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土的工程地質分類

發布時間: 2021-02-08 11:12:22

㈠ 建築四類土質怎麼分類

1. 分類:復
一類土指砂、腐殖土等制; 二類土指黃土類、軟鹽漬土和鹼土、鬆散而軟的礫石、摻有碎石的砂和腐殖土等;三類土指粘土或冰粘土、重壤土、粗礫石、干黃土或摻有碎石的自然含水量黃土等;四類土指硬粘上、含碎石的重壤土、含巨礫的冰磧粘土、泥板岩等。
2. 區別:
一、二類土的堅固系數較低(0,5--0.8),用尖鍬、少數用鎬即可開挖。 三類土的堅固系數為0.81--1.0,須用尖鍬並同鎬開挖。 四類土的堅固系數達1.0~1.5,土的開挖須用尖鍬、鎬和撬棍同時進行。

3. 土是尚未固結成岩的松、軟堆積物。主要為第四紀時的產物。土與岩石的根本區別是土不具有剛性的聯結,物理狀態多變,力學強度低等。
4. 土由各類岩石經風化作用而成。土位於地殼的表層,是人類工程經濟活動的主要地質環境。土與岩石一起是工程岩土學的研究對象。方言中有土坷垃的別稱。
5. 土的固體顆

㈡ 工程土質分類有哪些

一類土(松軟土):略有粘性的砂土、粉土、腐殖土及疏鬆的種植土,泥炭(淤泥)。

二類土(普通土):潮濕的粘性土和黃土,軟的鹽土和鹼土,含有建築材料碎屑、碎石、卵石的堆積土和種植土。

三類土(堅土):中等密實的粘性土或黃土,含有碎石、卵石或建築材料碎屑的潮濕的粘性土或黃土。

四類土(砂礫堅土):堅硬密實的粘性土或黃土,含有碎石、礫石(體積在10~30%重量在25kg以下石塊)的中等密實粘性土或黃土,硬化的重鹽土,軟泥灰岩。

五類土(軟石):硬的石炭紀粘土,膠結不緊的礫岩,軟的、節理多的石灰岩及貝殼石灰岩,堅實的白堊,中等堅實的頁岩、泥灰岩。

六類土(次堅石):堅硬的泥質頁岩,堅實的泥灰岩,角礫狀花崗岩,泥灰質石灰岩,粘土質砂岩,雲母頁岩及砂質頁岩,風化的花崗岩、片麻岩及正長岩,滑石質的蛇紋岩,密實的石灰岩,硅質膠結的礫岩,砂岩,砂質石灰質頁岩。

七類土(堅石):白雲岩,大理石,堅實的石灰岩、石灰質及石英質的砂岩,堅硬的砂質頁岩,蛇紋岩,粗粒正長岩,有風化痕跡的安山岩及玄武岩,片麻岩,粗面岩,中粗花崗岩,堅實的片麻岩,輝綠岩,玢岩,中粗正長岩。

八類土(特堅石):堅實的細粒花崗岩。花崗片麻岩,閃長岩,堅實的玢岩、角閃岩、輝長岩、石英岩、安山岩、玄武岩,最堅實的輝綠岩、石灰岩及閃長岩,橄欖石質玄武岩,特別堅實的輝長岩、石英岩及玢岩。

(2)土的工程地質分類擴展閱讀

土壤分類系統

我國現行的土壤分類系統是在學習和借鑒蘇聯土壤分類系統基礎上,結合我國土壤具體特點建立起來的。屬於地理發生學土壤分類體系。

在我國現行土壤分類系統建立過程中,結合我國1978年以來的全國第二次土壤普查,其間對其進行多次修改和完善。我國現行的土壤分類系統採用土綱、亞綱、土類、亞類、土屬、土種、亞種7級分類制,其中土類和土種作為基本分類單元。

1、土綱

土綱是土壤分類系統的最高單元,是土類共性的歸納,其劃分突出土壤的成土過程、屬性的某些共性,以及重大環境因素對土壤發生性狀的影響。

例如,淋溶土綱各類土壤以石灰充分淋溶,土壤呈酸性,弱酸性反應,有明顯的淋淀黏化過程為其特點;鈣層土綱中的各土類均有鈣的淋溶淀積成土過程為其特點;鹽鹼土綱的共同特徵是易溶性鹽與鈉離子在土壤中累積所產生的特有土壤性狀。

2、亞綱

亞綱是在同土綱內根據土壤明顯水熱條件差別所形成的土壤屬性的重大差異來劃分的。如,半淋溶土綱中半濕熱境的燥紅土,半濕暖境的褐土,半濕溫境的灰褐土,灰色森林土,其共性是半淋溶土范疇,但屬性上有明顯差異。又如,鹽鹼土綱的鹽土、鹼土兩亞綱是鹽分累積與鈉質化程度的質的差異等。

3、土類

土類是土壤高級分類的基本分類單元,它是根據土壤主要成土條件、成土過程和由此發生的土壤屬性來劃分的,同土類土壤應具有某些突出的、共同的發生屬性與層段。

因此其也應具土、栗鈣土、棕鈣土,雖同具有土壤腐殖質層和鈣積層,但其腐殖質層的厚度,有機質的含量,鈣積層出現的深度與厚度,碳酸鈣的含量均有明顯差異。據此劃分相應土類。

㈢ 一二三四類土如何分類和區別

土分為了多種類別,一二三四類土如何分類和區別?

一類土(松軟土):砂、略有黏性的砂土、腐殖土及疏鬆的種植土、泥炭;

3

5,土的固體顆粒的大小和形狀、礦物成分及組成情況對土的物理力學性質有很大的影響!

