第四章 3 岩石的蠕变
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ε
σ
五、岩石的蠕变
1、 蠕变特征 ①
岩石蠕变的概念
在应力σ不变的情况下，岩石变形随时间t 而增长的现象。
即 dt
d ε
随时间而变化。
②岩石蠕变类型
有两种类型：
稳定型蠕变 非稳定型蠕变
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a 、 稳定型蠕变：在
恒定应力作用下，变形速率随时间递减，
最终趋于零，即
0=dt
d ε
，变形区域稳定。
一般在较小应力下或硬岩中。 b 、
非稳定型蠕变：岩石在恒定应力作用下，岩石变形随时间不
断增长，直至破坏。
ε
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
t
一般为软弱岩石或应力较大。
③蠕变曲线变化特征
岩石的蠕变曲线可分为
三个阶段：
Ⅰ阶段：初期蠕变。
应变－时间曲线向下弯
曲，应变速率
dt
d 由大变小。属弹性变形。
Ⅱ阶段：等速蠕变。
t ε
A
B
C
P
Q
R
εe
T
U
V
Ⅰ
Ⅲ
Ⅱ
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应变－时间曲线近似直线，应变随时间呈近于等速增长。出现塑性。Ⅲ阶段：加速蠕变。
应变－时间曲线向上弯曲，其应变速率加快直至破坏。
应指出，并非所有的蠕变都能出现等速蠕变阶段，只有蠕变过程中结构的软化和硬化达到动平衡，蠕变速率才能保持不变。
在Ⅰ阶段，如果应力骤降到零，则ε－t曲线具有PQR形式，曲线从P点骤变到Q点，PQ＝
ε为瞬时弹性变形，而后随时间慢慢退到应变
e
为零，这时无永久变形，材料仍保持弹性。
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在Ⅱ阶段，如果把应力骤降到零，则会出现永久变形，其中TU＝e
。
④不同应力下的蠕变
岩石蠕变速率与应力大小
有直接关系。低应力时，
应变速度变化缓慢，逐渐
趋于稳定。应力增大时，
应变速率增大。高应力时，蠕变加速，直至破
t ε
a
a
10
15
18
20
25
b
b
b
b
b
a－稳定蠕变(不破坏)
b－非稳定蠕变(蠕变破坏)
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坏。应力越大，蠕变速率越大，反之愈小。
岩石长期强度：指 岩石由稳定蠕变转为非稳定蠕变时的应力分界值。即，岩石在长期荷载作用下经蠕变破坏的最小应力值(∞σ或∞τ) 岩石极限长期强度：指长期荷载作用下岩石的强度。
2、 蠕变经验公式
由于岩石蠕变包括瞬时弹性变形、初始蠕变、等速蠕变和加速
蠕变，则在荷载长期作用下，岩石蠕变的变形ε可用经验公式表示为：
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ε＝e ε+)(t ε+t M +)(t T ε
e ε－瞬时变形；)(t ε－初始蠕变；t M －等速蠕变；)(t T ε－加速蠕
变。
对于前两个阶段，目前的经验公式主要有三种： ①幂函数
取n t A t ?=)(ε
第一阶段：n e t A ?+=εε；
第二阶段：)(11t t M t A n e -+?+=εε，t ＞1t
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A
、n 是试验常数，其值取决于应力水平、材料特性以及温度条件。 ②对数函数：
t D t B t e ?+?+=log εε
B 、D 是与应力有关的常数。 ③指数函数
)](exp 1[t f A -=ε，或 )]ex p(1[n t C B A ?--=ε A 为试验常数，)(t f 是时间t 的函数
伊文思（Evans ）对花岗岩、砂岩和板岩的研究：
n t C t f ?-=1)(，
C为试验常数，n=0.4;
而哈迪(Hardy)给出经验方程，
ε，
-
A-
=
)]
exp(
1[Ct
A、C为试验常数。
3、蠕变理论模型(理论公式)
（1）基本模型
由于岩石材料具有弹性、刚性、粘性和塑性，目前采用简单的机械模型来模拟材料的某种性状。将这些简单的机械模型进行不同的组合，就可以得到岩石的不同蠕变方程式，以模拟不同的岩石蠕变。
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τ
G
常用的简单模型有两种：
一种是弹性模型， 另一种是粘性模型。
① 弹性模型
这种模型是线弹性的，完全服从虎克定律，其应力－应变为正比关
系：γ
σ
?=G
这种模型可用刚度为G 的弹簧来表示。
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γ
τ
② 粘性模型
或称粘性单元，这种模型完全服从牛顿粘性定律，其应力与应变速率成正比，可表示为：
dt
d γ
η
γησ== η －粘滞系数(MPa 或2/cm s kg ?)
这种模型称为牛顿物质，它可用充满粘性液体的圆筒形容器内的有孔活
t
γγ0
τ
η
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塞(称为缓冲壶)来表示。
③ 塑性
τ ＜y τ时无应变；τ≥y τ时，产生应变(塑性)。
τ
t
d __d γ
④刚体
τ
γ
τy
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（2）组合模型
γ
τ
由于大多数岩体都表现出瞬时变形(弹性变形)和随时间而增长的变形(粘性变形)，因此，可以说岩石是粘--弹性的。
将弹性模型和粘性模型用各种不同方式组合，就可以得到不同的蠕变模型。
串联：每个单元模型担负同一总荷载，其应变率之和等于总应变率。
并联：每个单元模型担负的荷载之和等于总荷载，而他们的应变率是相等的。
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① 马克斯韦尔(Maxwell)模型
这种模型用弹性模型和粘性模型串联而成。
其特征是：当应力骤然施加并保持为常数时，变形以常速率不断发展。这个模型用两个G 和 描述，
τ
G
（a）
（b）
t
γ
γ0
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由于串联，有：b a τττ== （1-1）
且 b a γγγ
+= （1-2）
则 b a b a dt
d dt d dt d γγγγγγ
+=+== （1-3） 粘性模型 a a γητ =， 弹性模型 b b
G γτ= （1-4）
所以由（1-3）
G
G
b
a b a τηττητγγγ +=+=
+= （1-5）
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得微分方程：
dt
d G dt d τητγ1+= （1-6）
对上式微分方程求解可得到应变—时间关系式。
方程的通解是：
???
