第二章 软岩和软土
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软土地区工程地质勘察第一章总则第1.0.1条为使软土地区的工程建设做到技术先进、经济合理,保证建筑物的安全和正常使用,制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于软土地区的建筑场地和地基的工程地质勘察。
第1.0.3条软土地区的工程地质勘察,必须针对工程和软土的特点,合理布置勘察工作,正确评价建筑场地和地基的工程地质条件。
对于重要的建筑物和有特殊要求的软土地基,或对环境有影响的场地,在施工及使用过程中,宜根据工程建设的需要进行监测。
第1.0.4条软土地区工程地质勘察除执行本规范外,尚应符合国家现行的有关标准的规定。
第二章软土及其工程地质特征第2.0.1条软土的判别应符合下列要求:一、外观以灰色为主的细粒土;二、天然含水量大于或等于液限;三、天然孔隙比大于或等于1.0。
第2.0.2条软土的工程性质特点是高压缩性,低强度,高灵敏度和低透水性。
在较大的地震力作用下易出现震陷。
第2.0.3条软土层具有良好的层理,在互层中伴随有少数较密实的颗粒较粗的粉土或砂层,成为软土层中的变异土层。
第2.0.4条我国软土的主要分布区,按工程性质结合自然地质地理环境,可划分为三个地区,即沿秦岭走向向东至连云港以北的海边一线,作为Ⅰ、Ⅱ地区的界线;沿苗岭、南岭走向向东至莆田的海边一线,作为Ⅱ、Ⅲ地区的界线(附录一)。
这一分区可作为区划、规划和勘察的前期工作使用。
第三章工程地质勘察的基本要求第一节一般规定第3.1.1条勘察阶段可分为初步勘察和详细勘察,必要时应进行施工勘察。
对大型厂址、重点工程应分可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察和施工勘察四个阶段勘察;对建筑性质和总平面位置已定的工程,也可仅进行详细勘察。
第3.1.2条建筑场地,按其工程地质的复杂程度可划分为:简单场地:地形平坦,地貌单元单一,无暗塘暗沟,互层简单,土质均一,无不良地质现象,地下水对地基基础无不良影响。
中等复杂场地:地形微起伏,地貌单元较单一,暗塘暗沟较少,交互层较复杂,土质变化较大,地基主要受力层内硬层和基岩面起伏较大,不良地质现象较发育,地下水对地基基础可能有不良影响。
(4)在现场施工推广研究方面,坚持技术到位、管理到位和质量到位的组织原则,在实施现场组织精干的科研技术人员指导施工,及时反馈信息,做进一步的技术研究,为后续工程提供技术参考和优化方案。
2 软岩的概念及其分类体系2.1 软岩的概念2.1.1 概述从60年代到90年代初,关于软岩的概念在国内外一直争论不休,产生的软岩定义多达几十种[1]。
1981年9月,国际岩石力学学会委托日本力学协会召开了“国际软岩学术讨论会”,1984年12月,我国煤炭部矿山压力情报中心站、《煤炭学报》编辑部、中国煤炭学会岩石力学专业委员联合发起的“煤矿矿山压力名词讨论会”,集中了国内矿山岩石力学方面的专家、学者,在昆明会议上专门讨论了松软岩层的定义。
但是,在近几年的文献[25~34]中,仍然名目繁多,定义各异,总括起来,大体上可分为描述性定义、指标化定义和工程定义,且各有其优缺点。
具体有如下3类。
2.1.1.1 描述性定义(1)原煤炭工业部矿山压力情报中心站副站长、软岩分站站长、长春煤炭研究所总工程师陆家梁提出:松软岩层系指松散、软弱的岩层,它是相对于坚硬岩层而言的。
松软岩层由于成岩的时间短、结构疏松、胶结程度差,故自身强度很低。
(2)原煤炭工业部软岩分站副站长郑雨天、王明恕、何修仁教授等认为:“软岩是软弱、破碎、松散、膨胀、流变、强风化蚀变及高应力的岩体之总称”。
(3)淮南矿业学院朱效嘉教授提出:“松软、破碎、膨胀及风化等岩层称为松软岩层,简称软岩”。
(4)原东煤公司的曾小泉高级工程师认为:“松软岩层系松散破碎、软弱、强风化和膨胀性岩层的总称”。
(5)1984年12月,在昆明市举行的“煤矿矿山压力名词讨论会”上提出的定义是:“松软岩层是指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层”。
(6)松软岩层是:“低强度的岩体”。
2.1.1.2 指标化定义(1)ISRM(国际岩石力学学会1990,1993)定义:软岩是指单轴抗压强度在0.5~25MPa的一类岩石。
岩土中的软硬岩分类及性质岩土工程是土木工程的重要分支,主要研究土体和岩石在工程上的性质和行为。
在岩土中,常常遇到软岩和硬岩两种不同的岩石类型。
本文将探讨软岩和硬岩的定义、分类以及它们在岩土工程中的性质和特点。
一、软岩的定义与分类软岩是指由于地质历史发育和构造变形的影响,岩石在地层演化过程中所形成的一种相对较软、较易破碎的岩石。
一般来说,软岩的抗压强度较低,长期承受外界力作用容易出现失稳、滑动和变形等问题。
根据软岩的成因、特征以及力学性质,可以将软岩分为以下几类:1. 克隆岩:受褶皱变形影响,呈山羊背状的块状岩体,密度较高,稳定性较好;2. 褶皱岩:呈波浪状的沉积层,由于受到褶皱构造的影响而变形;3. 杂岩:不同的岩层在运动过程中混合在一起形成的岩石,由于成分的不均匀性,其物理性质和力学特性也会有所差异;4. 孔洞岩:岩石中存在较多的孔洞或裂缝,其抗压强度较低,容易发生破坏。
二、硬岩的定义与分类与软岩相对,硬岩是指由于地质历史演化和构造变形的影响,形成了结晶体结构较完整、抗压强度较高的岩石。
硬岩通常具有较高的力学强度,承受外界力作用的能力较强。
根据硬岩的成因、特征以及力学性质,可以将硬岩分为以下几类:1. 结晶质岩石:由于长时间的高温和高压作用,岩石中的矿物晶体结构较完整,整体强度较高;2. 自然块状岩石:自然剥落或裂缝形成的岩石块体,具有较高的抗压强度和稳定性;3. 粘土质硬岩:在地质历史演化过程中,由于水的侵蚀和侵蚀物质的输运,粘土质硬岩形成;4. 高含铁质硬岩:含有大量铁元素的硬岩,机械性质较硬,强度较高。
三、软岩与硬岩的性质及特点1. 软岩的性质与特点软岩的抗压强度一般较低,容易发生变形和破坏,强度参数较难准确确定;软岩具有较高的水分敏感性,受水分变化的影响较大;软岩的强度与压力、温度等外界因素有关,易受到环境因素的影响;软岩的孔隙度较高,导致其渗透性较强,承载力及稳定性较差。
2. 硬岩的性质与特点硬岩的抗压强度较高,具有较好的稳定性和承载力;硬岩的机械性质相对稳定,容易确定岩石的强度参数;硬岩具有较低的水分敏感性,对水分变化的影响较小;硬岩具有较低的渗透性,岩层稳定性较好,适合作为工程基础。