㈣ 一二三四類土如何分類怎麼區別

一類土指砂、腐殖土等。堅固系數較低(0,5--0.8),用尖鍬、少數用鎬即可開挖。

二類土指黃土類、軟鹽漬土和鹼土、鬆散而軟的礫石、摻有碎石的砂和腐殖土等。堅固系數較低(0,5--0.8),用尖鍬、少數用鎬即可開挖。

三類土指粘土或冰粘土、重壤土、粗礫石、干黃土或摻有碎石的自然含水量黃土等,土的堅固系數為0.81--1.0,須用尖鍬並同鎬開挖。

四類土指硬粘上、含碎石的重壤土、含巨礫的冰磧粘土、泥板岩等,土的堅固系數達1.0~1.5,土的開挖須用尖鍬、鎬和撬棍同時進行。

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土壤形成原因

1、母質因素:土壤可以從岩石原地風化或任何堆積物演變而成。

2、地形因素:地形對氣候產生影響,使土壤的水分和溫度狀況發生變化。

3、土鏈:在不同地形上,泥土剖面的變化。在陡坡上,土層厚度減少。在平坦土地上,土層厚。在沼澤地區,形成泥炭層。山勢的起伏影響排水情況(drainage)。

4、時間因素:土壤的特性需要時間來發展。時間影響其他成土因素的重要性。在土壤形成初期,母質因素日最重要。但土壤形成後,其他因素的重要性日漸提高。

5、氣候因素:無論土壤的母質如何,在同一氣候狀況下,經過相當的時間,土壤的特性將會十分相似。水分影響土壤中的化學作用和生物活動。

6、溫度:直接影響風化作用速度,決定土層厚薄。影響有機物的合成和分解、生物化學作用。溫度影響土壤中水分移動方向。在溫度高,蒸發率高地區,水分在泥土中向上移動,令鹽分積聚。

7、風速:增加蒸發作用,加速土壤中水分流失。在乾燥地區,強風會將表面土壤帶走,令養分流失。

按土壤質地,土壤一般分為三大類:砂質土、黏質土、壤土三類。

砂質土的性質:含沙量多,顆粒粗糙,滲水速度快,保水性能差,通氣性能好。

黏質土的性質:含沙量少,顆粒細膩,滲水速度慢,保水性能好,通氣性能差。

壤土的性質:含沙量一般,顆粒一般,滲水速度一般,保水性能一般,通風性能一般。

地球陸地表面土壤種類的分異和組合。與自然地理條件的綜合變化密切相關。

堅固性系數又稱普羅托季亞科諾夫系數(Protodyakonov's coefficient)。根據普氏山壓理論,如果壓力拱高為h1,則岩土越軟弱其堅固性系數越小,圍岩山岩壓力越大。

土的堅固性系數不同,在建築工程施工中採用的方法也不同。

㈤ 什麼是一類土、二類土。三類四類土

一類土是松軟土,指略有粘性的砂土、粉土、腐殖土及疏鬆的種植土、泥炭(淤泥版)。

二類土是普權通土,指潮濕的粘性土和黃土,軟的鹽土和鹼土,含有建築材料碎屑、碎石、卵石的堆積土和種植土。

三類土是堅土,指中等密實的粘性土或黃土,含有碎石、卵石或建築材料碎屑的潮濕的粘性土或黃土。

四類土是砂礫堅土,指堅硬密實的粘性土或黃土,含有碎石、礫石(體積在10~30%重量在25kg以下石塊)的中等密實粘性土或黃土,硬化的重鹽土,軟泥灰岩。

(5)土的工程地質分類擴展閱讀:

屬於一類土的松軟土也叫砂土、粉土、沖積砂土層、疏鬆的程度可以達到種植土、淤泥或是泥炭,堅固系數可以達到0.5-0.6左右,平均容重是6.0-15.0之間,開挖的方法用杴、鋤頭等進行挖掘就可以了。是堅硬岩石經過風化破壞、搬運和沉積形成的,一般分布在地殼的最上部。

㈥ 土的工程分類是按下列那些原因來分類:()A、堅硬程度 B、開挖方法 C、使用工具 D、堅硬系數

A、堅硬程度。

土的工程地質分類指在建築施工中,按土石堅硬程度、施工開挖的難易將土回石劃分為八類,分別答是松軟土(一類土)、普通土(二類土)、堅土(三類土)、砂礫堅土(四類土)、軟石(五類土)、次堅石(六類土)、堅石(七類土)、特堅石(八類土)。

土的級別為相當於一般8級土石分類級別;堅實系數f為相當於普氏岩石強度系數。

(6)土的工程地質分類擴展閱讀

根據《公路工程地質勘察規范》JTG C20-2011中表3.2.1按照岩石的抗壓強度來劃分軟石、次堅石、堅石。次堅石針對岩土開挖而言,按《公路工程地質勘察規范》JTG C20-2011 進行分類,共分為六類,即:鬆土、普通土、硬土、軟石、次堅石、堅石。

具體判別標准,見《公路工程地質勘察規范》JTG C20-2011中附錄J 土、石工程分級,其中對土、石級別與土石類別分得很清楚,主要是按其開挖難易程度來劃分的。

具體指標有兩種:

1、鑽1m所需要的凈鑽時間(min);

