工程地质岩石分类及鉴定.docx

工程地质岩石分类及鉴定.docx

《工程地质岩石分类及鉴定.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程地质岩石分类及鉴定.docx（56页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

工程地质岩石分类及鉴定

工程地质岩石分类及鉴定

中国?

宜昌

2016年5月4日

1.工民建工程………………………………………………………3

2.公路工程…………………………………………………………5

3.港口工程…………………………………………………………10

4.铁路工程…………………………………………………………13

5.工程岩体分级标准………………………………………………18

1工民建工程

、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＞60

60≥fr＞30

30≥fr＞15

15≥fr＞5

Fr≤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。

、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

、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

＞

~

~

~

＜

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。

、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

＞

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

＞

结合差

裂隙、层面

块状或厚层状结构

2~3

~

结合好或结合一般

块状结构

较破碎

2~3

~

结合差

裂隙、层面、小断层

裂隙块状或中厚层状结构

≥3

~

结合好

镶嵌碎裂结构

结合一般

中、薄层状结构

破碎

≥3

~

结合差

各种类型结构面

裂隙块状结构

≤

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

、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）

名称

结构面组数

控制性结构面平均间距（m）

代表性结构类型

完整

1~2

＞

整状结构

较完整

2~3

~

块状结构

较破碎

＞3

~

镶嵌状结构

破碎

＞3

＜

碎裂状结构

极破碎

无序

—

散体状结构

、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

~

~

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

~

~

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

~

~

强风化

结构大部分破坏，矿物成分显着变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，用搞可挖，干钻不易钻进

~

＜

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

~

-

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

＜

-

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。

、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

较硬岩

较软岩

软岩

极软言

、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

、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＞

中厚层

≥h＞

厚层

≥h＞

薄层

H＜

、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＞

软化的岩石

KR≤

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。

、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~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~0.50m，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公路工程

、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）

坚硬程度

坚硬岩

较硬岩

较软岩

软岩

极软岩

饱和单轴抗压强度标准值frk（Mpa）

frk＞60

60≥frk＞30

30≥frk＞15

15≥frk＞5

frk≤5

注：

岩石饱和单轴抗压强度试验要点，见本规范附录B。

、岩体完整程度划分《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）

完整程度等级

完整

较完整

较破碎

破碎

极破碎

完整性指数

＞

~

~

~

＜

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。

、岩体节理发育程度分类《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）

程度

节理不发育

节理发育

节理很发育

节理间距（mm）

＞400

200—400

20—200

、岩石按软化系数分类《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）

岩石名称

软化系数（KR）

不软化的岩石

KR＞

软化的岩石

KR≤

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。

、岩石坚硬程度的定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）

坚硬程度

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

、岩石的风化程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）

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

~

~

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

~

~

中风化

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

~

~

强风化

结构大部分破坏，矿物成分显着变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，用搞可挖，干钻不易钻进

~

＜

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

~

—

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

＜

—

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。

、岩石完整程度定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）

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

＞

结合好或结合一般

裂隙、层面

整体状或巨厚状结构

较完整

1~2

＞

结合差

裂隙、层面

块状或厚层状结构

2~3

~

结合好或结合一般

—

块状结构

较破碎

2~3

~

结合差

裂隙、层面、小断层

裂隙块状或中厚层状结构

≥3

~

结合好

镶嵌碎裂结构

结合一般

中、薄层状结构

破碎

≥3

~

结合差

各种类型结构面

裂隙块状结构

≤

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。

、岩石地基承载力基本容许值[fao]《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）

[fao]

节理发育程度

（KPa）

坚硬程度

节理不发育

节理发育

节理很发育

坚硬岩、较硬岩

＞3000

3000~2000

2000~1500

软质岩

3000~1500

1500~1000

1000~800

软岩

1200~1000

1000~800

800~500

极软岩

500~400

400~300

300~200

、岩石坚硬程度的定性划分《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

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、钙质胶结的砂页岩等

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强风化的坚硬岩；

2弱风化~强风化的较坚硬岩；

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~强风化的较较坚硬岩；

3弱风化的较软岩；

4未风化的泥岩等

极软岩

锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，

手可捏碎；浸水后可捏成团

1全风化的各种岩石；

2各种半成岩

、Rc与岩石坚硬程度定性划分的关系《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

岩石单轴饱和抗压强度Rc

（KPa）

＞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

、岩石完整程度定性分级《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

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

＞

好或一般

裂隙、层面

整体状或巨厚层状结构

较完整

1~2

＞

差

裂隙、层面

块状或厚层状结构

2~3

~

好或一般

块状结构

较破碎

2~3

~

差

裂隙、层面、小断层

裂隙块状或中厚层状结构

＞3

~

好

镶嵌碎裂结构

一般

中、薄层状结构

破碎

＞3

~

差

各种类型结构面

裂隙块状结构

＜

一般或差

碎裂状结构

极破碎

无序

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。

、岩体完整程度按岩体完整性系数（Kv）划分《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

岩体完整性系数Kv

＞

~

~

~

＜

岩体体积节理数

Jv（条/m3）

＜3

3~10

10~20

20~35

＞35

岩体完整程度

完整

较完整

较破碎

破碎

极破碎

注：

岩体完整性指标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）2

Vpm—岩体弹性纵波速度（Km/s）；

Vpr—岩石弹性纵波速度（Km/s）。

、公路隧道围岩分级《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

围岩级别

围岩或土体主要定性特征

围岩基本质量指标BQ或

修正的围岩基本质量指标[BQ]

