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工程地质分类

发布时间: 2021-01-28 05:15:20

㈠ 三、简述场地地质因素对地震烈度的影响 四、简述地质图的分类。

三、简述场地地质因素对地震烈度的影响

答:工程场地烈度除了决定于区域基本版烈度外,特别受场地地质因素权的影响。由于不同场 地的工程地质条件差异, 因而在地震时所出现的震害、 地面运动的特点及工程振动情况等不同。 因而对建筑的规划和设计来说,仅有基本烈度是不够的,场地烈度的分析是十分必要的。 影响场地烈度的地质因素,主要有以下几个方面:
(1)岩土类型及其性质;
(2)断层;
(3)水文地质条件;
(4)地形的影响。

四、简述地质图的分类。
答:地质图的分类
1、普通地质图:表示地层岩性、地质构造的基本图件。
2、 地貌及第四纪地质图 : 根据地貌形态、 成因类型和第四系沉积物的成因类型、 岩性、 生成时代综合编制的图件。
3、水文地质图: 表示水文地质条件的图件,包括地下水的类型、流向、埋藏深度、水 力坡度、地下水的开发利用图等。
4、工程地质图:表示工程地质条件的图件,表示岩性、地质构造、岩石的力学特征等。

㈡ 土木工程地质名词解释 孤石

岩石在风化应力的作用下,其结构、成分和性质已产生不同程度的变异,应定名为风化岩。根据风化程度的不同划分为全、强、中、微四类。已完全风化成土而未经搬运的应定名为残积土。

一般来说,全风化里面的强风化、强风化里面的中风化、中风化里面的微风化定名为风化夹层。

全风化、强风化里面的微风化定名为风化球。

残积土、全风化里面的中风化、微风化定名为孤石。

(2)工程地质分类扩展阅读:

岩土分类:

从岩土的分类来看有不同的方面以及标准,主要的分类有成因的分类,还有按坚硬的程度来进行划分、按完整度来进行划分、岩土按风化程度进划分、按岩体结构类型进行划分、岩体按岩石的质量指标进行划分、以及按岩体基本质量等级来进行分类。

从开挖的岩土的分级来看,主要的类别是一类土也可以说是松软土,这种土也叫砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的程度可以达到种植土、淤泥或是泥炭,坚固系数可以达到0.5-0.6左右,平均容重是6.0-15.0之间,开挖的方法用锨、锄头等进行挖掘就可以了。

对于二类土来说也叫普通土,这种土是粉质粘土,也可以是潮湿的黄土、夹有碎石、卵石的砂,粉土混卵碎石的植土或是填土,坚固系数是0.6-0.8之间,平均的容重是11.0-16.0之间,开挖的方法可以用锨、锄头进行挖掘,少用镐翻松处理。

三类土是坚土,这种土是软及中等密实的粘土,重粉质粘土、砾石土、干黄土、含有的碎石卵石的黄土、粉质粘土、压实的填土,坚固系数是0.8-1.0之间,平均的容重是17.5-19.0之间,开挖的方法主要是用镐,很少用锨,锄头等方式来挖掘,对于部分用撬棍来进行挖掘。

㈢ 工程地质学的分类

工程地质学还要研究工程地质条件的区域分布特征和规律,预测其在自然条件下和工程建专设活动中的属变化,和可能发生的地质作用,评价其对工程建设的适宜性。由于各类工程建筑物的结构和作用,及其所在空间范围内的环境不同,因而可能发生和必须研究的地质作用和工程地质问题往往各有侧重。据此,工程地质学又常分为水利水电工程地质学、道路工程地质学、采矿工程地质学、海港和海洋工程地质学、城市工程地质学等。