2、爆破1方所需炮眼長度(m)。

㈦ 什麼是一類土、二類土、三類土區別是什麼

一、定義

一類土:是指砂、腐殖土等。

二類土:是指黃土類、軟鹽漬土和鹼土、鬆散而軟的礫石、摻有碎石的砂和腐殖土等。一二類土的堅固系數較低(0.5-0.8)用尖鍬、少數用鎬即可開挖。

三類土:三類土是指粘土或冰粘土、重壤土、粗礫石、干黃土或摻有碎石的自然含水量黃土等,土的堅固系數為0.81-1.0須用尖鍬並同鎬開挖。

二、區別:

一類土指砂、腐殖土等。

二類土指黃土類、軟鹽漬土和鹼土、鬆散而軟的礫石、摻有碎石的砂和腐殖土等。

三類土指粘土或冰粘土、重壤土、粗礫石、干黃土或摻有碎石的自然含水量黃土等,土的堅固系數為0.81-1.0,須用尖鍬並同鎬開挖。四類土指硬粘上、含碎石的重壤土、含巨礫的冰磧粘土、泥板岩等,上的堅固系數達1.0~1.5,土石方,用深度來劃分。

(7)土的工程地質分類擴展閱讀:

1、土的性質由其地質成因、形成時間、地點、環境、方式,以及後生演化和現時產出的條件決定。如乾旱區形成的黃土,濕熱區形成的紅土,靜水區形成的淤泥,性質上截然有別。

2、土的結構是土的存在形式,是土中礦物顆粒的相互關系。土的結構特徵除土顆粒的大小、形狀、表面特性及粒度級配特徵外,還包括顆粒間的排列與集合關系,孔隙的大小,顆粒間聯結的特點。

3、地殼上的土,種類繁多,為便於研究與實際應用,可按土的工程性質近似地歸類,粒度組成一直是土的分類的基本依據,世界上幾個國家的土的粒組界限值見表。

4、土的水理性質一般指的是粘性土的液限、塑限(由實驗室測得)及由這兩個指標計算得來的液性指數和塑性指數。

㈧ 工程地質分區

研究區小清河以北為黃河三角洲平原,小清河以南多為山前沖洪積平原(圖2-6),基岩埋深在數百米以下,表層均為第四系鬆散沉積物,鑒於一般工業與民用建築物地基持力層一般均在15m以上,一般中高層建築物持力層一般在25m以上的特點,下面僅以0~25m的土體為對象,進行分析和研究。

1.土體的岩性與結構特徵

(1)土體岩性分類

區內0~25m深度內的地層多為第四系全新統地層,其沉積環境受黃河和海洋交互或共同影響,形成了以細顆粒為主的地層。所表現出的岩性以粉土最為廣泛,其次為粉質粘土、粉砂、粘土,局部有細砂,其主要岩性特徵見表2-9。

圖2-6 黃河三角洲工程地質分區圖

Fig.2-6 Map of Engineering geology zoning in the Yellow River Delta

(2)土體結構特點

區內土體結構無單層結構,多為多層結構(多層結構是指一定深度內由3層或3層以上的地層構成),這也是區內的沉積環境所決定的,該區已瀕渤海,是河流的最下游段,河道游盪較頻繁,古地貌特點反復變化,攜帶泥、砂的水動力特點也隨之變化,因此,區內一般無巨厚的單層岩性沉積。

表2-9 黃河三角洲0~25m 地層岩性分類及主要特徵表Tab.2-9 Lithology of strata down to 25m depth in the Yellow River Delta

2.土體工程地質特徵

(1)山前沖積洪平原區土體工程地質特徵

該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、洪積(

)物,岩性以土黃—灰黃色粉質粘土、粉土為主,古河道帶有粉砂、細砂分布,湖沼相沉積的灰黑色淤泥、淤泥質土比較少見。土層物理力學性質較好,承載力較高。

(2)古黃河三角洲區土體工程地質特徵

該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、海積、湖沼相沉積(

),上部多以土黃色—褐黃色粉土、粉質粘土為主,古河道帶有粉砂分布;中部多有灰黑色淤泥質粉質粘土分布;局部有粉砂分布,下部以土黃色粉土、粉砂為主。土層的物理力學性質在水平和垂向上均有較大的變化,局部有小片的軟土和高鹽漬土分布。

(3)現代黃河三角洲平原區土體工程地質特徵

該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積海積物(

),上部多為土黃—灰黃色粉土、粉質粘土;中部為灰黑色粉質粘土或淤泥質土,具腥味;下部多為淺灰色粉砂,土層的物理力學性質在水平和垂向上均有較大的變化,軟土分布面積較大,鹽漬土呈片狀分布,為弱—中等鹽漬土。

3.地表下0~25m土體物理力學指標的變化規律

1)古黃河三角洲區的物理力學性質總體上好於現代黃河三角洲,這是由於現代黃河三角洲的成陸時間晚於古黃河三角洲,其自重固結的程度弱於前者。

2)無論是古黃河三角洲區還是現代黃河三角洲區,各類岩性土層的物理力學指標顯示出一個較明顯的規律,即從地表向下,隨深度的增加土層的物理力學指標以較好—較差—好的規律發生變化。一般較差的深度段在5~10m和10~15m。這一變化規律也與區內的沉積環境相吻合,力學指標較差的深度段為1855年黃河改道以前沉積的以沖湖積-沖海積相為主的地層。

㈨ 土方工程中的土按工程性質分為那幾種

一類土(松軟土):砂、略有粘性的砂土、腐植土及疏鬆的種植土、內泥炭;

二類土(普通容土):潮濕的黏土和黃土、軟的鹽土和鹼土、含有碎石卵石及建築材料碎宵的堆積土和種植土;

三類土(堅土):中等密實的粘性土或黃土、含有碎石卵石即建築材料碎宵的潮濕粘性土或黃土;

