巖土工程地質分級與分類課件

7.巖土工程地質分級與分類工程地質學7.巖土工程地質分級與分類工程地質學17.巖土工程地質分級與分類

主要內容介紹

重點闡述巖體分級目的、影響巖體質量的主要因素以及巖體分級代表性方案；

詳細介紹：《工程巖體分級標準》；《土的分類標準》和地基土的分類，并對我國幾個主要特殊土的基本特性進行簡要的介紹。7.巖土工程地質分級與分類主要內容介紹27.1.工程巖體分級7．1.1.工程巖體分級的目的工程巖體—建筑物的地基與圍巖的巖體。

目的--得出設計計算指標或參數，以便使工程建設計達到經濟、合理、安全的目的。

通用的分級---大致的分級巖體工程分級類型專用的分級---深入和細致的分級

7.1.工程巖體分級7．1.1.工程巖體分級的目的37.1.2.影響巖體工程性質的主要因素(1).巖石強度和質量(致密度程度)(2).巖體的完整性(3).水的影響主要因素對工程而言----什么樣的巖體(石)較好？7.1.2.影響巖體工程性質的主要因素(1).巖石強度和47.1.2.影響巖體工程性質的主要因素影響巖體工程性質的因素，從地質觀點來看主要有：7．1．2．1巖石強度和質量(1).強度(軟、硬)；

(2).變形性(結構上的致密、疏松)；巖石質量表現巖石質量評價方法和標準--單軸抗壓強度指標.7.1.2.影響巖體工程性質的主要因素影響巖體工程5巖土工程地質分級與分類課件6被節(jié)理切割之巖塊的平均尺寸節(jié)理裂隙出現的頻度表達；灌漿時的耗漿量，施工中日進尺量；鉆進時的巖心獲得率，抽水試驗中的滲流量等7．1．2．2巖體的完整性巖體的完整性表達方式被節(jié)理切割之巖塊的平均尺寸7．1．2．2巖體的完整性巖體7巖土工程地質分級與分類課件87.1.2.3.水的影響(1).巖石的物理力學性質惡化；(2).使裂隙形成滲流，影響穩(wěn)定性水對巖體質量的影響表現水對巖石影響的表示方法----軟化系數KK＝fh/fK7.1.2.3.水的影響97.1.4.工程巖體分級標準(CB50218—94)巖體基本質量分級主要因素是：

堅硬程度＋完整程度

為此，《工程巖體分級標準》提出了初步定級和詳細定級的兩類定級方法。(1).巖石強度和質量(致密度程度)(2).巖體的完整性(3).水的影響主要因素7.1.4.工程巖體分級標準(CB50218—94)10

7.1.4.1工程巖體質量的初步分級(1)巖石堅硬程度的確定---兩種方法①.定性劃分②.定量確定堅硬程度①.定性劃分②.定量確定完整程度7.1.4.1工程巖體質量的初步分級(1)巖石堅硬程度11①.巖石的堅硬程度的定性劃分—經驗觀察①.巖石的堅硬程度的定性劃分—經驗觀察12②.巖石的堅硬程度的定量確定--RCRC—巖石飽和單軸抗壓強度(MPa)

122.在我國工程巖體分級標準中，軟巖表示巖石的飽和單軸抗壓強度為（）。A15~30MPaB<5MPaC5~15MPaD<2MPa②.巖石的堅硬程度的定量確定--RCRC—巖石飽和單軸抗壓13(2).巖體完整程度的確定

①.定性劃分②.定量確定(2).巖體完整程度的確定①.定性劃分②.定量確定14①.巖體完整程度的定性劃分----結構面發(fā)育程度①.巖體完整程度的定性劃分----結構面發(fā)育程度15結構面結合程度的劃分結構面結合程度的劃分16②.巖石的完整程度(KV)的定量確定—節(jié)理數JV巖體完整程度的定量指標采用巖體完整性指數(Kv)的實測值和巖體體積節(jié)理數(JV)表示。②.巖石的完整程度(KV)的定量確定—節(jié)理數JV17選擇題123.我國工程巖體分級標準中巖體完整性確定是依據（）。ARQD(巖芯采取率)B節(jié)理間距C節(jié)理密度D巖體完整性指數或巖體體積節(jié)理數124．在我國工程巖體分級標準中，較完整巖體表示巖體的完整性指數(KV)為（

