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我国工程岩体分类标准

我国工程岩体分类标准
我国工程岩体分类标准

四川交通职业技术学院

班级:DS10-2

姓名:曹伟

学号:

摘要:在对国内外岩体分级方法深入研究的基础上,对岩体分级乃法中所考虑的岩体分级因素及对各因素的处理方法进行了系统的归纳和总结。从岩体分级方法的现状来看,虽然目前尚无统一的岩体分级标准,但在岩体分级中应根据岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、地应力状况等多方面因素,进行岩体综合分级上达成了共识,并且国内规范中的岩体分级标准有趋于统一和向国际标准接轨的趋势。

关键词:岩体分级;分级因素;规范。

随着科学技术的不断进步和土地资源的日益减少,水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑、国防等工程中,各种类型、不同用途的岩体工程逐渐增多。质量高、稳定性好的岩体,不需要或只需要很少的加固支护措施,就可以保证工程施工和使用的安全;质量差、稳定性不好的岩体,常常会给工程的施工和使用带来诸多的安全隐患,甚至会在工程的施工和使用过程中出现地质灾害,需要采取复杂加固措施来保证工程施工和使用的安全,从而大大增加工程建设的成本。因此,在工程建设中,准确而及时地进行工程岩体的稳定性判断,对于保证工程施工和使用的安全具有十分重要的意义。合理的工程岩体分级是工程岩体稳定性判断的基础。

自上世纪50~60年代开始,工程岩体分级问题引起了国外岩土工程界的广泛关注。国外学者提出了许多工程岩体分级方法,并在工程中得到了不同程度的应用。自上世纪70年代以后,国内的岩土工程界也开始了工程岩体分级方法的研究,并在学习和消化国外研究成果,总结工程经验的基础上,提出了一些工程岩体分级方法,制定了相应的工程岩体分级标准,为我国经济建设的快速和健康发展作出了很大的贡献。自上世纪90年代以来,又对国内外的研究成果及工程经验进行了系统的总结,制定了一些工程岩体分级的国家规范,对许多行业标准也进行了修订。我国现行的与工程岩体分级相关的规范和标准见表1。本文中如不作说明,则所述规范和标准的代码均与表1相同。

表1:

1.工程岩体分级因素

工程岩体分级的目的是为工程岩体稳定性的判断提供依据,因此,工程岩体分级所要考虑的因素,应以影响工程岩体稳定性的因素为基础。影响工程岩体稳定性的因素足多种多样的,概括起来主要有岩石的物理力学性质、结构面发育情况、地下水环境条件、地应力环境条件、工程类别等多个方面。目前在国内外的工程岩体分级方法中常用的分级因素见下表2。

表2 :工程岩体分级因素

注:④风化系数(K f)为已风化岩石的中轴饱和抗压强度与未风化化岩的单轴饱和

抗压强度之比

②波速比(K’v)为岩体的纵波波速与岩石的纵波波速为之比。

2.工程岩体分级因素的选择与处理

目前,国内外的岩体分级方法多种多样。对于岩体分级方法的分类,目前还没有统一的标准。按照分级方法的适用范围,可分为通用分级方法和专用分级方法两大类。按照分类的目的,可分为地质分级和工程分级两大类。按照分级用途的不同,可分为岩体的质量分级、稳定性分级、可钻性分级、爆破性分级等。按照行业,可分为水利水电工程同岩分类、公路隧道同岩分类、铁路隧道围岩分类、矿山巷道围岩分类、军工坑道围岩分类、喷锚支护规范围岩分类等。按照工程类

型,可分为洞室围岩分级、大坝岩体分级、地基同岩分级、边坡岩体分级、隧道围岩分级等。按照所采用的地质勘察手段,有锤击、强度试验、岩心采取率分析、浸水反应、回弹法、弹性波探测等分级方法。按照所使用的分级判据不同,又可分为单因素岩体分级和多因素岩体分级。按照表达方式不同又可分为定性岩体分级,定量岩体分级和定性定量综合岩体分级。按照所采用的分析工具不同,有概率统计法、模糊综合评价法、多层次综合评价法、灰色聚类分析法等多种岩体分级手段。

(1)岩石的坚硬程度和岩体的完整程度

在众多的岩体分级因素中,岩石的物理力学性质和结构面发育情况是反映岩体基本特性的因素。在岩石的各项物理力学性质中,对稳定性关系最大的是岩石的坚硬程度。岩体的结构面发育状况,主要反映在对岩体完整性的影响和部分结构向对工程岩体稳定性的控制作用两个方面,其巾对岩体完整性的影响体现了岩体是地质体的基本属性,而结构面对工程岩体稳定性的控制作用则和工程的类别及具体特征线或临空面的产状有关。因此,岩石的坚硬程度和岩体的完整程度是独立于工程类型之外的,对各种类型工程岩体的稳定性都非常重要,是工程岩体分级的基本因素,被各种岩体分级方法广泛选用。

(2)岩石的风化程度

虽然岩石的风化作用可以使岩石的物理力学性质恶化,也是影响工程岩体稳定性的重要因素,但由于风化作用对工程岩体特性的影响,可以在岩石的坚硬程度和岩体的完整程度中得到反映。所以,国内外的各种工程岩体的综合等级划分中均没有把风化程度作为一个独立的分级因素。

(3)地下水

地下水对岩体质量的影响,不仅与地下水的赋存状态有关,还与岩石性质和岩体完整程度有关。岩石愈致密,强度愈高,完整性愈好,则地下水的影响愈小。反之,地下水的不利影响愈大。目前国内外岩体分级方法中,对于地下水对工程岩体的影响主要有修正法、降级法、限制法、不考虑4种处理方法。我国现行的规范及标准中,考虑地下水对岩体质量影响的有《建筑边坡工程技术规范》、《工程岩体分级标准》、《锚杆喷射混凝土技术规范》、《岩土工程勘察技术规范》、《水电工程地质勘察规范》,详见表4。

(4)地应力

目前国内外岩体分级方法中,对于地应力的影响土要有修正法、限制法、不考虑3种处理方法。在我国现行的规范和标准中,考虑地应力对岩体质量影响的有《工程岩体分级标准》、《锚杆喷射混凝士技术规范》、《岩士工程勘察技术规范》、《水电工程地质勘察规范》,详见表4。已基本统一,《地下铁道,轻轨交通岩土工程勘察规范》的制定过程中已考虑剑了同《岩土工程勘察规范》接轨等。