㈣ 工程地质与水文地质 地下水有哪些类型

关于地下水按含水层介质类型的分类,目前存在着如下两种分类方案。
第一种分类方案是以俄罗斯和中国为主的一些国家,承袭了原苏联水文地质学者的地下水分类的基本观点,即以含水介质的空隙类型作为划分地下水类型的基本依据。该种分类的基本观点是岩石的基本类型和岩石中的空隙类型之间有着完全的对应关系;而一定类型的空隙(包括粒间孔隙、裂隙和溶蚀孔洞)则赋存一定类型的地下水。按照这一观点,可把地下水划分为孔隙地下水(松散未胶结岩石)、裂隙水(非可溶性坚硬岩石)和岩溶水(石灰岩、白云岩等可溶性岩石)三种。由于这种分类能直接反应出岩石类型、贮水空隙类型和地下水类型三者之间的相互依存关系。因此这个分类便成为寻找、勘探、评价与开发地下水资源的理论基础;也被广泛用于水文地质教科书及各种地下水勘查规程和水文地质科研、生产中。
地下水按含水介质分类的第二种方案,可以欧美国家为代表,即直接以岩石的类型作为划分地下水类型的依据。例如笔者从美国Davis和Dewiest所著“水文地质学”(1966年)、加拿大、R.A.Freeze和J.A.Cherry出版的“地下水”(1979年)、以色列J.贝尔所著“多孔介质流体动力学”(1979年)、日本山本藏毅所著“地下水水文学”(1992年)等专著中均可见到。书中虽然没有专门的地下水分类的章节,但这些学者均按照岩浆岩和变质岩、火山熔岩、沉积岩(或进一步分为砂质岩石和碳酸盐岩)、冲积层、永冻层等岩石类型来描述其中的地下水特征,或者按岩石类型来命名含水层(如火成岩变质岩含水层,碳酸盐岩含水层和碎屑岩含水层等等)。这种分类方案的优点是比较直观,且易于掌握。但是岩石类型繁多,这种地下水分类就未免五花八门,缺少科学的系统性。同时,这种分类也不能反应出地下水贮、导水性质等重要特征。
比较以上两种地下水按介质条件的分类方案,显然按岩石空隙类型的分类更具科学性。但是,近年来,随着地下水勘探和开发工作的深入,发现这种单一按含水介质孔隙类型的地下水分类方案仍然不够完善,主要存在以下几方面的问题。
(1)岩石类型、空隙类型和地下水类型之间并无绝对的对应关系。例如裂隙空隙并非非可溶性的坚硬岩石所独有,松散岩石中的黄土和某些粘土也存在大量的裂隙空隙;尺寸较大的孔洞空隙也并非可溶性的碳酸盐岩石所独有,某些含有可溶质成分的碎屑岩石(如胶结物或角砾为可溶性的角砾岩),甚至于火山熔岩中也存在各种孔洞及管道空间。
(2)在三大基本岩石类型(松散岩石、非可溶性坚硬岩石、可溶性岩石)之间存在一些过渡类型的岩石;它们常具有两种类型的贮水空隙系统(即双重孔隙介质)。如我国中生代和新生代第三系地层中的许多半胶结(半坚硬)的碎屑岩,既有粒间孔隙又有成岩和构造裂隙的存在。亦即,既含有孔隙地下水又赋存有裂隙地下水。前已提出的某些含可溶质成分的碎屑岩,也可能同时具有成岩、构造裂隙和溶蚀裂隙、孔洞以至管道空间,即既含裂隙水又赋存岩溶水。我国西北地区的黄土亦是如此,既是孔隙含水、也是裂隙(垂直裂隙)含水的双重孔隙介质。在目前以含水层介质类型为基础的地下水分类中,并未明确这部分过度类型岩石、双重性质空隙类型地下水的位置。
(3)近年来在地下水勘探、开发中,发现了一些新的贮水空隙类型。如具有十分重大含水意义的基性熔岩中的大尺寸熔岩隧道、坚井和孔室空间,以及某些玄武岩中的大孔洞层(可能为埋藏的火山灰碴),这些空隙和地下水类型在目前通用的地下水介质分类中也没有位置。以上问题说明,简单的按照岩石类型和空隙特征来划分地下水类型,既不完全符合地下水赋存形式的客观实际状况;也不能概括自然界存在的所有地下水类型。因此,对目前广泛使用的这个地下水分类仍有必要进一步完善和改进;对三大类地下水的概念,特别是裂隙水的概念也需重新进行定义。

㈤ 岩土体的工程地质分类和鉴定

一、岩体

(一)岩体(岩石)的基本概念岩体(岩石)是工程地质学科的重要研究领域。岩石和岩体的内涵是有区别的两个概念,又是密不可分的工程实体。在《建筑岩土工程勘察基本术语标准》(JG J84-92)中给出的岩石定义是:天然产出的具有一定结构构造的单一或多种矿物的集合体。岩石的结构是指岩石组成物质的结晶程度、大小、形态及其相互关系等特征的总称。岩石的构造是指岩石组成物质在空间的排列、分布及充填形式等特征的总称。所谓岩体,就是地壳表部圈层,经建造和改造而形成的具有一定岩石组分和结构的地质体。当它作为工程建设的对象时,可称为工程岩体。岩石是岩体内涵的一部分。

岩体(岩石)的工程分类,可以分为基本分类和工程个项分类。基本分类主要是针对岩石而言,根据其地质成因、矿物成分、结构构造和风化程度,用岩石学名称加风化程度进行分类,如强风化粗粒黑云母花岗岩、微风化泥质粉砂岩等。岩石的基本分类,在本书第一篇基础地质中有系统论述。工程个项分类,是针对岩体(岩石)的工程特点,根据岩石物理力学性质和影响岩体稳定性的各种地质条件,将岩体(岩石)个项分成若干类别,以细划其工程特征,为岩石工程建设的勘察、设计、施工、监测提供不可缺少的科学依据,使工程师建立起对岩体(岩石)的明确的工程概念。岩石按坚硬程度分类和按风化程度分类即为工程个项分类。

在岩体(岩石)的各项物理力学性质中,岩石的硬度是岩体最典型的工程特性。岩体的构造发育状况体现了岩体是地质体的基本属性,岩体的不连续性及不完整性是这一属性的集中反映。岩石的硬度和岩体的构造发育状况是各类岩体工程的共性要点,对各种类型的工程岩体,稳定性都是最重要的,是控制性的。

岩石的风化,不同程度地改变了母岩的基本特征,一方面使岩体中裂隙增加,完整性进一步被破坏;另一方面使岩石矿物及胶结物发生质的变化,使岩石疏软以至松散,物理力学性质变坏。

(二)岩石按坚硬程度分类

岩石按坚硬程度分类的定量指标是新鲜岩石的单轴饱和(极限)抗压强度。其具体作法是将加工制成一定规格的进行饱和处理的试样,放置在试验机压板中心,以每秒0.5~1.0M Pa的速度加荷施压,直至岩样破坏,记录破坏荷载,用下列公式计算岩石单轴饱和抗压强度:

深圳地质

式中:R为岩石单轴饱和抗压强度,单位为MPa;p为试样破坏荷载,单位为N;A为试样截面积,单位为mm2

对岩石试样的几何尺寸,国家标准《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99)有明确的规定,试样应符合下列要求:①圆柱体直径宜为48~54mm;②含大颗粒的岩石,试样的直径应大于岩石的最大颗粒尺寸的10倍;③试样高度与直径之比宜为2.0~2.5。

在此标准发布之前,岩石抗压强度试验的试样尺寸要求如下:极限抗压强度大于75M Pa时,试样尺寸为50mm×50mm×50mm立方体;抗压强度为25~75MPa时,试样尺寸为70mm×70mm×70mm立方体;抗压强度小于25MPa时,试样尺寸为100mm×100mm×100mm立方体。

(G B/T 50266-99)的规定显然是为了方便取样,以金刚石钻头钻探,取出的岩心进行简单的加工,即可成为抗压试样。岩样的尺寸效应对岩石抗压强度是略有影响的。

岩石按坚硬程度分类,各行业的有关规定,虽然各自表述方式有所区别,但其标准是基本一致的(表2-2-1)。

表2-2-1 岩石坚硬程度分类

除了以单轴饱和抗压强度这一定量指标确定岩石坚硬程度外,尚可按岩性鉴定进行定性划分。国标:建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)按表2-2-2进行岩石坚硬程度的定性划分。其他规范的划分标准大同小异。

表2-2-2 岩石坚硬程度的定性划分

岩石坚硬程度的划分,无论是定量的单轴饱和抗压强度,还是加入了风化程度内容的定性标准,都是用于确定小块岩石的坚硬程度的。岩石的单轴饱和抗压强度是计算岩基承载力的重要指标。

(三)岩石按风化程度分类

关于岩石风化程度的划分及其特征,国家规范和各行业的有关规范中均有规定,其分类标准基本一致,表述略有差异。表2-2-3至表2-2-10是部分规范给出的分类标准。

表2-2-3《工程岩体分级标准》(GB50218-94)岩石风化程度划分表

表2-2-4《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)岩石按风化程度分类表

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表2-2-5《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)岩石风化程度划分表

表2-2-6《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)岩体风化带划分表

《港口工程地质勘察规范》(JTJ240-97)、《港口工程地基规范》(JTJ250-98)岩体风化程度的划分按硬质、软质岩体来划分,硬质岩石岩体风化程度按表2-2-7划分。软质岩石岩体风化程度按表2-2-8划分。

表2-2-7 硬质岩石岩体风化程度划分表

表2-2-8 软质岩石岩体风化程度划分表

表2-2-9《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB5037-1999)岩石风化程度分类表

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表2-2-10 广东省《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)岩石风化程度划分表

国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)对岩石的风化只有第4.1.3条作如下叙述:岩石的风化程度可分为未风化、微风化、中风化、强风化和全风化。未列表给出风化特征,但在岩石坚硬程度的定性划分中(表A.0.1)把不同风化程度的岩石归类到了岩石坚硬程度的类别中。

深圳市标准:《地基基础勘察设计规范》(报批稿)关于岩石风化程度的划分标准,基本采用了《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB(50307-1999)的表述形成和内容(表2-2-9),文字略有调整。

纵观各类规范对岩石风化程度的划分,可以看出:

1)除个别规范未列出未风化一类外,岩石风化程度的划分均为未风化、微风化、中等(弱)风化、强风化和全风化。特征描述简繁不一,中等风化与弱风化相对应的风化程度略有差别。

2)风化程度的特征描述,主要是岩石的结构构造变化、节理裂隙发育程度、矿物变化、颜色变化、锤击反映、可挖(钻)性等方面来定性划定。部分规范用波速和波速比及风化系数来定量划定是对岩石风化程度确定的有力支撑。

3)从新鲜母岩到残积土的风化过程是连续的,有些规范把残积土的特征描述放在岩石风化程度划分表中,有一定的道理。国际标准:ISO/TC182/SC,亦将风化程度分为五级,并列入了残积土。从工程角度考虑,残积土对母岩而言已经发生了全面质的变化,物理力学性质和对它的理论研究已属松软土,表中对残积土特征的表述对区别残积土与全风化岩是有现实意义的。

4)国家标准:《工程岩体分级标准》中“岩石风化程度的划分”(表2-2-3)看似简单,规范“条文说明”解释了这一现象,表2-2-3关于岩石风化程度的划分和特征的描述,仅是针对小块岩石,为表2-2-2服务的,它并不代表工程地质中对岩体风化程度的定义和划分。表2-2-2是把岩体完整程度从整个地质特征中分离出去之后,专门为描述岩石坚硬程度作的规定,主要考虑岩石结构构造被破坏,矿物蚀变和颜色变化程度,而把裂隙及其发育情况等归入岩体完整程度这另一个基本质量分级因素中去。

5)上述列表中可以看出,某些规范把硬质岩石和软质岩石的风化程度划分区别开来,而《工程岩体分级标准》中“岩石坚硬程度的定性划分”表(2.2-2)将风化后的硬质岩划入软质岩中。这里有两个概念不可混淆:一是从工程角度看,硬质岩石风化后其工程性质与软质岩相近,可等同于软质岩;二是新鲜岩石中是存在软质岩的,如深圳的泥质砂岩、泥岩、页岩等。