四類土(沙礫堅土):堅硬密實粘性土或黃土、硬化的重鹽土、含有碎石卵石或體積在10%-30%重量在2.5公斤以下石塊的中等密實的粘性土或黃土 。

拓展資料

土方工程是冶金業的術語,地形是骨架,沒有一定的工程規模,就顯不出它的主導地位。上海植物園,園址是龍華苗圃,地面很低,平均標高只有3.8~4.0m,地下水位較高,0.8M左右,為滿足不同植物生態習性的要求,需要創造不同植物生長要求的地形空間,就要進行挖湖堆山,地形處理,創造植物旱生、濕生、水生的生態環境。

㈩ 岩土體的工程地質分類和鑒定

一、岩體

(一)岩體(岩石)的基本概念岩體(岩石)是工程地質學科的重要研究領域。岩石和岩體的內涵是有區別的兩個概念,又是密不可分的工程實體。在《建築岩土工程勘察基本術語標准》(JG J84-92)中給出的岩石定義是:天然產出的具有一定結構構造的單一或多種礦物的集合體。岩石的結構是指岩石組成物質的結晶程度、大小、形態及其相互關系等特徵的總稱。岩石的構造是指岩石組成物質在空間的排列、分布及充填形式等特徵的總稱。所謂岩體,就是地殼表部圈層,經建造和改造而形成的具有一定岩石組分和結構的地質體。當它作為工程建設的對象時,可稱為工程岩體。岩石是岩體內涵的一部分。

岩體(岩石)的工程分類,可以分為基本分類和工程個項分類。基本分類主要是針對岩石而言,根據其地質成因、礦物成分、結構構造和風化程度,用岩石學名稱加風化程度進行分類,如強風化粗粒黑雲母花崗岩、微風化泥質粉砂岩等。岩石的基本分類,在本書第一篇基礎地質中有系統論述。工程個項分類,是針對岩體(岩石)的工程特點,根據岩石物理力學性質和影響岩體穩定性的各種地質條件,將岩體(岩石)個項分成若干類別,以細劃其工程特徵,為岩石工程建設的勘察、設計、施工、監測提供不可缺少的科學依據,使工程師建立起對岩體(岩石)的明確的工程概念。岩石按堅硬程度分類和按風化程度分類即為工程個項分類。

在岩體(岩石)的各項物理力學性質中,岩石的硬度是岩體最典型的工程特性。岩體的構造發育狀況體現了岩體是地質體的基本屬性,岩體的不連續性及不完整性是這一屬性的集中反映。岩石的硬度和岩體的構造發育狀況是各類岩體工程的共性要點,對各種類型的工程岩體,穩定性都是最重要的,是控制性的。

岩石的風化,不同程度地改變了母岩的基本特徵,一方面使岩體中裂隙增加,完整性進一步被破壞;另一方面使岩石礦物及膠結物發生質的變化,使岩石疏軟以至鬆散,物理力學性質變壞。

(二)岩石按堅硬程度分類

岩石按堅硬程度分類的定量指標是新鮮岩石的單軸飽和(極限)抗壓強度。其具體作法是將加工製成一定規格的進行飽和處理的試樣,放置在試驗機壓板中心,以每秒0.5~1.0M Pa的速度加荷施壓,直至岩樣破壞,記錄破壞荷載,用下列公式計算岩石單軸飽和抗壓強度:

深圳地質

式中:R為岩石單軸飽和抗壓強度,單位為MPa;p為試樣破壞荷載,單位為N;A為試樣截面積,單位為mm2

對岩石試樣的幾何尺寸,國家標准《工程岩體試驗方法標准》(GB/T50266-99)有明確的規定,試樣應符合下列要求:①圓柱體直徑宜為48~54mm;②含大顆粒的岩石,試樣的直徑應大於岩石的最大顆粒尺寸的10倍;③試樣高度與直徑之比宜為2.0~2.5。

在此標准發布之前,岩石抗壓強度試驗的試樣尺寸要求如下:極限抗壓強度大於75M Pa時,試樣尺寸為50mm×50mm×50mm立方體;抗壓強度為25~75MPa時,試樣尺寸為70mm×70mm×70mm立方體;抗壓強度小於25MPa時,試樣尺寸為100mm×100mm×100mm立方體。

(G B/T 50266-99)的規定顯然是為了方便取樣,以金剛石鑽頭鑽探,取出的岩心進行簡單的加工,即可成為抗壓試樣。岩樣的尺寸效應對岩石抗壓強度是略有影響的。

岩石按堅硬程度分類,各行業的有關規定,雖然各自表述方式有所區別,但其標準是基本一致的(表2-2-1)。

表2-2-1 岩石堅硬程度分類

除了以單軸飽和抗壓強度這一定量指標確定岩石堅硬程度外,尚可按岩性鑒定進行定性劃分。國標:建築地基基礎設計規范(GB50007-2002)按表2-2-2進行岩石堅硬程度的定性劃分。其他規范的劃分標准大同小異。

表2-2-2 岩石堅硬程度的定性劃分

岩石堅硬程度的劃分,無論是定量的單軸飽和抗壓強度,還是加入了風化程度內容的定性標准,都是用於確定小塊岩石的堅硬程度的。岩石的單軸飽和抗壓強度是計算岩基承載力的重要指標。

