工程地质岩组划分
- 格式:doc
- 大小:50.00 KB
- 文档页数:2
3岩体基本质量的分级因素3.1分级因素及其确定方法3.1.1岩体基本质量应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定。
3.1.2岩石坚硬程度和岩体完整程度,应采用定性划分和定量指标两种方法确定。
3.2.1岩石坚硬程度,应按表3.2.1进行定性划分。
岩石坚硬程度的定性划分表3.2.1工程岩体分级标准(三)3.2.2岩石坚硬程度定性划分时,其风化程度应按表3.2.2确定。
岩石风化程度的划分表3.2.23.3 岩体完整程度的定性划分3.3.1 岩体完整程度,应按表3.3.1进行定性划分。
岩体完整程度的定性划分表3.3.1注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。
3.3.2 结构面的结合程度,应根据结构面特征,按表3.3.2 确定。
结构面结合程度的划分表3.3.23.4定量指标的确定和划分3.4.1岩石坚硬程度的定量指标,应采用岩石单轴饱和抗压强度(R C)。
R C应采用实用测值。
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))的算值,并按下式换算:RC=22.82I(3.4.1)3.4.2岩石单轴饱和抗压强度(R C)与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系,可按表3.4.2表确定。
R C与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系表3.4.23.4.3 岩体完整程度的定量指标,应采用岩体完整性指数(K v)。
K v应采用实测值。
当无条件取得实测值时,也可用岩体体积节理数(Jv ),按表3.4.3确定对应的Kv值。
J v与K v对照表表3.4.33.4.4岩体完整性指数(K v)与定性划分的岩体完整程度的对应关系,可按表3.4.4确定。
K v与定性划分的岩体完整程度的对应关系表3.4.43.4.5 定量指标K v、J v的测试,应符合本标准附录A的规定。
工程岩体分级标准(四)4岩体基本质量分级4.1基本质量级别的确定4.1.1岩体基本质量分级,应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标(BQ)两者相结合,按表4.1.1确定。
工程岩体分级标准GB50218-94主编部门:中华人民共和国水利部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1995年7月1日关于发布国家标准《工程岩体分级标准》的通知建标[1994]673号根据国家计委计综[1986]450号文的要求,由水利部主编,会同有关部门共同制订的国家标准《工程岩体分级标准》,已经有关部门会审。
现批准《工程岩体分级标准》GB50218-94为强制性国家标准,自一九九五年七月一日起施行。
本标准由水利部负责管理,其具体解释等工作由水利部长江科学院负责,出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九四年十一月五日1 总则1.0.1 为建立统一的评价工程岩体稳定性的分级方法;为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于各类型岩石工程的岩体分级。
1.0.3 工程岩体分级,应采用定性与定量相结合的方法,并分两步进行,先确定岩体基本质量,再结合具体工程的特点确定岩体级别。
1.0.4 工程岩体分级所必需的地质调查和岩石试验,除应符合本标准外,尚应符合有关现行国家标准的规定。
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。
§5.3 我国工程岩体分级标准(GB50218-94)主要内容:一、GB50218-94 分级标准的制定二、工程岩体分级的基本方法三、工程岩体分级标准的应用四、工程岩体分级举例重点:GB50218-94 分级的基本方法。
难点:分级指标的确定。