(7)国内标准有同国际接轨的趋势

如《岩土工程勘察规范》(GB50021.94)、《工程岩体分级标准》等国家规范的制定过程中均已考虑到了同国际接轨。

表4:

3.岩体分级的现状和趋势分析

综观国内外的岩体分级方法,呈现出以下特点和趋势:

(1)岩体分级指标体系基本形成。经过岩土工程界半个世纪的努力,目前岩体分级指标已形成了表2所示的指标体系。

(2)岩体分级标准多属丁综合分级,多考虑岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、地应力状况等多方而因素。

(3)各类工程岩体分级的研究深度极不平衡。如我围现行的岩体分级标准,在岩土工程的地基、边坡及地下峒室3类岩土工程基本类别的工程岩体分级研究中,地下峒室的工程岩体分级研究已经具有水利水电工程围岩分类、公路隧道围岩分类、铁路围岩分类、矿山巷道围岩分类、军工坑道围岩分类法、喷锚支护围岩分类等多种分级标准,但对于边坡岩体分级的研究,除了国家标准《建筑边坡上程技术规范》外,还未见有其它专门标准或规范,地基岩体分级的专门标准还未出现。

(4)岩体分级标准尚不统一。由表3可以看出,目前国内外的岩体分级方法中,无论是在分级指标的选用、等级数量的多少,还是等级划分标准上,均存在着很大的差异性。

(5)行业标准有向国家规范接轨的趋势,如有色金属行业标准《岩土工程勘察技术规范》完全采用了《锚杆喷射混凝上技术规范》中的围岩分级方法。

(6)国家规范中的分级标准有趋于统一的趋势,如岩石坚硬程度的划分标准在各种国家规范中已基本统一,《地下铁道,轻轨交通岩土工程勘察规范》的制定过程中已考虑剑了同《岩土工程勘察规范》接轨等。

(7)国内标准有同国际接轨的趋势,如《岩土工程勘察规范》(GB50021-94)、《工工程岩体分级标准》等国家规范的制定过程中均已考虑到了同国际接轨。

4.结语

本文在查阅大量相关岩体分级文献基础上,对岩体分级中的一些问题进行了归纳和总结,力求系统、详尽和全面。鉴于水平和掌握的资料有限,有些叙述可能不够全面和妥当,有些观点也有待进一步完善。

参考文献:

[1] 中国建筑行业出版社.注册岩土工程师必备规范汇编【M】

[2] GB50307-1999,地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范【S】

[3] GB50086—2001,锚杆喷射混凝土支护技术规范【S】

[4] TB10077—200l,铁路工程岩土分类标准【s】.

[4] TB10012--2001,铁路工程地质勘察规范【s】.

岩石的工程分类

第五节岩体的工程分类 二、岩体的工程分类 1、岩体质量分级(《工程岩体分级标准》GB50218-94) 分级指标: 岩体基本质量指标BQ BQ=90+3σcw +250 Kv 当σcw>90Kv+30时,令σcw=90Kv+30 当Kv>0.04σcw+0.4时,令Kv=0.04σcw+0.4 Jv与Kv对照表 Jv(条/m3) <3 3~10 10~20 20~35 >35 Kv >0.75 0.75~0.55 0.55~0.35

0.35~0.15 <0.15 分级方法: (1)按岩体基本质量指标BQ进行初步分级; (2)根据天然应力、地下水和结构面方位等对BQ进行修正;(3)按修正后的[BQ]进行详细分级。 岩体质量分级 基本质量级别 岩体质量的定性特征 岩体基本质量指标(BQ) Ⅰ 坚硬岩,岩体完整 >550 Ⅱ

坚硬岩,岩体较完整;较坚硬岩,岩体完整 550~451 Ⅲ 坚硬岩,岩体较破碎;较坚硬岩或软、硬岩互层,岩体较完整;较软岩,岩体完整 450~351 Ⅳ 坚硬岩,岩体破碎;较坚硬岩,岩体较破碎破碎;较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整较破碎;软岩,岩体完整较完整 350~251 Ⅴ 较软岩,岩体破碎;软岩,岩体较破碎破碎;全部极软岩及全部极破碎岩 <250

岩石坚硬程度按下表划分。 岩石坚硬程度划分表 岩石饱和单轴抗压强度 σcw(MPa) >60 60~30 30~15 15~5 <5 坚硬程度 坚硬岩 较坚硬岩 较软岩 软岩 极软岩

岩石分类

山地的中的岩石极为多样,差别很大,进行工程分类十分必要。《94规范》首先按岩石强度分类,再进行风化分类。按岩石强度分为极硬、次硬、次软和极软,列举了代表性岩石名称。又以新鲜岩块的饱和抗压强度30MPa为分界标准。问题在于,新鲜的末风化的岩块在现场有时很难取得,难以执行。 岩石的分类可以分为地质分类和工程分类。地质分类主要根据其地质成因、矿物成分、结构构造和风化程度,可以用地质名称(即岩石学名称)加风化程度表达,如强风化花岗岩、微风化砂岩等。这对于工程的勘察设计确是十分必要的。工程分类主要根据岩体的工程性状,使工程师建立起明确的工程特性概念。地质分类是一种基本分类,工程分类应在地质分类的基础上进行,目的是为了较好地概括其工程性质,便于进行工程评价。 为此,本次修订除了规定应确定地质名称和风化程度外,增加了岩块的“坚硬程度”、岩体的“完整程度”和“岩体基本质量等级”的划分。并分别提出了定性和定量的划分标准和方法,可操作性较强。岩石的坚硬程度直接与地基的承载力和变形性质有关,其重要性是无疑的。岩体的完整程度反映了它的裂隙性,而裂隙性是岩体十分重要的特性,破碎岩石的强度和稳定性较完整岩石大大削弱,尤其对边坡和基坑工程更为突出。 本次修订将岩石的坚硬程度和岩体的完整程度各分五级,二者综合又分五个基本质量等级。与国标《工程岩体分级标准》(GB50218-94)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)协调一致。 划分出极软岩十分重要,因为这类岩石不仅极软,而且常有特殊的工程性质,例如某些泥岩具有很高的膨胀性;泥质砂岩、全风化花岗岩等有很强的软化性(单轴饱和抗压强度可等于零);有的第三纪砂岩遇水崩解,有流砂性质。划分出极破碎岩体也很重要,有时开挖时很硬,暴露后逐渐崩解。片岩各向异性特别显著,作为边坡极易失稳。事实上,对于岩石地基,特别注意的主要是软岩、极软岩、破碎和极破碎的岩石以及基本质量等级为V级的岩石,对可取原状试样的,可用土工试验方法测定其性状和物理力学性质。 举例: 1 花岗岩,微风化:为较硬岩,完整,质量基本等级为Ⅱ级; 2 片麻岩,中等风化:为较软岩,较破碎,质量基本等级为Ⅳ级; 3 泥岩,微风化:为软岩,较完整,质量基本等级为Ⅳ级; 4 砂岩(第三纪),微风化:为极软岩,较完整,质量基本等级为V级; 5 糜棱岩(断层带):极破碎,质量基本等级为V级。 岩石风化程度分为五级,与国际通用标准和习惯一致。为了便于比较,将残积土也列在表A.0.3中。国际标准ISO/TC182/SCl也将风化程度分为五级,并列