?
???
?
?+=-t t
G
t G
dt e
G C e
0γτηη
（1-7） 讨论 a 、
对于单轴压缩，在t ＝0时，骤然施加轴向应力
1σ(const ==τσ1)
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方程的解为： K
G t t 933)(1
111σσησε++=
（1-8） 初期为瞬间弹性变形，后期为粘性变形。 其中， )
21(3μ-=E
K 为体积变形模量。G 刚度系数。
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t
γ
弹性
b 、 当const =γ（松弛）：
t
G
e
G η
γτ-=0
② 伏埃特(Voigt)模型(粘弹性固体)
t γ
粘性
t
γ
t
τ
τ
风化程度判断
岩石风化程度的判断 岩石受风化作用，改变了物理化学性质，其变化情况随风化程度轻重而不同。如岩石的裂隙度、孔隙度、透水性、亲水性、胀缩性等都随风化程度加深而增加，抗压、抗剪强度随风化程度加深而降低。所以岩石风化程度愈深的地区，工程建筑地基承载力愈低，岩石边坡愈不稳定，所以，为达到对其防治的作用，要对岩石的风化程度有所判断，以下从六个方面阐述了岩石风化程度的判断方法。（一）颜色的改变 岩石的风化程度不同，则其颜色也表现出差异。从整体来性来看，有的原岩新鲜时为灰绿色，经风化后，其剖面上颜色由上往下为：黄绿、黄褐、棕红、红。从局部来看，颜色的变化程度也有所不同，有的仅沿岩石裂隙面发生变化，有的仅部分岩体发生变化，有的则全部岩体发生变化。总的来说，随风化程度加深，岩石的颜色光泽与新鲜原岩相比会变得暗淡。 （二）岩石物理力学和水理性质的变化 岩石的物理力学和水理性质的变化，是原岩矿物成分和结构变化的综合反映。在风化壳剖面上，有上到下的趋势是：①孔隙性和压缩性由大到小②吸水性有强到弱③声波速度由小到大④强度由低到高 （三）次生矿物的产生 由于不同矿物抗风化能力不同，岩石中中那些不稳定的矿物总是首先风化变异，当风化进一步发生时，那些稍稳定的矿物才会依次发生风化。此外，化学风化在不同时期主要作用的化学反应是不同的，因此，在风化壳的不同部位，具有不同的矿物共生组合。一般而言，同一种岩石，越疏松，次生矿物越多，风化程度越深。 （四）节理裂隙的情况 当岩石中节理裂隙不发育时，表明岩石较为新鲜。节理裂隙不太发育时，岩石微风化。节理裂隙发育时，岩石弱风化。简而言之，随风化程度加深，节理裂
隙越发育，（某些岩石风化后表现为粘土或次生矿物较多，则节理裂隙表现不明显）。 （五）机械破碎程度 岩石越破碎，机械风化作用越严重，但构造作用也会造成岩石破碎，但是构造作用与机械分风化作用区别在于：构造成因的，岩石破碎有规律，或附近有地质构造特别是断层，还有构造作用与气候的关系不大，而机械作用恰恰相反。（六）风化深度 随风化程度加深，风化深度也随之加深，其判别方法可用钻探、物探等，物探即就是通过测量波在岩石中的传播速度来确定风化深度，相比之下，钻探更为准确。
风化程度划分教学内容
风化程度划分
岩石风化程度 学科：工程地质学 词目：岩石风化程度 英文：degree of rock weathering 释文：岩石风化程度是风化作用对岩体的破坏程度，它包括岩体的解体和变化程度及风化深度。 岩石的解体和变化程度一般划分成：全风化、强风化、弱风化、微风化等四级。 确定岩石风化程度主要依据的是矿物颜色变化、矿物成分改变、岩石破碎程度和岩石强度变化四个方面的特征变化情况；根据对上述4个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为未风化、微风化、弱风化、强风化和全风化。 四个方面的特征变化情况；根据对上述4个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为未风化、微风化、弱风化、强风化和全风化。 如何确定基岩的风化程度 请大家来谈谈基岩风化程度的划分依据 1 沿海花岗岩地区分带明显且厚度大，具备定量划分的条件，其他岩性不好说 2 用标贯可确定。
n<30残积土，30<=n=<50全风化，n>50强风化 楼上给出的老岩土规范的划分标准，而且不修正的，实践中看，n>50不修正作为强风化上限多数是土状的东西 用标贯是不准确的，有两个方面：1、标贯操作有误差，工作人员一般不热心打标贯。2, 是标贯超过20米（有的说是25米），标贯数据误差比较大，通过修正也不能完全反应地层情况。 3根据钻孔用肉眼判定岩层的风化程度，各个行业应该是一致的。 如果岩芯呈土状或土柱状，或者大部分呈土状或土柱状，手可搓碎，即可判定是全风化。 如果岩芯大部分呈块状、碎块状，手不可掰开，或者用力才能掰开，锤击声闷，即可判定为强风化。 若岩芯颜色新鲜，很少矿物质，多呈柱状，锤击声脆，即可判定是弱风化或微风化。 4我想各个地质区域的岩性其划分条件是不一样的，比如花岗岩就可以用力学指标去判定，其它的大多数还是以经验判定。主要还是根据各类岩石岩性，其风化后所表现出的各种特征来判定。我在江西南昌，以泥质粉砂岩为主，其强风化就表现出泥土状及碎片状，强度很低，手可折断；中风化，裂隙较发育，层面多见Fe、Me质，而且泥质成分肉眼就可感觉偏多；余下划分的基本就需靠岩石强度去调整了。 5岩体风化程度划分分级 颜色光泽 岩体组织结构的变化及破碎情况
岩石分类及硬度级别
