岩体风化程度分带
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岩石风化程度及岩体分级
一、《工程岩体分级标准》(GB50218-94)
岩石单轴饱和抗压强度(Rc)与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系
二、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
附录A
2、风化系数为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;
3、岩石风化程度,除按表列野外特征和定量指标划分外,也可根据当地经验划分;
4、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。
5、泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。
1、Ⅰ类岩体为软岩、较软岩时,应降为Ⅱ类岩体;
2、当地下水发育时,Ⅱ、Ⅲ类岩体可视情况降低一档;
3、强风化岩和极软岩可划为Ⅳ类岩体;
4、表中外倾结构面系指倾向与坡向的夹角<30°的结构面;
5、岩体完整程度按附表A-2确定。
五、《公路工程地质勘察规范》(JTJ024-98)
)
六、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002
七、《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)附录H 岩体风化带划分
八、《水力发电工程地质勘察规范》(GB50287-2006)
附录F 岩体风化带划分
风化程度划分。
1、名词:工程地质学:是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。
地质环境:为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。
工程地质条件:是与工程建筑有关的地质条件的总称。
工程地质问题:是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时,工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。
2、工程地质条件的六大要素是:地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。
3、就土木工程而言,主要的工程地质问题包括:地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题和区域稳定性问题。
4、工程地质学的主要任务是:(1)评价工程地质条件,阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素,选定建筑场地和适宜的建筑形式,保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。
(2)从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发,论证和预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模和发展趋势。
(3)提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施,加固岩土体和防治地下水的方案。
(4)研究岩体、土体分类和分区及区域性特点。
(5)研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
一、地球概况1、概念:地壳运动:主要是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。