(三)岩石按風化程度分類

關於岩石風化程度的劃分及其特徵,國家規范和各行業的有關規范中均有規定,其分類標准基本一致,表述略有差異。表2-2-3至表2-2-10是部分規范給出的分類標准。

表2-2-3《工程岩體分級標准》(GB50218-94)岩石風化程度劃分表

表2-2-4《岩土工程勘察規范》(GB50021-2001)岩石按風化程度分類表

續表

表2-2-5《公路橋涵地基與基礎設計規范》(JTJ024-85)岩石風化程度劃分表

表2-2-6《水利水電工程地質勘察規范》(GB50287-99)岩體風化帶劃分表

《港口工程地質勘察規范》(JTJ240-97)、《港口工程地基規范》(JTJ250-98)岩體風化程度的劃分按硬質、軟質岩體來劃分,硬質岩石岩體風化程度按表2-2-7劃分。軟質岩石岩體風化程度按表2-2-8劃分。

表2-2-7 硬質岩石岩體風化程度劃分表

表2-2-8 軟質岩石岩體風化程度劃分表

表2-2-9《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》(GB5037-1999)岩石風化程度分類表

續表

表2-2-10 廣東省《建築地基基礎設計規范》(DBJ15-31-2003)岩石風化程度劃分表

國家標准《建築地基基礎設計規范》(GB5007-2002)對岩石的風化只有第4.1.3條作如下敘述:岩石的風化程度可分為未風化、微風化、中風化、強風化和全風化。未列表給出風化特徵,但在岩石堅硬程度的定性劃分中(表A.0.1)把不同風化程度的岩石歸類到了岩石堅硬程度的類別中。

深圳市標准:《地基基礎勘察設計規范》(報批稿)關於岩石風化程度的劃分標准,基本採用了《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》GB(50307-1999)的表述形成和內容(表2-2-9),文字略有調整。

縱觀各類規范對岩石風化程度的劃分,可以看出:

1)除個別規范未列出未風化一類外,岩石風化程度的劃分均為未風化、微風化、中等(弱)風化、強風化和全風化。特徵描述簡繁不一,中等風化與弱風化相對應的風化程度略有差別。

2)風化程度的特徵描述,主要是岩石的結構構造變化、節理裂隙發育程度、礦物變化、顏色變化、錘擊反映、可挖(鑽)性等方面來定性劃定。部分規范用波速和波速比及風化系數來定量劃定是對岩石風化程度確定的有力支撐。

3)從新鮮母岩到殘積土的風化過程是連續的,有些規范把殘積土的特徵描述放在岩石風化程度劃分表中,有一定的道理。國際標准:ISO/TC182/SC,亦將風化程度分為五級,並列入了殘積土。從工程角度考慮,殘積土對母岩而言已經發生了全面質的變化,物理力學性質和對它的理論研究已屬松軟土,表中對殘積土特徵的表述對區別殘積土與全風化岩是有現實意義的。

4)國家標准:《工程岩體分級標准》中「岩石風化程度的劃分」(表2-2-3)看似簡單,規范「條文說明」解釋了這一現象,表2-2-3關於岩石風化程度的劃分和特徵的描述,僅是針對小塊岩石,為表2-2-2服務的,它並不代表工程地質中對岩體風化程度的定義和劃分。表2-2-2是把岩體完整程度從整個地質特徵中分離出去之後,專門為描述岩石堅硬程度作的規定,主要考慮岩石結構構造被破壞,礦物蝕變和顏色變化程度,而把裂隙及其發育情況等歸入岩體完整程度這另一個基本質量分級因素中去。

5)上述列表中可以看出,某些規范把硬質岩石和軟質岩石的風化程度劃分區別開來,而《工程岩體分級標准》中「岩石堅硬程度的定性劃分」表(2.2-2)將風化後的硬質岩劃入軟質岩中。這里有兩個概念不可混淆:一是從工程角度看,硬質岩石風化後其工程性質與軟質岩相近,可等同於軟質岩;二是新鮮岩石中是存在軟質岩的,如深圳的泥質砂岩、泥岩、頁岩等。

6)相鄰等級的風化程度其界線是漸變的、模糊的,有時不一定能劃出5個完整的等級,如碳酸鹽類岩石。在實際工作中要按規范的標准,綜合各類信息,結合當地經驗來判斷岩石的風化等級。

(四)岩體的結構類型

在物理學、化學及其地質學等學科中對「結構」這一術語的概念是明確的,但有各自的含義,如原子結構、分子結構、晶體結構、礦物結構、岩石結構、區域地質結構、地殼結構等等,岩體作為工程地質學的一個主要研究對象,提出「岩體結構」術語的意義是十分明確的。

岩體結構有兩個含義,可以稱之為岩體結構的兩個要素:結構面和結構體。結構面是指層理、節理、裂隙、斷裂、不整合接觸面等等。結構體是岩體被結構面切割而形成的單元岩塊和岩體。結構體的形狀是受結構面的組合所控制的。

事實上,所有與岩石有關的工程,除建築材料外,都是與有較大幾何尺寸的岩體打交道,岩石經過建造成岩(岩漿岩的浸入,火山岩的噴出,沉積岩的層狀成沉積,變質岩的混合與動力變質)及後期的改造(褶皺、斷裂、風化等),使得岩體的完整性遭到了巨大的破壞,成為了存在大量不同性質結構面的現存岩體。為了給工程界一個明朗的技術路線,不妨以建造性結構面和改造性結構面(軟弱結構面)為基礎,從各自側面首先對岩體結構基本類型進行研究,其次將兩方面的成果加以綜合,即可得出關於岩體結構基本類型的完整概念(圖2-2-1)。

(1)以建造性結構面為主的岩體結構基本類型的劃分(表2-2-11)

表2-2-11 建造性結構面的岩體結構分類

(2)以改造性結構面(軟弱結構面)為主的岩體結構類型的劃分(表2-2-12)