岩石分类及硬度级别 岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他 各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固 的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿 脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁 矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾 石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏， 无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎 石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A
表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如： ①极坚固岩石f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ②坚硬岩石f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③中等坚固岩石f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等） ④不坚固岩石f=0.8～3 （如黄土、仅为0.3） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。
土木工程地质_白志勇_第四章岩石及特殊土的工程性质
第四章 岩石及特殊土的工程性质 第一节 岩石的物理性质 一、密度和重度： 密度：单位体积的质量（ρ）。（g/cm 3） ? ?? ??饱和密度 干密度／天然密度Ms/V V M 重度：单位体积的重量（γ）。（N/cm 3） 2 m /s 1kg 1N ?=?=g ργ 二、颗粒密度和比重（相对密度） 颗粒密度：单位体积固位颗粒的质量（s ρ）。（g/cm 3） V M s s = ρ 比重（相对密度）：单位体积固体颗粒的重力与4℃时同体积水的重力之比 （d s ）。 w s s d ρρ= 三、孔隙度和孔隙比： 孔隙度：孔隙体积与岩石总体积之比（n ）。% 1 00?= V V n n 孔隙比：孔隙体积与岩石中固体颗粒体积之比（e ）。s n V V e = 第二节 岩石的水理性质 一、吸水性：指岩石吸收水的性能。其吸水程度用吸水率表示。 吸水率：（常压条件下）吸入水量与干燥岩石质量之比。% 10011?= s w G G w 饱水率：（150个大气压下或真空）吸入水量与干燥岩石质量之比。 % 10022?= s w G G W
饱水系数：岩石吸水率与饱水率之比。 2 1W W K w = （9.0~5.0=w K ） 二、透水性：指岩石能透过水的能力。用渗透系数K 表示。（m/s ） 达西层流定律：F I K F dl dh K Q ??=?? = 渗透系数： I V F I Q K =?= 三、软化性：指岩石浸水后强度降低的性质。用软化系数K R 表示。 软化系数：干燥单轴抗压强度。 饱和单轴抗压强度。→→= R R K c R 一般软化系数75.0＜R K 的岩石具软化性。 四、抗冻性：指岩石抵抗冻融破坏的能力。 强度损失率： 冻融前的强度冻融前后强度差= l R 不抗冻的岩石 R L ＞25％ 重量损失率： 冻融前的重量 冻融前后重量差= L G G L ＞2％ K W ＞0.7 五、可溶性：指岩石被水溶解的性能。 六、膨胀性：指岩石吸水后体积增大的性能。 七、崩解性：岩石（干燥）泡水后，因内部结构破坏而崩解的性能。 第三节 岩石的力学性质 一、变形：岩石受力后发生形状改变的现象。主要变形模量和泊松比表示。 ??? ??? ? ??? ?? ? ===50 505001εσεσεσε σ＝ 割线模量塑性模量弹性模量变形模量、变形：E E E E s s t T 2、泊松比：指横向应变⊥ε与纵向应变11ε之比。
岩石级别 分类
岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ 最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ 很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏，无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2)
Ⅵa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤(f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f 值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用
第四章 岩体工程地质性质
第四章岩体的工程地质性质及岩体工程分类 §1 岩体的基本概念及研究意义 岩体：(rock mass)通常指地质体中与工程建设有关的那一部分岩石，它处于一定的应力状态、被各种结构面所分割。岩体是岩石结构体与结构面的组合。 岩体的结构特征：岩体中岩石结构体与所包含的不同类型的结构面在空间的分布和组合状况的特征。 结构面：系指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸(或具一定厚度)的地质界面 (或带)，例如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。由于这种界面中断了岩体的连续性，故又称为不连续面(discontinulties)。结构面在空间的分布和组合可将岩体切割成不同形状的结构体(如下图)。
