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岩土分类分级与鉴定描述

 

第一章总则

第1条为了统一和规范岩土工程勘察的岩土定名,保证和提高分院岩土工程勘察质量,特制订本标准。

第2条本标准主要依据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)和《工程地质手册》(第四版)等有关规定制定。

并按本省岩土条件作了补充和修订。

第3条本标准是在院1990年《岩土分类分级标准》基础上修改而成。

本标准与行业规范标准相矛盾时,应执行行业标准和规范。

第二章一般规定

第4条本省岩土的基本类型有岩石、土和特殊性土三类。

岩石是指天然形成的,颗粒间牢固联结的,由一种或多种矿物组成的集合体;岩体是指包括各种结构面的原位岩石的综合体。

土是指颗粒间松散联结的,由矿物、岩屑及包含物组成的集合体;由同一土性组成的地质体称土层。

对于具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的岩土称特殊性土。

第5条岩土的分类,是对岩土按形成条件和基本属性的划分;岩土的工程分类,主要是对岩土体按某种或多种工程属性的划分。

第6条土颗粒根据粒径大小按表1划分粒组。

表1颗粒大小分组

亚组

粒径范围(mm)

漂石

块石

>800

800~400

400~200

卵石

碎石

特大

200~100

100~60

60~40

40~20

园砾

角砾

20~10

10~5

5~2

砂粒

极细

2~0.5

0.5~0.25

0.25~0.1

0.1~0.075

粉粒

0.075~0.01

0.01~0.005

粘粒

0.005~0.002

<0.002

第7条岩土的类型和等级,应在现场鉴别的基础上,依据岩土的分析和试验确定。

第三章岩石的分类和分级

第8条岩石按地质成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。

并根据矿物成分或颗粒组成和结构、构造进行岩石定名。

其中岩浆岩、沉积岩是本省分布最为广泛的岩石类型。

第9条岩石根据饱和单轴抗压强度按表2分为硬质岩石和软质岩石。

表2岩石按强度分类

类型

亚类

强度fr(MPa)

我省主要代表性岩石

硬质岩石

坚硬岩

fr>60

花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、石英岩、熔结凝灰岩等

较硬岩

30

玄武岩、石灰岩、石英砂岩、安山岩、凝灰岩、流纹岩等

软质岩石

较软岩

15

页岩、千枚岩、红砂岩、泥岩等

软岩

5

极软岩

fr≤5

第10条岩石根据风化程度按附表1分为未风化、微风化、中等风化、强风化和全风化岩石五类。

第11条岩石按软化系数KR分为软化岩石和非软化岩石。

KR≤0.75为软化岩石;KR>0.75为非软化岩石。

注:

KR系饱和状态岩石单轴极限抗压强度Rb与天然干燥状态岩石单轴极限抗压强度Rc之比。

第12条岩体的裂隙发育程度根据裂隙的成因类型、密度、宽度、组数及充填情况按附表2分为不发育、稍发育、较发育、发育和很发育。

第13条岩体根据结构类型按附表3分为整体状、块状、层状、碎裂状和散粒状结构。

第14条岩体根据岩石的质量指标RQD按表3分为好、较好、较差、差和很差五级。

第15条岩体按照完整性指数按表4划分为完整、较完整、较破碎、破碎、极破碎五类。

表3岩体按岩石的质量指标RQD分级表

等级

较好

较差

极差

RQD

>90

90~75

75~50

50~25

<25

注:

RQD指钻孔中75mm钻头获取的大于10cm长岩心的累计长度与岩心总长度之比值,

计算大于10cm岩芯段长度时,属机械坏损的应予复原。

表4岩体完整程度分类表

完整程度

完整

较完整

较破碎

破碎

极破碎

完整性指标

>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度与岩块压缩波速度之比的平方,选定岩体和岩块测定波速

时,应注意其代表性。

第16条岩体按照岩石的坚硬程度、岩体的完整程度划分为五个岩体基本质量等级,见表5。

表5岩体基本质量等级分类表

完整程度

坚硬程度

完整

较完整

较破碎

破碎

极破碎

坚硬岩

I

II

III

IV

V

较硬岩

II

III

IV

IV

V

较软岩

III

IV

IV

V

V

软岩

IV

IV

V

V

V

极软岩

V

V

V

V

V

第17条岩层厚度按表6分为巨厚层、厚层、中厚层、薄层四级。

表6岩层的厚度分级

等级

巨厚层

厚层

中厚层

薄层

单层厚(cm)

>100

100~50

50~10

≤10

第18条岩石的描述内容应包括:

名称、颜色、主要矿物、结构、构造、裂隙发育程度和风化程度等,对沉积岩除此之外,还应描述沉积物组成、物质的颗粒大小、形状、胶结物成分等,钻孔柱状图和勘察报告中还需注明地层时代。

例:

微风化砂砾岩:

砖红色,砾石由熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩、砂岩等组成,圆形及次圆形,砾径2~4cm居多,小者仅0.5cm,大者可达8cm,钙泥质胶结,滴盐酸微弱起泡,整体状结构,巨厚层状构造,裂隙不发育,为较软岩,岩体较完整,基本质量等级为IV级。

第四章土的分类

第19条土按堆积年代分为老堆积土、一般堆积土和新近堆积土。

1、老沉积土:

第四纪晚更新世(Q3)及其以前沉积的土;

2、一般沉积土:

第四纪全新世早期(文化期以前)沉积的土;

3、新近沉积土:

第四纪全新世近期(文化期以来)沉积的土,一般呈欠压密状态。

第20条本省的土根据地质成因可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、湖沼积土及过渡类型土等。

第21条土按颗粒级配和塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。

1、碎石土:

粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。

根据颗粒级配及颗粒形状可分为漂石、块石、卵石、碎石、园砾或角砾(见表7)。

表7碎石土分类

土的名称

颗粒形状

颗粒级配

漂石

园形及亚园形为主

粒径大于200mm的颗粒超过全重的50%

块石

棱角形为主

卵石

园形及亚园形为主

粒径大于20mm的颗粒超过全重的50%

碎石

棱角形为主

园砾

园形及亚园形为主

粒径大于2mm的颗粒超过全重的50%

角砾

棱角形为主

注:

定名时,应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定

2、砂土:

粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的50%,且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土。

根据颗粒级配分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂(见表8),砂土的野外鉴别标准见附表4。

表8砂土分类

土的名称

颗粒级配

砾砂

粒径大于2mm的颗粒占全重25~50%

粗砂

粒径大于0.5mm的颗粒占全重50%

中砂

粒径大于0.25mm的颗粒占全重50%

细砂

粒径大于0.075mm的颗粒占全重85%

粉砂

粒径大于0.075mm的颗粒占全重50%

注:

(1)定名时,应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定;

(2)砂土中,当粒径大于2mm的颗粒(碎石)含量超过全重10%且不超过25%,应冠

以“含砾”二字,如含砾细砂。

(3)砂土中,当粒径小于0.005mm的颗粒含量超过全重10%时,应冠以“含粘性土”

四字。

如含粘性土粉砂等。

3、粉土:

粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%,塑性指数IP小于等于10或粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过全重15%的土,根据颗粒级配及塑性指数按表9分为砂质粉土和粘质粉土。

粉土的野外鉴别见附表5。

表9粉土分类

土的名称

颗粒级配

塑性指数IP

砂质粉土

粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过全重的10%

IP≤7

粘质粉土

粒径小于0.005mm的颗粒含量超过全重的10%,且不超过全重的15%

7

注:

以颗粒级配为主,塑性指数作参考

4、粘性土:

塑性指标大于10的土,根据塑性指数按表10分为粉质粘土和粘土,粘性土的野外鉴别标准见附表6。

表10粘性土分类

土名

塑性指数

粘土

IP>17

粉质粘土

10

注:

确定塑性指数IP时,液限和塑限取相应于76克园锥仪入土深度10mm和搓条法确定的

含水量限值。

或用液、塑限联合测定法确定的液限和塑限。

第22条对于级配不连续的粘性土、粉土与碎石混合性堆积的土,应冠以主要含有的土类(超过全重10%)定名。

如含碎石粘性土、含碎石粉土等。

第23条当粉土按塑性指数IP划分或按颗粒级配划分土名不一致时,以后者为准。

当土中碎石含量不超过全重10%时,可在土性描述中加以说明。

第24条对于由两种土层相间呈韵律状沉积的土,当厚度相差不大(厚度比大于1/3)时为“互层”,如粘土与粉土互层;当厚度相差较大(厚度为1/3~1/10)时为“夹层”。

如粘土夹粉土;当厚度相差极大,即土层中夹有另一种非常薄(厚度比小于1/10)的土层,且有规律地多次出现的时候,为“夹薄层”,如粘土夹薄层粉土。

定名时,厚度大者在前,且都应在描述时详细说明组成土体的单层厚度和层理特征。

例:

粘土夹薄层粉土:

薄层状,层理清晰,具水平层理,粘土单层厚8~10mm,粉土单层厚0.5~1.0mm。

第25条对于厚度大于0.5m的土体,宜单独分层。

第26条土的描述内容如下:

1、碎石土的描述内容应包括:

碎石土名称、颜色、饱和度(地下水位以下一般为饱和)、密实程度、结构构造(一般为厚层状)、均匀性、组成物质(母岩成分及风化程度)、粒径(一般粒径与最大粒径)、颗粒形状、含量百分比、充杂物及其它特征。

例:

卵石:

杂色,饱和,中密,厚层状,土质不均,母岩主要由中风化状熔结凝灰岩、石英砂岩、花岗岩组成,磨圆度好,多呈圆形及亚圆形,一般粒径3~5cm,个别大者可达16cm,卵石含量约占60%,砾含量约占15%,间隙被中粗砂及少量粘性土所充填。

2、砂土的描述内容应包括:

砂土的名称、颜色、湿度(地下水位以下一般为饱和)、密实程度、结构构造(一般为厚层状或薄层状)、均匀性、矿物成分、磨圆度、分选性、包含物及层理特征等。

例:

粗砂:

灰黄色,饱和,密实,具水平层理,沿层理常夹有厚度1~2mm的粉质粘土薄层,土质不很均匀,底部夹一12cm厚的粉土,砂粒矿物成分以石英为主,岩屑次之,磨圆度一般,分选性较好,含有少量的贝壳碎片。

3、粉土的描述内容应包括:

粉土名称、颜色、湿度、密实度,均匀性、包含物及层理特征等,分层描述宜增加光泽反应、摇振反应、干强度和韧性。

例:

砂质粉土:

灰绿色,稍湿,中密,厚层状,土质均匀,土面粗糙无光泽反应,干强度低,韧性低,摇振反应迅速。

例:

粘质粉土:

灰色,很湿,稍密,微层理发育,沿层理常见贝壳与中细砂富集,土质均匀,土面粗糙无光泽反应,干强度低,韧性低,摇振反应中等。

4、粘性土的描述内容应包括:

土的名称、颜色、状态、结构构造、均匀性、压缩性、包含物及其他特征。

分层描述宜增加光泽反应、摇振反应、干强度和韧性。

例:

粉质粘土:

灰色,软塑状态,似层状构造,层理不清晰,偶夹1~2mm厚的粉砂薄层,土质基本均匀,下部夹有少量的粉砂团块,含半炭化的植物碎屑,具中等压缩性,土面稍有光泽反应,干强度中等,韧性中等,无摇振反应。

例:

粘土:

深灰色,软塑状态,厚层状构造,土质均匀,含少量贝壳及半炭化的植物碎屑,偶见灰黄色钙质结核,具中等偏高压缩性,土面有光泽反应,干强度高,韧性高,无摇振反应。

第五章特殊性岩土的分类

第27条对土中有机质含量大于5%的粘性土或粉土,应根据有机质含量按附表7分为有机质土、泥炭质土和泥炭。

对于在静水或缓慢的流水环境中沉积经生物化学作用形成,其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土称淤泥;天然含水量大于液限、天然孔隙比小于1.5且大于或等于1.0的粘性土,称淤泥质土。

第28条由碳酸盐岩系岩石经红土化作用形成并覆盖于基岩上的棕红色、褐黄色的高塑性粘土称红粘土。

原生红粘土其液限一般大于或等于50%,上硬下软,具明显的收缩性,裂隙发育。

原生红粘土经坡积、洪积再搬运、沉积后仍保留红粘土基本特征,且液限大于45%、小于50%的土称次生红粘土。

第29条由于致污物质侵入,使土的成分、结构和性质发生了显著变异的土称污染土。

污染土的定名,可在原分类名称前冠以“污染”二字,如污染中砂等。

第30条由于人类活动形成的堆积土称人工填土。

根据组成物质及堆积方式可分为:

1、素填土:

由碎石土、砂土、粉土和粘性土等一种或数种组成的填土,并按主要成分定名,如粘性素填土、碎石素填土等,经分层压密者称压实填土。

2、杂填土:

含有大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂质的填土,杂物以建筑垃圾为主的填土称建筑垃圾土(古建筑垃圾堆积的土通常为瓦砾填土);以工业废料为主的填土称工业废料填土;以生活垃圾为主的填土称有机质填土。

3、冲填土:

由水力充填泥砂形成的填土,又称吹填土。

第31条根据填土的堆填时间长短可分为:

1、古填土:

堆填时间在50年以上的填土。

2、老填土:

堆填时间在15~50年之间的填土。

3、新填土:

堆填时间不足15年的填土。

第32条特殊性土除描述相应土类规定的内容外,尚应描述反映其有别于一般土类的特征,如人工填土需描述其物质成分,密实度,均匀程度,堆积年代、堆填方式等。

第章土的分级

第33条碎石土的密实度按重型圆锥动力触探锤击数分为密实、中密、稍密和松散状态(见表11),野外鉴别方法可参考附表8。

表11碎石土密实度分类表

密实度

松散

稍密

中密

密实

重型圆锥动力触探实测锤击数

N63.5≤8

8<N63.5≤15

15<N63.5≤30

N63.5>30

重型圆锥动力触探修正锤击数

N63.5≤5

5<N63.5≤10

10<N63.5≤20

N63.5>20

注:

本表适用于平均粒径小于或等于50mm,且最大粒径小于100mm的碎石土。

第34条砂土的密实度可根据标准贯入试验锤击数N和静力触探锥尖阻力qc按表12分为密实、中密、稍密和松散。

砂土的湿度根据饱和度Sr按表13分为稍湿、很湿和饱和(野外鉴别见附表9)。

砂土的磨圆度根据颗粒形状按表14分为差,一般和好三级。

砂土的分选性根据粒度特征按表15分为好、较好、较差和差四级。

砂土的均匀性根据不均匀系数Cu按表16分为三级。

表12砂土的密实度分类表

密实度

松散

稍密

中密

密实

标准贯入试验实测锤击数N

N≤10

10<N≤15

15<N≤30

N>30

静力触探锥尖阻力qc(MPa)