工程岩体分级标准

工程岩体分级标准(中) 2010-04-15 | 来源:中国地质环境信息网 | 【大中小】【打印】【关闭】 附录F 本标准用词说明 F.0.1 为便于执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: (1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”。 (2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”; 反面词采用“不应”或“不得”。 (3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”或“可”: 反面词采用“不宜”。 F.0.2 条文中指定应按其它有关标准、规范执行时,写法为“应符合…的规定”,或“应按……执行”。 附加说明 本标准主编单位、参加单位和主要起草人名单 主编单位:水利部长江水利委员会长江科学院 参加单位:东北大学 总参工程兵第四设计研究院 铁道部科学研究院西南分院 建设部综合勘察研究院 主要起草人:于石春、邢念信、李云林、李兆权、苏贻冰 张可诚、林韵梅、柳赋铮、徐复安、董学晟 中华人民共和国国家标准 工程岩体分级标准 GB 50218-94 条文说明 制订说明 本标准是根据国家计委计标发〔1986〕28号文和计标函〔1987〕39号文的要求,水利部负责上编,具体由水利部长江水利委员会长科学院会同东北大学、总参工程兵第四设计研究院、铁道部科学研究院西南分院、建设部综合勘察研究院共同编制

而成,经建设部1994年11月5日以建标〔1994〕673号文批准,并会同国家技术监督局联合发布。 在本标准的编制过程中,标准编制组进行了广泛的调查研究,认真总结我国各有关行业在岩石工程建设和工程岩体分级(类)方面,以及岩石力学试验研究方面的实践经验,同时参考了国外先进的工程岩体分级(类)方法,并广泛征求了全国有关单位的意见。最后由我部会同有关部门审查定稿。 鉴于本标准系初次编制,在执行过程中,希望各单位结合工程实践和科学研究,认真总结经验,注意积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交水利部长江水利委员会长江科学院(湖北省武汉市黄浦路23号,邮编430010),并抄送水利部科教司,以供今后修订时参考。 目次 1 总则 1.0.1 随着国家现代化建设事业的发展,水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑、国防等工程中,各种类型、不同用途的岩石工程日益增多。在工程建设的各阶段(规划、勘察、设计和施工)中,正确地对岩体的质量和稳定性作出评价,具有十分重要的意义。质量高、稳定性好的岩体,不需要或只需要很少的加固支护措施,并且施工安全、简便;质量差、稳定性不好的岩体,需要复杂、昂贵的加固支护等处理措施,常常在施工中带来预想不到的复杂情况。正确、及时地对工程建设涉及到的岩体稳定性作出评价,是经济合理地进行岩体开挖和加固支护设计、快速安全施工,以及建筑物安全运行必不可少的条件。 对工程岩体稳定性作分析判断的数值计算和物理模型试验,要求事先进行相当详尽的地质勘察和岩石力学试验研究,花费人力和财力很多。地质条件复杂时,前期工作往往拉得很长,这种方法一般用于大型或重要的工程。 针对不同类型岩石工程的特点,根据影响岩体稳定性的各种地质条件和岩石物理力学特性,将工程岩体分成稳定程度不同的若干级别(一般称之为岩石分类或工程岩体分类,本标准称工程岩体分级),以此为标尺作为评价岩体稳定的依据,是岩体稳定性评价的一种简易快速的方法。这是由于岩体分级方法是建立在以往工程实践经验和大量岩石力学试验基础上的,只需进行少量简易的地质勘察和岩石力学试验就能据以确定岩体级别,作出岩体稳定性评价,给出相应的物理力学参数,为加固措施提供参考数据,从而可以在大量减少勘察、试验工作量,缩短前期工作时间的情况下,获得这些岩石工程建设的勘察、设计和施工不可少的基本依据,并可在进一步总结实际运用经验的基础上,为制定各种岩石工程施工定额提供依据。 本标准所说的稳定性,是指在工程服务期间,工程岩体不发生破坏或有碍使用的大变形。 自本世纪50—60年代以来,在国外提出许多工程岩体的分级方祛,其中有些在我国有广泛的影响,得到了不同程度的应用。在国内,自70年代以来,有关部门也在各自工程经验的基础上制定了一些岩体分级方法,在本部门或本行业推行应用。然而,这些分级方法的原则、标准和测试方法都不尽相同,彼此缺乏可比性、一致

各种岩石图片及说明

泥岩(Mudstone) 一种由泥巴及黏土固化而成的沉积岩,其成分与构造和页岩相似但较不易碎。 一种层理或页理不明显的粘土岩[1]。矿物成分复杂,主要由粘土矿物(如水云母、高岭石、蒙脱石等)组成,其次为碎屑矿物(石英、长石、云母等)、后生矿物(如绿帘石、绿泥石等)以及铁锰质和有机质。质地松软,固结程度较页岩弱,重结晶不明显。常见类型有:①钙质泥岩。含适量碳酸钙,常见于大陆红色岩系和海洋、潟湖相的沉积岩层。②铁质泥岩。含较多的铁矿物,如赤铁矿、褐铁矿、针铁矿等,多见于红色岩层。③硅质泥岩。SiO2含量较高,不含或极少含铁质和碳酸盐质物,常与铁质岩、硅质岩、锰质岩相伴生。泥岩具吸水、粘结、耐火等性能,可用于制砖瓦、制陶等工业。 泥岩结构极细粒,肉眼无法辨认颗粒。其许多特征与页岩相同,可能含有化石,但层理不如页岩发育。