2、地壳六大板块:亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。
3、地壳运动的特征:方向性、普遍性和长期性、运动速度不均一性。
二、矿物与岩石1、概念:矿物:是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质,具有一定的化学成分和物理性质。
造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。
矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。
岩石:是天然生成的,具有一定的结构和构造的矿物集合体。
岩浆岩:由岩浆冷凝、固结所成的岩石,又称火成岩。
沉积岩:是在地表和地表下不太深的地方,由松散堆积物在常温常压的条件下,经过压固、脱水和重结晶作用而形成的岩石。
花岗岩风化带的特点风化作用对岩体的破坏程度自地表往下各有不同,根据解体和变化程度可划分为:残积土、全风化、强风化、中等风化、微风化、未风化六级别。
有关规范采用地质定性及定量数据来界定风化分带,概括性地描述了岩石一般存在的风化特征。
一、风化分带及地质特征1、早期的残积土地质分带仅局限于砖红色、灰黄色及红、黄、白混色网纹结构且不具母岩结构特征的风化带顶部粘土层。
国标岩土工程勘察规范发布以后,工程勘察中普遍将似母岩结构的粘性土风化层归入残积土,已属于工程分带概念。
2、似母岩结构的粘性土层地质特征表现为:矿物中长石已全部风化成散状高岭土,黑云母已消失石英颗粒保持母岩状态。
颜色以灰黄褐黄或灰白色为主。
3、残积土层自上而下具有:顶部粘土层坚硬~硬塑,标贯击数一般8~14击;其下刚进入似母岩结构的粘土层段强度较低呈可塑~硬塑,标贯击数一般9~11击;再往下因风化程度减弱强度逐渐增加,标贯击数也随深度而递增。
与下部全风化带的主要区别为:顶部表层不具母岩结构,下部母岩结构不清晰,无黑云母,铁锹可以挖掘。
标贯击数参考国标规范取小于30击。
二、全风化花岗岩1、颜色以灰黄、褐黄或灰白色为主母岩结构已清晰辨认,岩体呈不具粘性的砂土状。
矿物中长石已风化成粉末状高岭土,石英颗粒保持母岩状态,可见黑云母风化残余标贯击数可参考国标规范取30~50击自然剖面可见铁锰质渲染节理裂隙面痕迹。
2、此层与上部残积土的主要区别在于:母岩结构清晰,砂土无粘,挖掘已无法用铁锹,用镐易挖,可见黑云母残片;与下部强风化带的区别主要在于:长石已风化成粉末状高岭土岩体呈砂土状,岩块浸泡在水中3~5min可否崩解是与强风化带最简单的区分方法。
三、强风化花岗岩1、颜色以灰黄、褐黄色为主,矿物颜色及硬度变化显著,斜长石风化剧烈,正长石及黑云母基本完好,风化裂隙发育。
标贯击数大于50击。
此带可再分为上部散体(砂土)状强风化和下部碎裂(碎石)状强风化两段。
2、散体(砂土)状强风化花岗岩:母岩体已完全破坏分解,呈砂状组合体,用镐易挖掘,开挖扰动后呈散状砂砾,含细粉质颗粒较少。
岩体风化槽在地质中的含义一、岩体风化的工程地质研究(一)岩体风化分带概述岩体风化分带问题,国内外不同部门和学者,都有不同的分带方法,一般划分4~6个带。
从我国现行规范来看,《水利水电工程地质勘察规范》中划分5个带:全风化、强风化、中等风化(弱风化)、微风化、新鲜岩体;《工程岩体分级标准》划分5个带:全风化、强风化、弱风化、微风化、未风化;《岩土工程勘察规范》按岩石风化程度分类划分6类,即未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化、残积土。
上述分带或分类标准基本是相同的。
岩体风化分带(或分类)划分方法,长期是以现场观察、鉴定和经验判断的定性分析方法为主。
20世纪70年代以来,由于测试技术的发展,国内外普遍采用了弹性波测试技术和点荷仪、回弹仪等现场简易测试技术,同时亦开展了室内与现场风化与新鲜岩体(石)的物理力学性质试验,因而提出了在定性基础上进行单指标定量分析方法。