）。A.0.55~0.35

B.0.35~0.15

C.>0.55

D.0.75~0.55125.在我國工程巖體分級標準中，巖體基本質量指標是由哪兩個指標值確定的？（）。ARQD和節(jié)理密度B巖石單軸飽和抗壓強度和巖體的完整性指數C地下水和RQDD節(jié)理密度和地下水答案：122.C123.D124.D125.B選擇題123.我國工程巖體分級標準中巖體完整性確定是依據（18(3).巖體基本質量分級—考慮堅硬與完整因素據下式確定巖體基本質量指標(BQ)

BQ＝90十3RC＋250Ｋv主要考慮兩個指標：抗壓強度RC

和完整性Ｋv

RC－－單軸抗壓強度(ＭPa。)Ｋv----

(JV)條/m3據上述巖體的定性和定量指標可對巖體的質量進行初步定級：(3).巖體基本質量分級—考慮堅硬與完整因素據下式確定巖體基19巖土工程地質分級與分類課件20計算題127.某巖石、實測單軸飽和抗壓強度RC=55MPa，完整性指數KV=0.8，外鑒別為原層狀結構，結構面結合良好，錘擊清脆有輕微回彈，按工程巖體分級標準確定該巖石的基本質量等級為（）。AI級BII級CIII級DIV級解：據公式：BQ＝90十3RC＋250Ｋv得：BQ=90+3×55+250×0.8=455屬幾級？

答案B計算題127.某巖石、實測單軸飽和抗壓強度RC=55MPa，21128．巖石與巖體的關系是（

）。A巖石就是巖體

B.巖體是由巖石和結構面組成的C.巖體代表范圍＞巖石

D.巖石是巖體主要組成部分129．大部分巖體屬于（

）。A均質連續(xù)材料

B.非均質材料

C.非連續(xù)材料

D.非均質、非連接、各向異性材料答案：128.B129.D128．巖石與巖體的關系是（

）。22130．影響巖體質量的主要因素為（

）。A.巖石類型、埋深

B.巖石類型、含水量、溫度C.巖體的完整性和巖石的強度

D.巖體的完整性、巖石強度、裂隙密度、埋深131．我國工程巖體分級標準中巖石的堅硬程度確定是按照（

）。A.巖石的飽和單軸抗壓強度

B.巖石的抗拉強度C.巖石的變形模量

D.巖石的粘結力答案：130.C131.A.130．影響巖體質量的主要因素為（

）。237.1.4.2工程巖體質量的詳細分級當遇地下水、或受軟弱結構面影響或存在高初始應力現象時、則巖體的穩(wěn)定性降低，故應對巖體基本質量指標值進行修正，修正后的質量定級則為巖體質量的詳細定級。巖體基本質量指標修正值的計算式：[BQ]＝BQ－100（K1+K2+K3）7.1.4.2工程巖體質量的詳細分級當遇地下24巖體基本質量指標修正值的計算式：[BQ]＝BQ－100（K1+K2+K3）K1--地下水影響修正系數；K2--主要軟弱結構面產狀影響修正系數；K3--初始應力狀態(tài)影響修正系數；K1+K2+K3↗，［BQ］↘，巖體質量↘K1+K2+K3的值如何取，詳見教材巖體基本質量指標修正值的計算式：25選擇題126.我國工程巖體分級標準中是根據哪些因素對巖石基本質量進行修正的？（）。①地應力大?。虎诘叵滤?；③結構面方位；④結構面粗糙度。A①，④B①，②C③D①，②，③答案：126.D選擇題126.我國工程巖體分級標準中是根據哪些因素對巖石基本267.2.土的工程分類7.2.1概述土(或土體)-----是地表還沒有固化成巖的松散堆積物，是各種地質作用形成的地質體。7.2.2.土的工程分類方案簡介