岩体的结构特征是在漫长的地质历史发展过程中形成的。它以特定的建造(如沉积岩建造，火成岩建造和变质岩建造)为其物质基础。建造确定了岩体的原生结构特征，而岩体所经历的不同时期、不同程度的构造作用改造以及浅、表生作用(epigene—action，如卸荷，风化，地下水作用等，主要出现在地壳浅部或表部岩体中)改造，使岩体结构趋于复杂化。岩体的结构正是建造与改造两者综合作用的产物。 “岩体”这一术语在工程地质学中广泛出现、并成为一个重要的研究课题，也不过只有二、三十年的历史，但它标志着这门学科的一个极为重要的发展阶段。在这以前，人们习惯用岩石材料的力学性质来评价岩体稳定性，对岩体中的软弱面在岩体稳定性中的重大意义认识不足。近百年来世界大坝失事的统计资料表明，在重力坝失事原因中，因软弱面引起坝基失稳而酿成的事故竟占45％以上。本世纪50年代末和60年代初，世界上又发生两起重大岩体失稳事件，其一是法国的60m高的马尔帕塞(Malpasset)薄拱坝，因左坝头沿片麻岩中的绢云母页岩发生滑动，导致坝体破裂而于1959年(蓄水后5年)失事，这是世界拱坝建筑史上第一次巨大破坏事件，另一起发生在意大科的瓦伊昂(Vajont)水库，这个当时世界上最高(267m)的薄拱坝建成蓄水后，于1963年大坝附近约2亿多m3岩体迅速下滑，填满水库，造成严重事故，全部工程报废。这两起重大事件在工程地质和岩石力学界引起极大震动，此后对岩体结构特征、岩体的力学属性，岩体的变形破坏机制与过程的研究愈来愈受到各界的重视。 岩体的结构特征的研究意义： (1)岩体中的结构面是岩体中力学强度相对薄弱的部位，它导致岩体力
岩石强度分类
第二章天然石料 天然石料：天然岩石经机械或人工开采、加工（或不经加工）获得的各种块料或散粒状石材。 第一节岩石的形成与分类 岩石由于形成条件不同可分为： 岩浆岩（火成岩） 沉积岩（水成岩） 变质岩 一、岩浆岩 （一）岩浆岩的形成与分类 岩浆岩是由地壳深处熔融岩浆上升冷却而成的。 （1）深成岩：岩浆在地壳深处，在上部覆盖层的巨大压力下，缓慢且比较均匀地冷却而形成的岩石。 特点：矿物全部结晶，多呈等粒结构和块状构造，质地密实，表观密度大、强度高、吸水性小、抗冻性高。 建筑上常用的深成岩主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩等。 （2）喷出岩：岩浆喷出地表时，在压力急剧降低和迅速冷却的条件下形成的。 特点：岩浆不能全部结晶，或结晶成细小颗粒，常呈非结晶的玻璃质结构、细小结晶的隐晶质结构及个别较大晶体嵌在上述结构中的斑状结构。 建筑上常用的喷出岩主要有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。 （3）火山岩：火山岩也称火山碎屑岩，是火山爆发时喷到空中的岩浆经急速冷却后形成的。 常见的有火山灰、火山砂、浮石及火山凝灰岩等。 （二）岩浆岩的主要矿物成分 （1）石英：结晶状态的SiO2 强度高、硬度大、耐久性好。 常温下基本不与酸、碱作用。 温度达575℃以上时，石英体积急剧膨胀，使含石英的岩石，在高温下易产生裂缝岩浆岩分为：
酸性岩石(SiO2>65%) 中性岩石(65%≥SiO2≥55%) 碱性岩石（SiO2<55%） （2）长石：强度、硬度及耐久性均较低（与石英相比） 正长石（K2O·Al2O3·6SiO2） 斜长石钠长石（Na2O·Al2O3·6SiO2） 钙长石（CaO·Al2O3·2SiO2） 干燥条件下耐久性高， 温暖潮湿的条件下较易风化，特别遇CO2，更易于被破坏。风化后主要生成物是高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O）。 （3）云母：含水的铝硅酸盐，柔软而有弹性的成层薄片。 白云母 黑云母 云母含量较多时，易于劈开，降低岩石的强度和耐久性，且使表面不易磨光。 （4）暗色矿物：角闪石、辉石、橄榄石等着色深暗的铁镁硅酸盐类矿物，统称为暗色矿物。 特点：密度特别大（3～4）g/cm3。 与长石相比，强度高，冲击韧性好，耐久性也较高。 在岩石中含量多时，能形成坚固的骨架。 其它：黄铁矿（FeS2）， 特征：岩石表面具有锈斑。 黄铁矿遇水，易氧化成硫酸，腐蚀其它矿物，加速岩石风化。 二、沉积岩 （一）沉积岩的形成与分类 位于地壳表面的岩石，经过物理、化学和生物等风化作用，逐渐被破坏成大小不同的碎屑颗粒和一些可溶解物质。这些风化产物经水流、风力的搬运，并按不同质量、不同粒径或不同成分沉积而成的岩石，称为沉积岩。 特点：有明显的层理，较多的孔隙，不如深成岩密实。 （1）化学沉积岩：原岩石中的矿物溶于水，经聚集沉积而成的岩石。 常见：石膏、白云岩、菱镁矿及某些石灰岩。 （2）机械沉积岩：原岩石在自然风化作用下破碎，经流水、冰川或风力的搬运，逐渐沉积而成。
岩体风化程度的判断
岩体风化程度的判别 1.岩体风化的基本特征 在各种风化营力作用下，岩石所发生的物理和化学变化过程称为岩石风化。其中影响岩石风化的风化营力主要是太阳热能、水溶液（地表、地下及空气中的水）、空气（氧气及二氧化碳等）及生物有机体等。同时按照风化营力的类型及引起岩石变化的方式，风化作用可以分为物理风化、化学风化和生物风化三种。 与原岩相比，风化使岩石发生了一系列的变化，从工程地质的角度出发，这些变化主要有以下几点：岩体结构构造发生变化，即其完整性遭到削弱和破坏；岩石矿物成分和化学成分发生变化；岩石工程地质性质恶化。 风化后的岩石在工程建筑上的优良性质削弱了，不良性质则增加了，使工程地质条件大为恶化。 2.岩石风化的判别 岩石风化程度的划分及工程特性研究，对于大型水利水电工程、高层建筑、道路桥梁等工程建基面的选择以及地基基础设计施工方案的确定起着关键性作用，对评价围岩的稳定和边坡工程亦具有重要意义。 