qc≤3.0

3.0<qc≤6.0

6.0<qc≤12.0

qc>12.0

表13砂土的湿度分级

等级

稍湿

很湿

饱和

Sr

Sr≤0.5

0.5

Sr>0.8

表14砂土磨圆度分级

等级

一般

颗粒形状

棱角形

次棱角或次圆形

圆形

表15砂土分选性分级

等级

较好

较差

粒度特征

颗粒大小均匀

颗粒大小较均匀

颗粒大小较悬殊

颗粒大小很悬殊

表16砂土的均匀性分级

等级

均匀

中等均匀

不均匀

Cu

Cu≤5

5

Cu>10

第35条粉土的密实度根据孔隙比e按表17分为稍密、中密和密实三级。

根据标准贯入试验锤击数N和静力触探锥尖阻力qc按表18分为密实、中密、稍密和松散。

表17粉土的密实度分级

等级

稍密

中密

密实

孔隙比e

e>0.9

0.75≤e≤0.9

e<0.75

表18粉土的密实度分类表

密实度

松散

稍密

中密

密实

标准贯入试验实测锤击数N

N≤7

7<N≤13

13<N≤25

N>25

静力触探锥尖阻力qc(MPa)

qc≤2.0

2.0<qc≤4.0

4.0<qc≤6.0

qc>6.0

粉土的湿度根据含水量W按表19分为稍湿、湿、很湿三级。

野外鉴别标准见附表9

表19粉土的湿度分级

等级

稍湿

湿

很湿

W(%)

W<20

20≤W<30

W>30

第36条粘性土的状态根据液性指数IL和天然状态下土的76g瓦氏平衡锥入土深度h按表20分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑。

粘性土的野外鉴别标准见附表10。

表20粘性土的状态分级

亚级

液性指数IL

锥沉量h(mm)

坚硬

L≤0

h<2

硬塑

0

2≤h<3

可塑

硬可塑

0.25

3≤h<5

可塑

0.5

5≤h<7

软塑

0.75

7≤h<10

流塑

IL>1.0

h>10

第37条软土的触变性根据灵敏度St按表21分为低灵敏、中灵敏、高灵敏三级。

表21软土的触变性分级

等级

低灵敏性

中灵敏性

高灵敏性

St

1

2

St>4

第38条红粘土的状态根据含水比aw或液性指数IL按表22分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑。

表22红粘土的状态分级

等级

坚硬

硬塑

可塑

软塑

流塑

含水比aW

aw≤0.55

0.55

0.7

0.85

aw>1.0

液性指数IL

IL≤0

0

0.33

0.67

IL>1.0

注:

含水比aw为天然含水量W与液限WL之比值。

第39条土的压缩性根据压缩系数a1-2或压缩模量Es按表23分为低压缩性、中压缩性和高压缩性。

表23土的压缩性分级

等级

低压缩性

中压缩性

高压缩性

a1-2(MPa)

a1-2<0.1

0.1≤a1-2<0.5

a1-2≥0.5

Es(MPa)

Es>15

15≥Es>5

Es≤5

第40条土的压缩状态根据固结比OCR按表24分为欠压缩、正常压密和超压密。

表24土的压密状态分级

等级

欠压密

正常压密

超压密

OCR

<1

1

>1

注:

OCR系前期固结压力Pc与上覆土层自重压力Po之比值。

第41条土的透水性根据渗透系数K按表25分为强透水、透水、弱透水、微透水和不透水。

表25土的透水性分级

等级

强透水

透水

弱透水

微透水

不透水

K(m/d)

>10

1~10

0.01~1.0

0.001~0.01

<0.001

 

附录:

岩土类型、等级的野外鉴别

附表1岩石按风化程度分类

岩石类别

风化

程度

野外特征

压缩波速度

Vp(m/s)

波速比

Kv

风化系数

Kf

 

 