7.2.2.1：土的分類標準(GBJ145-90)

(1).土顆粒組成及其特征；

分類的依據

(2).塑性指標(液限、塑限和塑性指數)；

(3).有機質的存在情況;7.2.土的工程分類7.2.1概述27(1).分類的一般規(guī)定---自學(1).分類的一般規(guī)定---自學28

(2).一般土的分類巨粒土和含巨粒土粗粒土細粒土粒間無連結或有微弱的水連結---無粘性土

礫類土砂類土----含較多粘粒，有結合水----粘性土一般土的分類及特征主要特征重點掌握內容

(1).一般土工程用土的類型(2).特殊土(2).一般土的分類巨粒土和含巨粒土粗粒土細粒土29巖土工程地質分級與分類課件30巖土工程地質分級與分類課件31巖土工程地質分級與分類課件32①.礫類土礫類土：礫粒組60㎜≥d>2㎜質量＞50%的粗粒土。組成：巖屑、石英、長石等原生礦物特點：

a.顆粒大，呈單粒結構

b.孔隙大、透水性強、壓縮性低，內磨擦角大、抗剪強度高。

c.可作為混凝土的粗骨料和輔路材料①.礫類土33②.砂類土2㎜

≤

d≥0.075㎜組成：石英、長石及云母等原生礦物。特點：

1).單粒結構2).透水性強、壓縮性低、強度較高3).粗中砂土可作為混凝土骨料，細砂土粉砂土不可。②.砂類土2㎜≤d≥0.075㎜34③.細粒土細粒土：細粒組（d≤0.075㎜）≥總質量50%的土。組成：含一定數量親水性較強的粘土礦物，粘粒含量較多。特點：呈團聚結構，孔隙細小而多，壓縮量較大且變形速度緩慢，抗剪強度主要取決于內聚力，而內摩擦角較小。③.細粒土357.2.2.2.地基土的分類碎石土、砂土、粉土、粘性土人工填土等。該分類屬專門分類，共分為：地基土的分類7.2.2.2.地基土的分類碎石土、該分類屬專門分類，共36(1)碎石土碎石土的分類(1)碎石土碎石土的分類37(2)砂土

砂土的分類(3).粉土

粒徑＞0.075mm的顆粒含量不超過50％、塑性指數≤10的土。砂質粉土

粉土粘質粉土。(2)砂土砂土的分類(3).粉土38

(4).粘性土

塑性指數＞10的土。按沉積年代、塑性指數可分為：A.老粘土---Q早期或以前形成B.一般粘性土---Q中晚以后形成C.新近粘性土--A.粉質粘土---10＜Ip≤17B.粘土----Ip＞17①.粉質粘土②.粉質粘土粘性土的類型（>10萬年）（9千）按形成年代按塑性指數(4).粘性土A.老粘土---Q早期或以前形成A.粉質397.2.3.我國主要特殊土的基本特征1.黃土2.紅粘土3.軟土4.膨脹土5.凍土6.鹽漬土特殊土類型7.2.3.我國主要特殊土的基本特征1.黃土特殊土類型407.2.3.我國主要特殊土的基本特征特殊土是指某些具有特殊物質成分與結構，而且工程地質性質也比較特殊的土。7.2.3.1.黃土★(1)、黃土的成因及分布

①.成因：是第四紀干旱和半干旱氣候條件下形成的陸相松散堆積物。呈黃色，以粉粒為主。

原生黃土----風對沙漠物質的搬運和沉積形成。

次生黃土-----河流搬運沉積的產物。7.2.3.我國主要特殊土的基本特征特殊土是指某些具41巖土工程地質分級與分類課件42②.礦物成分：石英，長石，碳酸鹽礦物為主。③.化學成分：SiO250-60%、Al2O39-12%、CaO7-10%、MgO3%、Fe2O34-5%、K2O2%。