表2-2-12 改造結構面為主的岩體結構分類

圖2-2-1 岩體結構示意圖

(3)由建造性結構面和改造性結構面形成的三維岩體

三維岩體表現出了復雜多變的岩體結構特徵,將其綜合歸納,形成了較系統的岩體結構類型(表2-2-13)。

表2-2-13 岩體結構類型及其特徵

表中表述的岩體結構類型及其特徵基本上涵蓋了深圳地區岩體的全部結構類型。

(4)岩體完整程度的劃分

地質岩體在建造和改造的過程中,岩體被風化、被結構面切割,使其完整性受到了不同程度的破壞。岩體完整程度是決定岩體基本質量諸多因素中的一個重要因素。影響岩體完整性的因素很多,從結構面的幾何特徵來看,有結構面的密度,組數、產狀和延展程度,以及各組結構面相互切割關系;從結構面形狀特徵來看,有結構面的張開度、粗糙度、起伏度、充填情況、水的賦存等。從工程岩體的穩定性著眼,應抓住影響穩定性的主要方面,使評判劃分易於進行。在國標:《工程岩體分級標准》(GB50218-94)中,規定了用結構面發育程度、主要結構的結合程度和主要結構面類型作為劃分岩體完整程度的依據,以「完整」到「極破碎」的形象詞彙來體現岩體被風化、被切割的劇烈變化完整程度(表2-2-14)。

表2-2-14 岩體完整程度的定性分類表

在1994版的《岩土工程勘察規范》中,未見此表。很明顯,此表在《工程岩體分級標准》中出現後,在2001版修訂後的《岩土工程勘察規范》中得到了確認和使用。

(五)岩體基本質量分級

自然界中不同結構類型的岩體,有著各異的工程性質,岩石的硬度、完整程度是決定岩體基本質量的主要因素。在工程實踐中,系統地認識不同質量的工程岩體,針對其特徵性採取不同的設計思路和施工方法是科學進行岩體工程建設的關鍵。

1994年,國家標准《工程岩體分級標准》(50218-94)給出了岩體基本質量分級的標准(表2-2-15)。在此之前發布的國家標准《岩土工程勘察規范》(GB50021-94),該表是作為洞室圍岩質量分級標準的。在2001年修訂的《岩土工程勘察規范》(GB50021-2001)中,岩體基本質量分級以表2-2-15的形式來分類,岩體基本質量等級按表2-2-16分類。

表2-2-15 岩體基本質量分級

表2-2-16 岩體基本質量等級分類

(六)岩體圍岩分類

地鐵、公路、水電、鐵路以及礦山工程等行業,均有地下洞室和隧道(巷道)開挖,工程勘察均需對工程所處的圍岩進行分類。不同的規范對圍岩的分類方法略有不同。

1.隧道圍岩

《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》(GB50307-1999)和《公路工程地質勘察規范》(JTJ064-98)規定,隧道圍岩分類按表2-2-17劃分。

表2-2-17 隧道圍岩分類

續表

2.圍岩工程地質

《水利水電工程地質勘察規范》(GB50287-99)規定,在地下洞室勘察時,應進行圍岩工程地質分類。分類應符合表2-2-18規定。

表2-2-18 圍岩工程地質分類

上表中的圍岩總評分T為岩石強度、岩體完整程度、結構面狀態、地下水和主要結構面產狀5項因素之和。各項因素的評分辦法在該規范中均有明確規定。圍岩強度應力比亦有專門的公式計算。

3.鐵路隧道圍岩

《鐵路工程地質勘察規范》(TB10012-2001)規定,隧道工程地質調繪時,應根據地質調繪、勘探、測試成果資料,綜合分析岩性、構造、地下水及環境條件,按表2-2-19分段確定隧道圍岩分級。

表2-2-19 鐵路隧道圍岩的基本分級

續表

該規范還規定,鐵路隧道圍岩分級應根據圍岩基本分級,受地下水,高地應力及環境條件等影響的分級修正,綜合分析後確定。關於岩體完整程度的劃分,地下水影響的修正,高地應力影響的修正及環境條件的影響,規范中都有明確的規定。

4.井巷工程圍岩

礦山工程中的井巷工程,其功能和結構更為多樣,所以井巷工程對圍岩的分類更加詳盡,各種定性和定量指標明顯多於其他標准。《岩土工程勘察技術規范》(YS5202-2004、J300-2004)規定,井巷工程評定圍岩質量等級按表2-2-20劃分圍岩類別。

表2-2-20 井巷工程圍岩分類

續表

續表

5.工程岩體

國家規范:《錨桿噴射混凝土支護技術規范》(GB50086-2001)從工程岩體支護設計和施工的需要出發,給出圍岩分級表,與表2-2-20相比,僅少了Ⅵ、Ⅶ兩類,主要工程地質特徵少了岩石質量指標RQD和岩體及土體堅固性系數兩欄,其他完全相同。

(七)岩質邊坡的岩體分類

《建築邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)對岩質邊坡的岩體分類方法,見表2-2-21

表2-2-21 岩質邊坡的岩體分類(GB50330-2002)

續表

表2-2-22 岩體完整程度劃分

(八)深圳地區岩體分類、鑒定中存在的問題和改進意見

1)深圳地區的建築工程除大量的房屋建築外,公路(道路)橋梁、水利、地鐵、鐵路等均有大量的投資建設,各行業對岩體質量等級的劃分在執行不同規范的分類標准。在當前情況下,這一狀況將繼續下去。但是,對某一岩體的不同分類標准,僅僅是某一行業的習慣性作法。宏觀上看不同分類標準的具體內容並無原則性的區別。無論採用哪種標准都不應該影響岩體評價的正確性。

