岩土工程地质分级与分类

7岩土工程地质分级与分类本章小结7.1工程岩体分级7.2土的工程分类工程地质岩土工程地质分级与分类27.1工程岩体分级分级的目的从工程的实际进行分级，并根据其特性，进行试验，得出相应的设计计算指标或参数，以便使工程建设达到经济、合理、安全的目的。分级的种类根据用途的不同，岩体工程分级有通用的分级和专用的分级两种。工程地质岩土工程地质分级与分类37.1工程岩体分级影响岩体工程性质的主要因素岩石强度和质量强度(软、硬)变形性(结构上的致密、疏松)岩体的完整性软弱面、软弱带和其间充填的原生或次生物质的性质水的影响岩石的物理力学性质恶化沿裂隙形成渗流影响岩体的稳定性。强度削弱工程地质岩土工程地质分级与分类47.1工程岩体分级工程岩体分级的代表性方案1986年国家计委批准编制了《工程岩体分级标准》，并于1994年经国家建设部批准为强制性国家标准，于1995年7月1日起施行。该标准属于国家标准第二层次的通用标准，适用于各部门、各行业的岩石工程。工程地质岩土工程地质分级与分类5工程地质岩土工程地质分级与分类6工程地质岩土工程地质分级与分类77.1工程岩体分级工程岩体分级标准（GB50218——94）工程岩体质量的初步分级岩体坚硬程度岩体完整程度定性划分定量确定定性划分定量确定岩体基本质量分级工程岩体质量的详细分级工程地质岩土工程地质分级与分类8工程地质岩土工程地质分级与分类9定量指标采用岩石单轴饱和抗压强度(Rc)的实测值。当无条件取得实测值时，也可采用实测的岩石点荷载强度指数(Is（50）)的换算值。75.0)50(82.22scIR工程地质岩土工程地质分级与分类10工程地质岩土工程地质分级与分类11定量指标采用岩体完整性指数(Kv)的实测值。当无条件取得实测值时，也可采用岩体体积节理数(Jv)查表确定。工程地质岩土工程地质分级与分类12vcKRBQ250390工程地质岩土工程地质分级与分类137.1工程岩体分级当遇有地下水、岩体稳定性受软弱结构面影响且由一组起控制作用或存在高初始应力现象时，应用岩体基本质量指标修正值([BQ])，对岩体质量进行详细定级。)(100][321KKKBQBQ工程地质岩土工程地质分级与分类14工程地质岩土工程地质分级与分类15工程地质岩土工程地质分级与分类167.2土的工程分类概述任务是将用于工程建设目的的各种自然土，按其工程地质性质的差异划分为类或组。方法普通分类专门分类包括工程建设中常所遇到的各种土类，适用于各类工程建设，适用性广，一般多用于分析、对比和综合研究各类土的形成和变化规律，同时也是制订专门分类和高等学校进行教学的基础。专门分类是以某一种特定的建筑工程为对象，按某一个或某几个单项指标所提出来的分类，它密切结合建筑类型，直接为某设计或解决某一具体问题服务。工程地质岩土工程地质分级与分类177.2土的工程分类土的工程分类方案简介土的分类标准(GBJl45—90)通用分类土颗粒组成及其特征土的塑性指标土中有机质地基土的分类专门分类一般规定一般土分类工程地质岩土工程地质分级与分类187.2土的工程分类0固态半固态可塑状态流动状态缩限ws塑限wp液限wlwPLpwwI塑性指数工程地质岩土工程地质分级与分类197.2土的工程分类1060ddCu6010230)(dddCc小于某粒径的土颗粒质量累积百分数为10%时，相应的粒径称为有效粒径d10；与之类似可以得到d30（中值粒径）和d60（限定粒径）。粒组划分级配指标：不均匀系数(Cu)和曲率系数(Cc)一般规定工程地质岩土工程地质分级与分类20细粒土根据塑性图分类工程地质岩土工程地质分级与分类217.2土的工程分类塑性图的横坐标为土的液限，纵坐标为塑性指数。当取质量为76g、锥角为30°的液限仪锥尖入士深度为17mm对应的含水量为液限时，按塑性图1分类。当取质量为76g、锥角为20°的液限仪锥尖入土深度为10mm对应的含水量为液限时，按塑性图2分类。工程地质岩土工程地质分级与分类22工程地质岩土工程地质分级与分类23工程地质岩土工程地质分级与分类247.2土的工程分类一般土的分类一般土按其不同粒组的相对含量划分为巨粒土和含巨粒土、粗粒土、细粒土。