6)相邻等级的风化程度其界线是渐变的、模糊的,有时不一定能划出5个完整的等级,如碳酸盐类岩石。在实际工作中要按规范的标准,综合各类信息,结合当地经验来判断岩石的风化等级。

(四)岩体的结构类型

在物理学、化学及其地质学等学科中对“结构”这一术语的概念是明确的,但有各自的含义,如原子结构、分子结构、晶体结构、矿物结构、岩石结构、区域地质结构、地壳结构等等,岩体作为工程地质学的一个主要研究对象,提出“岩体结构”术语的意义是十分明确的。

岩体结构有两个含义,可以称之为岩体结构的两个要素:结构面和结构体。结构面是指层理、节理、裂隙、断裂、不整合接触面等等。结构体是岩体被结构面切割而形成的单元岩块和岩体。结构体的形状是受结构面的组合所控制的。

事实上,所有与岩石有关的工程,除建筑材料外,都是与有较大几何尺寸的岩体打交道,岩石经过建造成岩(岩浆岩的浸入,火山岩的喷出,沉积岩的层状成沉积,变质岩的混合与动力变质)及后期的改造(褶皱、断裂、风化等),使得岩体的完整性遭到了巨大的破坏,成为了存在大量不同性质结构面的现存岩体。为了给工程界一个明朗的技术路线,不妨以建造性结构面和改造性结构面(软弱结构面)为基础,从各自侧面首先对岩体结构基本类型进行研究,其次将两方面的成果加以综合,即可得出关于岩体结构基本类型的完整概念(图2-2-1)。

(1)以建造性结构面为主的岩体结构基本类型的划分(表2-2-11)

表2-2-11 建造性结构面的岩体结构分类

(2)以改造性结构面(软弱结构面)为主的岩体结构类型的划分(表2-2-12)

表2-2-12 改造结构面为主的岩体结构分类

图2-2-1 岩体结构示意图

(3)由建造性结构面和改造性结构面形成的三维岩体

三维岩体表现出了复杂多变的岩体结构特征,将其综合归纳,形成了较系统的岩体结构类型(表2-2-13)。

表2-2-13 岩体结构类型及其特征

表中表述的岩体结构类型及其特征基本上涵盖了深圳地区岩体的全部结构类型。

(4)岩体完整程度的划分

地质岩体在建造和改造的过程中,岩体被风化、被结构面切割,使其完整性受到了不同程度的破坏。岩体完整程度是决定岩体基本质量诸多因素中的一个重要因素。影响岩体完整性的因素很多,从结构面的几何特征来看,有结构面的密度,组数、产状和延展程度,以及各组结构面相互切割关系;从结构面形状特征来看,有结构面的张开度、粗糙度、起伏度、充填情况、水的赋存等。从工程岩体的稳定性着眼,应抓住影响稳定性的主要方面,使评判划分易于进行。在国标:《工程岩体分级标准》(GB50218-94)中,规定了用结构面发育程度、主要结构的结合程度和主要结构面类型作为划分岩体完整程度的依据,以“完整”到“极破碎”的形象词汇来体现岩体被风化、被切割的剧烈变化完整程度(表2-2-14)。

表2-2-14 岩体完整程度的定性分类表

在1994版的《岩土工程勘察规范》中,未见此表。很明显,此表在《工程岩体分级标准》中出现后,在2001版修订后的《岩土工程勘察规范》中得到了确认和使用。

(五)岩体基本质量分级

自然界中不同结构类型的岩体,有着各异的工程性质,岩石的硬度、完整程度是决定岩体基本质量的主要因素。在工程实践中,系统地认识不同质量的工程岩体,针对其特征性采取不同的设计思路和施工方法是科学进行岩体工程建设的关键。

1994年,国家标准《工程岩体分级标准》(50218-94)给出了岩体基本质量分级的标准(表2-2-15)。在此之前发布的国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-94),该表是作为洞室围岩质量分级标准的。在2001年修订的《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中,岩体基本质量分级以表2-2-15的形式来分类,岩体基本质量等级按表2-2-16分类。

表2-2-15 岩体基本质量分级

表2-2-16 岩体基本质量等级分类

(六)岩体围岩分类

地铁、公路、水电、铁路以及矿山工程等行业,均有地下洞室和隧道(巷道)开挖,工程勘察均需对工程所处的围岩进行分类。不同的规范对围岩的分类方法略有不同。

1.隧道围岩

《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999)和《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)规定,隧道围岩分类按表2-2-17划分。

表2-2-17 隧道围岩分类

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2.围岩工程地质

《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)规定,在地下洞室勘察时,应进行围岩工程地质分类。分类应符合表2-2-18规定。

表2-2-18 围岩工程地质分类

上表中的围岩总评分T为岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状5项因素之和。各项因素的评分办法在该规范中均有明确规定。围岩强度应力比亦有专门的公式计算。

3.铁路隧道围岩

《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2001)规定,隧道工程地质调绘时,应根据地质调绘、勘探、测试成果资料,综合分析岩性、构造、地下水及环境条件,按表2-2-19分段确定隧道围岩分级。

表2-2-19 铁路隧道围岩的基本分级

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该规范还规定,铁路隧道围岩分级应根据围岩基本分级,受地下水,高地应力及环境条件等影响的分级修正,综合分析后确定。关于岩体完整程度的划分,地下水影响的修正,高地应力影响的修正及环境条件的影响,规范中都有明确的规定。