页岩(Shale) 由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。 粘土岩的一种。成分复杂,除粘土矿物(如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等)外,还含有许多碎屑矿物(如石英、长石、云母等)和自生矿物(如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等)。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。 是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。 常见类型有: ①黑色页岩。含较多的有机质与细分散状的硫化铁,有机质含量达3—10%,外观与碳质页岩相似,其别在于黑色页岩不染手。 ②碳质页岩。含有大量已碳化的有机质,常见于煤系地层的顶底板。 ③油页岩。含一定数量干酪根(>10%),黑棕色,浅黄褐色等,层理发育,燃烧有沥青味。 ④硅质页岩。含有较多的玉髓、蛋白石等,SiO2含量在85%以上。 ⑤铁质页岩。含少量铁的氧化物、氢氧化物等。多呈红色或灰绿色。在红层和煤系地层中较常见。 ⑥钙质页岩。含CaCO3,但不超过25%,否则过渡泥灰岩类。 此外,还有混入一定砂质成分者,称为砂质页岩。 页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。 页岩不透水,在地下水分布中往往成为隔水层。 由页岩组成的河岸

岩石分类

三种常见的岩浆岩: 1.花岗岩是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母,颜色较浅,以灰白色和肉红色最为常见,具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高,是优质建筑材料。 2.橄榄岩侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石,深绿色或绿黑色,比重大,粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩,镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。 3.玄武岩一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主,黑色或灰黑色,具有气孔构造和杏仁状构造,玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。 (沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物,或生物作用和火山作用的产物,经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打,会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下,这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来,形成沉积物。随着时间的推移,沉积物越来越厚,压力越来越大,于是空隙逐渐缩小,水分逐渐排出,再加上可溶物的胶结作用,沉积物便慢慢固结而成岩石,这就是沉积岩。沉积岩分布极广,占陆地面积的75%,是构成地壳表层的主要岩石。

四种常见的沉积岩: 1.砾岩一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石,多呈厚层块状,层理不明显,其中砾石的排列有一定的规律性。 2.砂岩颗粒直径为0.1~2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广,主要成分是石英、长石等,颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。 3.页岩由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石,层理明显,可以分裂成薄片,有各种颜色,如黑色、红色、灰色、黄色等。 4.石灰岩俗称“青石”,是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成,遇稀盐酸会发生化学反应,放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色,呈致密块状。 变质岩:地壳中的火成岩或沉积岩,由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化,使其成分、结构、构造发生一系列改变,这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩,例如由石英砂岩变质而成的石英岩,由页岩变质

土壤及岩石普氏分类表

土壤及岩石(普氏)分类表 岩体类别 在编写原则中,关于岩土爆破工程的土壤及岩石分类仍按建设部《全国统一建筑工程基础定额》中的土壤及岩石(普氏)分类表执行。 2003年颁布实施的国家标准《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2003规定采用的就是上述《土壤及岩石分类表》,1988年《全国统一城镇控制爆破工程、硐宝大爆破工程预算定额》也是采用此分类表。因此,编制全国统一爆破工程消耗量定额也决定采用该分类表。该表已为国内建筑工程与爆破界所公认,不仅可以确定工程所在岩石的开挖方法、判断岩石爆破的难易程度,而且可以作为计算承包工程单价、编制招投标的依据。 建国以来,我国科技工作者对岩石在分类分级进行过大量工作。如东北工学院,科学院工程地质研究所等。东北大学进行了岩石可爆性与稳定性的研究,提出了分级方法。其中岩石的可爆性分级是以能量平衡为准则,根据标准条件下爆破漏中体积、大块率、小块率、平均合格率试验数据以及岩石波阻抗,计算出岩石可爆性指数,提出分级表。共分为:易爆、中等可爆、难爆、很难爆、极端难爆五个等级。虽经过冶金部组织通过技术鉴定,但未成为全国公认的分级表,未能推广纳入爆破定额。但可供研究参考。 我国工程地质科学工作者(科学院地质所等)为了建立统一评价工程岩爆稳定性的分级标准,为岩土工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据,经过多年研究并制定颁布了我国工程岩体分级标准(GB50218-94)。不仅可以确定爆破岩体的基本质量级别,还可用于判断岩体爆破的难易程度。(岩体基本质量级别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)级,岩石坚硬程度的定性划分为硬质岩,软质岩两类5级;岩体完整程度的定性划分为:完整、较完整、较破碎、极破碎五级。(可参考现代公路工程爆破P. 79-88)。

岩石分类及硬度级别

岩石分类及硬度级别 岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他 各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩,较坚固 的石英岩,最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩,很坚固的砂岩和石灰岩,石英矿 脉,坚固的砾岩,很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁 矿,不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩,页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩,不坚固的砂岩和石灰岩,软砾 石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩,致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩,很软的石灰岩,白垩,盐岩,石膏, 无烟煤,破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa 比较软碎石质土壤,破碎的页岩,粘结成块的砾石、碎 石,坚固的煤,硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土,较软的烟煤,坚固的冲击土层,粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石,黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土,泥煤,软砂质土壤,湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂,山砾堆积,细砾石,松土,开采下来的煤. (f=0.5) Ⅹ流沙状流沙,沼泽土壤,含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A

表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到,有些岩石不容易破坏,有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩,难于爆破,则它们的硬度也比较大,概括的说就是比较坚固。因此,人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数,也叫普氏硬度系数f值)。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如: ①极坚固岩石f=15~20(坚固的花岗岩,石灰岩,石英岩等) ②坚硬岩石f=8 ~10(如不坚固的花岗岩,坚固的砂岩等) ③中等坚固岩石f=4 ~6 (如普通砂岩,铁矿等) ④不坚固岩石f=0.8~3 (如黄土、仅为0.3) 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质,但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。强度是指矿岩抵抗压缩,拉伸,弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。(如抵抗锹,稿,机械碎破,炸药的综合作用力)。