工程地质岩土工程地质分级与分类25工程地质岩土工程地质分级与分类267.2土的工程分类细粒土是指土样中细粒组质量多于或等于总质量50％的土。其中，粗粒组质量占总质量的25％一50％者称含粗粒的细粒土；含部分有机质者称有机质土。B—漂石（块石）CB—卵石（碎石）S—砂C—粘土G—砾M—粉土W—级配良好D—级配不良H—高液限L—低液限工程地质岩土工程地质分级与分类277.2土的工程分类地基土的分类碎石土砂土粉土粘性土人工填土工程地质岩土工程地质分级与分类28碎石土是指粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50％的土。根据粒组含量和颗粒形状分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。工程地质岩土工程地质分级与分类29砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50％、粒径大于0.0075mm的颗粒超过全重50％的土。据粒组含量分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。工程地质岩土工程地质分级与分类307.2土的工程分类粉土是指粒径大于0.0075mm的颗粒含量不超过全重的50％、塑性指数小于或等于10的土。据粒组含量可分为砂质粉土(粒径小于0.005mm的颗粒不超过全重的10％)和粘质粉土(粒径小于0.005mm的颗粒超过全重的10％)。工程地质岩土工程地质分级与分类317.2土的工程分类粘性土是指塑性指数大于10的土。不同成因和年代的粘性土，尽管其某些物理性质指标值可能很接近，但其工程性质可能相差很悬殊。沉积年代塑性指数老粘土一般粘性土新近沉积的粘性土粉质粘土粘土工程地质岩土工程地质分级与分类327.2土的工程分类我国主要特殊土的基本特性黄土红粘土软土膨胀土冻土盐渍土工程地质岩土工程地质分级与分类337.2土的工程分类气候条件：第四纪干旱和半干旱气候颜色：多呈黄色、淡灰黄色或褐黄色成因分类原生黄土：不具层理次生黄土具有层理，并含有砂砾和细砾。黄土的成因天然状态下土质坚硬、压缩性小、强度较高浸水后结构破坏，强度降低，突然下沉（有些地区）工程地质岩土工程地质分级与分类347.2土的工程分类我国黄土分布面积约64万km2。其中具有湿陷性的约27万km2。分布在北纬33°～47°之间。黄土的湿陷性在我国总体上呈现由西北向东南逐渐减弱的趋势。黄土分布工程地质岩土工程地质分级与分类35工程地质岩土工程地质分级与分类36工程地质岩土工程地质分级与分类377.2土的工程分类黄土的堆积时代及代表地层老黄土午城黄土离石黄土120万—70万70万—10万下更新世Q1中更新世Q2老黄土大孔结构已退化，一般仅在黄土的上部有轻微的湿陷性，或在大压力下有湿陷性；而离石黄土分布普遍，厚度为50—70m，在黄河中游最厚可达170m。工程地质岩土工程地质分级与分类387.2土的工程分类新近堆积的黄土Q42黄土多分布于河漫滩、低阶地、山间洼地的表层及洪坡积地带，生孔、大孔发育，结构松散，承载力较低，具有高压缩性和湿陷性。马兰黄土Q41黄土土质相近，均匀、疏松，大孔和虫孔发育，具垂直节理，有较强烈的湿陷性，与工程建设关系最为密切。马兰黄土10万—0.5万晚更新世Q3新黄土5000年以内全新世早期Q4Q41黄土工程地质岩土工程地质分级与分类397.2土的工程分类以粗粉土(0.05—0.1mm)为主，平均含量达50％以上黄土的颗粒组成黄土的矿物成分以石英、长石、碳酸盐等为主，并含部分粘土矿物黄土的化学成分与矿物成分和风化有关，主要有SiO2、Al2O3、CaO。易溶盐类碳酸盐为主，氯化物和硫酸盐次之，含量呈区域性变化且与成因有关。黄土的成分工程地质岩土工程地质分级与分类407.2土的工程分类黄土的结构结构残积、坡积黄土不等粒“斑状”结构，大孔隙多，形状复杂，孔隙边缘明显冲积黄土细粒“等粒”结构，大孔隙少，多为长形或圆形粒间小孔，轮廓不甚清楚孔隙率粒间小孔特有的大孔隙虫孔、植物根孔、裂欧、封闭空洞和巨大的潜蚀空洞等一般地层越老，孔隙率越低；坡积、残积黄土的孔隙率比冲积黄土高。