工程地质岩石分类及鉴定.docx
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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
1.1、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＞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。
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
＞0.75
0.75~0.55
0.55~0.35
0.35~0.15
＜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。
1.4-1、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
2~3
1.0~0.4
结合好或结合一般
块状结构
较破碎
2~3
1.0~0.4
结合差
裂隙、层面、小断层
裂隙块状或中厚层状结构
≥3
0.4~0.2
结合好
镶嵌碎裂结构
结合一般
中、薄层状结构
破碎
≥3
0.4~0.2
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
1.4-2、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
＞1.0
整状结构
较完整
2~3
0.4~1.0
块状结构
较破碎
＞3
0.2~0.4
镶嵌状结构
破碎
＞3
＜0.2
碎裂状结构
极破碎
无序
—
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
0.9~1.0
0.9~1.0
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
0.8~0.9
0.8~0.9
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
0.6~0.8
0.4~0.8
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
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
较硬岩
较软岩
软岩
极软言
1.7、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＜0.1
1.9、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公路工程
2.1、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。
2.2、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
＞0.75
0.75~0.55
0.55~0.35
0.35~0.15
＜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。
2.3、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
2.4、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＞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。
2.5、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
2.6、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
0.9~1.0
0.9~1.0
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
0.8~0.9
0.8~0.9
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
0.6~0.8
0.4~0.8
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
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。
2.7、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
＞1.0
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
＞1.0
结合差
裂隙、层面
块状或厚层状结构
2~3
1.0~0.4
结合好或结合一般
—
块状结构
较破碎
2~3
1.0~0.4
结合差
裂隙、层面、小断层
裂隙块状或中厚层状结构
≥3
0.4~0.2
结合好
镶嵌碎裂结构
结合一般
中、薄层状结构
破碎
≥3
0.4~0.2
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。
2.8、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
2.9、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
2.10、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
2.11、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
＞1.0
好或一般
裂隙、层面
整体状或巨厚层状结构
较完整
1~2
＞1.0
差
裂隙、层面
块状或厚层状结构
2~3
1.0~0.4
好或一般
块状结构
较破碎
2~3
1.0~0.4
差
裂隙、层面、小断层
裂隙块状或中厚层状结构
＞3
0.4~0.2
好
镶嵌碎裂结构
一般
中、薄层状结构
破碎
＞3
0.4~0.2
差
各种类型结构面
裂隙块状结构
＜0.2
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。
2.12、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
＞0.75
0.75~0.55
0.55~0.35
0.35~0.15
＜0.15
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）。
2.13、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＞0.04Rc＋0.4时，应以Kv＝0.04Rc＋0.4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。
2.14、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
0.1
0.2~0.3
0.4~0.6
淋雨状或涌流状出水，水压＜0.1MPa或单位出水
量＜10L/min.m
0.1
0.2~0.3
0.4~0.6
0.7~0.9
淋雨状或涌流状出水，水压＞0.1MPa或单位出水量＞10L/min.m
0.2
0.4~0.6
0.7~0.9
1.0
2.15、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
0.4~0.6
0~0.2
0.2~0.4
2.16、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
1.0
1.0
1.0~1.5
1.0~1.5
1.0
高应力区
0.5
0.5
0.5
0.5~1.0
0.5~1.0
2.17、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。
2.18、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
＜0.2
＞60
＞2.1
＞78
Ⅱ
25~27
1200~1800
20~33
0.2~0.25
50~60
1.5~2.1
70~78
Ⅲ
23~25
500~1200
6~20
0.25~0.3
39~50
0.7~1.5
60~70
Ⅳ
20~23
200~500
1.3~6
0.3~0.35
27~39
0.2~0.7
50~60
Ⅴ
17~20
100~200
1~2
0.35~0.45
20~27
0.05~0.2
40~50
Ⅵ
15~17
＜100
＜1
0.4~0.5
＜20
＜0.2
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。
2.19、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
＞0.22
2
坚硬～较坚硬岩，结合一般；
较软岩，结合好
37～29
0.22～0.12
3
坚硬～较坚硬岩，结合差；
较软～软岩，结合一般
29～19
0.12～0.08
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
0.08～0.05
5
较坚硬岩及全部软质岩，结合很差；
软质岩泥化层本身
＜13
＜0.05
2.20、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
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