影响岩石风化的因素有很多，其中最主要的有气候、岩性、地质构造、地形地貌和一些其他的因素。岩石的风化往往不是单因子作用的结果，而是由多种因素所共同控制的。 目前，岩石风化程度划分多采用工程地质定性评价方法，从岩石颜色、次生矿物的发生、节理裂隙发育情况、机械破碎程度、风化深度、以及岩石的物理、力学和水理性质变化等方面综合分析确定。关于岩石风化程度的定量评价，目前常采用的是对岩体工程地质性质比较敏感的一些物理力学性质指标，通过室内或现场测试岩石物理力学性质单项或综合指标进行风化程度分带。由于岩石类型的千差万别，影响岩石风化因素复杂，各种岩石风化速度和风化后形态的变化也各异。因此，很难建立岩石风化程度划分的统一、定量的标准。岩石风化程度划分应当采用定性描述和定量指标相结合的方法，两者互为印证以积累利用定量指标划分岩石风化程度的经验。
岩石风化程度判断
岩石风化程度判断 1.岩石风化 岩石在各种风化营力作用下，发生的物理和化学变化的过程称为岩石风化。岩石风化是岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象。 常用分带标志主要有：颜色、岩体破碎程度、矿物成分的变化、水理性质及物理力学性质的变化、钻探掘进及开挖中的技术特性。 具体原则包括： （1）要充分反映各风化带岩石变化的客观规律，反映各带岩石因风化程度不同所具有的不同特性； （2）分带标志视具体条件选择，应既有代表性，又明确，便于掌握，尽量避免人为因素的影响； （3）将定性与定量研究、宏观与微观研究结合起来，综合各种标志进行分带； （4）分带数目要考虑工程建筑的实际需要，既不要过于繁琐，分级过多；也不要过于简略，致使同一带内的岩石特性差异过大。 2.岩石风化程度和各种性质变化 岩石风化程度的划分及工程特性研究，对于大型水利水电工程、高层建筑、道路桥梁等工程建基面的选择以及地基基础设计施工方案的确定起着关键性作用，对评价围岩的稳定和边坡工程亦具有重要意义。 影响岩石风化的因素有很多，其中最主要的有气候、岩性、地质构造、地形地貌和一些其他的因素。岩石的风化往往不是单因子作用的结果，而是由多种因素所共同控制的。 目前，岩石风化程度划分多采用工程地质定性评价方法，从岩石颜色、次生矿物的发生、节理裂隙发育情况、机械破碎程度、风化深度、以及岩石的物理、力学和水理性质变化等方面综合分析确定。关于岩石风化程度的定量评价，目前常采用的是对岩体工程地质性质比较敏感的一些物理力学性质指标，通过室内或现场测试岩石物理力学性质单项或综合指标进行风化程度分带。由于岩石类型的千差万别，影响岩石风化因素复杂，各种岩石风化速度和风化后形态的变化也各异。因此，很难建立岩石风化程度划分的统一、定量的标准。岩石风化程度划分应当采用定性描述和定量指标相结合的方法，两者互为印证以积累利用定量指标划分岩石风化程度的经验。 2.1颜色的改变 风化前岩石断面颜色鲜艳，有光泽。而经过风化后的岩石。微风化，仅沿裂隙面颜色略
风化程度划分
岩石风化程度 学科：工程地质学 词目：岩石风化程度 英文：degree of rock weathering 释文：岩石风化程度是风化作用对岩体的破坏程度，它包括岩体的解体和变化程度及风化深度。 岩石的解体和变化程度一般划分成：全风化、强风化、弱风化、微风化等四级。 四个方面的特征变化情况；根据对上述4个方面的判断，可以 如何确定基岩的风化程度 请大家来谈谈基岩风化程度的划分依据 1 沿海花岗岩地区分带明显且厚度大，具备定量划分的条件，其他岩性不好说 2 用标贯可确定。 n<30残积土，30<=n=<50全风化，n>50强风化 楼上给出的老岩土规范的划分标准，而且不修正的，实践中看，n>50不修正作为强风化上限多数是土状的东西
用标贯是不准确的，有两个方面：1、标贯操作有误差，工作人员一般不热心打标贯。2, 是标贯超过20米（有的说是25米），标贯数据误差比较大，通过修正也不能完全反应地层情况。 3根据钻孔用肉眼判定岩层的风化程度，各个行业应该是一致的。 如果岩芯呈土状或土柱状，或者大部分呈土状或土柱状，手可搓碎，即可判定是全风化。 如果岩芯大部分呈块状、碎块状，手不可掰开，或者用力才能掰开，锤击声闷，即可判定为强风化。 若岩芯颜色新鲜，很少矿物质，多呈柱状，锤击声脆，即可判定是弱风化或微风化。 4我想各个地质区域的岩性其划分条件是不一样的，比如花岗岩就可以用力学指标去判定，其它的大多数还是以经验判定。主要还是根据各类岩石岩性，其风化后所表现出的各种特征来判定。我在江西南昌，以泥质粉砂岩为主，其强风化就表现出泥土状及碎片状，强度很低，手可折断；中风化，裂隙较发育，层面多见Fe、Me质，而且泥质成分肉眼就可感觉偏多；余下划分的基本就需靠岩石强度去调整了。 5岩体风化程度划分分级 颜色光泽 岩体组织结构的变化及破碎情况 矿物成分的变化情况 物理力学特征的变化 锤击声 全风化 颜色已全改变光泽消失 组织结构己完全破坏,呈松散状或仅外观保持原岩状态,用手可折断,捏碎 除石英晶粒外,其余矿物大部分风化变质,形成次生矿物 浸水崩解,与松软土体的特性近似 哑声 强风化 颜色改变，唯岩块的断口中心尚保持原有颜色 外观具原岩组织结构,但裂隙发育,岩体呈干砌块石状,岩块上裂纹密布,疏松易碎 易风化矿物均已风化变质形成风化次生矿物，其他矿物仍部分保持原矿物特征物理力学性质显著减弱,具有莱些半坚硬岩石的特性,变形模量小,承载强度低哑声 弱风化 表面和沿节理面大部变色，但断口仍保持新鲜岩石特点 组织结构大部完好,但风化裂隙发育,裂隙面风化剧烈 沿节理裂隙面出现次生风化矿物 物理力学性质减弱,岩体的软化系数与承载强度变小
工程地质岩石分类及鉴定
工程地质岩石分类及鉴定 中国?宜昌 2016年5月4日