第1章 岩石的物理性质及工程分类

第1章岩石的物理性质及工程分类 学习指导:为了正确掌握岩土体的变形和破坏规律,对岩土体的稳定性做出合乎实际的分析和评价,首先需要对岩土体的物理性质、水理性质及工程分类等有清晰的认识。本章的学习任务就是要大家掌握这方面的内容。 重点:要求掌握岩土的物理性质指标的含义;对密度、比重及含水率三个实测指标要理解,对各指标的计算方法及指标之间的换算要搞清楚;掌握无粘性土及粘性土的状态指标及应用;理解土的三相组成;了解岩土的工程分类。 1.1 岩土体的特性 岩土体是地壳的物质组成。岩体是地壳表层圈层,经建造和改造而形成的具一定组分和结构的地质体。 1.1.2岩(石)体的特性 岩石是由矿物的组成的,按成因岩石可划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。成因类型不一样,差别也很大,因此,工程性质极为多样。 1)岩浆岩的性质 岩浆岩具有较高的力学强度,可作为各种建筑物良好的地基及天然建筑石料。但各类岩石的工程性质差异很大,如:深成岩具结晶联结,晶粒粗大均匀,孔隙率小、裂隙较不发育,岩块大、整体稳定性好,但值得注意的是这类岩石往往由多种矿物结晶组成,抗风化能力较差,特别是含铁镁质较多的基性岩,则更易风化破碎,故应注意对其风化程度和深度的调查研究。 浅成岩中细晶质和隐晶质结构的岩石透水性小、抗风化性能较深成岩强,但斑状结构岩石的透水性和力学强度变化较大,特别是脉岩类,岩体小,且穿插于不同的岩石中,易蚀变风化,使强度降低、透水性增大。 喷出岩常具有气孔构造、流纹构造和原生裂隙,透水性较大。此外,喷出岩多呈岩流状产出,岩体厚度小,岩相变化大,对地基的均一性和整体稳定性影响较大。 2)沉积岩的性质 碎屑岩的工程地质性质一般较好,但其胶结物的成分和胶结类型影响显著,如硅质基底式胶结的岩石比泥质接触式胶结的岩石强度高、孔隙率小、透水性低等。此外,碎屑的成分、粒度、级配对工程性质也有一定的影响,如石英质的砂岩和砾岩比长石质的砂岩为好。 粘土岩和页岩的性质相近,抗压强度和抗剪强度低,受力后变形量大,浸水后易软化和泥化。若含蒙脱石成分,还具有较大的膨胀性。这两种岩石对水工建筑物地基和建筑场地边坡的稳定都极为不利,但其透水性小,可作为隔水层和防渗层。 化学岩和生物化学岩抗水性弱,常具不同程度的可溶性。硅质成分化学岩的强度较高,但性脆易裂,整体性差。碳酸盐类岩石如石灰岩、白云岩等具中等强度,一般能满足水工设计要求,但存在于其中的各种不同形态的喀斯特,往往成为集中渗漏的通道。易溶的石膏、岩盐等化学岩,往往以夹层或透镜体存在于其他沉积岩中,质软,浸水易溶解,常常导致地基和边坡的失稳。 上述各类沉积岩都具有成层分布的规律,存在各向异性特征,因此,在水工建设中尚需特别重视对其

工程岩体分级标准GB502182 术语、符号

2术语、符号 2.1 术语 2.1.1 岩石工程rock engineeting 以岩体为工程建筑物地基或环境,并对岩体进行开挖或加固的工程,包括地下工程和地面工程。 2.1.2 工程岩体engineering rock mass 岩石工程影响范围内的岩体,包括地下工程岩体、工业与民用建筑地基、大坝基岩、边坡岩体等。 2.1.3 岩体基本质量rock mass basic quality 岩体所固有的、影响工程岩体稳定性的最基本属性,岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度所决定。 2.1.4 结构面sructural plane(discontinuity) 岩体内开裂的和易开裂的面,如层面、节理、断层、片理等,又称不连续面。 2.1.5 岩体完整性指数(Kv)(岩体速度指数)intactess index of rock mass(velocity index of rock mass) 岩体弹性纵波速度与岩石弹性纵波速度之比的平方。 2.1.6 岩体体积节理数(Jv)volumetric joint count of rock mass 单体岩体体积内的节理(结构面)数目。 2.1.7 点荷载强度指数(Is(50))pointloadstrengthindex 直径50mm圆柱形试件径向加压时的点荷载强度。 2.1.8 地下工程岩体自稳能力(stand-up time of rock mass for underground excavation) 在不支护条件下,地下工程岩体不产生任何形式破坏的能力。 2.1.9 初始应力场initial stress field 在自然条件下,由于受自重和构造运动作用,在岩体中形成的应力场,也称天然应力场。

岩石级别 分类

岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ 最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ 很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩,较坚固的石英岩,最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩,很坚固的砂岩和石灰岩,石英矿脉,坚固的砾岩,很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿,不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩,页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩,不坚固的砂岩和石灰岩,软砾石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩,致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩,很软的石灰岩,白垩,盐岩,石膏,无烟煤,破碎的砂岩和石质土壤.(f=2)

Ⅵa 比较软碎石质土壤,破碎的页岩,粘结成块的砾石、碎石,坚固的煤,硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土,较软的烟煤,坚固的冲击土层,粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石,黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土,泥煤,软砂质土壤,湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂,山砾堆积,细砾石,松土,开采下来的煤(f=0.5) Ⅹ流沙状流沙,沼泽土壤,含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到,有些岩石不容易破坏,有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩,难于爆破,则它们的硬度也比较大,概括的说就是比较坚固。因此,人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数,也叫普氏硬度系数f 值)。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用