④.黃土分布：中緯度氣候溫暖地帶。②.礦物成分：石英，長石，碳酸鹽礦物為主。43溝壑縱橫的黃土高原溝壑縱橫的黃土高原44(4).黃土的一般工程地質性質①.密度?。?.3-1.5g/cm3)，孔隙較大、孔隙率高（45-55%)，②.含水較少(W在10—25%之間)，常處于半固態(tài)或硬塑狀態(tài)；③.透水性較強；

④.具濕陷性：在一定壓力作用下受水浸濕后，產生顯著沉陷的，稱濕陷性。⑤.壓縮性老的低，新的高；強度高與含水量有關；

(4).黃土的一般工程地質性質457.2.3.2紅粘土(1).紅土的定義與形成條件碳酸鹽類巖石經強烈化學風化后形成的高塑性粘土。多形成于南方多雨的潮濕氣候。

(2)成分、結構特征

①.紅粘土粘粒含量較高，以<0.002mm的細粘粒為主。礦物成分以粘土礦物為主。②.常呈蜂窩狀和棉絮狀結構。顆粒之間具有較牢固的鐵質或鋁質膠結③.紅粘土中常有很多裂隙、結核和土洞存在，從而影響土體的整體性。

7.2.3.2紅粘土(1).紅土的定義與形成條件46(4).紅粘土的工程地質特點

①.高塑性和分散性②.高含水量、低密實度③.強度較高，壓縮性較低④.具明顯的收縮性，膨脹性輕微(4).紅粘土的工程地質特點477.2.3.3.軟土(1).軟土的成因類型軟土---天然含水量大、壓縮性高、承載力低的軟塑到流塑狀態(tài)的粘性土。如淤泥、淤泥質土及飽和粘性土、粉土等。形成條件---在靜水或水流緩慢的環(huán)境中，經生物化學作用形成，含較多有機質。7.2.3.3.軟土(1).軟土的成因類型48

①.濱海沉積②.湖泊沉積③.河灘沉積④.沼澤沉積A.濱海相B.瀉湖相C.溺谷相D.三角洲相軟土的成因類型A.濱海相軟土的成49(2).軟土的工程性質（重點掌握內容）

①.觸變性軟土受到振動后，強度降低，并變成稀釋狀態(tài)。易產生側向滑動，沉陣及基底面兩側擠出等現象。

②.流變（蠕變）性軟土除排水固結引起變形外，在剪應力作用下，土體還會發(fā)生緩侵而長期的剪切變形。使建筑物的沉降加大，對斜坡、堤岸、碼頭及地基穩(wěn)定性不利。(2).軟土的工程性質（重點掌握內容）50

③.高壓縮性造成建筑物的沉降量大。如：沿海閩、浙一帶軟土地基沉降歷時長，5年后仍以3~4cm/年下沉。

④.低強度軟土施工時應注意控制施工速度和加荷速度。

⑤.低透水性要注意加荷初期地基易出現高孔隙水壓力。

⑥.不均勻性粘性土層中常局部夾有厚薄不等的粉土，使建筑物產生差異沉降。③.高壓縮性517.2.3.4.膨脹土（1）定義：主要由親水性礦物伊力石和蒙脫石組成，具有強烈的吸水膨脹和失水收縮特性的粘性土稱膨脹土。

（2）膨脹土的化學成分以SiO2，Al2O3，Fe2O3為主：（3）對工程的影響：吸水上抬，失水土裂；淺層滑坡，地裂，基槽及路塹坍塌。7.2.3.4.膨脹土（1）定義：527.2.3.6.鹽漬土（1）定義：地表深度1.0m范圍內易溶鹽含量大于0.5%的土稱鹽漬土。（2）鹽漬土生成條件：

礦化度高，地下水淺，蒸發(fā)大于降雨。7.2.3.6.鹽漬土（1）定義：53（3）分類：

濱海鹽漬土

a.按地理分布分：內陸鹽漬土