目录 1.工民建工程 (3) 2.公路工程 (5) 3.港口工程 (10) 4.铁路工程 (13) 5.工程岩体分级标准 (18)
1 工民建工程 1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 注：1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时，科用点荷载试验强度换算，换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》（GB50218）执行； 2 当岩体完整程度极为破碎时，可不进行坚硬程度分类。 1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 1.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 1.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）
注：1 波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2 风化系数K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比; 3 花岗岩类岩石，可采用标准贯入试验划分，N≥50为强风化；50＞N≥30为全风化；N＜30为残积土。 4 泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。 1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 1.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 1.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 1.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 注：软化系数（K）等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。
岩石的形成与分类
天然石料：天然岩石经机械或人工开采、加工（或不经加工）获得的各种块料或散粒状石材。 岩石的形成与分类 岩石由于形成条件不同可分为：岩浆岩（火成岩） 沉积岩（水成岩） 变质岩 一、岩浆岩 1. 岩浆岩的形成与分类 岩浆岩是由地壳深处熔融岩浆上升冷却而成的。 1）深成岩：岩浆在地壳深处，在上部覆盖层的巨大压力下，缓慢且比较均匀地冷却而形成的岩石。 特点：矿物全部结晶，多呈等粒结构和块状构造，质地密实，表观密度大、强度高、吸水性小、抗冻性高。 建筑上常用的深成岩主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩等。 2）喷出岩：岩浆喷出地表时，在压力急剧降低和迅速冷却的条件下形成的。 特点：岩浆不能全部结晶，或结晶成细小颗粒，常呈非结晶的玻璃质结构、细小结晶的隐晶质结构及个别较大晶体嵌在上述结构中的斑状结构。 建筑上常用的喷出岩主要有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。 3）火山岩：火山岩也称火山碎屑岩，是火山爆发时喷到空中的岩浆经急速冷却后形成的。 常见的有火山灰、火山砂、浮石及火山凝灰岩等。 2. 岩浆岩的主要矿物成分 1）石英：结晶状态的SiO2 强度高、硬度大、耐久性好。 常温下基本不与酸、碱作用。 温度达575℃以上时，石英体积急剧膨胀，使含石英的岩石，在高温下易产生裂缝 岩浆岩分为：酸性岩石(SiO2>65%) 中性岩石(65%≥SiO2≥55%) 碱性岩石（SiO2<55%） 2）长石：强度、硬度及耐久性均较低（与石英相比） 正长石（K2O·Al2O3·6SiO2） 斜长石钠长石（Na2O·Al2O3·6SiO2）
钙长石（CaO·Al2O3·2SiO2） 干燥条件下耐久性高， 温暖潮湿的条件下较易风化，特别遇CO2，更易于被破坏。风化后主要生成物是高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O）。 3）云母：含水的铝硅酸盐，柔软而有弹性的成层薄片。 白云母 黑云母 云母含量较多时，易于劈开，降低岩石的强度和耐久性，且使表面不易磨光。 4）暗色矿物：角闪石、辉石、橄榄石等着色深暗的铁镁硅酸盐类矿物，统称为暗色矿物。 特点：密度特别大（3～4）g/cm3。 与长石相比，强度高，冲击韧性好，耐久性也较高。 在岩石中含量多时，能形成坚固的骨架。 其它：黄铁矿（FeS2）， 特征：岩石表面具有锈斑。 黄铁矿遇水，易氧化成硫酸，腐蚀其它矿物，加速岩石风化。 二、沉积岩 1. 沉积岩的形成与分类 位于地壳表面的岩石，经过物理、化学和生物等风化作用，逐渐被破坏成大小不同的碎屑颗粒和一些可溶解物质。这些风化产物经水流、风力的搬运，并按不同质量、不同粒径或不同成分沉积而成的岩石，称为沉积岩。 特点：有明显的层理，较多的孔隙，不如深成岩密实。 1）化学沉积岩：原岩石中的矿物溶于水，经聚集沉积而成的岩石。 常见：石膏、白云岩、菱镁矿及某些石灰岩。 2）机械沉积岩：原岩石在自然风化作用下破碎，经流水、冰川或风力的搬运，逐渐沉积而成。 常见：页岩、砂岩、砾岩。 3）有机沉积岩：由海水或淡水中的生物残骸沉积而成。 常见：石灰岩、贝壳岩、白垩、硅藻土等。 2. 沉积岩的主要矿物成分 1）方解石：结晶的CaCO3， 强度中等，硬度较低，微溶于水，在含有CO2的水中，易于形成Ca(HCO3)2，而使溶解度急剧增大，遇稀盐酸会立即分解出CO2。
各种规范岩石分类.