80年代以来,又采用了定性与多指标综合分析方法;多元统计分析方法和模糊数学方法进行岩体风化分带亦已得到广泛的关注和应用。
应用较多的数学分析方法主要有聚类分析、判别分析、有序量的最优分割法等。
(二)岩体风化分带的定性分析方法——野外分带标准1.风化类型的地质特征风化类型(或风化形式),表征了不同风化带的风化程度的性状特征及产出条件,据此划出分出一般(常见)风化类型及特殊风化类型等两大类。
(1)一般风化类型:系指垂向上自地表至深部,按岩体风化类型及性状特征,分为碎屑状风化、碎块状风化、球状风化、裂隙状风化等4种。
前3种类型常以不同的组合形式存在于全强风化带中。
第4种类型存在于中等风化及微风化带中。
现简述如下:①碎屑状风化:为均一的松散砂、砾状或砂状碎屑物,夹少量碎块状风化,呈散体结构,分布于全风化带中。
②碎块状风化:产于浅表及深部,主要沿岩脉、劈理及隙裂密集带、断裂交汇带加深风化,风化产物为半坚硬状的碎块夹风化碎屑物,块径10~20cm,分布于强风化带中。
风化岩体的分布规律一般情况下,岩体的风化程度呈现出由表及里逐渐减弱的规律。
但由于岩体中岩性并不均一,且有断裂存在,所以岩体风化的情况并不一定完全符合一般规律。
岩体风化厚度一般为数米至数十米,沿断裂破碎带和易风化岩层,可形成风化较剧的岩层。
断层交会处还可形成风化囊。
在这两种情况下深度可超过百米。
根据风化程度,一般将岩体的风化部分划分为3个或4个风化带。
分带多少视建筑物类型、规模,以及各部门的习惯而有所不同。
划分风化带的方法大致有3种:1、现场根据岩石颜色、矿物晶面光泽和粗矿物颗粒的变化、裂隙发育程度、锤击反应和手控易碎程度用肉眼鉴定。
2、用化学或矿物成分分析方法鉴定活动金属元素的迁移程度或易风化矿物的变异比率。
3、用简易的物理力学性质测试方法测试风化岩石与新鲜岩石单轴抗压强度的对比、回弹状况和点荷载变化。
划分风化带的目的在于建筑施工时,充分利用可利用的部分,挖除不能满足施工要求的部分以确保工程安全,并减少施工量和工程费用。
岩体风化分为:1、物理风化,如气温变化使岩石胀缩导致破裂等;2、化学风化,如低价铁的黄铁矿在水参与下变为高价铁的褐铁矿;3、生物风化,如植物根系可使岩石的裂隙扩张等。
岩体风化的速度和程度取决于岩石的性质和结构、地质构造、气候条件、地形条件、人类活动的影响等。
从岩石风化的细部特征来分析,尤其是化学风化,首先是从一些易风化的结构面(如裂隙面、层理面、片理面)开始,逐渐向岩体内部风化,结构面风化强烈一些(如呈土状),距风化面越远则风化越微弱,形成碎块夹土状。
下图为片岩的风化断面,总体判断呈弱风化状态,沿结构面处呈土状,其内部风化较弱,按此发展下去,到强风化状态则会呈碎块夹土状。
岩石风化程度的划分表土壤及岩石(普氏)分类表岩体类别岩石的粒度划分:一、侵入岩(1)结晶程度:显晶质、隐晶质。
(2)矿物颗粒的绝对大小(以岩石中的主要造岩矿物为标准)巨粒:>10mm粗粒:10—5mm中粒:5—2mm细粒:2—0.2mm微粒:<0.2mm二、变质岩的粒度和层厚的规定:(1)粒度:粗粒变晶结构:>3mm中粒变晶结构:3—1mm细粒变晶结构:0.1—1mm显微状:<0.1mm(2)厚度:巨层:>100cm巨厚层:100—50cm厚层:50—10cm中厚层:10—5cm薄层:<5cm三、沉积岩砾岩:根据砾石(或角砾)大小分为:细砾岩:2—10mm中砾岩:10—50mm粗砾岩:50—100mm巨砾岩:100—1000mm块石砾石岩:>1000mm砂岩:粗粒:2—0.5mm中粒:0.5—0.25mm细粒:0.25—0.05mm粉砂:0.05—0.005mm粘土岩:<0.005mm沉积岩层理:根据层理的厚度大小,通常以下分类规定,单位厘米:块状:>200cm巨厚层状:100—200cm厚层状:50—100cm中层状:10—50cm薄层状:5—10cm页片(微层)状层理:1—5cm条带:0.5—1cm条纹:0.1—0.5cm纹层:<0.1cm花岗岩:花斑状,由黑、白、肉红等颜色或无色透明的颗粒组成,颗粒较粗,粗糙,很坚硬。