1、前面主要内容回顾分类目的、原则、指标(考虑的因素)代表性分类:岩块工程分类①迪尔和米勒的双指标分类②岩块强度分类,R c 、I s (50)③岩块质量系数S 分类岩体工程分类①岩体质量指标RQD 分类②岩体地质力学分类—RMR 分类(和差模型)③Barton 隧道围岩分类—Q 分类(积商模型)2、我国岩体分级分类的概况、存在的问题70年代以来,各部门相继制定了一些分类标准,这些分类原则、标准、测试方法等不尽相同,无可比性。
一、GB 50218-94 分级标准的制定21s cs tw cw E σE σS ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=3、分级标准(BQ标准)制定的原则、目的、方法BQ标准在总结现有各行业分类标准的基础上,编制统一分级标准。
分级的目的为评价工程岩体稳定性。
分类与分级的差别。
分类无序,分级则有序。
BQ标准采用定性与定量相结合的方法,分级过程中,定性与定量同时进行对比检验最后综合评定级别。
定性与定量的优劣。
定性体现经验,定量反映试验。
工程岩体—是指与岩石工程有关的岩体。
岩石工程就是岩体工程,即对岩体利用、治理、改造的工程。
它是工程建筑的一部分。
GB50218-94分级标准属于综合性分类。
4、BQ标准的分级因素各类工程岩体受力状态不同,破坏形式多样,稳定标准不同,如何兼顾各类工程的特点?BQ标准,分析研究众多分类方法及大量工程实践和岩石力学试验研究成果,按照共性提升的原则,将决定各类工程岩体质量和稳定性的基本共性抽出来,即考虑:①岩石作为材料存在的属性—岩石坚硬程度②岩石作为地质存在的属性—岩体完整程度为衡量各类工程岩体稳定性高低的基本尺度,作为分级的基本因素,进行岩体基本质量分级。
工程岩体分级标准GB50218-94主编部门:中华人民共和国水利部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1995年7月1日关于发布国家标准《工程岩体分级标准》的通知建标[1994]673号根据国家计委计综[1986]450号文的要求,由水利部主编,会同有关部门共同制订的国家标准《工程岩体分级标准》,已经有关部门会审。
现批准《工程岩体分级标准》GB50218-94为强制性国家标准,自一九九五年七月一日起施行。
本标准由水利部负责管理,其具体解释等工作由水利部长江科学院负责,出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九四年十一月五日1总则1.0.1 为建立统一的评价工程岩体稳定性的分级方法;为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于各类型岩石工程的岩体分级。
1.0.3 工程岩体分级,应采用定性与定量相结合的方法,并分两步进行,先确定岩体基本质量,再结合具体工程的特点确定岩体级别。
1.0.4 工程岩体分级所必需的地质调查和岩石试验,除应符合本标准外,尚应符合有关现行国家标准的规定。
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。
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,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)。
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,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)。
铁路隧道围岩分级一、铁路隧道围岩分级类型根据《铁路隧道工程施工技术指南》铁路隧道围岩分级判定的内容将不同岩石性质和岩体结构的隧道围岩分为Ⅰ~Ⅵ六个基本级别。
铁路隧道围岩分级表注:表中“围岩级别”和“围岩主要工程地质条件”栏,不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊岩土。
二、围岩级别判定的一般步骤1、收集整理隧道场地的区域地质资料,分析研究设计图纸上详细的地勘报告,明确隧区主要的岩层、岩性、岩体构造、不良地质以及水文地质条件。
特别是要详细研究不良构造体和不良地质作用对隧道区围岩的岩石强度、岩体完整性的影响。
从整体上把握该区域工程地质条件。
2、按照编制的实施性超前地质预报组织进行隧道掌子面前方地质预测预报,并根据真实的预报结论分析判断掌子面前方的围岩情况。