各种规范岩石分类和鉴定 1 1 工民建工程 1.1、岩石坚硬程度分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 坚硬程度 坚硬岩较硬岩较软岩软 岩 极软岩饱和单轴抗压强度（ Mpa ） fr ＞60 60≥fr ＞30 30≥fr ＞15 15≥fr ＞5 Fr ≤5 注：1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时，科用点荷载试验强度换算，换算方法按现行国家标准《工程岩体 分级标准》（GB50218）执行； 2 当岩体完整程度极为破碎时，可不进行坚硬程度分类。1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》 GB50021—2001 坚硬程度等级定性鉴定 代表性岩石 硬质岩 坚硬岩 锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎，基本无吸水反应 未风化~微风化的花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等较硬岩锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎，有轻微吸水反应1微风化的坚硬岩；2未风化~微风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等 软质岩 较软岩 锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻划出印痕1中等风化~强风化的坚硬岩或较硬岩；2未风化~微风化的 凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩等软岩 锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎，浸水后手可掰开 1强风化的坚硬岩或较硬岩； 2中等风化~强风化的较软岩； 3未风化~微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩等极软岩 锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎，浸水后可捏成团 1全风化的各种岩石；2各种半成岩 1.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》 GB50021—2001 完整程度完 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 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 完整程度结构面发育程度 主要结构面的结合程度主要结构面 类型相应结构类型组数平均间距（m ） 完 整 1~2 ＞1.0 结合好或结合一般 裂隙、层面整体状或巨厚层状结构较完整 1~2 ＞1.0 结合差裂隙、层面 块状或厚层状结构 2~3 1.0~0.4 结合好或结合一般 块状结构 较破碎 2~3 1.0~0.4 结合差裂隙、层面、 小断层裂隙块状或中厚层状结构 ≥3 0.4~0.2 结合好镶嵌碎裂结构结合一般中、薄层状结构破碎≥3 0.4~0.2 结合差各种类型结 构面 裂隙块状结构≤0.2 结合一般或结合差 碎裂状结构极破碎 无序 结合很差 散体状结构 1.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002） 名称结构面组数 控制性结构面平均间距（ m ） 代表性结构类型 完 整 1~2 ＞1.0 整状结构较完整2~3 0.4~1.0 块状结构较破碎＞3 0.2~0.4 镶嵌状结构破 碎 ＞3 ＜0.2 碎裂状结构极破碎 无序 — 散体状结构
标贯试验在花岗岩类岩石风化程度划分中的应用1
标贯试验在花岗岩类岩石风化程度划分中的应用 摘要：在岩土工程勘察中，用实测标准贯入试验击数进行花岗岩类岩石的风化程度划分已成为最常用的方法之一，但在风化壳顶部有沉积覆盖层的情况下，会出现一些偏差，对此进行探讨。 关键词：标准贯入试验；实测标准贯入击数；花岗岩类岩石；风化程度划分国家标准《岩土工程勘察规范}(GB50021--2001)和广东省标准《建筑地基基 础设计规范》(DBJl5—31—2003)对岩石风化程度的划分中提到：花岗岩类岩石，可采用实测标准贯人试验击数划分，N≥50为强风化；50>N≥30为全风化；N<30为残积土。在岩土工程勘察中，用实测标准贯入击数进行花岗岩类岩石的风化程度划分已成为最常用的方法之一，在风化壳顶部无沉积覆盖层的情况下，应用效果较好，但在风化壳顶部有沉积覆盖层的情况下，会出现风化壳层位缺失的假象，建议进行一些必要的修正。 1、工程实例 中国人民武装警察部队汕头市支队宿舍楼场地位于汕头市龙湖区珠江北路，地貌属韩江三角洲平原前缘，场地岩土层的划分及工程地质特征自上而下分述如下： (1)素填土：灰黄一灰褐色，饱和，松散，由建筑废料 及中细砂组成，层厚1．20～1．60m。（2)粉砂：灰黄色，饱和，松散一稍密，以粉砂为主，层厚4．10一．-6．00m，实测标准贯入击数8．o～19．0击，杆长校正后7．6～18．8击，平均10．4击，fak=90kPa。(3)淤泥：深灰色，饱和，流塑，含少量有机质，上部含贝壳碎片，厚度1．55～12．40m，fak=40-50kPa。 (4)粘土：浅黄一浅青灰色，湿，可塑，由粉、粘粒组成，粘性好，层厚0．00～5．35m，实测标准贯人击数7．o～9．0击，杆长修正5．5～7．1击，平均6．2击，fak=120kPa。(5)中砂、细砂：灰白一灰黄色，饱和，中密一密实，以中砂为主，细砂次之，层厚3．70～13．19m，实测标准贯人击数19．0-42．0击，杆长修正后14．2～29．9击，平均22．1击，fak=160～200kPa。(6)粘土：灰黄色，湿，可塑，含少量粉砂，层厚0．00---．5．30m，实测7．o～9．0击，杆长修正后4．6～6．1击，平均5．3击，k一140kPa。(7)淤泥质土：深灰色，饱和，流塑，含少量有机质，夹微薄层粉、细砂，层厚7．5一18．20m，实测标准贯人击数3．o～5．0击，杆长修正后1．9～2．9击，平均2．4击，fak=65kPa。 (8)粉质粘土：青灰一灰白色，湿，可塑一硬塑，成分以粉、粘粒为主，含少量粉、细砂，层厚2．45～10．90m，实测标准贯入击数8．o～12．0击，杆长修正后4．70～6．80击，平均5．5击，fak一160kPa。(9)中砂：灰白色，饱和，密实，以中砂为主，含少量泥质，局部含少量砾石，层厚4．85——10．20m，
