土力学岩土工程地质分类

一、按成因分类岩石按成因可分为：岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩三大类。1.岩浆岩岩浆在向地表上升的过程中，由于热量散失逐渐冷凝而成岩浆岩。4.1岩石的工程地质分类Engineering

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4在地表下冷凝的称侵入岩；喷出地表冷凝的称喷出岩。侵入岩按距地表的深浅程度又分为：深成岩和

。2.沉积岩沉积岩是由岩石、矿物在内外力作用下破碎成碎屑物质后，再经水流、风吹和冰川等的搬运、堆积在大陆低洼地带或海洋，在经胶结、压密等成岩作用而成的岩石。沉积岩的主要特征是具层理。Engineering

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43.变质岩变质岩是岩浆岩和沉积岩在高温、高压和其它因素作用，经变质所形成的岩石。二、按坚硬程度分类岩石硬质岩软质岩极软岩坚硬岩：>60MPa较硬岩：30~60MPa较软岩：15~30MPa软岩：5~15MPa≤

5MPaEngineering

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4三、按风化程度分类岩石未风化微风化Engineering

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4中等风化强风化

全风化

残积土四、按结构类型分类岩体结构整体状结构Engineering

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4块状结构层状结构碎裂状结构散体状结构岩石：具有一定结构构造的矿物集合体组成。结构面：断层面、层理面、节理面和裂隙面等。结构体：被结构面切割而成的块体。岩体：由结构面和结构体组合而成的具有结构特征的地

。围岩：隧道周围岩体的组合体。Engineering

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4岩石与岩体的区别：岩石：均质、连续、各向同性岩体：非均质、不连续、各向异性岩体力学性质获取的方式：现场试验：真实、费时、费钱室内试验：不易取样、代表性差Engineering

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4围岩的工程性质物理性质：容重、节理的产状等水理性质：岩体的溶水性、透水性、持水性等力学性质：抗压、抗拉、抗剪强度对围岩稳定性最有影响的是力学性质，即围岩抵抗变形和破坏的性能。Engineering

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4岩体强度抗压强度岩石：受微裂隙所制约，强度大。岩体：受结构面控制，强度小，并有各向异性。抗剪强度岩体的抗剪强度受到结构面的制约。结论岩体的强度要比岩石的强度低得多，一般情况下，岩体的抗压强度只有岩石的70-80%，结构面发育的岩体，只有5-10%。Engineering

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4岩体的变形特征受拉、受压、剪切、流变受压变形岩石：线性、弹性软弱结构面：非线性、塑性岩体：弹塑性体C岩石BA软弱结构面0岩体：①压密阶段(OA)②弹性阶段(AB)③塑性阶段(BC)④破裂和破坏阶段(CD)岩体Engineering

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4剪切变形主要受结构面控制沿结构面滑动结构面的变形特性即为岩体的变形特性。岩石断裂结构面不参与作用，岩石的变形特性起到主导作用。在结构面影响下沿岩石剪断岩体的变形介于上述二者之间。流变特性蠕变：指应力不变，而应变随时间增长。松弛：应变不变，而应力随时间而衰减。问题：围岩流变特性对隧道的影响？Engineering

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4影响围岩稳定性的因素地质因素～客观因素人为因素～ 因素、工程因素Engineering

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41、地质因素从5个方面来分析：岩体结构特征结构面性质和空间的组合岩石的力学性质水的影响围岩的初始应力状态Engineering

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4岩体结构特征指岩体的破碎程度或完整状态（涉及到节理发育程度、裂缝率等），具体而言，指构成岩体的岩块大小，以及这些岩块的组合排列情况。完整状态：整块状、大块状等破碎程度：裂隙率、裂隙间距裂隙是广义的：包括层理、节理、断裂及夹层等结构面。裂隙间距——表示岩块的大小指沿裂隙法线方向上裂隙间的距离Engineering

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4（2）结构面性质和空间组合性质结构面的成因结构面的光滑程度结构面的物质组成结构面的规模结构面的密集度Engineering

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4空间组合指结构面的相互位置状态。在块状或者层状结构的岩体中，控制岩体破坏的主要因素是软弱结构面的性质和他们在空间的组合状态。Engineering

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4（3）岩石的力学性质主要指岩石的单轴饱和极限抗压强度。Engineering

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4（4）围岩的初始应力场初始应力是隧道围岩变形、破坏的根本作用力。铁路隧道已初步将初始应力考虑进围岩分级之中。在高的初始应力场条件下，围岩级别应适当降低。水的影响软化围岩；减少层间摩阻力促使岩块滑动；具膨胀性的围岩，遇水后产生膨胀等。Engineering

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4人为因素隧道形状和尺寸支护结构类型施工方法岩体分级：根据一个或几个主要指标将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个级别，即将稳定性相似的一些岩体划归为一级，将全部的岩体划分为若干级。岩体分级Engineering

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4工程目的结构设计依据衬砌结构的类型和尺寸结构荷载施工方法依据工程造价依据岩体分级的发展过程Engineering

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4其它分级法：总结：早期～仅岩石强度；现在～综合多种因素，如岩体构造、岩石强度、

RQD指标等。Engineering

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4岩体分级方法3个基本因素：岩性：抗压强度、弹性模量、弹性波速等。地质构造：岩体完整性或结构状态。水：

水发育时，围岩级别应降低。1个附加因素：初始地应力：适当考虑。Engineering

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4目前国内外岩体的分级方法，考虑上述三大基本要素，按其性质主要分为：以岩石强度或物理指标为代表的分级方法以岩体构造特征为代表的分级方法以地质勘探