一方面根据预报结论初步判断围岩基本分级的级别,并将其与设计时提供的围岩分级进行比对,另一方面作为围岩级别和支护方案变更的依据之一。
3、实时记录掌子面地质素描表和围岩级别判定卡中的内容,特别是要客观填写掌子面围岩的岩性指标、岩体完整性情况和地下水状况,这些指标均是作为围岩基本分级的理论依据。
如果难以明确围岩的地质条件,可通过实验和理论计算来确定围岩的各项力学性能和构造特点,来加以判断围岩级别。
4、根据得出的围岩岩性特征、构造特征以及其它相关资料并按照隧道围岩分级的标准进行围岩级别的判定。
三、围岩判定主要依据1、岩石的坚硬程度①从定性划分硬质岩包括坚硬岩和较硬岩,软质岩包括较软岩、软岩和及软岩。
坚硬岩:锤击声清脆,有回弹,震手,难击碎,基本无吸水反应。
代表性岩石如未风化~微风化花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等。
较硬岩:锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎,有轻微吸水反应。
代表性岩石有1、微风化的坚硬岩石;2、未风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等。
较软岩:锤击声不清脆,无回弹,轻易击碎,浸水后指甲可刻出印痕。
工程岩体分级标准1 总则1.0.1 为建立统一的评价工程岩体稳定性的分级方法;为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于各类型岩石工程的岩体分级。
1.0.3 工程岩体分级,应采用定性与定量相结合的方法,并分两步进行,先确定岩体基本质量,再结合具体工程的特点确定岩体级别。
1.0.4 工程岩体分级所必需的地质调查和岩石试验,除应符合本标准外,尚应符合有关现行国家标准的规定。
2 术语、符号2.l 术语2.1.1 岩石工程rock engineering以岩体为工程建筑物地甚或环境,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structural Plane(discontilnuity)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)intactness 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 点荷载强度指数从(IS(50))point load strength index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。
工程地质岩组特征在工程地质学中,对岩组的特征进行详细的描述和分析是至关重要的。
这涉及对岩石类型、岩石结构、岩石物理性质、岩石力学性质、岩体构造、工程环境、岩土相互作用以及地球化学作用的深入理解和研究。
1.岩石类型:不同的地质环境形成了不同类型的岩石,如火成岩、沉积岩和变质岩。
这些岩石类型对工程地质有着深远的影响,因为它们的物理和化学特性会显著影响岩体的强度和稳定性。
2.岩石结构:岩石的结构,包括其矿物成分、颗粒大小和形状,以及它们的排列和取向,都会影响其物理和力学性质。
例如,具有粗糙表面的岩石通常比具有光滑表面的岩石更耐磨。
3.岩石物理性质:这些性质包括比重、孔隙率和渗透性等,它们对于评估岩石的重量、强度和稳定性以及预测其在水和应力作用下的行为非常重要。
4.岩石力学性质:岩石的力学性质包括其强度、硬度、塑性和脆性等。
这些性质决定了岩石在承受载荷和变形时的行为,对于评估岩石的稳定性和安全性至关重要。
5.岩体构造:岩体的构造包括断层、节理、层理和破碎带等,这些都会影响岩体的强度和稳定性。
例如,断层和破碎带可能会显著降低岩体的承载能力。
6.工程环境:工程地质环境包括地下水条件、温度和压力等。
这些因素对岩石的物理和化学性质产生显著影响,因此在评估工程的可行性和设计时必须考虑这些因素。
7. 岩土相互作用:在工程地质中,了解岩石与土壤之间的相互作用也是非常重要的。
例如,土壤中的水分可能会软化岩石,而岩石的风化和侵蚀可能会改变土壤的性质。
这种相互作用会影响工程的稳定性和安全性。
7.地球化学作用:地球化学作用,如风化和侵蚀,可以改变岩石的性质并影响其稳定性。
例如,某些化学物质可以与岩石发生反应,导致其逐渐分解。