2)岩體工程特性的評價中,岩體的結構分類應該受到足夠的重視。尤其是高大邊坡、地質災害評估等岩體結構對岩體穩定起主導作用的工程項目。只有採取多種科學勘察手段和縝密地進行分析,岩體的結構特徵才能弄清楚。

3)岩石風化程度的判斷,現場工作除很具經驗的野外觀察和標准貫入試驗外,應多採用岩體波速測試方法,使之成為常用方法之一。准確的波速測試結果,可能比標貫試驗所得結果更能准確地判斷岩石的風化程度。

4)岩石的風化程度是隨埋藏深度的增加而減弱的,風化岩石的強度則是隨埋藏深度的增加而增加的。為了充分發揮地基承載力,深圳市地基基礎勘察設計規范(送審稿)將厚層花崗岩強風化帶分為上、中、下3個亞帶,其劃分方法見表2-2-23。

表2-2-23 厚層花崗岩強風化帶細分

需要指出的是,花崗岩的風化規律一般是上部風化嚴重,隨深度增加而減弱,但也有個別情況,有時隨深度增加風化程度並無明顯變化,故在劃分風化亞帶時,應視強風化帶的厚度和風化程度改變的深淺,也可以劃分一個亞帶或兩個亞帶,不可強求一律劃分為3個亞帶。

龍崗區的碳酸鹽類岩石——灰岩、白雲岩、大理岩等基本上不存在全風化和強風化層。由於構造的影響或是其他某種原因(如表面溶蝕劇烈),可能岩石的裂隙比較發育,塊度比較小。

二、土體

(一)土體的含義及其工程地質分類

土是泛指還沒有固結硬化成岩石的疏鬆沉積物。土是堅硬岩石經過破壞、搬運和沉積等一系列作用和變化後形成的。土多分布在地殼的最上部。工程地質學把土看作與構成地殼的其他岩石一樣,均是自然歷史的產物。土的形成時間、地點、環境以及形成的方式不同,其工程地質特性也不同。因此在研究土的工程性質時,強調對其成因類型和地質歷史方面的研究具有特殊重要意義。

土的工程地質分類有以下特點:①分類涵蓋自然界絕大多數土體;②同類或同組的土具備相同或相似的外觀和結構特徵,工程性質相近,力學的理論分析和計算基本一致;③獲取土的物理力學指標的試驗方法基本相同;④工程技術人員,從土的類別可以初步了解土的工程性質。

土的工程地質分類是以鬆散粒狀(粗粒土)體系和鬆散分散(細粒土)體系的自然土為對象,以服務於人類工程建築活動為目的的分類。分類的任務是將自然土按其在人類工程建築活動作用下表現出的共性劃分為類或組。

合理的工程地質分類,具有以下實際用途:①根據土的分類,確定土的名稱,它是工程地質各種有關圖件中劃分土類的依據;②根據各類土的工程性質,對土的質量和建築性能提出初步評價;③根據土的類型確定進一步研究的內容、試驗項目和數量、研究的方法和方向;④結合反映土體結構特徵的指標和建築經驗,初步評價地基土體的承載能力和斜坡穩定性,為基礎和邊坡的設計與施工提供依據。

土的工程地質分類有普通的和專門的兩類。普通分類的劃分對象包括人類工程活動可能涉及的自然界中的絕大多數土體,適用於各類工程,分類依據是土的主要工程地質特徵,如碎石土、砂土、黏性土等。專門分類是為滿足某類工程的需要,或者根據土的某一或某幾種性質而制定的分類,這種分類一般比較詳細,比如砂土的密實度分類,黏性土按壓縮性指標分類等等。應當指出的是,普通分類與專門分類是相輔相成的,前者是後者的基礎,後者是前者的補充和深化。

(二)國外土的工程分類概況

近幾十年來,國外在土的工程地質分類研究方面有很大進展,工業和科學技術發達的主要國家,都分別先後制定了各自全國統一的分類標准(表2-2-24)。其中英國、日本、德國的分類均以美國分類為藍本,結合各自國情適當調整、修改而制定的。

表2-2-24 一些國家的土質分類簡況

上述各國的土質分類,都採用了統一分類體系和方法,不僅使各自國內對土質分類有了共同遵循的依據,而且體現了國際統一化的趨勢,以促進國際交流與合作。

下列美國的統一分類法(表2-2-25)作為樣本,以了解國外分類的標准和方法。

表2-2-25 美國的土的統一分類法

續表

(三)國內土的工程分類

1.統一分類法

1990年,國家標准《土的分類標准》(GBJ 145-90)發布,並於1991年8月起執行。在此之前或之後,水利水電、公路交通等行業土的分類標准與GBJ 145-90標准沒有明顯區別。(GBJ 145-90)土的分類如表2-2-26和表2-2-27所示。

表2-2-26 粒組的劃分

表2-2-27 土質分類表

2.建築分類法

國標《建築地基設計規范》(GB50007-2002)土的分類方法(簡稱:建築分類法)如表2-2-28。這是從早期《工業與民用建築地基基礎設計規范》(TJ7-74)(試行)到《建築地基基礎設計規范》(GBJ7-89)一直延續下來的土的分類標准。在TJ7-74規范之前,我國一直沿用前蘇聯規范(HИTY127-55)。建築分類法在房屋建築地基基礎工程或類似的工程中廣泛運用,這在不少行業規范中得以反映,此分類方法也為廣大工程技術人員所熟知。目前深圳除公路、鐵路行業外,大多採用此分類標准,並納入到深圳市的地方標准之中。