砾岩:看起来像混凝土,由碎石子或卵石组成,粗糙,硬。
石灰岩:青灰色、灰色或微黄色,颗粒细,光滑,较硬,常有化石,遇盐酸冒泡。
砂岩:有红、土黄、灰等多种颜色,看起来像许多粗细差不多的沙子黏合在一起,粗糙,硬。
页岩:有灰、黑、红、棕、黄等多种颜色,颗粒细,较软,比较光滑,薄层状,常有化石。
板岩:灰色、绿色等,容易分离成层,颗粒细,结构紧密,比较光滑,硬,敲击有清脆的声音。
大理岩:纯白色、黑色等,常有美丽的条纹,颗粒较粗,比较粗糙,晶莹润泽,紧密,较软,遇盐酸冒泡。
岩石坚硬程度等级的定性分类
岩石按风化程度分类
2、泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分
3、风化岩和残积土的性质:软化性、不均匀性、固结物性、膨胀性、湿陷性
4、硬质岩石耐风化能力强,暴露后一、二年尚不易风化
5、软质岩石耐风化能力弱,暴露数日至数月即出现风化壳
土按有机质含量分类
粘性土、粉土按塑性指数的分类及野外鉴别
L
2、粉土工程性质介于粘性土和砂土之间,若用含水量接近饱和的粉土,团成小球放在
手掌上左右反复摇晃,并以另一手震击,则土中水迅速渗出土面
人工填土、淤泥质土、腐植土的鉴别方法
土的主要成因类型的鉴定标准
砂土的野外鉴别
粘性土、粉土按塑性指数的分类及野外鉴别。
岩石分层的判定方法一、一般情况下,岩体的风化程度呈现出由表及里逐渐减弱的规律。
但由于岩体中岩性并不均一,且有断裂存在,所以岩体风化的情况并不一定完全符合一般规律。
岩体风化厚度一般为数米至数十米,沿断裂破碎带和易风化岩层,可形成风化较剧的岩层。
断层交会处还可形成风化囊。
在这两种情况下深度可超过百米。
按照岩石分化程度不同可分为:1、未风化:岩质新鲜偶见风化痕迹。
2、微风化:结构基本未变,仅节理面有渲染或略有变色,有少量风化裂隙。
3、中风化:结构部分破坏,沿节理面有次生矿物,有风化裂隙发育,岩体被切割成岩块。
用镐难挖,干钻不易钻进。
4、强风化:结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙发育,岩体破碎,用镐可挖,干钻不易钻进。
5、全风化:结构基本破坏,但尚可辨认,有残余结构强度,可用镐挖,干钻可钻进。
6、残积土:岩石已经风化成土。
二、如何分辨强风化、中风化、微风化?1、根据钻孔用肉眼判定岩层的风化程度,各个行业应该是一致的。
如果岩芯呈土状或土柱状,或者大部分呈土状或土柱状,手可搓碎,即可判定是全风化。
如果岩芯大部分呈块状、碎块状,手不可掰开,或者用力才能掰开,锤击声闷,即可判定为强风化。
若岩芯颜色新鲜,很少矿物质,多呈柱状,锤击声脆,即可判定是弱风化或微风化。
2、各个地质区域的岩性及其划分条件不一样,比如花岗岩就可以用力学指标去判定,其它的大多数还是以经验判定。
主要还是根据各类岩石岩性,其风化后所表现出的各种特征来判定。
3、岩体风化程度划分分级为①颜色光泽;②岩体组织结构的变化及破碎情况;③矿物成分的变化情况;④物理力学特征的变化;⑤锤击声。
(1)全风化①颜色已全改变光泽消失;②组织结构己完全破坏,呈松散状或仅外观保持原岩状态,用手可折断,捏碎;③除石英晶粒外,其余矿物大部分风化变质,形成次生矿物;④浸水崩解,与松软土体的特性近似;⑤哑声。
(2)强风化①颜色改变,唯岩块的断口中心尚保持原有颜色;②外观具原岩组织结构,但裂隙发育,岩体呈干砌块石状,岩块上裂纹密布,疏松易碎③易风化矿物均已风化变质形成风化次生矿物,其他矿物仍部分保持原矿物特征;④物理力学性质显著减弱,具有莱些半坚硬岩石的特性,变形模量小,承载强度低;⑤哑声。
岩石风化程度判断1.岩石风化1.1岩石风化概念岩石在各种风化营力作用下,发生的物理和化学变化的过程称为岩石风化。