对这些作用的了解可以帮助我们预测工程的长期性能并采取必要的预防措施。
在总结上述各个方面的内容时,我们可以看到工程地质岩组特征的研究具有复杂性和综合性。
它需要我们对地质学的多个领域有深入的理解,包括岩石学、矿物学、物理学、化学、土壤科学和工程学等。
中华人民共和国国家标准工程岩体分级标准发布实施国家技术监督局联合发布中华人民共和国建设部关于发布国家标准的通知号为强制性国家标准中华人民共和国建设部一九九四年十一月五日目次总则术语符号岩体基本质量的分级因素分级因素及其确定方法岩石坚硬程度的定性划分岩体完整程度的定性划分定量指标的确定和划分岩体基本质量分级基本质量级别的确定基本质量的定性特征和基本质量指标工程岩体级别的确定一般规定工程岩体级别的确定附录测试的规定附录岩体初始应力场评估附录岩体及结构面物理力学参数附录岩体基本质量指标的修正附录地下工程岩体自稳能力附录本标准用词说明附加说明总则工程岩体分级应采用定性与定量相结合的方法并分再结合具体工程的特点确定岩术语岩石工程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工程岩体岩体基本质量结构面岩体内开裂的和易开裂的面节理直径初始应力场在自然条件下应力场符号岩体基本质量的分级因素分级因素及其确定方法岩体基本质量应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因岩石坚硬程度和岩体完整程度应采用定性划分和定量指岩石坚硬程度的定性划分应按表岩石坚硬程度的定性划分表续表岩石坚硬程度定性划分时其风化程度应按表确岩石风化程度的划分表岩体完整程度的定性划分应按表岩体完整程度的定性划分表注平均间距指主要结构面间距的平均值按表结构面结合程度的划分表续表定量指标的确定和划分也可采用实测的岩石点荷载强度指数的换算值岩石单轴饱和抗压强度与定性划分的岩石坚硬程度可按表与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系表应采用岩体完整性指数也可用岩体体积节理数按表确定对应的与对照表表岩体完整性指数与定性划分的岩体完整程度的对应关系可按表与定性划分的岩体完整程度的对应关系表定量指标的测试应符合本标准附录岩体基本质量分级基本质量级别的确定体基本质量指标按表岩体基本质量分级表当根据基本质量定性特征和基本质量指标确定的确定必要时基本质量的定性特征和基本质量指标应由表和表所确岩体基本质量指标按下式计算注使用式时应遵守下列限制条件值时工程岩体级别的确定一般规定规定的岩体基初始应力状工程轴线或走向线的方位与主要软弱结构面产状的组合关系等必要的修正因素可根据工程埋深或地形地貌主要构造线和开挖过程岩芯饼化等特殊地质现象作出规模较大贯通性较好的软弱结构面成为影响岩体稳定性的主要因素时应中表可根据岩石坚硬按本标准附录中表工程岩体级别的确定应对岩体基本质量指标并以修正后的值按表且由一组起控制存在本标准附录地下工程岩体基本质量指标修正值对跨度等于或小于当已确定级别的岩相应级别的自稳能力不相符时对大型的或特殊的地下工程岩体除应按本标准确定基本进行对比工业与民用建筑地基岩体应按表规定的基本质量工业与民用建筑地基岩体基岩承载力可按下列规定确确表考虑基岩形态影响时基岩承载力标准值可按基岩形态影响折减系数可按表表注基岩内结构面倾向与基岩面坡向大致相同为顺坡型相反为反坡型地结构面的产状与边坡面附录测试的规定岩体完整性指数应针对不同的工程地质岩组或岩并应在应按下式计算式中岩体体积节理数应针对不同的工程地质岩组或岩选择有代表性的露头或开挖壁面进行节理对延伸长度大于已每一测点的统计面积不应小于岩体值应根按下式计算式中组节理每米长测线上的条数附录岩体初始应力场评估按下列方法对初始应力场作出评估一般情况下初始应力的垂直向应力水平向应力不大于以确定最新构造体系据此确定初且是主应力之一时水平向主应可取埋深大于初始应力场逐渐趋大于一般可按静水压力分布考在峡谷地段在水平方向一般为谷宽的对两岸山体在谷底较深部位最大主应力趋于水平且转向垂直于河水平向应力仍按原覆盖厚度计应考虑存在高初始应力的可可根据岩体在开挖过程中出现的主要现象按表注为工程埋深高初始应力地区岩体在开挖表过程中出现的主要现象注为垂直洞轴线方向的最大初始应力附录岩体及结构面物理力学参数岩体物理力学参数可按表岩体物理力学参数岩体结构面抗剪断峰值强度附录岩体基本质量指标的修正岩体基本质量指标修正值可按下式计算式中岩体基本质量指标可分别按表表主要软弱结构面产状影响修正系数表表附录地下工程岩体自稳能力地下工程岩体自稳能力注塌方高度附录本标准用词说明对要求严格程度不同的用词说明如下非这样做不可的正面词采用反面词采用严禁表示严格在正常情况下均应这样做的正面词采用反面词采用不应或不得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写法为应符合或应按执行附加说明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苏贻冰董学晟。