4.井巷工程围岩

矿山工程中的井巷工程,其功能和结构更为多样,所以井巷工程对围岩的分类更加详尽,各种定性和定量指标明显多于其他标准。《岩土工程勘察技术规范》(YS5202-2004、J300-2004)规定,井巷工程评定围岩质量等级按表2-2-20划分围岩类别。

表2-2-20 井巷工程围岩分类

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5.工程岩体

国家规范:《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)从工程岩体支护设计和施工的需要出发,给出围岩分级表,与表2-2-20相比,仅少了Ⅵ、Ⅶ两类,主要工程地质特征少了岩石质量指标RQD和岩体及土体坚固性系数两栏,其他完全相同。

(七)岩质边坡的岩体分类

《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)对岩质边坡的岩体分类方法,见表2-2-21

表2-2-21 岩质边坡的岩体分类(GB50330-2002)

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表2-2-22 岩体完整程度划分

(八)深圳地区岩体分类、鉴定中存在的问题和改进意见

1)深圳地区的建筑工程除大量的房屋建筑外,公路(道路)桥梁、水利、地铁、铁路等均有大量的投资建设,各行业对岩体质量等级的划分在执行不同规范的分类标准。在当前情况下,这一状况将继续下去。但是,对某一岩体的不同分类标准,仅仅是某一行业的习惯性作法。宏观上看不同分类标准的具体内容并无原则性的区别。无论采用哪种标准都不应该影响岩体评价的正确性。

2)岩体工程特性的评价中,岩体的结构分类应该受到足够的重视。尤其是高大边坡、地质灾害评估等岩体结构对岩体稳定起主导作用的工程项目。只有采取多种科学勘察手段和缜密地进行分析,岩体的结构特征才能弄清楚。

3)岩石风化程度的判断,现场工作除很具经验的野外观察和标准贯入试验外,应多采用岩体波速测试方法,使之成为常用方法之一。准确的波速测试结果,可能比标贯试验所得结果更能准确地判断岩石的风化程度。

4)岩石的风化程度是随埋藏深度的增加而减弱的,风化岩石的强度则是随埋藏深度的增加而增加的。为了充分发挥地基承载力,深圳市地基基础勘察设计规范(送审稿)将厚层花岗岩强风化带分为上、中、下3个亚带,其划分方法见表2-2-23。

表2-2-23 厚层花岗岩强风化带细分

需要指出的是,花岗岩的风化规律一般是上部风化严重,随深度增加而减弱,但也有个别情况,有时随深度增加风化程度并无明显变化,故在划分风化亚带时,应视强风化带的厚度和风化程度改变的深浅,也可以划分一个亚带或两个亚带,不可强求一律划分为3个亚带。

龙岗区的碳酸盐类岩石——灰岩、白云岩、大理岩等基本上不存在全风化和强风化层。由于构造的影响或是其他某种原因(如表面溶蚀剧烈),可能岩石的裂隙比较发育,块度比较小。

二、土体

(一)土体的含义及其工程地质分类

土是泛指还没有固结硬化成岩石的疏松沉积物。土是坚硬岩石经过破坏、搬运和沉积等一系列作用和变化后形成的。土多分布在地壳的最上部。工程地质学把土看作与构成地壳的其他岩石一样,均是自然历史的产物。土的形成时间、地点、环境以及形成的方式不同,其工程地质特性也不同。因此在研究土的工程性质时,强调对其成因类型和地质历史方面的研究具有特殊重要意义。

土的工程地质分类有以下特点:①分类涵盖自然界绝大多数土体;②同类或同组的土具备相同或相似的外观和结构特征,工程性质相近,力学的理论分析和计算基本一致;③获取土的物理力学指标的试验方法基本相同;④工程技术人员,从土的类别可以初步了解土的工程性质。

土的工程地质分类是以松散粒状(粗粒土)体系和松散分散(细粒土)体系的自然土为对象,以服务于人类工程建筑活动为目的的分类。分类的任务是将自然土按其在人类工程建筑活动作用下表现出的共性划分为类或组。

合理的工程地质分类,具有以下实际用途:①根据土的分类,确定土的名称,它是工程地质各种有关图件中划分土类的依据;②根据各类土的工程性质,对土的质量和建筑性能提出初步评价;③根据土的类型确定进一步研究的内容、试验项目和数量、研究的方法和方向;④结合反映土体结构特征的指标和建筑经验,初步评价地基土体的承载能力和斜坡稳定性,为基础和边坡的设计与施工提供依据。

土的工程地质分类有普通的和专门的两类。普通分类的划分对象包括人类工程活动可能涉及的自然界中的绝大多数土体,适用于各类工程,分类依据是土的主要工程地质特征,如碎石土、砂土、黏性土等。专门分类是为满足某类工程的需要,或者根据土的某一或某几种性质而制定的分类,这种分类一般比较详细,比如砂土的密实度分类,黏性土按压缩性指标分类等等。应当指出的是,普通分类与专门分类是相辅相成的,前者是后者的基础,后者是前者的补充和深化。

(二)国外土的工程分类概况

近几十年来,国外在土的工程地质分类研究方面有很大进展,工业和科学技术发达的主要国家,都分别先后制定了各自全国统一的分类标准(表2-2-24)。其中英国、日本、德国的分类均以美国分类为蓝本,结合各自国情适当调整、修改而制定的。