岩石风化是岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象。
1.2岩石风化的常用分带标志及其原则常用分带标志主要有:颜色、岩体破碎程度、矿物成分的变化、水理性质及物理力学性质的变化、钻探掘进及开挖中的技术特性。
具体原则包括:(1)要充分反映各风化带岩石变化的客观规律,反映各带岩石因风化程度不同所具有的不同特性;(2)分带标志视具体条件选择,应既有代表性,又明确,便于掌握,尽量避免人为因素的影响;(3)将定性与定量研究、宏观与微观研究结合起来,综合各种标志进行分带;(4)分带数目要考虑工程建筑的实际需要,既不要过于繁琐,分级过多;也不要过于简略,致使同一带内的岩石特性差异过大。
2.岩石风化程度和各种性质变化岩石风化程度的划分及工程特性研究,对于大型水利水电工程、高层建筑、道路桥梁等工程建基面的选择以及地基基础设计施工方案的确定起着关键性作用,对评价围岩的稳定和边坡工程亦具有重要意义。
影响岩石风化的因素有很多,其中最主要的有气候、岩性、地质构造、地形地貌和一些其他的因素。
岩石的风化往往不是单因子作用的结果,而是由多种因素所共同控制的。
目前,岩石风化程度划分多采用工程地质定性评价方法,从岩石颜色、次生矿物的发生、节理裂隙发育情况、机械破碎程度、风化深度、以及岩石的物理、力学和水理性质变化等方面综合分析确定。
关于岩石风化程度的定量评价,目前常采用的是对岩体工程地质性质比较敏感的一些物理力学性质指标,通过室内或现场测试岩石物理力学性质单项或综合指标进行风化程度分带。
由于岩石类型的千差万别,影响岩石风化因素复杂,各种岩石风化速度和风化后形态的变化也各异。
因此,很难建立岩石风化程度划分的统一、定量的标准。
岩石风化程度划分应当采用定性描述和定量指标相结合的方法,两者互为印证以积累利用定量指标划分岩石风化程度的经验。
岩石风化程度学科:工程地质学词目:岩石风化程度英文:degree of rock weathering释文:岩石风化程度是风化作用对岩体的破坏程度,它包括岩体的解体和变化程度及风化深度。
岩石的解体和变化程度一般划分成:全风化、强风化、弱风化、微风化等四级。
确定岩石风化程度主要依据的是矿物颜色变化、矿物成分改变、岩石破碎程度和岩石强度变化四个方面的特征变化情况;根据对上述4个方面的判断,可以将岩石风化程度划分为未风化、微风化、弱风化、强风化和全风化。
四个方面的特征变化情况;根据对上述4个方面的判断,可以将岩石风化程度划分为未风化、微风化、弱风化、强风化和全风化。
如何确定基岩的风化程度请大家来谈谈基岩风化程度的划分依据1 沿海花岗岩地区分带明显且厚度大,具备定量划分的条件,其他岩性不好说2 用标贯可确定。
n<30残积土,30<=n=<50全风化,n>50强风化楼上给出的老岩土规的划分标准,而且不修正的,实践中看,n>50不修正作为强风化上限多数是土状的东西用标贯是不准确的,有两个方面:1、标贯操作有误差,工作人员一般不热心打标贯。
2, 是标贯超过20米(有的说是25米),标贯数据误差比较大,通过修正也不能完全反应地层情况。
3根据钻孔用肉眼判定岩层的风化程度,各个行业应该是一致的。
如果岩芯呈土状或土柱状,或者大部分呈土状或土柱状,手可搓碎,即可判定是全风化。
如果岩芯大部分呈块状、碎块状,手不可掰开,或者用力才能掰开,锤击声闷,即可判定为强风化。
若岩芯颜色新鲜,很少矿物质,多呈柱状,锤击声脆,即可判定是弱风化或微风化。
4我想各个地质区域的岩性其划分条件是不一样的,比如花岗岩就可以用力学指标去判定,其它的大多数还是以经验判定。
主要还是根据各类岩石岩性,其风化后所表现出的各种特征来判定。
我在,以泥质粉砂岩为主,其强风化就表现出泥土状及碎片状,强度很低,手可折断;中风化,裂隙较发育,层面多见Fe、Me 质,而且泥质成分肉眼就可感觉偏多;余下划分的基本就需靠岩石强度去调整了。
