型（1010万年）万年）（9 9千）千）按形成年代按塑性指数第38页/共57页第三十八页，共58页。7.2.3.7.2.3.我国主要我国主要(zhyo)(zhyo)特殊土的基本特征特殊土的基本特征1.黄土2.红粘土(zhnt)3.软土4.膨胀土5.冻土6.盐渍土特殊特殊(tsh)(tsh)土类型土类型第39页/共57页第三十九页，共58页。7.2.3.7.2.3.我国主要我国主要(zhyo)(zhyo)特殊土的基本特征特殊土的基本特征 特殊土是指某些具有特殊物质成分与结构，而且工程地特殊土是指某些具有特殊物质成
19、分与结构，而且工程地质性质也比较特殊的土。质性质也比较特殊的土。 7.2.3.1.7.2.3.1.黄土黄土 (1)(1)、黄土的成因及分布、黄土的成因及分布 .成因：是第四纪干旱和半干旱气候条件下形成的陆成因：是第四纪干旱和半干旱气候条件下形成的陆相松散堆积物。呈黄色相松散堆积物。呈黄色(hungs)(hungs)，以粉粒为主。，以粉粒为主。 原生黄土原生黄土-风对沙漠物质的搬运和沉积形成。风对沙漠物质的搬运和沉积形成。 次生黄土次生黄土-河流搬运沉积的产物。河流搬运沉积的产物。第40页/共57页第四十页，共58页。第41页/共57页第四十一页，共58页。.矿物矿物(kungw)(kungw)
20、成分：石英，长石，碳酸盐矿物成分：石英，长石，碳酸盐矿物(kungw)(kungw)为主。为主。.化学成分：化学成分：SiO250-60%SiO250-60%、Al2O39-12%Al2O39-12%、CaO7-10%CaO7-10%、MgO3%MgO3%、Fe2O3 4-5%Fe2O3 4-5%、K2O 2%K2O 2%。 . .黄土分布：中纬度气候温暖地带。黄土分布：中纬度气候温暖地带。第42页/共57页第四十二页，共58页。沟壑纵横的黄土高原(huntoyun)第43页/共57页第四十三页，共58页。 (4).(4).(4).(4).黄土的一般工程地质性质黄土的一般工程地质性质黄土的一般
21、工程地质性质黄土的一般工程地质性质 .密度密度密度密度(md)(md)(md)(md)小（小（小（小（1.3-1.5g/cm3)1.3-1.5g/cm3)1.3-1.5g/cm3)1.3-1.5g/cm3)，孔隙较大、孔隙率高（，孔隙较大、孔隙率高（，孔隙较大、孔隙率高（，孔隙较大、孔隙率高（45-55%)45-55%)45-55%)45-55%)， .含水较少含水较少含水较少含水较少(W(W(W(W在在在在1025%1025%1025%1025%之间之间之间之间) ) ) )，常处于半固态或硬塑状态；，常处于半固态或硬塑状态；，常处于半固态或硬塑状态；，常处于半固态或硬塑状态； . . .
22、. 透水性较强透水性较强透水性较强透水性较强 ； .具湿陷性：在一定压力作用下受水浸湿后，产生显著沉陷的，称湿陷性。具湿陷性：在一定压力作用下受水浸湿后，产生显著沉陷的，称湿陷性。具湿陷性：在一定压力作用下受水浸湿后，产生显著沉陷的，称湿陷性。具湿陷性：在一定压力作用下受水浸湿后，产生显著沉陷的，称湿陷性。 .压缩性老的低，新的高；强度高与含水量有关；压缩性老的低，新的高；强度高与含水量有关；压缩性老的低，新的高；强度高与含水量有关；压缩性老的低，新的高；强度高与含水量有关； 第44页/共57页第四十四页，共58页。7.2.3.2 7.2.3.2 红粘土红粘土(zhn t)(zhn t)(1).(1).红土的定义与形成条件红土的定义与形成条件 碳酸盐类岩石经强烈碳酸盐类岩石经强烈(qin li)(qin li)化学风化后形成的高塑性粘化学风化后形成的高塑性粘土。土。 多形成于南方多雨的潮湿气候。多形成于南方多雨的潮湿气候。 (2) (2)成分、结构特征成分、结构特征 . .红粘土粘粒含量较高，以红粘土粘粒含量较高，以0.002mm2质量50%的粗粒土。3).粗中砂土可作为混凝土骨料，细砂土粉砂土不可。特殊土是指某些具有特殊物质成分与结构，而且工程地质性质也比较特殊的土。.红粘土粘粒含量较高，以0.002mm的细粘粒为主。谢谢(xi xie)大家观赏第五十八页，共58页。
