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工程地質的類別

發布時間: 2021-02-26 21:11:06

1. 地質項目的概念及其分類

一、地質項目概念

地質項目是指根據國家經濟建設和社會發展需要,在一定的地區范圍內(成礦區帶),以礦產地和工作地區客觀地質體為研究對象,根據有關規程、規范、規定或合同,獨立編寫地質設計,採用各種勘探手段進行野外地質作業,完成既定的地質勘查任務,並提交地質調查或勘查報告的地質勘查項目。

構成一個地質項目,必須具備以下幾個基本條件:

(1)以客觀地質體為對象,有明確的地質任務。地質勘查活動是以地質找礦或研究為目的,其活動過程是利用一定的勞動手段作用於客觀地質體,查明地下地質情況,探明礦產儲量,為國家或地方國民經濟和社會發展提供所需的地質資料。

(2)獨立編寫地質設計。就地質勘查活動而言,完成一個地質項目的周期較長,採用的工作手段較多,為保證項目最終達到預期目的,工作之前首先必須編制地質設計。地質設計有總體設計,也有分階段設計。地質設計是地質勘查工作活動的行動綱領,也是使地質勘查投資取得最佳效果的保證。

(3)進行野外施工。野外施工是地質勘查活動,也是地質勘查投資目的的實現過程,在這個過程中,需要動用較多的人力、物力和財力,動用一定數量的工程,使用一定的技術方法,了解地下地質情況。

(4)提交地質報告。地質報告是地質勘查工作的總結性文件,也是地質勘查投資的最終成果,地質勘查活動中所查明的各種地質情況,最終反映在地質報告中。因此,無論投資主體是國家還是企業,每一個地質項目的結束,都應向業主提交相應的地質報告。

二、地質項目分類

(1)地質項目按其投資主體劃分及資金來源劃分為財政預算資金項目、社會資金項目、自籌資金項目。

① 財政預算資金項目包括中央預算資金項目、地方預算資金項目、礦產資源補償費項目、國土資源大調查項目及其他專項資金項目。

中央預算資金項目是指由中央預算內地質勘探費作為資金來源的勘查項目;

地方預算資金項目是指由地方財政預算作為資金來源的勘查項目;

礦產資源補償費項目是指由中央財政和地方財政使用收繳的礦產資源補償費作為資金來源的勘查項目;

國土資源大調查項目是指由國土資源大調查專項資金安排的勘查項目;

其他專項資金項目,是指由中央或省級其他資金安排的專項資金項目,如整裝勘查項目、地質災害防治項目。

② 社會資金項目是指國家預算項目外,由企業、社會組織或個人出資,成果由出資人享有的勘查項目。

③ 自籌資金項目,是指由地勘單位或其主管部門自籌資金,包括自有資金和銀行借款作為資金來源的勘查項目。

(2)地質項目按其成果性質劃分為基礎性、公益性、戰略性、商業性項目。

① 基礎性項目是指為提高國家基礎性地質調查研究程度而由國家出資開展的區域地質調查、區域水文地質調查、區域工程地質調查、區域環境地質調查、區域地球化學調查、區域地球物理調查、航空遙感地質調查、海洋地質調查等國土資源綜合調查評價項目,及與其相應的科學研究項目。

② 公益性項目是指為保證社會公眾利益,減少地質找礦風險,改善商業性地質勘查工作投資環境而由國家出資開展的礦產資源調查及資源遠景評價、水文地質、工程地質、地質環境的檢測評價、地質災害勘查、檢測、預報和防止及其相應的科學研究項目。

③ 戰略性項目是指保證和實現國家有關戰略決策的科學性、可靠性而由國家或企業(集團)出資開展的影響國民經濟全局或長遠發展戰略布局所需的地質勘查項目,國家重大工程建設所需的前期地質勘查項目,以及國家批准安排的專項地質勘查項目等。

④ 商業性項目是指以地質成果轉讓或開發為目的的由企業、社會個人出資開展的地質勘查項目。

(3)地質項目按專業性質劃分固體礦產地質勘查項目、石油地質勘查項目、海洋地質調查項目、水文環境工程地質勘查項目、區域地質調查項目、地球物理(化學)勘查項目、航空遙感地質項目、地質科學研究項目、成礦遠景區劃及資源總量預測項目。