土壤及岩石分类表

土壤及岩石(普氏)分类表 摘自中国工程爆破协会网协会副理事长周家汉的(《全国统一爆破工程消耗量定额》编制工作会议上的讲话) 岩体类别 在编写原则中,关于岩土爆破工程的土壤及岩石分类仍按建设部《全国统一建筑工程基础定额》中的土壤及岩石(普氏)分类表执行。 在露天、地下、硐室、水下等石方爆破工程中,都有岩体分类问题。在过去的爆破定额中,均采用前苏联的土壤及岩石分类表(普氏岩石强度系数)把土壤和岩石共划分为五级:Ⅰ-Ⅳ为土壤类;Ⅴ为松石(软石);Ⅵ-Ⅷ为次坚石;Ⅸ- X为普坚石;Ⅺ-ⅩⅥ为特坚石,每一级都有土壤岩石名称和物理力学性质指标。在爆破工程的预算定额中过去均采用后四段,即松石、次坚石、普坚石和特坚石,而且已往已有较多的定额参考资料。2003年颁布实施的国家标准《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2003规定采用的就是上述《土壤及岩石分类表》,1988年《全国统一城镇控制爆破工程、硐宝大爆破工程预算定额》也是采用此分类表。因此,编制全国统一爆破工程消耗量定额也决定采用该分类表。该表已为国内建筑工程与爆破界所公认,不仅可以确定工程所在岩石的开挖方法、判断岩石爆破的难易程度,而且可以作为计算承包工程单价、编制招投标的依据。 建国以来,我国科技工作者对岩石在分类分级进行过大量工作。如东北工学院,科学院工程地质研究所等。东北大学进行了岩石可爆性与稳定性的研究,提出了分级方法。其中岩石的可爆性分级是以能量平衡为准则,根据标准条件下爆破漏中体积、大块率、小块率、平均合格率试验数据以及岩石波阻抗,计算出岩石可爆性指数,提出分级表。共分为:易爆、中等可爆、难爆、很难爆、极端难爆五个等级。虽经过冶金部组织通过技术鉴定,但未成为全国公认的分级表,未能推广纳入爆破定额。但可供研究参考。 我国工程地质科学工作者(科学院地质所等)为了建立统一评价工程岩爆稳定性的分级标准,

关于工程岩体分级方法的综述

关于工程岩体分级方法的综述 摘要:综合分析我国现行的工程岩体分级特征,重点介绍岩体分级标准在根据岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、初应力状况等多方面因素下进行岩体分级,从而指导实地工程建设,并讨论与Q分类法和RMR分类法的关系,在发展中他们有趋于统一和向国际标准接轨的趋势。 关键字:工程岩体分级;国标;岩体基本质量 1.1 岩体分级的重要性 随着科学技术的不断进步和土地资源的日益减少,水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑等各种类型、不同用途的岩体工程逐渐增多。质量高、稳定性好的岩体,不需要或只需要很少的加固支护措施,就可以保证工程施工和使用的安全;质量差、稳定性不好的岩体,常常会给工程的施工和使用带来诸多的安全隐患,甚至会在工程的施工和使用过程中出现地质灾害,需要采取复杂加固措施来保证工程施工和使用的安全[8]。因此,在工程建设中,准确而及时地进行工程岩体的稳定性判断,对于保证工程施工和使用的安全具有十分重要的意义。 1.2经过岩土工程界半个世纪的努力,目前岩体分级指标已形成了国标体系。 自上世纪50~60年代开始,工程岩体分级问题引起了国外岩土工程界的广泛关注。国外学者提出了许多工程岩体分级方法,并在工

程中得到了不同程度的应用。自上世纪70年代以后,国内的岩土工程界也开始了工程岩体分级方法的研究,以谷德振、黄鼎成[6]等为代表,在学习和消化国外研究成果,总结工程经验的基础上,提出了一些工程岩体分级方法,制定了相应的工程岩体分级行业标准,为我国经济建设的快速和健康发展作出了很大的贡献。自上世纪90年代以来,对国内外的研究成果及工程经验进行了系统的总结,形成了现在《工程岩体分级标准》 它是由水利部、建设部、铁道部等部门组织有关单位共同起草制定的适用于各种岩体工程的统一分级方法。属于国家最高层次的基础标准,适用于各行业、各种类型岩石工程的岩体分级,是制定各行各业岩体分级标准的基本依据。 1.3 岩体分级标准多属于综合分级,考虑岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、初应力状况等多方面因素。 岩体分级标准是一种多因素多指标、定性与定量相结合的分级方法,它分两步对工程岩体定级,即:先对岩体的基本质量划分级别,根据岩体固有并独立于工程类型的地质属性—岩石坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素确定岩体基本质量的定性特征和定量指标,进而综合确定岩体质量级别,按照其稳定性分为5级,Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>>Ⅳ>Ⅴ;再针对岩体的具体条件做出修正,根据各类工程特点,考虑影响工程岩体基本质量的其他重要因素,利用地下水条件、岩体主要软弱结构面产状和初应力状态对岩体基本质量的影响等修正系数,对岩体基本质量(BQ值)进行修正,再确定具体工程岩体级别。

工程岩体分类方法及其意义的探讨

摘要 工程岩体分类是岩石力学研究的一个重要内容。本文对国内外较具影响力的工程岩体分类方法及相应的岩体质量指标进行了归纳介绍,并对其中个别分类方法的优缺点进行了探讨,最后指出了工程岩体分类在对可利用岩体作出判别、工程优化设计过程中的重要作用,指出了工程岩体分类的指导意义。 关键词:岩体分类;质量指标;工程优化设计

