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《岩土工程勘察规范》与《工程岩体分级标准》关于岩石分类和鉴定

发布:2024-10-22 浏览:51

核心提示:1 《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.1岩石坚硬程度分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001坚硬程度坚硬岩较硬岩较软岩软 岩极软岩饱和单轴抗压强度(Mpa)fr>6060≥fr>3030≥fr>1515≥fr>5Fr≤5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》GB50021—2001坚硬

1 《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.1岩石坚硬程度分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001坚硬程度坚硬岩较硬岩较软岩软 岩极软岩饱和单轴抗压强度(Mpa)fr>6060≥fr>3030≥fr>1515≥fr>5Fr≤5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》GB50021—2001坚硬程度等级定性鉴定代表性岩石硬质岩坚硬岩锤击声清脆,有回弹,震手,难击碎,基本无吸水反应未风化~微风化的花岗岩、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1微风化的坚硬岩;2未风化~微风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等软质岩较软岩锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,浸水后指甲可刻划出印痕1中等风化~强风化的坚硬岩或较硬岩;2未风化~微风化的凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩等软 岩锤击声哑,无回弹,有凹痕,易击碎,浸水后手可掰开1强风化的坚硬岩或较硬岩; 2中等风化~强风化的较软岩;3未风化~微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩等极软岩锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,手可捏碎,浸水后可捏成团1全风化的各种岩石;2各种半成岩1.3 岩体完整程度分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001完整程度完 整较完整较破碎破 碎极破碎完整性指数>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15<0.15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 岩石完整程度的定性分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001完整程度结构面发育程度主要结构面的结合程度主要结构面类型相应结构类型组数平均间距(m)完 整1~2>1.0结合好或结合一般裂隙、层面整体状或巨厚层状结构较完整1~2>1.0结合差裂隙、层面块状或厚层状结构2~31.0~0.4结合好或结合一般块状结构较破碎2~31.0~0.4结合差裂隙、层面、小断层裂隙块状或中厚层状结构≥30.4~0.2结合好镶嵌碎裂结构结合一般中、薄层状结构破 碎≥30.4~0.2结合差各种类型结构面裂隙块状结构≤0.2结合一般或结合差碎裂状结构极破碎无序结合很差散体状结构1.5 岩石按风化程度分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001风化程度野 外 特 征风化程度参数指标波速比Kv风化系数Kf未风化岩质新鲜,偶见风化痕迹0.9~1.00.9~1.0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0.8~0.90.8~0.9中等风化结构部分破坏,沿节理面有次生矿物,风化裂隙发育,岩体被切割成岩块。