表2-2-24 一些国家的土质分类简况

上述各国的土质分类,都采用了统一分类体系和方法,不仅使各自国内对土质分类有了共同遵循的依据,而且体现了国际统一化的趋势,以促进国际交流与合作。

下列美国的统一分类法(表2-2-25)作为样本,以了解国外分类的标准和方法。

表2-2-25 美国的土的统一分类法

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(三)国内土的工程分类

1.统一分类法

1990年,国家标准《土的分类标准》(GBJ 145-90)发布,并于1991年8月起执行。在此之前或之后,水利水电、公路交通等行业土的分类标准与GBJ 145-90标准没有明显区别。(GBJ 145-90)土的分类如表2-2-26和表2-2-27所示。

表2-2-26 粒组的划分

表2-2-27 土质分类表

2.建筑分类法

国标《建筑地基设计规范》(GB50007-2002)土的分类方法(简称:建筑分类法)如表2-2-28。这是从早期《工业与民用建筑地基基础设计规范》(TJ7-74)(试行)到《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)一直延续下来的土的分类标准。在TJ7-74规范之前,我国一直沿用前苏联规范(HИTY127-55)。建筑分类法在房屋建筑地基基础工程或类似的工程中广泛运用,这在不少行业规范中得以反映,此分类方法也为广大工程技术人员所熟知。目前深圳除公路、铁路行业外,大多采用此分类标准,并纳入到深圳市的地方标准之中。

表2-2-28 土的分类

(四)土的状态分类

土的状态分类属专门分类。对于某种行业或某类工程,土的状态标准是有所区别的,现以《岩土工程勘察规范》(50021-2001)中规定的最常用的分类标准,对碎石土、砂土、粉土的密实度和对粉土的湿度及黏性土的状态进行分类,见表2-2-29至表2-2-34。

表2-2-29 碎石土密实度按M63.5分类

表2-2-30 碎石土密实度按N120分类

表2-2-31 砂土密实度分类

表2-2-32 粉土密实度分类

表2-2-33 粉土湿度分类

表2-2-34 黏性土状态分类

(五)土的现场鉴别方法

1.碎石土密实度现场鉴别方法(表2-2-35)

表2-2-35 碎石土密实度现场鉴别

2.砂土分类现场鉴别方法(表2-2-36)

表2-2-36 砂土分类现场鉴别

3.砂土密实度现场鉴别方法(表2-2-37)

表2-2-37 砂土密实度现场鉴别

4.砂土湿度的现场鉴别方法(表2-2-38)

表2-2-38 砂土湿度现场鉴别

5.粉土密实度现场鉴别方法(表2-2-39)

表2-2-39 粉土密实度现场鉴别

6.粉土湿度现场鉴别方法(表2-2-40)

表2-2-40 粉土湿度现场鉴别

7.黏性土状态现场鉴别方法(表2-2-41)

表2-2-41 黏性土状态现场鉴别

8.有机质土和淤泥质土的分类

土按有机质分类和鉴定方法,《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)的分类方法见表2-2-42。深圳市沿海近岸地区存在大量淤泥或淤泥质土,在上更新统(Q3)的杂色黏土中,有一层泥炭质土,局部有泥炭层发育。

表2-2-42 土按照有机质分类

(六)土的定名和描述

1.统一分类法定名

1)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;细粒土按塑性图、所含粗粒类别以及有机质多寡划分16种土类。

2)土的名称由一个或一组代号组成:一个代号即表示土的名称,由两个基本代号构成时,第一个代号表示土的主成分,第二个代号表示副成分(土的级配或土的液限);由3个基本代号构成时,第一个代号表示土的主成分,第二个代号表示液限;第三个代号表示土中微含的成分。

《土的分类标准》(G B J145-90),对特殊土的判别,列出了黄土,膨胀土和红黏土。对花岗岩残积土并没有特别加以说明。根据深圳有关单位的经验,花岗岩残积土中的砾质黏性土相当于G B J145-90中的含细粒土砾,代号GF;砂质黏性土相当于细粒土质砾,代号GC-GM;黏性土相当于高液限粉土一低液限粉土,代号M H-M L。对淤泥和淤泥质土,G B J145-90分的不细,从工程需要出发,淤泥和淤泥质土的分类宜按建筑行业标准。

2.建筑行业定名

建筑行业定名依照下列几个标准:

1)土名前冠以土类的成因和年代。

2)碎石土和砂土按颗粒级配定名。

3)粉土以颗粒级配及塑性指数定名。

4)黏性土以塑性指数定名。

5)对混合土按主要土类定名并冠以主要含有物,如含碎石黏土,含黏土角砾等。

6)对同一土层中有不同土类呈韵律沉积时,当薄层与厚层的厚度比大于三分之一时,宜定为“互层”;厚度比为十分之一至三分之一时,宜定为“夹层”;厚度比小于十分之一的土层且多次出现时,宜定为“夹薄层”。当土层厚度大于0.5m时,宜单独分层。

3.土的描述内容

(1)当按统一分类法(GBJ145-90)定名时,应按下列内容描述

1)粗粒土:通俗名称及当地名称;土颗粒的最大粒径;巨粒、砾粒、砂粒组的含量百分数;土颗粒形状(圆、次圆、棱角或次棱角);土颗粒的矿物成分;土颜色和有机质;所含细粒土成分(黏土或粉土);土的代号和名称。