相联系的分级方法组合多种因素的分级方法以工程对象为代表的分级法Engineering

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4（1）以岩石强度或岩石的物性指标为代表的分级法以岩石强度为基础的分级法

代表：土石分类法～坚石、次坚石、松石、土。以岩石物性指标为基础的分级法代表：岩石坚固性系数(f值)分级法～普氏法f值：一个综合的物性指标值，如岩石的抗钻性、抗爆性、强度等。但

还是岩石强度。Engineering

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4(2)以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法代表：太沙基法～考虑岩体的完整状态和岩性，共9级。我国交通隧道岩体分级法～借鉴了太沙基法，考虑岩体综合物性，共6级。（3）与地质勘探

相联系的分级方法代表：弹性波速分级法～波速是反映岩性与岩体结构的一项综合指标，波速越高，围岩越好。Kv>0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15<0.15完整性完整较完整破碎较破碎极破碎Engineering

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4岩石质量指标～RQD指标也是反映岩性与岩体结构的一项综合指标。岩芯复原率RQD

10cm以上的岩心累计长度100%钻孔总长度Engineering

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4R>

0.90.75

<

R

<0.90.5

<

R

<0.750.25

<R<

0.5R

<

0.25优良好差很差(4)组合多种因素的分级方法代表：岩体质量分级法等人

“岩体质量—Q”分级法。组合了6个参数：岩石质量指标、节理组数目、节理粗糙度、节理蚀变值、节理含水折减系数、应力折减系数。J

h

JaS

R

FQ

R

Q

D

J

r

J

wEngineering

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4⑸

以工程对象为代表的分级法专门适用于喷锚支护的原国家建委颁布的岩体分级法(1979年)在巴库修建

铁道时所采用的岩体分级法(1966年)等Engineering

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4发展趋势分级应主要以岩体为对象。分级宜与地质勘探

个方便而又可靠的判断有机的联系起来,有一。随着地质勘探技术的发展，这将使分类指标更趋定量化。分级要有明确的工程对象和工程目的。分级宜逐渐定量化。Engineering

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4工程岩体分级的出发点强调岩体的地质特征的完整性和稳定性；分级指标应采用定性和定量指标结合方式；明确工程目的和内容，并提出相应的措施；分级应简明，便于使用；考虑吸收其它岩体分级优点，并尽量和我国其它工程分级一致。Engineering

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4岩体分级分两步分级：根据岩石的坚硬程度和岩体的完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标BQ，综合进行初步分级；考虑修正因素的影响，修正岩体基本质量指标值；按修正后的岩体基本质量指标[BQ]，结合定性特征，综合评判、确定岩体的详细分级。Engineering

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4岩石坚硬程度的定性划分Engineering

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4岩石单轴饱和抗压强度Rc一般采用实测值。否则，采用实测的岩石点荷载强度指数Is(50)来换算。R

22.82I

0.75c

s

(

50)Engineering

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4RC与岩石坚硬程度定性划分的关系RcMpa>6060～3030～1515～5<5坚硬程度坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩Engineering

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4岩体完整程度的定性划分Engineering

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4岩体的完整程度定量指标Jv<33～1010～2020～35>35Kv>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15<0.15Kv>0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15<0.15完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎Engineering

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4围岩基本质量指标BQ定性与定量不一致时，重新进行鉴定。无法获得BQ时，以定性划分为主要依据，或采用工程类比法。

250KvR

90k

30c

vkv

0.04Rc

0.4BQ

90

3Rc当

Rc

90kv

30

取当

kv

0.04Rc

0.4取修正BQ值当有以下3方面影响时，应予修正：①

水K1②软弱结构面K2

(比铁路多此条)③高初始地应力K3[BQ]=修正BQ值=BQ-100(K1+K2+K3)Engineering

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4Engineering

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4Engineering

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4Engineering

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4两个土的分类体系：1.侧重于把土作为建筑材料，以扰动土作为研究对象，注重土的组成，不考虑土的天然结构性[《土的工程分类标准》（GB/T

50145）]；4.2土的工程地质分类Engineering

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42.侧重于把土作为建筑地基和环境，以原状土为研究对象。对土的分类除了考虑土的组成外，很注重土的天然结构性[《岩土工程勘察规范》（

GB

50021-2001）

和《建筑地

础设计规范》（GB

50007-

2002）]。一、《土的工程分类标准》（

GB/T

50145

）的分类Engineering

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4按其有机质（

Wu

）的含量可分为无机土和有机土。土无机土：Wu

<5%有机质土：10%≥Wu

≥5%泥炭质土：60%≥Wu

>10%泥炭：

Wu

>

60%有机土Engineering

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4按土颗粒粒径（d）大小将土颗粒分组，称为粒组。巨粒：>60mm粗粒：0.075~60mm细粒：≤0.075mmEngineering

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4土的粒组无机土细粒类土细粒类土按塑性图（IP~wL）分类。土的液限采用质量为76g、锥角为30的液限仪测定。巨粒类土粗粒类土砾类土砂类土Engineering

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4塑性图（17mm）Engineering

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4二、《岩土工程勘察规范》（GB

50021-础设计规范》（GB2001）和《建筑地50007-2002）的分类1.按地质成因分类根据地质成因可分为：残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土

等。Engineering

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42.按颗粒级配和塑性指数分类碎石土(2mm)：松散、稍密、中密、密实砂土(0.075~2mm)：松散、稍密、中密、密实粉土(0.075mm,IP10)：密实、中密、稍密黏性土(IP>10)：粉质黏土(17≥IP>10)、黏土(IP>17)Engineering

Ge