岩心钻方可钻进0.6~0.80.4~0.8强风化结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙很发育,岩体破碎,用搞可挖,干钻不易钻进0.4~0.6<0.4全风化结构基本破坏,但尚可辨认,有残余结构强度,可用搞挖,干钻可钻进0.2~0.4-残积土组织结构全部破坏,已风化成土状,锹搞易挖掘,干钻易钻进,具可塑性<0.2-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Kf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完整程度坚硬程度完 整较完整较破碎破 碎极破碎坚硬岩IIIIIIIVV较硬岩IIIIIIVIVV较软岩IIIIVIVVV软 岩IVIVVVV极软言VVVVV1.7 岩石按质量指标RQD分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001岩石质量指标RQD质量等级>90好 的75~90较好的50~75较差的25~50差 的<25极差的1.8 岩层厚度分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001层厚分类单层厚度h(m)层厚分类单层厚度h(m)巨厚层h>1.0中厚层0.5≥h>0.1厚 层1.0≥h>0.5薄 层H<0.11.9 岩石按在水中软化系数分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001岩石名称软化系数(KR)不软化的岩石KR>0.75软化的岩石KR≤0.75注:软化系数(KR)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岩体结构类型岩体地质类型结构体形 状结构面发育程度岩土工程特征可能发生的岩土工程问题整体状结 构巨块状岩浆岩和变质岩,巨厚层沉积岩巨块状以层面和原生、构造节理为主,多呈闭合型,间距大于1.5m,一般为1~2组,无危险结构岩体稳定,可视为均质弹性各向同性体局部滑动或坍塌,深埋洞室的岩爆块 状结 构厚层状沉积岩,块状岩浆岩和变质岩块 状柱 状有少量贯穿性节理裂隙,结构面间距0.7~1.5m。
一般为2~3组,有少量分离体结构面互相牵制,岩体基本稳定,接近弹性各向同性体层 状结 构多韵律薄层、中厚层状沉积岩,副变质岩层 状板 状有层理、片理、节理,常有层间错动变形和强度受层面控制,可视为各向异性弹性塑性体,稳定性较差可沿结构面滑塌,软岩可产生塑性变形碎裂状结 构构造影响严重的破碎岩层碎块状断层、节理、片理、层理发育,结构面间距0.25~0.50m,一般3组以上,有许多分离体整体强度很低,并受软弱结构面控制,呈弹塑性体,稳定性很差易发生规模较大的岩体失稳,地下水加剧失稳散体状结 构断层破碎带,强风化及全风化带碎屑状构造和风化裂隙密集,结构面错综复杂,多充填粘性土,形成无序小块和碎屑完整性遭极大破坏,稳定性极差,接近松散体介质易发生规模较大的岩体失稳,地下水加剧失稳2 《工程岩体分级标准》(GB50218——2014)2.1 岩石坚硬程度的定性划分名 称定 性 鉴 定代 表 性 岩 石硬质岩坚硬岩锤击声清脆,有回弹,震手,难击碎;浸水后,大多数无吸水反应未风化~微风化的:花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩、硅质胶结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等较 坚硬 岩锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎;浸水后,有轻微吸水反应1.弱风化的坚硬岩;2.未风化~微风化的:熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂岩等软质岩较软岩锤击声不清脆,无回弹,较易击碎;浸水后,指甲可刻出印痕1.强风化的坚硬岩;2.弱风化的较坚硬岩;3.未风化~微风化的:凝灰岩、千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩、泥质砂岩、粉砂岩、页岩等软 岩锤击声哑,无回弹,有凹痕,易击碎;浸水后,手可掰开1. 强风化的坚硬岩;2.弱风化~强风化的较坚硬岩;3.弱风化的较软岩;4.为风化的泥岩等极软岩锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,手可捏碎;浸水后,手可捏成团1.全风化的各种岩石;2.各种半成岩2.2 岩石风化程度划分名 称风 化 特 征未风化结构构造未变,岩质新鲜微风化结构构造、矿物色泽基本未变,部分裂隙面有铁锰质渲染弱风化结构构造部分破坏,矿物色泽较明显变化,裂隙面出现风化矿物或存在风化夹层强风化结构构造大部分破坏,矿物色泽明显变化,长石、云母等多风化成次生矿物全风化结构构造全部破坏,矿物成分除石英外,大部分风化成土状2.3 岩体完整程度的定性划分名 称结构面发育程度主要结构面的结合程度主要结构面类型相应结构类型组数平均间距(m)完 整1~2>1.0结合好或结合一般节理、裂隙、层面整体状或巨厚层状结构较完整1~2>1.0结合差节理、裂隙、层面块状或厚层状结构2~31.0~0.4结合好或结合一般块状结构较破碎2~31.0~0.4结合差节理、裂隙、层面、小断层裂隙块状或中厚层状结构>30.4~0.2结合好镶嵌碎裂结构结合一般中、薄层状结构破 碎>30.4~0.2结合差各种类型结构面裂隙块状结构<0.2结合一般或结合差碎裂状结构极破碎无序结合很差散体状结构注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。
