工程地质(ch6岩土体性质)

1、一、土的物理性质指标1、比重Gs、密度、重度d浮重度：地下水位以下土体受到水的浮力作用时的有效重度2、含水量、饱和度Sr3、孔隙比e、孔隙度n第六章 岩土体的工程性质 第一节 土的成因类型及其工程特征1二、土的工程分类（土的分类标准）一般土巨粒土和含巨粒土： 60mm颗粒含量 50%巨粒土混合巨粒土巨粒混合土粗粒土：600.075mm颗粒质量50%砾类土：602mm颗粒质量50%砂类土：602mm颗粒质量50%细粒土：0.0750.005颗粒含量50%细粒土含粗粒的细粒土有机土漂石：200mm的巨粒50%卵石：60200mm的巨粒50%砾：细粒含量5%含细粒土砾：细粒含量5%15%细粒土质砾：

2、细粒含量15%50砂：细粒含量1.5m，无掉块局部滑动、坍塌、岩爆块状结构块状少量贯穿性好的节理，间距0.71.5m，少量分离体局部滑动、坍塌、岩爆层状结构层状板状透镜体层理、节理、片理、常具层间错动面坍塌、岩层弯张破坏，软岩塑性变形碎裂状结构碎块状断层及其破碎带、片理、层理、层间结构面较发育，间距0.250.5m，多分离体大规模岩体失稳，地下水恶化散体状结构碎屑状颗粒状断层破碎带交叉，裂隙密集，结构面组合复杂，多充填粘性土，形成大小不一的分离体大规模岩体失稳，地下水恶化8二、软弱夹层及泥化夹层软弱夹层及泥化夹层是岩体结构面中性质较差，对岩体变形和稳定性影响较大的结构面。软弱夹层是指坚硬岩层之

3、间所夹的力学强度低、泥炭质含量高、遇水易软化、厚度较薄、延伸较远的软弱岩层。软弱夹层被泥化的部分为泥化夹层。泥化夹层一般发育在层间错面及断层面附近。是一种非常软弱的结构面。实践证明，软弱夹层、泥化夹层是控制岩体稳定极端重要的因素，国内外很多工程失事皆与此有关。 9泥化夹层的特征：软弱夹层经过一系列地质作用变成塑泥的过程称为泥化泥化的标志是其粘粒含量增加，天然含水量大于或等于塑限。泥化夹层具有湿度高、密度小、强度低、变形大等特点。10 泥化夹层的形成过程比较复杂，最常见的层间错动泥化夹层的形成条件为：1物质基础：泥化夹层的粘土矿物与母岩的矿物组成具有明显的一致性。形成的物质基础是粘土矿物含量较高

4、的软弱夹层。如葛洲坝工程的泥化夹层以蒙脱石为主，小浪底的粘土矿物以伊利石为主。2构造作用：软硬相间的地层组合，在构造应力作用下易产生层间错动，错动面上的岩石被辗磨成细粒或粉末状，遇水产生泥化。因此层间错动构造作用是泥化夹层形成的控制性条件。3地下水的作用：岩体内地下水的作用，使层间错动带内被辗磨错碎的细粒物质进一步泥化形成泥化夹层。泥化夹层与其母岩软夹层相比较，其主要特征是粘粒含量明显增多，结构松散，密度变小，含水量接近或超过塑限，力学强度极为软弱。为了比较合理的确定泥化夹层的抗剪指标，通常根据泥化夹层中碎屑物质含量对其进行结构分类。如全泥型、泥夹碎屑型、碎屑夹泥型等等，然后确定不同结构类型的

5、抗剪参数。再综合确定滑动面上的参数指标。11三 岩体工程分级1、单指标分类法(1) 岩石质量指标（RQD）：采用外径为75mm的双层岩芯管金刚石钻进，提取直径为54mm的岩芯，剔除破碎岩芯，取长度大于10cm的岩芯的累计长度与钻进回次进尺之百分比即为RQD值。分5级：(2)岩体弹性波速Vp（m/s)三峡坝址风化岩体声波速度分带全风化岩体 10002000强风化岩体 20003000弱风化岩体 30004000微风化岩体 40005000等级一二三四五岩体性质非常好好较好不好非常不好RQD(%)901007590507525500.9 0.750.9 0.450.75 0.20.45 0.22、

6、多指标分类法岩体基本质量指标（BQ，Rock mass basic quality)： BQ=90+3Rc+250KvBQ：岩体所固有的、影响工程岩体稳定的最基本属性，由岩石坚硬程度和岩体完整程度所决定。13BQ的分级因素及其确定方法（1） 分级因素岩石坚硬程度 以饱和单轴抗压强度Rc表示。岩体完整程度 以岩体完整性指数Kv表示。Kv=(Vpm/Vpr)2岩石坚硬程度分级硬质岩软质岩坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩Rc(MPa)60603030151555完整性完整较完整较破碎破碎极破碎Kv0.750.750.550.550.350.350.150.15Jv33101020203535Jv为岩体

7、体积节理数（条/m3），按岩组统计，面积2m5m，Si、Ca、Fe质胶结的不统计。14(2) BQ的确定方法 BQ=90+3Rc+250Kv限制条件：当c 90Kv+30时，c取90Kv+30当 Kv 0.04c+0.4时, Kv取0.04c+0.4(3) BQ的修正 BQBQ-100(k1+k2+k3)k1：考虑地下水影响的修正系数，取01.0;k2：考虑软弱结构面产状影响的修正系数，取00.6;k3：考虑地应力状态影响的修正系数，取0.51.515(4) 岩体基本质量分级级别BQ550550451450351350251250定性特征坚硬岩，岩体完整坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完整坚硬岩，岩体较破碎；较坚硬岩或软硬互层，岩体较完整；较软岩，岩体完整坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较破碎破碎；较软岩或软硬互层，岩体较破碎破碎；软岩，岩体较完整较完整较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎破碎；全部极软岩和全部极破碎岩16第三节 岩体中的地应力1、初始地应力来源及组成地应力来源：成岩作用、放射性元素衰变、地壳运动等组成：自重应力： ；h 构造应力：具方向性地应力测试方法：钻孔地应力解除法、水压致裂法和声发射法等 2、地应力分布的一般规律岩体中的初始应力场是三向不等的空间应力场垂直向应力往往大于岩体自重绝大多数地区地壳浅层水平应力大于垂直应力水平应力