2)细粒土:通俗名称及当地名称;土颗粒的最大粒径;巨粒、砾粒、砂粒组的含量百分数;潮湿时土的颜色及有机质;土的湿度(干、湿、很湿或饱和);土的状态(流动、软塑、可塑或硬塑);土的塑性(高、中或低);土的代号和名称。

(2)当按建筑分类法(GB50007-2002)定名时,应按下列内容描述

1)碎石土:名称、颗粒级配、颗粒排列、浑圆度、母岩成分、风化程度、充填物的性质和充填程度、胶结性、密实度及其他特征。

2)砂土:名称、颜色成分、颗粒级配、包含物成分及其含量、黏粒含量、胶结性、湿度、密实度及其他特征。

3)粉土:名称、颜色、包含物成分及其含量、湿度、密实度、摇振反应及其他特征。

4)黏性土:名称、颜色、结构特征、包含物成分及其含量、摇振反应、光泽反应、干强度、韧性、异味及其他特征。

5)特殊性土:除应描述上述相应土类的内容外,尚应描述其特征成分和特殊性质,如对淤泥尚需描述臭味、有机质含量;对填土尚需描述物质成分、堆积年代、密实度和均匀程度等。

6)互层(夹层)土:对具有互层、夹层、夹薄层特征的土,尚应描述各层的厚度及层理特征。

㈥ 岩土工程勘察勘察等级是怎样分类的

岩土工程勘察等级划分是根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级综合分析确定。“岩土工程勘察规范”(GB50021-2001)将岩土工程勘察分为甲级、乙级和丙级三个等级。
(l)工程重要性等级是根据工程的规模和特征,以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响使用的后果,分为三级
一级工程:重要工程,后果很严重;
二级工程:一般工程,后果严重;
三级工程:次要工程,后果不严重;
(2)场地等级根据场地复杂程度分为三个等级,一级场地为复杂场地;二级场地为中等复杂场地;三级场地为简单场地。
(3)地基等级根据地基复杂程度分为三个等级,一级地基为复杂地基;二级地基为中等复杂地基;三级地基为简单地基。
所以岩土工程勘察按下列条件划分为甲级、乙级和丙级:
1甲级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度中,有一项或多项为一级者定为甲级;
2)乙级:除勘察等级为甲级和丙级外的勘察项目(建筑在岩质地基上的一级工程,当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时,岩土工程勘察等级可定为乙级);
3)丙级:工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级者定为丙级。
例如对重要工程、地形地貌复杂和岩土很不均匀的地基为甲级勘察;对次要工程、地形地貌简单和岩土种类单一、均匀的为丙级勘察。
通过勘察等级划分,有利于对岩土工程勘察各个工作环节按等级区别对待.确定各个勘察阶段中的工作内容和方法,确保工程质量和安全。

㈦ 工程地质测绘的测绘分类

根据研究内容的不同,工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性测绘两种。
综合性工程地质测绘是对工作区内工程地质条件的各要素全面研究并进行综合评价,为编制综合工程地质图提供资料;
专门性工程地质测绘是为某一特定建筑物服务的,或者是对工程地质条件的某一要素进行专门研究以掌握其变化规律,为编制专用工程地质图或工程地质分析图提供依据。无论那种工程地质测绘都是为建筑物的规化、设计和施工服务的,都有其特定的研究目的,因此在测绘中主要是围绕着建筑物的要求对各种地质现象进行详细的观察描述,而对那些与建筑物无关的地质因素则可以粗略一些甚至不予注意,这是与其它地质测绘的重要区别。
工程地质测绘是工程地质勘察中一项最重要最基本的勘察方法,也是诸勘察工作中走在前面的一项勘察工作。它是运用地质、工程地质理论对与工程建设有关的各种地质现象进行详细观察和描述,以查明拟定建筑区内工程地质条件的空间分布和各要素之间的内在联系,并按照精度要求将它们如实地反映在一定比例尺的地形设计图上。配合工程地质勘探、试验等所取得的资料编制成工程地质图。
参考自网络http://ke..com/view/1852481.htm

㈧ 隧道围岩分类系统研究

3.2.1 围岩基本特征调研

3.2.1.1 工程地质岩组

根据隧道各类岩层的工程地质性质和公路设计规范(JTJ026-90)要求,依据成都水文地质工程地质队编写的二郎山公路隧道地质勘察报告中提供的109组岩石试验成果资料,可以将研究区岩层划分为四个工程地质岩组,各岩组的一般物理力学性质如表3-2所示。

续表

注:1.地下涌水情况(单位:L/s·m):滴水<0.04,线状为0.04~0.21,股状>0.21。2.A:整体结构;B:砌体结构;C:镶嵌结构;D:压碎结构;E:散体松动结构。

(资料来源:实测)

表3-6 二郎山公路隧道主洞围岩类别划分对比表Tab.3-6 The country rock classification comparison of the main tunnel,Erlangshan highway tunnel