第1章诸论 工程岩体指各类岩石工程周围的岩体,这些岩石工程包括地下工程、边坡工程及与岩石有关的地面工程,即为工程建筑物地基、围岩或材料的岩体。而工程岩体分类是指通过岩体的一些简单和容易实测的指标,把地质条件和岩体力学性质参数联系起来,并借鉴已建工程设计、施工和处理等成功与失败方面的经验教训,对岩体进行归类的一种工作方法[ 1 ]。 一个工程项目在可行性研究阶段和初步设计阶段,如果缺少岩体具体而详细的强度和水文地质资料时,工程岩体分类系统就会成为一个很有用的工具。选择合适的分类系统能帮助我们更好地了解岩体的质量好坏,预测可能出现的岩体力学问题,从而为工程设计、支护衬砌、建筑选型和施工方法选择等提供参数和依据。从这个角度而言,考虑岩块强度、结构面强度等诸多因素,以工程实用为目的的岩体分类,不仅是岩石力学研究的一个重要内容,而且对实际工程具有重要意义。 从Ritter(1879)谋求将经验方法公式化用于隧洞设计,尤其是决定支护形式开始,岩体分类系统的发展已有100多年历史。其间,国外许多学者作了大量的研究工作,如早期的太沙基(Terzaghi,1946)、劳弗尔(Lauffer,1958)和迪尔(Deere,1964)等。20世纪70年代以后,随着岩体工程建设的不断发展,工程岩体分类方法的研究取得了显著的进展,如威克汉姆(Wikham,1972)等提出了RSR分类法,宾尼奥斯基(Bieniawski,1973)提出了RMR分类法,巴顿(Barton,1974)等提出了Q系统分类法等。随后,霍顿(1975)、宾尼奥斯基(1976)、巴顿(1976)和拉特利奇(1978)等分别对各种分类方法进行了一系列的比较研究。 我国于20 世纪70年代相继在一些行业或部门开展了工程岩体分类方法的研究,并自20 世纪70年代起国家及水利水电、铁道和交通等部门,根据各自特点提出了一些围岩分类方法及其应用的工程实例。如国家为制定《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GBJ86-85),(2001年修订为GBJ50086-2001)而提出的工程岩体分类;铁道部门为制定《铁路隧道设计规范》(TB10003-2001)而提出的铁路隧道围岩分类,总参工程兵(坑道工程)围岩分类等。1994年颁布了我国国家标准《工程岩体分级标准》(GB5018-94),该标准提出了分两步进行的工程岩体分级方法:首先根据岩体坚硬程度和完整性这两个指标进行初步定级,然后针对各类工程特点,并考虑其他影响因素对岩体基本质量指标进行修正,再对工程岩体进行进一步分级。该标准为我国岩体工程建设中岩体分级提供了一个统一的尺度,为我国岩体工程的设计,施工提供了可靠的基础,已经被一些行业规范所采用[ 2 ]。

我国工程岩体分类标准

我 国 工 程 岩 体 分 级 特 点 四川交通职业技术学院 班级:DS10-2 姓名:曹伟 学号:

摘要:在对国内外岩体分级方法深入研究的基础上,对岩体分级乃法中所考虑的岩体分级因素及对各因素的处理方法进行了系统的归纳和总结。从岩体分级方法的现状来看,虽然目前尚无统一的岩体分级标准,但在岩体分级中应根据岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、地应力状况等多方面因素,进行岩体综合分级上达成了共识,并且国内规范中的岩体分级标准有趋于统一和向国际标准接轨的趋势。 关键词:岩体分级;分级因素;规范。 随着科学技术的不断进步和土地资源的日益减少,水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑、国防等工程中,各种类型、不同用途的岩体工程逐渐增多。质量高、稳定性好的岩体,不需要或只需要很少的加固支护措施,就可以保证工程施工和使用的安全;质量差、稳定性不好的岩体,常常会给工程的施工和使用带来诸多的安全隐患,甚至会在工程的施工和使用过程中出现地质灾害,需要采取复杂加固措施来保证工程施工和使用的安全,从而大大增加工程建设的成本。因此,在工程建设中,准确而及时地进行工程岩体的稳定性判断,对于保证工程施工和使用的安全具有十分重要的意义。合理的工程岩体分级是工程岩体稳定性判断的基础。 自上世纪50~60年代开始,工程岩体分级问题引起了国外岩土工程界的广泛关注。国外学者提出了许多工程岩体分级方法,并在工程中得到了不同程度的应用。自上世纪70年代以后,国内的岩土工程界也开始了工程岩体分级方法的研究,并在学习和消化国外研究成果,总结工程经验的基础上,提出了一些工程岩体分级方法,制定了相应的工程岩体分级标准,为我国经济建设的快速和健康发展作出了很大的贡献。自上世纪90年代以来,又对国内外的研究成果及工程经验进行了系统的总结,制定了一些工程岩体分级的国家规范,对许多行业标准也进行了修订。我国现行的与工程岩体分级相关的规范和标准见表1。本文中如不作说明,则所述规范和标准的代码均与表1相同。 表1:

(建筑工程管理)爆破工程地质(岩石工程分类与力学性质)

(建筑工程管理)爆破工程地质(岩石工程分类与力学 性质)

爆破工程地质(岩石工程分类和力学性质) 发布时间:2010-01-2210:39 116岩石物理力学性质physical-mechanicalproperty0frock 岩石对物理条件及力作用的反应,包括岩石物理和岩石力学性质。在力学特性中仍包括渗流特性,机械特性(硬度、弹性、压缩及拉伸性、可钻性、剪切性、塑性等)。 117岩石物理性质petrophysicalpropertiesofrock 岩石物理性质主要有:岩石的密度、岩石的空隙性、岩石的波阻抗、岩石的风化程度等各种特性参数和物理量。 118岩石工程分类engineeringclassificationofrocks 从岩石工程的角度据岩石强度、裂隙率、风化程度和其它特征指标将其划分成各种类别赢等级,如完整岩石、新鲜岩石、风化岩石、蚀变岩石、块状岩体、层状岩体、软弱夹层等。119岩体工程分类法engineeringclassificationofrockmass 把工程岩体质量的好坏分成有限和有序类别的方法。作为评价岩体工程稳定性,进行工程设计和施工管理的基础的工程岩体分类,壹般包含三个方面的工作:1)依据研究对象确定分类因素,构成分级指标作为分级的判据;2)合理选择用分级指标组成的分级模型,得到划分档次的标准;3)根据工程需要确定分级数目。分类的结果要经过实践检验。 120岩石质量分类rockmassclassification 依据岩石材料的物理性质(非均匀性、各向异性和渗透性)、机械性质或对采掘作业的阻力(如可爆性或可挖性)将岩石进行分类的方法。Barton1974年制定的QC(品质)系统和Bieniawski1973年建立的RMR(岩石质量测定)系统可建议用于爆破目的的岩石质量分类。121岩体RQD指标rockqualitydesignation 岩心中长度等于或大于10cm的岩心的累计长度占钻孔进尺总长度的百分比。它反映岩体被各种结构面切割的程度。RQD值规定用直径为54mm金刚石钻头、双层岩心管钻进获得。此指标为美国迪尔(D.V.Deere)于1964年首先提出,且用于岩体分级,也称岩石质量指标。 122岩体RMR指标rockmassratingsystem 波兰人宾尼奥斯基(Z.T.Bieniawski)于1973—1975年提出的地质力学分级法,且用计分法表示岩体质量好坏。 123岩体Q指标theQ-systemofrockstrength 1974年挪威学者巴顿(N.Barton)提出岩体质量指标Q分类法,由RQD、节理组数(?n)、节理面粗糙度(?k)、节理蚀变程度(?a)、裂隙水影响因素(?w)以及地应力影响因素(SRF)等6项指标组成Q值计算式,Q值愈大,表示岩体质量愈好。 124岩石非连续性discontinuityofrock 指岩石内的缺陷影响应力和声波传播的性质。岩石的缺陷是指岩石的孔隙、节理、裂隙和层面等。岩石的非连续性对其物理力学性质及渗透性影响很大。 125岩石非均匀性nonhomogeneityofrock 指岩石成分、结构和构造在各不同方向上的不均匀分布。 126岩石断裂韧性fracturetughnessofrock 指岩石抵抗裂纹扩展的能力。在平面裂纹应力分析中,裂纹面分为三种基本位移模式(张开型、错动型、撕开型)。张开型裂纹最适合于脆性固体中裂纹传播。