工程勘察岩土地层划分标准研究作者:张友林逄程胡建波李俊来源:《西部资源》2023年第04期[關键词]工程勘察;胶莱平原剥蚀准平原区;地层划分;力学性质;风化程度工程勘察是工程建设程序中非常重要的内容之一,对项目的投资具有先导和决定性的影响;作为前期基础工作,是项目重要环节,勘察质量的好坏直接影响整个项目质量并影响整个项目投资。
在勘察过程中,对于同一场地地层定名与物理力学性质指标的确定,不同勘察单位在岩土工程勘察经验和表达方式方面存在明显差异,勘察报告虽有地层编号,但它以单一工程为核心,层序划分仅满足单个工程需要,一般从地表开始,自上向下顺序编号,与相邻工程相同地层的编号可能不一致。
尤其在地形地貌、周边及地下环境复杂区域差别更大,不统一的地层划分严重影响了地层勘查成果共享,造成不必要的资源浪费,且对勘查数据库的建设、野外勘查可操作性影响重大。
因此,对工程勘察地质数据资料进行统一汇总,通过科学、系统、准确地分层,建立标准地层,提供可靠的物理力学参数,为工程勘察数据库建设、野外勘查可操作性、共享行业成果、地方性规范规程的编制提供基础数据;从而加快工程勘察资料的规范化、信息化、标准化、统一化[1]。
仝霄金等[2]通过多种研究方法及手段,与区域地层进行对比,按“时代-成因-岩性”划分了层级地层单位,并制订了唯一地层序号,确定了济南市市区标准地层层序的划分。
邵万强等[3]通过采用适合城市的多种第四系研究方法及手段,确定了青岛市市区第四系层序的划分;并与区域地层进行对比,在厘定组级地层单位基础上,按岩性组合划分了层级地层单位,并确定了唯一地层序号;马娟等[4]对潍坊市城区第四系地层研究,通过潍坊市城区第四系厚度等值线图、第四纪不同地层单位沉积厚度等值线图及地层埋深剖面图、模型图等,对第四系各土层的空间分布规律及其结构变化特征,控制因素进行初步分析和探讨。
本文以胶莱平原剥蚀准平原区为例,结合区域地质、构造、地形地貌、水文地质、地层岩性等,土层按“地质年代(组段)—土层名称—力学性质”建立了统一标准地层,“地质年代(组段)”对应主层层序,“土层名称—力学性质”对应亚层及次亚层;岩层按“时代成因—岩石名称—风化程度”建立了统一标准地层,“地质成因”对应主层层序,“土层名称”对应亚层层序,“风化程度”对应次亚层层序,确定唯一地层序号,使我们对胶莱平原剥蚀准平原区地层有了统一认识。
当前有关岩体工程地质岩组的划分方法,主要是从岩体结构观点出发,即以岩性和原生结构面的性质及其分布规律等为标志进行划分的。
具体表现在,首先,就岩性而言要求每一岩组内岩性是相同的,主要指的是成因相同和岩石物质成分相类似;其次,要求每一岩组中的原生结构面性质是相同的,这里主要指成因相同、分布规律相同、密度相同、层厚一致及延展性相同等,然后对岩体进行工程地质岩组划分,划分出的每一岩组都应具有其一定的物理力学指标、一定的水理性质、渗透性质及其一定的波速传播特征等,这些共同点就形成了每一岩组内具有一定相类似的工程地质性质。
3. 岩土体工程地质类型
岩土体是地质灾害产生的物质基础,其类型、性质、结构及构造特征对地质灾害的成生发育存在重要影响。
并且,大量事实业已证明,地质灾害与地层岩性关系极为密切。
根据建造特征,将西部地区岩体划分为岩浆岩、沉积碎屑岩、沉积碳酸盐岩和变质岩等5种类型,再依据岩体的强度(表1)及其结构特征,进一步将其划分为10种组合类型,土体主要可分为卵砾类土、粘性土和砂类土、冻土、胀缩土、黄土类土及风积砂等6种类型,它们的分布及工程地质特征见图2、表2。
另外区内还有小面积分布的盐土、淤泥软土等。
这些地区修建构筑物时要注意其地基的不稳定性。
为减轻图面负担,在《中国西部地质灾害图》图面上只表示岩浆岩类(Y)、变质岩类(B)、碎屑岩类(S)、碳酸盐岩类(T)和第四纪堆积层(Q)。
表2 西部地区岩土体工程地质特征简表。