㈨ 工程地质图上q3划分为什么地貌

地貌即地球表面各种形态的总称,也叫地形。地表形态是多种多样的,成版因也不尽相同,是内、权外力地质作用对地壳综合作用的结果。内力地质作用造成了地表的起伏,控制了海陆分布的轮廊及山地、高原、盆地和平原的地域配置,决定了地貌的构造格架。而外营力(流水、风力、太阳辐射能、大气和生物的生长和活动)地质作用,通过多种方式,对地壳表层物质不断进行风化、剥蚀、搬运和堆积,从而形成了现代地面的各种形态。地貌是自然地理环境中的一项基本要素。它与气候、水文、土壤、植被等有着密切的联系。地貌与岩石性质和地质构造关系尤为密切。地貌类型按其形态分类,可把大陆地貌分为山地、高原、盆地、丘陵、平原五种类型。海底地貌可分为大陆架、大陆坡、大洋盆地及海底山脉等。按其成因分类,可分为以内力地质作用为主形成的地貌叫构造地貌,以外力地质作用为主形成的地貌有侵蚀地貌、堆积地貌等,根据动力作用的性质又可分为河流地貌、冰川地貌、风或地貌,海岸地貌、岩溶地貌、黄土地貌等。世界上形成了一些著名的地貌,它是人们了解地域风情的重要标志性要素。

㈩ 地基土(岩土)的分类与工程性质

(一)地基与基础概念

1.地基

工程上把受建筑物影响,从而引起其发生物理力学性质、内应力变化的那部分岩体或土体(即承担建筑物传来荷载的岩土体)称为地基。它是基础底面下,承受由基础传来荷载的那一部分岩土层。

建筑物的地基,按其构成的介质不同,分为岩石地基和土层地基。

当地基由两层以上的岩土体组成时,通常将直接与基础接触的岩土层称为持力层;持力层下部的土层则称为下卧层。如果把天然岩土层作为建筑物地基,则此时的地基称为天然地基;如果需要经过人工加固处理后才能作为建筑物地基,则这时的地基称为人工地基。在实际工作中,为节约资金,应尽量利用天然地基。

2.基础

基础是指与地层直接接触的建筑物向地基传递荷载的下部结构。它是建筑物的下部结构;起着把建筑物上部结构的荷载分布开来并传递到地基中去的作用。

(1)基础的形式划分

建筑物的基础有多种形式,按埋置深度不同分为浅基础(埋深≤5m,如:单独基础、条形基础、片筏基础等)和深基础(埋深>5m,如:桩基础、墩基础、沉井基础、地下连续墙等)。

(2)地基、基础设计要求

建筑物的上部结构与基础、地基三部分虽然功能各异,却构成了一个既相互制约又共同工作的整体。因此,为了保证建筑物的正常使用,地基、基础设计都需要满足两个基本条件:

1)强度条件。即要求作用于地基上的荷载不超过地基承载能力,以保证地基在防止整体失稳方面有足够的安全储备。

2)变形条件。即控制基础沉降,使之不超过容许值。因此,在建筑物设计、施工之前、必须进行场地的勘探工作,是做好地基基础设计与施工的先决条件。

(二)土的组成与分类

在地质勘探工作中,钻探施工的主要对象是岩土。因此,了解岩土的物理力学性质,对确定钻进、取心、钻孔冲洗方法及其护壁措施,正确选用施工机械设备与工艺技术参数,提高钻孔质量、效率,降低钻探成本具有特别重要的意义。

1.土的组成

土是由固相(矿物、岩石碎屑)、液相(水)与气体组成的三相地质集合体。其中:固相是土粒,矿物成分主要有原生矿物,次生矿物和有机质;液相主要是水或水溶液;气相是指存在于孔隙中的气体,由于气体无色且量少,故一般不易看到。土中气体可分为自由气体和封闭气体。

2.土分类

根据其堆积年代、地质成因、颗粒级配或塑性指数等可作如下分类:

1)按堆积年代分为老堆积土、一般堆积土、新近堆积土。

2)据地质成因分为残积土、坡积土、洪积土、淤积土、冰积土和风积土。

3)按有机质含量为无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭。

4)按颗粒级配或塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。碎石土和砂土的划分应符合如表1-2和表1-3所示的规定。

表1-2 碎石分类

表1-3 砂土分类

(三)土的物理、力学性质

1.土的物理性质

土的物理性质是表明物理状态的一些性质;它反映的是土的轻重、干湿和松密。土的基本物理指标、符号、单位、物理意义和计算公式如表1-4所示。

2.土的力学性质

土在外力作用下所表现的性质,称土的力学性质。它主要包括土在稳定荷载(静荷载)作用下的土的渗透性和压缩性以及抗剪性,黏性土的动力压实性以及流变性。这里只介绍土的渗透性、压缩性和抗剪性。

(1)土的渗透性

土的渗透性在水力坡度(水压差)的作用下,水穿过土体的能力。水在土中的渗流有时会使土体发生变形或破坏,这种现象称渗透变形,它包括流土和管涌两大基本类型。

表1-4 土的基本物理指标

(2)土的压缩性

土的压缩性土体在压力作用下,孔隙比会因孔隙中气体或水排除而减少,从而导致土体积的缩小,这种性质称土的压缩性,衡量土的压缩性的指标较多。

(3)土的抗剪强度

单位面积土体在受平行于土体剪切面的作用下,土体产生变形破坏的极限应力称土的抗剪强度,单位为Pa或MPa。

土的抗剪强度可分为:无黏性土的抗剪强度、非饱和黏性土的抗剪强度、饱和黏性土的抗剪强度。

由于土的以上性质主要在地基计算时应用 ,在钻孔(井)施工时一般不关注土的性质,故不作详细介绍。

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