岩体风化程度判断1.岩石风化程度概述1.1岩石风化程度由于岩石内部结构、矿物成分的内部因素;以及岩石所处环境,包括温度、水分、pH等等外部条件影响,导致岩石风化程度有所差异。
岩石风化后,其物理力学性质将发生不同程度改变或变化,这种变化的大小取决于风化程度的强弱。
风化程度不同,岩石的物理力学性质改变大小也不同。
岩石风化程度,可以分为全风化、强风化、弱风化以及微风化。
路堑边坡的坡度、桥基的埋深、隧道衬砌的厚度及施工方法的选择、山区公路边坡的表面防护等,都与岩石风化程度密切相关。
因此,研究岩石风化就必须准确判断岩石风化程度。
1.2岩石风化壳的垂直分带在风化壳铅直剖面上,从上到下岩石的风化程度不同、物理力学性质不同,因而,对建筑物的适应能力不一样。
对重型建筑物地基来说,当风化厚度不大时,可将风化岩石全部清除,使建筑物基础砌置在新鲜基岩上;当风化壳厚度较大时,全部挖除风化岩石既不经济,又无必要,采用灌浆加固、锚杆加固等方法可以有效防治岩石风化。
2.岩石风化程度判断方法2.1颜色的改变风化程度不同的岩石,在外观上首先表现为颜色差异。
如有的原岩新鲜时为灰绿色,风化后,在风化壳剖面由上往下则变为:黄绿色、黄褐色、棕红色、红色,这是从整体来看的。
从局部或某一色彩看,颜色的变化程度也有所不同,有的仅沿岩石的裂隙面发生变化,有的仅部分岩体发生变化,有的全部岩体均发生变化。
未经风化的岩石色泽鲜艳,风化愈重,颜色愈暗淡。
野外观察时要注意表面和内部颜色的比较;要注意区分干燥时和潮湿时岩石色调的不同,以间接确定其风化程度。
2.2岩石物理、力学和水理性质的变化风化岩石水理性质及物理力学性质的变化,是原岩矿物成分和结构变化的综合反映。
在风化壳剖面上,由上到下这些性质变化的趋势是:①孔隙性和压缩性由大到小;②吸水性由强到弱;③声波速度由小到大;④强度由低到高等。
这些性质指标的变化是风化壳分带重要的定量标志。
2.3次生矿物的发生不同矿物,抗风化能力是不同的。
青岛地区花岗岩风化带划分摘要;岩石风化是地壳表层大陆化时期较为普遍的动力地质作用,它与工程选址布局、岩土体稳定、地基处理、施工方法、施工期限、工程造价等关系极为密切。
分析研究了青岛地区花岗岩的机械破碎程度、节理裂隙的发育程度及充填物、岩石颜色的变化程度、矿物成分的变化等地质特征,根据岩体地质特征、标准贯入击数、岩体纵波波速等综合方法,系统研究分析了青岛花岗岩风化带的划分依据和方法。
关键词;青岛花岗岩;风化带;标准贯入击数;纵波波速前言根据岩石的机械破碎程度、节理裂隙的发育程度及充填物(次生矿物和渲染,如方解石、铁质、泥质)、岩石颜色的变化程度、矿物成分的变化等地质特征,不同规范对岩石的风化带的划分,给出了不同的划分标准。
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)[1]、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)等规范根据岩石的风化程度分为全风化、强《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)风化、中风化、微风化、未风化5个等级;[2]根据岩石的风化程度分为强风化、中风化、微风化3个等级。
李日运,吴林峰[3]建立了岩石风化程度划分的判据,给出的定量指标很好地反映了风化岩石质量,且与反映岩石风化程度的一些物理力学指标存在良好相关性;赵善国、李景山、田春竹[4]等分析了影响岩体风化的因素,介绍了岩体风化带的化分及风化效应,得出了定量指标进行岩体风化程度的分带;禹峰、吴礼年、李跃升等[5]对岩体风化程度进行了模糊综合评判;冯庆祖、陈龙、聂德新等[6]对岩体风化程度进行了量化分带研究。
青岛地区花岗岩风化带的研究成果不多,孟庆诗、刘庆祥[7]探讨了高压旁压试验在青岛地区强风化花岗岩中的应用;贾永刚、谭长伟、刘红军[8]对青岛花岗岩工程地质进行了系统研究。