工程地质岩土工程地质分级与分类417.2土的工程分类＞0.07强湿陷性0.015～0.03弱湿陷性0.03～0.07中等湿陷性黄土的基本工程地质特征压实程度差，孔隙大、孔隙率高，含水少、透水性强和强度高黄土湿陷性判别湿陷系数δs工程地质岩土工程地质分级与分类427.2土的工程分类黄土的自重湿陷和非自重湿陷黄土的湿陷是在包括上覆土自重压力和附加压力下产生的，发生湿陷现象的界限压力称为湿陷起始压力，其随黄土胶结物含量、湿度、密度以及土的埋深增大而增高。当上覆土层饱和自重力大于该土层湿陷起始压力时发生自重湿陷；当上覆土层饱和自重力小于该土层湿陷起始压力，只有在与附加应力共同作用下才能大于该土层的湿陷起始压力时发生非自重湿陷。工程地质岩土工程地质分级与分类437.2土的工程分类碳酸盐岩系出露区的岩石，经红土化作用形成的棕红、褐黄等色的高塑性粘土称为红粘土。其液限一般大于50，上硬下软，具明显的收缩性，裂隙发育。经再搬运后仍保留红粘土基本特征，液限大于45小于50的土称为次生红粘土。红粘土的定义工程地质岩土工程地质分级与分类447.2土的工程分类气候特点：气候变化大，年降水量大于蒸发量，潮湿的气候有利于岩石的机械风化和化学风化，岩性特点：主要为碳酿盐类岩石，当岩层稻皱发育、岩石破碎时，更易形成红粘土。红粘土的形成条件工程地质岩土工程地质分级与分类45工程地质岩土工程地质分级与分类46工程地质岩土工程地质分级与分类477.2土的工程分类盆地或洼地边缘较薄，向中间逐渐增厚基岩面或风化面取决于基岩起伏和风化层深度当下伏基岩的溶沟、溶槽、石芽厚度变化极大红粘土的分布规律红粘土主要为残积、坡积类型，也有洪积类型，其分布多在山区或丘陵地带以及山坡、山麓、盆地或洼地中。工程地质岩土工程地质分级与分类487.2土的工程分类红粘土的粒度成分中，小于0.005mm的粘粒含量为60％一80％，其中小于0.002mm的胶粒占40％一70％，使红粘土具有高分散性。红粘土的矿物成分主要为高岭石、伊利石和绿泥石。化学成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主。红粘土的成分特点工程地质岩土工程地质分级与分类497.2土的工程分类红粘土的基本工程地质特征红粘土的物理力学性质一是天然含水量高、密度小、孔隙比高、高塑性(液限和塑限都很高)以及较高的力学强度和较低的压缩性；二是各种指标的变化幅度很大。工程地质岩土工程地质分级与分类507.2土的工程分类红粘土的基本工程地质特征红粘土的裂隙性处于坚硬和硬塑状态的红粘土层，由于胀缩作用形成了大量裂隙红粘土的胀缩性天然状态下膨胀量微小，收缩量较大，经收缩后的土试样浸水时，可产生较大的膨胀量工程地质岩土工程地质分级与分类517.2土的工程分类红粘土中的地下水特征红粘土的透水性微弱，其中的地下水多为裂隙性潜水和上层滞水，它的补给来源主要是大气降水、基岩岩溶裂隙水和地表水体，水量一般均很小。在地势低洼地段的土层裂隙中或软塑、流塑状态土层中可见土中水，水量不大，且不具统一水位。红粘土层中的地下水水质属重碳酸钙型水，对混凝土一般不具腐蚀性。工程地质岩土工程地质分级与分类527.2土的工程分类软土的定义和分类软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承裁力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。淤泥：孔隙比大于1.5淤泥质土：孔隙比小于1.5而大于1.0有机质土：烧失量大于5％泥炭：烧失量大于60％时其它高压缩性的粘性土、粉土工程地质岩土工程地质分级与分类537.2土的工程分类软土的成因类型滨海沉积滨海相泻湖相按沉积环境分湖泊沉积河滩沉积沼泽沉积溺谷相三角洲相工程地质岩土工程地质分级与分类547.2土的工程分类A.滨海相常与海浪岸流及潮汐的水动力作用形成较粗的颗粒(粗、中、细砂)相掺杂，使其不均匀和极疏松，增强了淤泥的透水性能，易于压缩固结。B.泻湖相颗粒微细、孔隙比大、强度低、分布范围较宽阔，常形成海滨