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岩土知识. 岩石的概念及科学划分 —旋挖工法知识系列讲座(4/21)
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岩土知识. 岩石的概念及科学划分 —旋挖工法知识系列讲座(4/21)

岩土知识. 岩石的概念及科学划分 —旋挖工法知识系列讲座(4/21)

  • 分类:公司新闻
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  • 发布时间:2022-08-04
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【概要描述】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,泰程旋挖机手培训公众号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.

岩土知识. 岩石的概念及科学划分 —旋挖工法知识系列讲座(4/21)

【概要描述】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,泰程旋挖机手培训公众号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.

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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,泰程旋挖机手培训公众号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

坚硬程度类别

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Mpa)

60

60≥30

30≥15

15≥5

≤5

 

b按岩体完整性分

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

 

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

基本质量分级

岩体质量的定性特征

岩体基本质量指标(BQ)

坚硬岩,岩体完整

550

坚硬岩,岩体较完整;

较坚硬岩,岩体完整

550-451

坚硬岩,岩体较破碎;

较坚硬或软硬岩互层,岩体较完整;

较软岩,岩体完整

450-351

坚硬岩,岩体破碎;

较坚硬岩,岩体较破碎——破碎;

较软或软硬岩互层,且以较软岩为主,岩体较完整——较破碎软岩,岩体完整——较完整

350-251

较软岩,岩体破碎;

软岩,岩体较破碎——破碎;

全部极软岩及全部极破碎石

250

 

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。

今天就分享到这里,旋挖工法系列讲座之岩土知识篇就结束了,后续将开始为大家讲述旋挖工法之桩基施工技术篇,请你下周四继续浏览泰程旋挖机手培训公众号,更多精彩内容等待您去了解和学习,谢谢大家.

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