按照《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)划分标准,笔者从花岗岩地质特征、标准贯入击数、岩体纵波波速等方面,对青岛花岗岩风化带进行了系统分析和研究,对岩土工程勘察具有指导意义。
地质勘察岩心鉴定和描述一.土的分类和定名(一)、土的分类——按颗粒粒径大小1.漂石(块石)漂石(浑圆、圆棱)或块石(尖棱、次尖棱)粒径(mm)大d>800 中400<d≤800 小200<d≤400;2.卵石(碎石)卵石(浑圆、圆棱)或碎石(尖棱、次尖棱)粒径(mm)大60<d≤200 中40<d≤60 小20<d≤40;3. 圆砾(角砾)圆砾(浑圆、圆棱)或角砾(尖棱、次尖棱)粒径(mm)大10<d≤20 中5<d≤10 小2<d≤5;4. 砂粒砂粒粒径(mm)粗0.5<d≤2 中0.25<d≤0.5 细0.075<d≤0.255. 粉粒粒径(mm)0.005<d≤0.0756. 黏土粒粒径(mm)d<0.005(二)、土的定名——按《铁路工程岩土分类标准》(TB10077-2001)执行1.漂石(块石)土:粒径大于20cm的颗粒超过总质量的50%2.卵石(碎石)土:粒径大于2cm的颗粒超过总质量的50%3.圆砾(角砾)土:粒径大于2mm的颗粒超过总质量的50%4.砾砂土:粒径大于2mm的颗粒占总质量的25-50%5.粗砂土:粒径大于0.5mm的颗粒超过总质量的50%6.中砂土:粒径大于0.25mm的颗粒超过总质量的50%7.细砂土:粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量的85%8.粉砂土:粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量的50%9.粉土:塑性指数等于或小于10,且粒径大于0.075mm的颗粒的质量不超过全部质量的50% 10.粉质黏土:粉粒小于黏粒,塑性指数10-1711.黏土:主要由黏粒组成,塑性指数大于17注:定名时应根据颗粒级配,由大到小,以最先符合者确定。
(三)、黏性土的分类及野外鉴别1.黏土:极细的均匀土块,搓捻无砂感,黏塑滑腻,易搓成细于0.5mm的长条2.粉质黏土:无均质感,搓捻时有砂感,塑性,弱黏结,能搓成比黏土较粗的短土条3.粉土:有干面似的感觉,砂粒少,粉粒多,潮湿时呈流体状,不能搓成土条、土球(四)、土的潮湿程度的划分——含漂(块)石土、卵(碎)石土、圆砾(角砾)土、砂土,分为稍湿、潮湿及饱和稍湿—呈松散状,手摸时感到潮,饱和度Sr 50%潮湿—手捏时手上有湿印,Sr=50-80%饱和—空隙中的水可自由流出(地下水位以下),Sr>80%3、粉土潮湿程度的划分稍湿—天然含水率w<20%潮湿—天然含水率w=20-30%饱和—天然含水率w>30%4、土的潮湿程度在钻孔中的表达方法黏性土砂性土、粉土、碎石类土坚硬稍湿硬塑、软塑潮湿流塑饱和(1)碎石类土及砂类土分为密实、中密、稍密、松散四类1.密实—钻进困难,给进震动厉害,孔内响动大,孔壁稳定,不易坍垮。
全风化:岩石中除石英等耐蚀矿物外均风化成次生矿物,原岩结构形态仍保存,原矿物位置排列不变,并可具有微弱的联结力。
块体可用手捏碎,碎后呈松散土夹砂砾状或粘性土状,浸水易崩解。
岩体一般风化较均一,可含少量风化较轻的岩块,已具土的特性,可残存有原岩体中的结构面,并可影响岩体的稳定性。
扰动后强度降低,锹镐可挖,干钻可钻进。
标贯击数小于50击。
强风化:岩石的颜色一般变浅,常有暗褐色铁锰质渲染。
大部分矿物严重风化变质,失去光泽。
有的已变为粘土矿物。
原岩结构构造清晰,岩块可用手折断。
岩体风化程度常不均一,有风化强度不同的岩块夹杂其中,风化裂隙发育,可将岩体切割成2~20cm的块体,呈干砌块石状或球状,沿裂隙面风化严重,块球体核心风化轻微,具明显的不均一性。
原岩结构面对岩体稳定有明显影响,敲击或开挖常沿节理面破裂成岩块,镐、撬棍可挖,坚硬部分需爆破。
标贯击数大于50击。
