很高兴旋挖工法知识系列讲座今天又和大家见面了,上一期给大家讲了岩土知识. 特殊土层及地下水的工程地质特性,今天,将继续为大家推出第四集:岩土知识. 岩石的概念及科学划分,希望朋友们喜欢.

• 岩石的概念

岩石对人类来说，并不陌生。由动物进化为人类后的第一个时代就是石器时代。那时，我们的祖先用石头作为与大自然作斗争的工具。那么什么是岩石呢？现代地质学称石头为岩石，岩石的“岩”字在古代是山崖和山穴的意思，表示山势高峻、峰岭陡峭的地势；“石”字则是指磬、碑、砚、陨星等。

自从18世纪地质学诞生以来，“岩石”一词就不再沿用古义了，我们可以给岩石下这样一个定义：岩石是各种地质作用形成的自然历史产物，是构成地壳的基本组成单位，是由矿物及非晶质组成的，具有一定结构、构造的固态地质体。外观上岩石是多种多样的，但从成因上看，可将所有的岩石归为三大类，即岩浆岩、沉积岩和变质岩，这就是自然界三大类岩石。这三大类岩石在地壳中是怎样分布的呢？在全球陆地表面，沉积岩覆盖了75%，岩浆岩和变质岩加在一起才只占陆地面积的1/4。但是到了地下深处，沉积岩逐渐变成了“少数民族”。在整个地壳中，沉积岩只占到地壳体积的8%，变质岩占了27%，剩下的65%都是岩浆岩。

其中岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石，也称火成岩；沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石；变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩，由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。

• 岩石的科学划分

1、岩石的分类名称

岩石的分类名称，可以分为地质分类和工程分类，均以其特性命名。

地质分类主要根据其地质成因、矿物成分、结构构造和风化程度，可以用地质名称(即岩石学名称)加风化程度表达，如强风化花岗岩、微风化砂岩等。这对于工程的勘察设计确是十分必要的。

工程分类主要根据岩体的工程性状，使工程师建立起明确的工程特性概念。地质分类是一种基本分类，工程分类应在地质分类的基础上进行，目的是为了较好地概括其工程性质，便于进行工程评价。除规定应确定地质名称和风化程度外，还包括岩块的“坚硬程度”、岩体的“完整程度”和“岩体基本质量等级”的划分。并分别提出了定性和定量的划分标准和方法，可操作性较强。

岩石的坚硬程度直接与地基的承载力和变形性质有关，其重要性是无疑的。岩体的完整程度反映了它的裂隙性，而裂隙性是岩体十分重要的特性，破碎岩石的强度和稳定性较完整岩石大大削弱，尤其对边坡和基坑工程更为突出。工程分类则主要根据岩体的工程性状，使工程人员立即了解其工程特性而进行的分类.

2、岩石质量分级指标表

岩石是由矿物（结晶和非结晶）组成的。岩石按坚硬程度、岩石的完整程度及 岩体的质量分级，给出了岩体的基本质量指标。

a按坚硬程度分

b按岩体完整性分

完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。

c岩体质量分级

3、岩石科学分类的补充说明

除了上述表中的划分外，岩石的科学划分还包括如下几点：

1. 划分出极软岩十分重要，因为这类岩石不仅极软，而且常有特殊的工程性质，例如某些泥岩具有很高的膨胀性；泥质砂岩、全风化花岗岩等有很强的软化性(单轴饱和抗压强度可等于零)；有的第三纪砂岩遇水崩解，有流砂性质。
2.  划分出极破碎岩体也很重要，有时开挖时很硬，暴露后逐渐崩解。片岩各向异性特别显著，作为边坡极易失稳。事实上，对于岩石地基，特别注意的主要是软岩、极软岩、破碎和极破碎的岩石以及基本质量等级为V级的岩石，对可取原状试样的，可用土工试验方法测定其性状和物理力学性质。
3. 岩石风化程度分为五级，与国际通用标准和习惯一致。国际标准ISO／TC182／SCl也将风化程度分为五级，并列入残积土。风化带是逐渐过渡的，没有明确的界线，有些情况不一定能划分出五个完全的等级。一般花岗岩的风化分带比较完全，而石灰岩、泥岩等常常不存在完全的风化分带。这时可采用类似“中等风化-强风化’“强风化-全风化”等语句表述。同样，岩体的完整性也可用类似的方法表述。第三系的砂岩、泥岩等半成岩，处于岩石与土之间，划分风化带意义不大，不一定都要描述风化。
4. 关于软化岩石和特殊性岩石的规定，软化岩石浸水后，其承载力会显著降低，应引起重视。以软化系数0.75为界限。
5.  石膏、岩盐等易溶性岩石，膨胀性泥岩，湿陷性砂岩等，性质特殊，对工程有较大危害，应专门研究。

 岩石和岩体的野外描述十分重要，规定应当描述的内容是必要的。岩石质量指标RQD是国际上通用的鉴别岩石工程性质好坏的方法。划分出极软岩十分重要，因为这类岩石不仅极软，而且常有特殊的工程性质，例如某些泥岩具有很高的膨胀性；泥质砂岩、全风化花岗岩等有很强的软化性(单轴饱和抗压强度可等于零)；有的第三纪砂岩遇水崩解，有流砂性质。

学习岩石的概念及科学划分的意义在于,有助于我们在旋挖施工中更好地选择钻具,调整合理的钻进参数和选择最优的施工工法。