Ⅰ

坚硬岩，岩体完整，巨整体或巨厚层状结构

＞550

Ⅱ

坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构

较坚硬岩，岩体完整，块状整体结构

550~451

Ⅲ

坚硬岩，岩体较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构；

较坚硬岩或较软硬岩岩层，岩体较完整，块状体或中厚层结构

450~351

Ⅳ

坚硬岩，岩体破碎，碎裂结构；

较坚硬岩，岩体较破碎~破碎，镶嵌碎裂结构；

较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整~较破碎，中簿层状结构

350~251

土体：

1压密或成岩作用的粘性土及砂性土；

2黄土（Q1、Q2）

3一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土

Ⅴ

较软岩，岩体破碎；

软岩，岩体较破碎~破碎；

极破碎各类岩体，碎、裂状，松散结构

≤250

一般第四系的半干硬~硬塑的粘性土及稍湿至潮湿的碎石土、卵石土、圆砾、角砾土及黄土（Q3、Q4）。

非粘性土呈松散结构，粘性土及黄土呈松软结构

Ⅵ

软塑状粘性土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等

注：

1本表不适应于特殊条件的围岩分级，如膨胀性围岩、多年冻土等。

2围岩基本质量指标（BQ）：

BQ＝90＋3Rc＋250Kv

Rc—岩石单轴饱和抗压强度（MPa）；Kv—岩体完整性系数。

①当Rc＞90Kv＋30时，应以Rc＝90Kv＋30和Kv代入计算BQ值。

②当Kv＞＋时，应以Kv＝＋和Rc代入计算BQ值。

3围岩基本质量指标修正值[BQ]：

[BQ]＝BQ－100（K1＋K2＋K3）

K1—地下水影响修正系数；

K2—主要软弱结构面产状影响修正系数；

K3—初始应力状态影响修正系数。

、地下水影响修正系数K1《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

BQ

地下水出水状态

＞450

450~351

350~251

＜250

潮湿或点滴状出水

0

~

~

淋雨状或涌流状出水，水压＜或单位出水

量＜10L/

~

~

~

淋雨状或涌流状出水，水压＞或单位出水量＞10L/

~

~

、主要软弱结构面产状影响修正系数K2《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

结构面产状及其与

洞轴线的组合关系

结构面走向与洞轴线夹角＜

30°，结构面倾角30～75°

结构面走向与洞轴线夹角＞

60°，结构面倾角＞75°

其他组合

K2

~

0~

~

、初始应力状态影响修正系数K3《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

BQ

初始应力状态

＞550

550~451

450~351

350~251

＜250

极高应力区

~

~

高应力区

~

~

、高初始应力地区围岩在开挖过程中出现的主要现象《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

应力情况

主要现象

Rc/σmax

极高应力

1硬质岩：

开挖过程中有岩爆发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂缝多，成洞性差；

2软质岩：

岩芯常有饼花现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为显着，甚至发生大位移，持续时间长，不易成洞

＜4

高应力

1硬质岩：

开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较多，成洞性差；

2软质岩：

岩芯时有饼花现象，开挖过程中洞壁岩体位移显着，持续时间长，成洞性差

4~7

注：

σmax为垂直洞轴线方向的最大初始应力。

、各级围岩的物理力学指标标准值《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

围岩

级别

重度r

（KN/m3）

弹性抗力系数

k（MPa）

变形模量E

（Gpa）

泊松比μ

内摩擦角φ

（°）

凝聚力C

（MPa）

计算摩擦角φc

Ⅰ

26~28

1800~2800

＞33

＜

＞60

＞

＞78

Ⅱ

25~27

1200~1800

20~33

~

50~60

~

70~78

Ⅲ

23~25

500~1200

6~20

~

39~50

~

60~70

Ⅳ

20~23

200~500

~6

~

27~39

~

50~60

Ⅴ

17~20

100~200

1~2

~

20~27

~

40~50

Ⅵ

15~17

＜100

＜1

~

＜20

＜

30~40

注：

①本表数值不包括黄土地层。

②选用计算摩擦角时，不再计内摩擦角和粘聚力。

、岩体结构面抗剪断峰值强度《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

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

＞

2

坚硬～较坚硬岩，结合一般；

较软岩，结合好

37～29

～

3

坚硬～较坚硬岩，结合差；

较软～软岩，结合一般

29～19

～

4

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

19～13

～

5

较坚硬岩及全部软质岩，结合很差；

软质岩泥化层本身

＜13

＜

、隧道各级围岩自稳能力判断《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

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

Ⅲ

跨度10～20m，可稳定数日～1个月，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

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　　　　　　　

Ⅴ

无自稳能力，跨度5m或更小时，可稳定数日

Ⅵ

无自稳能力

注：

①小塌方：

塌方高度＜3m，或塌方体积＜30m3。

②中塌方：

塌方高度3～6m，或塌方体积30～100m3。

③大塌方：

塌方高度＞６m，或塌方体积＞100m3。

3港口工程

、岩石按强度分类《港口工程地质勘察规范》（JTJ240——97）

类别

亚类

强度（MPa）

代表性岩石

硬质岩石

极硬岩石

＞60

花岗岩、流纹岩、闪长岩、安山岩、辉长岩、玄武岩、辉绿岩、伟晶岩、硅质砂岩或砾岩、石灰岩、白云岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质岩等

次硬岩石

30~60

软质岩石

次软岩石

5~30

粘土岩、页岩、泥质胶结的砂岩或砾岩、泥灰岩、火山凝灰岩、粘土质板岩、千枚岩、云母片岩、绿泥石片岩等

极软岩石

＜5

注：

强度指新鲜岩块的单轴饱和极限抗压强度。

、硬质岩石岩体按风化程度划分《港口工程地质勘察规范》（JTJ240——97）

风化程度

特征描述

岩体声

波测试

岩石点荷

载测试

岩体回弹

仪测试

标贯

试验

备注

Vp

（km/s）

Kv

Is（50）

（Mpa）

KI

r

Kr

Vp—