软质岩石:全风化:少量石英等耐蚀矿物保持不变,其他矿物均风化变异,大量粘土矿物均残存,组织结构已基本破坏,但层理、片理仍可辨认,并有微弱的残余结构强度。
岩体呈泥土状,用手可捏碎,锹镐易挖掘,干钻可钻进。
标贯击数15~30击。
强风化:少量石英等耐蚀矿物保持不变,其他矿物大部分显著风化变异,含大量粘土矿物,组织结构已大部分破坏。
岩体风化裂隙发育,完整性极差,被切割成碎块,干时可用手折断或捏碎,浸水可软化崩解。
用镐、锹可挖掘,干钻可钻进。
标贯击数30~50击。
风化带主要地质特征全风化:全部变色光泽消失,岩石的组织结构完全破坏已崩解和分解成松散的土状或砂状有很大的体积变化但未移动仍残留有原始结构痕迹,除石英颗粒外其余矿物大部分风化蚀变为次生矿物锤击有松软感出现凹坑矿物手可捏碎用锹可以挖动。
强风化:大部分变色只有局部岩块保持原有颜色,岩石的组织结构大部分已破坏小部分岩石已分解或崩解成土大部分岩石呈不连续的骨架或心石风化裂隙发育有时含大量次生夹泥,除石英外长石云母和铁镁矿物已风化蚀变,锤击哑声岩石大部分变酥易碎用镐撬可以挖动坚硬部分需爆破。
水电工程地质中的岩体风化带划分水电工程地质与岩体风化带划分岩体风化带是指岩石和附近环境相互作用所产生的物理变化和化学变化的交错区域。
水电工程地质中,岩体风化带的划分是进行工程勘测、设计和施工时必不可少的重要环节。
岩体风化带的形成机理岩体风化带是岩石、水、大气作用的结果,其中水分是最主要的因素。
当岩石被水浸泡时,水会分解岩石中的含有硬度较小的矿物质,进而加速岩石的风化。
同时,由于这样的分解作用常常是化学性质的,因此这种岩石风化的过程也被称为化学风化。
基于岩石风化的原理,岩体风化带就是在多种因素共同作用下的“极端岩石”,通常包括:1. 完全未风化或极轻度风化的岩石,通常快速束缚水分子的结构非常紧密,因而很难风化。
2. 半风化的岩石,通常风化程度较深,但是整体结构还很紧密。
3. 完全风化的岩石,通常表现为极度松散的结构,结构中仅剩下一些较小的石头、砾石和泥土等物质。
针对用于水电工程的岩体来说,这样的岩体风化带非常重要,因为不同程度的岩体风化带会对水电工程的稳定性、安全性等重要因素产生直接影响。
为此,在进行开发和设计时,需要对岩体风化带进行划分和分析。
岩体风化带的划分在水电工程地质中,通常会采用几种方法来划分岩体风化带,其中最重要的是视觉法和自然磨蚀法。
视觉法是在进行勘查时对岩石质地、颜色、开裂程度等进行观察,通过肉眼直接判断各种因素进而划分风化带。
这是最为常用的方法,但是由于人类感知因素的限制,可能出现误判的情况。
自然磨蚀法是在野外勘察岩体时,观察毛边磨损、表面颜色等标志,基于这些标志进行岩体风化带的划分。
自然磨蚀法通常会结合视觉法进行分析,并通过不同方法的交叉还原和验证来确定精度。
采用不同的方法和因素对岩体风化带进行划分有许多优缺点。
视觉法优点:易于操作,具有较高的效率。
缺点:易受主观因素影响,需依赖较高的经验和技能。
自然磨蚀法优点:避免了人为和主观的影响,更直接地反映了风化带的实际情况。
缺点:时间较长,且需要娴熟的技能和操作经验。
岩土工程资料:风化壳有哪些垂直分带性风化壳有哪些垂直分带性?
风化壳的垂直分带性是因岩石在不同深度下,经受着程度不同的复杂的物理、化学变化的结果。
一般来说,岩石风化首先要经过崩解阶段,使岩石矿物颗粒的比表面逐步增大。
矿物崩解为细粒,加强了与水、氧、二氧化碳和生物的接触,促进了分解作用。
这个过程是由地表向深处渐次推进和逐渐减弱的,在风化壳中按化学作用方式自上而下可分为四个带。
氧化作用带:矿物经彻底水解,并强烈氧化形成铁、铝的氧化物、氢氧化物。
水解作用带:矿物发生强烈的水解作用,一些易溶矿物及易迁移的碱金属、碱土金属元素从硅酸盐矿物中析出,形成含水的黏土矿物。
淋滤作用带:硅酸盐矿物中的碱金属、碱土金属元素已开始被淋滤,形成黏土矿物。
水合作用带:以水合作用为主,碱金属、碱土金属元素只有少量被析出,硅酸盐矿物经水合作用形成水云母、水绿泥石等黏土矿物,岩石发生崩解,形成裂隙。