未风化

岩质新鲜,未见风化痕迹

>5000

0.9~1.0

0.9~1.0

微风化

组织结构基本未变,仅节理面有铁锰质渲染或矿物略有变色,有少量风化裂隙,岩体完整性好。

4000~5000

0.8~0.9

0.8~0.9

中等

风化

组织结构部分破坏。

矿物成分基本未变化,仅沿节理面出现次生矿岩块。

锤击声脆,且不宜击碎,不能用镐挖掘,岩芯钻方可钻进。

2000~4000

0.6~0.8

0.4~0.8

强风化

结构已大部分破坏。

矿物成分已显著变化。

长石、云母已风化成次生矿物。

裂隙很发育,岩体破坏,完整性极差。

岩体被切割成2~20cm的岩块,可用手折断,用镐可挖掘,干钻不易钻进。

1000~2000

0.4~0.6

<0.4

全风化

组织结构已基本破坏,但尚可辨识,且有微弱的残余结构强度,可用镐挖,干钻可钻进。

500~1000

0.2~0.4

残积土

组织结构已全部破坏。

矿物成分除石英外。

大部分已风化成土状,锹镐易挖掘,干钻易钻进,具可塑性

<500

<0.2

未风化

岩质新鲜,未见风化痕迹

>4000

0.9~1.0

0.9~1.0

微风化

组织结构基本未变,仅节理面有铁锰泻染或矿物有变色,有少量风化裂隙,岩体完整性好

3000~4000

0.8~0.9

0.8~0.9

中等

风化

组织结构部分破坏,矿物成分发生变化,节理面附近的矿物已风化成土状,风化裂隙发育。

岩体完整性较差,岩体被切割成20~50cm的岩填,锤击易碎,风镐难挖掘,岩芯钻方可钻进

1500~3000

0.5~0.8

0.3~0.8

强风化

组织结构已大部分破坏,矿物成分已显著变化,含大量粘土质粘土矿物。

风化裂隙很发育,岩体破碎,完整性极差。

岩体被切割成碎块,干时可用手折断或捏碎,浸水或干湿交替时可较迅速地软化或崩解。

用镐或钬可挖掘,干钻可钻

700~1500

0.3~0.5

<0.3

全风化

组织结构已基本破坏,但尚可辨认并且有微弱残余结构强度,可用镐挖,干钻可钻进

300~700

0.1~0.3

残积土

组织结构已全部破坏,矿物成分已全部改变并已风化成土状,钬镐易挖掘,干钻易钻进,具可塑性。

<300

<0.1

注:

(1)波速比(KV)为风化岩石与新鲜岩石压缩波速之比

(2)风化系数(Kf)为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比

(3)砂岩风化程度,除按表列野外特征和定量指标划分外,亦可根据地区经验按点荷载

验资料划分。

(4)强风化与全风化,全风化与残积土的划分,宜采用标准贯入试验,其划分标准分别

为:

强风化N>50,全风化50>N>30,残积土N<30。

附表2岩体的裂隙发育程度分级

等级

基本特征

不发育

裂隙1~2组,规则,为构造型,间距在1m以上,多为闭合状,岩体切割成块状

稍发育

裂隙2~3组,裂隙间距1.0~0.5m

较发育

裂隙2~3组,呈“X”型,较规则,以构造型为主,多数间距0.3~0.5m,多为密闭裂隙,部分为微张裂隙,少有充填物岩切割呈大块状。

发育

裂隙3组以上,不规则,呈“X”型或“米”字型,以构造型或风化型为主,多数间距0.1~0.3m,大部分为张开裂隙,部分有充填物,岩体切割成块石、碎石状

很发育

裂隙3组以上,杂乱,以风化和构造裂隙为主,多数间距小于0.1m,以张开裂隙为主,一般均有充填物,岩体切割成碎块状。

附表3岩体按结构类型分类

岩体结构类型

岩体地

质类型

产要结

构体形状

结构面发育情况

岩石工程特征

可能发生的岩土工程问题

整体状结构

地质巨块状岩浆岩变质岩巨厚层沉积岩正变质岩

巨块状

以原生构造节理为主多呈闭合型裂隙结构面间距大于1.5m一般不超过2~3组,无危险结构面组成的落石

整体性强度高岩体稳定在变形特征上可视为均质弹性各向同性体

要注意由结构面组合而成的不稳定结构体的局部滑动或坍塌深埋洞室要注意岩暴

块状

结构

厚层状沉积岩正变质岩块状岩浆岩,变质岩

块状柱状

只具有少量贯穿性较好的节理裂隙裂隙结构面间距

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