2.4 结构面结合程度的划分名 称结 构 面 特 征结合好张开度小于1mm,无充填物;结合好张开度1~3mm,为硅质或铁质胶结;张开度大于3mm,结构面粗糙,为硅质胶结结合一般张开度1~3mm,为钙质或泥质胶结;张开度大于3mm,结构面粗糙,为铁质或钙质胶结结合差张开度1~3mm,结构面平直,为泥质或泥质和钙质胶结;张开度大于3mm,多为泥质或岩屑充填结合极差泥质充填或泥夹岩屑充填,充填物厚度大于起伏差2.5 岩石坚硬程度按岩石单轴饱和抗压强度(Rc)划分岩石单轴饱和抗压强度Rc(Mpa)>6060~3030~1515~5<5坚硬程度坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩注:Rc采用实测值,当无条件取得实测值时,也可才应实测的岩石点荷载强度指数(Is(50))的换算值,按下式换算:Rc=22.82 Is(50)0.75。
2.6 岩体完整程度按岩体完整性指数(Kv)划分岩体完整性指数Kv>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15<0.15岩体体积节理数Jv(条/m3)<33~1010~2020~35>35岩体完整程度完 整较完整较破碎破 碎极破碎注:岩体完整性指数Kv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确定对应的Kv值。
Kv=(Vpm/Vpr)2Vpm—岩体弹性纵波速度(Km/s);Vpr—岩石弹性纵波速度(Km/s)。
2.7 岩体基本质量分级基本质量级别岩体基本质量的定性特征岩体基本质量指标(BQ)Ⅰ坚硬岩,岩体完整>550Ⅱ坚硬岩,岩体较完整;较坚硬岩,岩体完整550~451Ⅲ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450~351Ⅳ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;较软岩,岩体完整~较完整350~251Ⅴ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注:岩体基本质量指标BQ=90+3Rc+250KvRc—岩石单轴饱和抗压强度Rc(Mpa);Kv—岩体完整性指数。
①当Rc>90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。
②当Kv>0.04Rc+0.4时,应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值。
2.8 各级岩体基岩承载力基本值(fo)岩体级别ⅠⅡⅢⅣⅤfo>7.07.0~4.04.0~2.02.0~0.5<0.5注:考虑基岩形态影响时,基岩承载力基本值(fk)按下式计算:fk=ηfo η—基岩形态影响折减系数。
2.9基岩形态影响折减系数η基岩形态平坦型反坡型顺坡型台阶型岩面坡度(°)0~1010~2010~20台阶高度<5mη1.00.90.80.7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。
2.10岩体物理力学参数岩体基本质量级别重力密度(KN/m3)抗剪断峰值强度变形模量E(GPa)泊松比v内摩擦角φ(°)粘聚力C(MPa)Ⅰ>26.5>60>2.1>33<0.2Ⅱ60~502.1~1.533~200.2~0.25Ⅲ26.5~24.550~391.5~0.720~60.25~0.3Ⅳ24.5~22.539~270.7~0.26~1.30.3~0.35Ⅴ<22.5<27<0.2<1.3>0.352.11 岩体结构面抗剪断峰值强度序号两侧岩体的坚硬强度及结构面的结合程度内摩擦角φ(°)粘聚力C(MPa)1坚硬岩,结合好>37>0.222坚硬~较坚硬岩,结合一般;较软岩,结合好37~290.22~0.123坚硬~较坚硬岩,结合差;较软~软岩,结合一般29~190.12~0.084较坚硬~较软岩,结合差~结合很差;软岩,结合差;软质岩的泥化面19~130.08~0.055较坚硬岩及全部软质岩,结合很差;软质岩泥化层本身<13<0.052.12 地下工程岩体自稳能力岩体级别自 稳 能 力Ⅰ跨度<20m,可长期稳定,偶有掉块,无塌方Ⅱ跨度10~20m,可基本稳定,局部可能发生掉块或小塌方;跨度<10m,可长期稳定,偶有掉块 (小塌方:塌方高度<3m,或塌方体积<30m3﹞Ⅲ跨度10~20m,可稳定数日~1月,可发生小~中塌方;跨度5~10m,可稳定数月,可发生局部块体位移及小~中塌方;跨度<5m,可基本稳定 (中塌方:塌方高度3~6m,或塌方体积30~100m3﹞Ⅳ跨度>5m,一般无自稳能力,数日~数月内可发生松动变形、小塌方,进而发展为中~大塌方。
埋深小时,以拱部松动破坏为主,埋深大时,有明显塑性流动变形和挤压破坏;跨度<5m,可稳定数日~1月       (大塌方:塌方高度>6m,或塌方体积>100m3﹞Ⅴ无自稳能力参考规范:岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)[2009年版]《工程岩体分级标准》(GB/T 50218-2014)

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