① 固體礦產地質勘查項目,是指在特定地區以查明固體礦產資源情況為目的的地質勘查項目。

② 石油(氣)地質勘查項目,是指在陸地特定地區以尋找石油、天然氣(含煤層氣、頁岩氣)為主要目的的地質勘查項目。

③ 海洋地質調查(含海洋石油)項目,是指在預定海域,以查明海底礦產資源為主要目的的綜合地質調查及海洋公測很難過地質調查項目。

④ 水文、工程、環境地質勘查項目,是指在特定地區,以查明地下水情況及水文、工程、環境地質條件的調查及勘查項目。

按其項目性質又分為:

a.水文地質項目,是指以查明水資源及其開發利用現狀,提出水資源合理開發利用和保護方案,查明專門水文地質問題及區域水文地質條件為目的的水文地質項目。

b.工程地質項目,是指為滿足建築工程需要而進行的以查明區域工程地質條件為目的的地質工作項目。

c.環境地質項目,是指以查明環境地質問題和區域性環境地質條件為目的的地質工作項目。

d.水文、工程、環境地質綜合勘查項目,是指為綜合查明水文、工程及環境地質問題及水文、工程、環境地質條件為目的的綜合地質工作項目。

按服務對象又分為:

a.城市地質項目,是指為城市建設與規劃服務的水文地質、工程地質、環境地質的設計、勘查、評價、論證的項目。包括:城市區域水文地質與水資源勘查;城市建築所進行的區域性與專項工程地質問題的勘查;城市環境地質調查及專門性環境地質問題的勘查;城市水文、工程及環境地質綜合評價等。

b.國土開發整治區地質項目,是為國土資源的開發與合理利用及進行區域性構築物(如水壩、鐵路、橋梁、公路等)建築而進行的水文、工程、環境地質的綜合勘查、評價、論證等工作的地質項目。

c.農牧業地質項目,是為農牧業供水、解決人畜用水,進行旱澇、鹽鹼地綜合治理,修築農田水利工程等問題進行的水文、工程、環境地質勘查、評價及調查項目。

d.廠礦企業地質項目,是為已建、新建、擴建的廠礦企業進行工程前的水文、工程地質可行性研究的地質工作項目。

e.其他地質項目。屬於水文地質、工程地質、環境地質而不包括在以上四項內的地質工作項目。

⑤區域地質調查項目,是指在選定地區內充分研究和運用已有資料基礎上按規定比例尺進行系統區域地質填圖及找礦,綜合研究區域地質構造、地層、岩石基本特徵與礦產的關系,初步查明區域內礦產分布規律、圈出劈叉遠景區,支出找礦方向的綜合地質調查工作項目。按填土的比例尺分為大比例尺(1∶5萬)、中比例尺(1∶20萬)、小比例尺(1∶50萬、1∶100萬)。

⑥地球物理(化學)勘查項目,簡稱物化探項目,是指在特定地區,採用地球物理和化學勘查方法,探測區域地質構造,提供找礦異常區的地質項目。按類別可分為:區域物探、區域化探項目、地面(井中)物(化)探項目、海洋物(化)探項目。

⑦航空遙感地質調查項目,是指在大氣層下利用飛機、氣球、衛星等作為感測平台,運載各類要趕一起,研究地質體和地質現象的地質項目。按研究內容可分為:地質制圖項目,地質構造研究項目,礦產普查項目,水文地質調查項目,工程地質和災害地質調查項目,地震地質研究項目,環境地質和城市地質綜合調查項目,石油及天然氣地質研究項目。

⑧地質科學研究項目,是指按照預定的地質科研課題進行的地質研究項目。

⑨成礦遠景區劃及資源總量預測項目,是指按照地區或成礦區(帶)編製成礦遠景區劃及進行資源總量預測的工作項目。

(4)地質項目按其工作階段劃分為基礎地質項目、普查地質項目、詳查地質項目、勘探地質項目:

① 基礎地質項目,是指對某一區域內的礦物、岩石、地層、構造及其發展歷史等基本地質條件所進行調查研究工作,並構成地質項目條件的地質項目。

② 普查地質項目,簡稱普查項目,是指在特定地區的基礎地質工作以後以尋找礦產為目的,查明有無進一步工作價值的初步評價工作的地質項目。

③ 詳查地質項目,簡稱詳查項目,是指在特定地區的基礎地質工作或普查地質工作基礎上,對某一(或伴生、共生)礦種按有關規范進行的詳細評價工作的地質項目。

④ 勘探地質項目,簡稱勘探項目,是指在特定地區在詳查工作基礎上,對某一(或伴生、共生)礦種按照有關規范進行的勘探工作的地質項目。

(5)地質勘查項目按其重要程度和管理許可權劃分一類、二類、三類項目。

一類項目主要為基礎性勘查項目及具有較好資源遠景的戰略性勘查項目,由國土資源管理部門確定與管理。

二類項目主要為戰略性勘查項目及公益性勘查項目,各省(自治區、直轄市)國土資源主管部門根據本省(區、直轄市)中長期規劃確定與管理。

三類項目是指一、二類項目之外,由各地質勘查主管部門及地勘單位根據自身發展需要確定和管理的勘查項目。

2. 什麼層狀岩類中等型的三類二型的工程地質類型

井田內岩石以碎屑沉積岩為主,層狀結構,岩體各向異性;力學強度變化大回,煤層頂底板岩答石的強度低,以軟弱岩石為主,岩體的穩定性較差。井田內地質構造簡單,岩石裸露地表後易風化破碎,第四系鬆散層分布廣泛,厚度較大,鬆散,未來煤礦開采後,局部地段易發生頂板冒落及底板軟化變形等礦山工程地質問題。因此,井田工程地質勘查類型劃分為第三類第二型層狀岩類工程地質條件中等型。

3. 工程地質學的分類

工程地質學還要研究工程地質條件的區域分布特徵和規律,預測其在自然條件下和工程建專設活動中的屬變化,和可能發生的地質作用,評價其對工程建設的適宜性。由於各類工程建築物的結構和作用,及其所在空間范圍內的環境不同,因而可能發生和必須研究的地質作用和工程地質問題往往各有側重。據此,工程地質學又常分為水利水電工程地質學、道路工程地質學、采礦工程地質學、海港和海洋工程地質學、城市工程地質學等。

4. 工程地質類和地質工程類一樣不

地質工程Geological Engineering 。工程地質學是研究人類的工程活動與地質環境的相互作用,以便認識評價專,改造屬和保護地質環境。是地質學的一個分支。是一門研究與工程建設有關的地質問題的專門學科。 研究對象是工程地質條件和工程地質問題。工程地質條件是工程地質環境各個要素的總和。包括: (1)岩土類型及其工程地質性質(2)地形地貌條件(3)地質結構與地應力(4)水文地質條件(5)物理地質現象(6)天然建築材料 (像一些地質災害之類的都屬於地質工程管)

工程地質是調查、研究、解決與人類活動及各類工程建築有關的地質問題的科學。工程地質研究的主內容有:確定岩土組分、組織結構(微觀結構)、物理、化學與力學性質(特別是強度及應變)及其對建築工程穩定性的影響,進行岩土工程地質分類。本書可作為高等學校土建類專業工程地質課程教材,也可作為水利工程、采礦工程等相關專業的教材和參考書,還可供其他相關專業方向的師生及工程技術人員參考使用。(像蓋房子 要考察地質適合不適合建築啊 就歸工程地質管了)

5. 地質的種類有哪些

要詳細說的有很多,可以上網查查

6. 地質工程分類

地質工程本科復專業介紹
質工程制專業中的兩個專業方向是原工程地質專業和探礦工程專業,它們都是一個相對比較老的專業,有半個多世紀的辦學歷史。

地質工程本科就業前景
1.男女有別 很多用人單位都是對男生優先考慮的,女生找工作相對很難的,而且初期很多需要野外作業,需要實際進行地質勘探工作,工作相對辛苦。

2.待遇 只要能忍受工作的艱辛和寂寞,待遇和福利都是相當可觀的。

地質工程本科學習課程
基礎地質學、礦產地質學、水文地質學、工程地質學、地球物理勘探、地球化學勘探、鑽掘工程學、基礎工程施工、環境地質學、地質工程學。

地質工程本科培養目標與要求
本專業培養能在資源勘查、工程勘察、設計、施工、管理等領域從事資源勘查與評價、管理、各類工程建設地質等方面工作的高級工程技術人才。

本專業學生主要學習基礎地質學、地球物理學、地球化學、水地質學、工程地質學地質工程等方面的基本理論知識,從而具有從事資源地質勘查的初步能力和解決常見地質工程問題的基本能力。

7. 岩土體工程地質類型分區

平原區廣泛分布以沖洪積成因為主的第四系堆積物,低山丘陵區出露多種類型的岩組,沂沭斷裂帶西側的鄌郚-葛溝斷裂、沂水-湯頭斷裂縱貫南北,總體看工程地質條件較復雜(圖1-8-3)。