岩石强度分类

第二章天然石料 天然石料:天然岩石经机械或人工开采、加工(或不经加工)获得的各种块料或散粒状石材。 第一节岩石的形成与分类 岩石由于形成条件不同可分为: 岩浆岩(火成岩) 沉积岩(水成岩) 变质岩 一、岩浆岩 (一)岩浆岩的形成与分类 岩浆岩是由地壳深处熔融岩浆上升冷却而成的。 (1)深成岩:岩浆在地壳深处,在上部覆盖层的巨大压力下,缓慢且比较均匀地冷却而形成的岩石。 特点:矿物全部结晶,多呈等粒结构和块状构造,质地密实,表观密度大、强度高、吸水性小、抗冻性高。 建筑上常用的深成岩主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩等。 (2)喷出岩:岩浆喷出地表时,在压力急剧降低和迅速冷却的条件下形成的。 特点:岩浆不能全部结晶,或结晶成细小颗粒,常呈非结晶的玻璃质结构、细小结晶的隐晶质结构及个别较大晶体嵌在上述结构中的斑状结构。 建筑上常用的喷出岩主要有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。 (3)火山岩:火山岩也称火山碎屑岩,是火山爆发时喷到空中的岩浆经急速冷却后形成的。 常见的有火山灰、火山砂、浮石及火山凝灰岩等。 (二)岩浆岩的主要矿物成分 (1)石英:结晶状态的SiO2 强度高、硬度大、耐久性好。 常温下基本不与酸、碱作用。 温度达575℃以上时,石英体积急剧膨胀,使含石英的岩石,在高温下易产生裂缝岩浆岩分为:

酸性岩石(SiO2>65%) 中性岩石(65%≥SiO2≥55%) 碱性岩石(SiO2<55%) (2)长石:强度、硬度及耐久性均较低(与石英相比) 正长石(K2O·Al2O3·6SiO2) 斜长石钠长石(Na2O·Al2O3·6SiO2) 钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2) 干燥条件下耐久性高, 温暖潮湿的条件下较易风化,特别遇CO2,更易于被破坏。风化后主要生成物是高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)。 (3)云母:含水的铝硅酸盐,柔软而有弹性的成层薄片。 白云母 黑云母 云母含量较多时,易于劈开,降低岩石的强度和耐久性,且使表面不易磨光。 (4)暗色矿物:角闪石、辉石、橄榄石等着色深暗的铁镁硅酸盐类矿物,统称为暗色矿物。 特点:密度特别大(3~4)g/cm3。 与长石相比,强度高,冲击韧性好,耐久性也较高。 在岩石中含量多时,能形成坚固的骨架。 其它:黄铁矿(FeS2), 特征:岩石表面具有锈斑。 黄铁矿遇水,易氧化成硫酸,腐蚀其它矿物,加速岩石风化。 二、沉积岩 (一)沉积岩的形成与分类 位于地壳表面的岩石,经过物理、化学和生物等风化作用,逐渐被破坏成大小不同的碎屑颗粒和一些可溶解物质。这些风化产物经水流、风力的搬运,并按不同质量、不同粒径或不同成分沉积而成的岩石,称为沉积岩。 特点:有明显的层理,较多的孔隙,不如深成岩密实。 (1)化学沉积岩:原岩石中的矿物溶于水,经聚集沉积而成的岩石。 常见:石膏、白云岩、菱镁矿及某些石灰岩。 (2)机械沉积岩:原岩石在自然风化作用下破碎,经流水、冰川或风力的搬运,逐渐沉积而成。

各种规范岩石分类之欧阳家百创编

1工民建工程 欧阳家百(2021.03.07) 1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 注:1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,科用点荷载试验强度换算,换算方法按现行国家标准《工程岩体 分级标准》(GB50218)执行; 2 当岩体完整程度极为破碎时,可不进行坚硬程度分类。 1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》

注:1波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2风化系数K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比; 3花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化;N<30为残积土。 4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。 1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021 注:软化系数(K R

轴极限抗压强度之比。 1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021— 2.1、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》 注:岩石饱和单轴抗压强度试验要点,见本规范附录B。 2.2、岩体完整程度划分《公路桥涵地基与基础设计规范》 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 2.3、岩体节理发育程度分类《公路桥涵地基与基础设计规 注:软化系数(K R 轴极限抗压强度之比。 2.5、岩石坚硬程度的定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

注:1波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2风化系数K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比; 3花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化;N<30为残积土。 4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。 2.7、岩石完整程度定性分级《公路桥涵地基与基础设计规 注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。 2.8、岩石地基承载力基本容许值[f ao]《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

各种规范岩石分类

1工民建工程 注:1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,科用点荷载试验强度换算,换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218)执行; 2 当岩体完整程度极为破碎时,可不进行坚硬程度分类。 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 1.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002) 1.5、岩石按风化程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

注:1 波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2 风化系数K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比; 3 花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化;N<30为残积土。 4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。 1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 1.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 注:软化系数(K R)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。 1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—2001

2 公路工程 注:岩石饱和单轴抗压强度试验要点,见本规范附录B。 2.2、岩体完整程度划分《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007) 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 2.3、岩体节理发育程度分类《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007) 2.4、岩石按软化系数分类《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007) 注:软化系数(K R)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。 2.5、岩石坚硬程度的定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)

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