表2-2-28 土的分類

(四)土的狀態分類

土的狀態分類屬專門分類。對於某種行業或某類工程,土的狀態標準是有所區別的,現以《岩土工程勘察規范》(50021-2001)中規定的最常用的分類標准,對碎石土、砂土、粉土的密實度和對粉土的濕度及黏性土的狀態進行分類,見表2-2-29至表2-2-34。

表2-2-29 碎石土密實度按M63.5分類

表2-2-30 碎石土密實度按N120分類

表2-2-31 砂土密實度分類

表2-2-32 粉土密實度分類

表2-2-33 粉土濕度分類

表2-2-34 黏性土狀態分類

(五)土的現場鑒別方法

1.碎石土密實度現場鑒別方法(表2-2-35)

表2-2-35 碎石土密實度現場鑒別

2.砂土分類現場鑒別方法(表2-2-36)

表2-2-36 砂土分類現場鑒別

3.砂土密實度現場鑒別方法(表2-2-37)

表2-2-37 砂土密實度現場鑒別

4.砂土濕度的現場鑒別方法(表2-2-38)

表2-2-38 砂土濕度現場鑒別

5.粉土密實度現場鑒別方法(表2-2-39)

表2-2-39 粉土密實度現場鑒別

6.粉土濕度現場鑒別方法(表2-2-40)

表2-2-40 粉土濕度現場鑒別

7.黏性土狀態現場鑒別方法(表2-2-41)

表2-2-41 黏性土狀態現場鑒別

8.有機質土和淤泥質土的分類

土按有機質分類和鑒定方法,《岩土工程勘察規范》(GB50021—2001)的分類方法見表2-2-42。深圳市沿海近岸地區存在大量淤泥或淤泥質土,在上更新統(Q3)的雜色黏土中,有一層泥炭質土,局部有泥炭層發育。

表2-2-42 土按照有機質分類

(六)土的定名和描述

1.統一分類法定名

1)巨粒土和含巨粒的土、粗粒土按粒組、級配、所含細粒的塑性高低可劃分為16種土類;細粒土按塑性圖、所含粗粒類別以及有機質多寡劃分16種土類。

2)土的名稱由一個或一組代號組成:一個代號即表示土的名稱,由兩個基本代號構成時,第一個代號表示土的主成分,第二個代號表示副成分(土的級配或土的液限);由3個基本代號構成時,第一個代號表示土的主成分,第二個代號表示液限;第三個代號表示土中微含的成分。

《土的分類標准》(G B J145-90),對特殊土的判別,列出了黃土,膨脹土和紅黏土。對花崗岩殘積土並沒有特別加以說明。根據深圳有關單位的經驗,花崗岩殘積土中的礫質黏性土相當於G B J145-90中的含細粒土礫,代號GF;砂質黏性土相當於細粒土質礫,代號GC-GM;黏性土相當於高液限粉土一低液限粉土,代號M H-M L。對淤泥和淤泥質土,G B J145-90分的不細,從工程需要出發,淤泥和淤泥質土的分類宜按建築行業標准。

2.建築行業定名

建築行業定名依照下列幾個標准:

1)土名前冠以土類的成因和年代。

2)碎石土和砂土按顆粒級配定名。

3)粉土以顆粒級配及塑性指數定名。

4)黏性土以塑性指數定名。

5)對混合土按主要土類定名並冠以主要含有物,如含碎石黏土,含黏土角礫等。

6)對同一土層中有不同土類呈韻律沉積時,當薄層與厚層的厚度比大於三分之一時,宜定為「互層」;厚度比為十分之一至三分之一時,宜定為「夾層」;厚度比小於十分之一的土層且多次出現時,宜定為「夾薄層」。當土層厚度大於0.5m時,宜單獨分層。

3.土的描述內容

(1)當按統一分類法(GBJ145-90)定名時,應按下列內容描述

1)粗粒土:通俗名稱及當地名稱;土顆粒的最大粒徑;巨粒、礫粒、砂粒組的含量百分數;土顆粒形狀(圓、次圓、稜角或次稜角);土顆粒的礦物成分;土顏色和有機質;所含細粒土成分(黏土或粉土);土的代號和名稱。

2)細粒土:通俗名稱及當地名稱;土顆粒的最大粒徑;巨粒、礫粒、砂粒組的含量百分數;潮濕時土的顏色及有機質;土的濕度(干、濕、很濕或飽和);土的狀態(流動、軟塑、可塑或硬塑);土的塑性(高、中或低);土的代號和名稱。

(2)當按建築分類法(GB50007-2002)定名時,應按下列內容描述

1)碎石土:名稱、顆粒級配、顆粒排列、渾圓度、母岩成分、風化程度、充填物的性質和充填程度、膠結性、密實度及其他特徵。

2)砂土:名稱、顏色成分、顆粒級配、包含物成分及其含量、黏粒含量、膠結性、濕度、密實度及其他特徵。

3)粉土:名稱、顏色、包含物成分及其含量、濕度、密實度、搖振反應及其他特徵。

4)黏性土:名稱、顏色、結構特徵、包含物成分及其含量、搖振反應、光澤反應、干強度、韌性、異味及其他特徵。

5)特殊性土:除應描述上述相應土類的內容外,尚應描述其特徵成分和特殊性質,如對淤泥尚需描述臭味、有機質含量;對填土尚需描述物質成分、堆積年代、密實度和均勻程度等。

6)互層(夾層)土:對具有互層、夾層、夾薄層特徵的土,尚應描述各層的厚度及層理特徵。

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