圖1-8-3 昌樂縣岩土體工程地質類型分區略圖

(一)岩體工程地質類型

1.堅硬的塊狀侵入岩岩組

分布於營邱—河頭一帶,為古元古代呂梁期侵入岩,岩性以弱片麻狀中粒含角閃二長花崗岩、弱片麻狀中粒含黑雲二長花崗岩,岩石堅硬,力學強度高,工程地質性質良好,山區風化帶厚度<3m,丘陵及準平原區20~30m,fc=130~170MPa,fr=90~130MPa(fc為岩石極限干抗壓強度,fr為岩石飽和極限抗壓強度)。

2.堅硬的塊狀-似層狀噴出岩岩組

主要分布在南郝—崔家埠—五圖一線以南、鄌郚-葛溝斷裂以西地區,為新近紀臨朐群牛山組、堯山組火山噴出岩,岩性為玄武岩。岩石堅硬,柱狀節理發育,工程地質性質良好。風化帶厚20~30m,fc=140~160MPa。

3.堅硬的塊狀變質岩岩組

主要分布在鄌郚—阿陀一帶,為新太古代泰山岩群山草峪組黑雲變粒岩,岩石堅硬,風化帶厚度30~40m,fc=180~200MPa。

4.堅硬較堅硬的中厚-厚層狀灰岩岩組

僅分布於朱劉街道、五圖街道一帶,主要為寒武紀長清群硃砂洞組、饅頭組、九龍群張夏組、崮山組和炒米店組白雲質灰岩、泥灰岩、泥質條帶灰岩和生物碎屑灰岩等,局部夾細砂岩。灰岩堅硬,力學強度高,泥灰岩強度低。白雲質灰岩fc=50~190MPa;灰岩fc=90~160MPa,fr=70~120MPa。

5.較堅硬的中厚—厚層碎屑岩岩組

主要分布在鄌郚-葛溝斷裂帶與沂水-湯頭斷裂帶,以及五圖煤礦一帶,岩性為白堊紀淄博群三台組砂岩、礫岩,萊陽群城山後組角礫岩、砂礫岩、砂岩,青山群八畝地組凝灰岩、集塊角礫岩、粉砂岩,大盛群馬郎溝組粉砂岩、細砂岩,田家樓組泥質粉砂岩、細砂岩、黏土岩,古近紀五圖群朱壁店組礫岩、砂礫岩、礫岩,李家崖組黏土岩、砂岩、黏土岩、油頁岩等。風化帶厚度<40m,砂岩和礫岩fc=30~80MPa,fr=20~50MPa。

6.較堅硬的薄層狀頁岩夾灰岩岩組

局限分布在阿陀東北部,岩性為中寒武系、下寒武系及元古宇土門群頁岩、博層灰岩、泥灰岩。頁岩夾泥灰岩fc=30~40MPa,fr=10~15MPa。

(二)土體工程地質類型

1.北部沖洪積上層黏性土多層或雙層結構

分布於北部山前平原地區,以上層黏性土多層結構為主,上層黏性土厚<5m或5~10m,僅局部>10m,黏性土岩性以粉質黏土、黏土為主,中等壓縮性。砂性土為粉細砂、中細砂,其次粗砂、礫石,砂層顆粒自北至南變粗,工程地質性質良好。黏性土fk=120~180kPa,砂性土fk=140~200kPa(fk為地基承載力標准值)。

2.山前及河谷平原沖洪積上層黏性土雙層、多層結構及黏性土單層結構

分布於山前坡麓、山間河谷地區,上部黏性土為粉質黏土、粉土、黏土,厚度5m左右,中等壓縮性。下部砂性土為中粗砂、細砂、砂礫石,緊密狀態,厚>5m。黏性土fk=140~220kPa,砂性土fk=160~250kPa。

3.山麓地區坡洪積及殘坡積黏性土單層結構或上層黏性土雙層結構

分布於南部低山丘陵坡麓地帶,以黏性土單層結構或上層為黏性土雙層結構為主。黏性土厚<5m或5~10m,以黃褐色至棕紅色粉質黏土及黏土為主,含鐵錳質及鈣質結核,可塑—硬塑,中等壓縮性,部分地區分布濕陷性黃土。下部夾透鏡體狀碎石土及泥鈣質膠結礫岩,緊密狀態,工程地質性質良好。黏性土fk=160~220kPa,碎石土fk=200~500kPa。

總之,昌樂縣工程地質主要問題是沂沭斷裂帶的活動性,其次是地面沉陷、岩溶塌陷、局部黃土濕陷等問題。

8. 工程地質斷層的類型及組合形式有哪些

正斷層,逆斷層,平移斷層。
逆斷層可組合形成迭瓦式構造;正斷層可組合形成階梯狀斷層、地塹和地壘等

9. 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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