关于如何正确划分岩石风化程度等级的探讨
关于如何正确划分岩石风化程度等级的探讨 【摘要】本文根据本地区岩石的风化特点和多年从事现场岩土勘察工作实践，分析了如何正确划分岩石风化程度等级及其重要性，对提高岩土工程勘察和土建工程施工经验有一定的意义。 【关键词】残积土；全风化；强风化；中风化；微风化；未风化 一、前言 随着建设工程的日益发展，越来越多的相关部门和人员都与岩土工程分不开，如房地产开发公司及其现场代表、设计人员、现场监理员、施工人员、质量监督员、桩基检测员以及从事岩土工程勘察工作及相关课题研究的人员等等，都有着与岩土工作接触的经历，但如何去正确区分岩石处在何种风化程度等级呢？这个问题恐怕是最令他们头痛的事情，亦是争议性最大的话题。虽然有关规范都有相关定性的定义，但不同的岩性都有不同的风化特点，这是造成了对岩石风化程度等级划分意见分岐的因素，这在专门从事岩土工程勘察行业中亦没有统一的说法，往往是各部门都有自己的标准。本人也从从事桩基检测部门收集过多家勘察单位的地质资料，结果发现没有一家勘察单位对同一地层风化程度等级有相同的标准，在划分同一风化程度等级的岩石力学数据离散性很大，这对设计人员对岩石力学数据的采用及现场施工人员对岩石风化程度等级的判断都造成了很大误导。有些工地就因各单位对所挖岩石是什么风化程度等级出现争议不休的现象。本人曾对同一工地的岩土工程勘察岩样、桩位超前钻探岩样及开挖基桩过程中的岩样作过对比分析，发现三者都有所区别，这引起本人对岩石风化程度等级探讨的极大兴趣，由于水平有限，文中有不当之处在所难免，敬请读者批评指正。 二、岩石风化程度等级的划分 在探讨岩石风化程度等级的划分这个问题前，首先让我们来看看本地区地层由哪些岩性来组成。分布范围最广的要数白垩系红层，该岩系主要分布于市区的东部和西南部，为中生代白垩纪内陆湖盆沉积之红岩系地层（简称红层），普通称为红砂岩，它很少以单一的岩性组成的，一般由多种岩石组成的岩组产出，这些岩石在岩组中也往往是呈互层或夹层状产出的。从组成岩屑颗粒的大小可分为：砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩和泥岩，岩屑成分以长石、石英或灰岩、砂岩或花岗岩碎屑为主，多为泥质、铁钙质胶结。分布于市区的西北部的煤系地层为中生代二叠系和石炭系海相沉积岩层，其岩性一般较单一，以灰岩为主，局部地段与煤层呈互层或夹层状产出，由于受断裂等构造的影响，在地下水的作用下，往往形成溶隙或溶洞等不良地质现象。分布于市区的北部地层为燕山期侵入花岗岩体。 本文着重讨论红层的风化程度等级的划分，花岗岩在垂直剖面上遵循标准风化规律（从未风化→微风化→中风化→强风化→全风化→风化土，按国标《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）规范（2009年版）表A.0.3划分，在此不作讨
岩石硬度划分
岩石硬度划分
岩石硬度划分 岩石级别、坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他 各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固 的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿 脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾 石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固
的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏， 无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A 表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的
说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。如：①极坚固岩石f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等）②坚硬岩石f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等）③中等坚固岩石f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等）④不坚固岩石f=0.8～3 （如黄土、仅为0.3）矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。 岩石分类岩石可分三大类:1,岩浆岩{喷出岩}.2,沉积岩.3,变质岩. 1、岩浆岩主要有:花岗岩,安山岩,闪长岩,流纹岩,玄武岩辉长岩等等. 2、
工程地质第四章
名词解释 岩石吸水率：是指在常压下岩石的吸水能力，以岩石所吸水分的重力与干燥 岩石重力之比的百分数表示。 弹性模量：是指岩石在受力时，应力与弹性应变的比值 风化深度：是指风化层表面到新鲜基岩面的垂直厚度。 黄土：黄土是以粉粒为主，含碳酸盐，具大孔隙，质地均一，无明显层理而 有显著垂直节理的淡黄色或褐黄色的特殊士。 软土：软土是天然含水量大、压缩性高、承載力和抗剪强度很低的呈软塑－ 塑状态的枯性上。 Ⅱ．单项选择题 1岩石浸水后强度降低的性能叫做岩石的（ A吸水性B．软化性C．可溶性D崩解性 2．评价岩石抗冻性的指标是（） A．软化系数B．吸水率C．抗压强度D．重量损失率和强度损失率 3．若石在单轴压力下变形，其横向应变与纵向应变的比值叫做（） A．弹性模量B．变形模量C．塑性模量D．泊松比 4．若石的强度指标通常是用若石的（）来表示 A．抗压强度B．抗拉雖度C抗剪强度D．抗扭强度 5．花岗岩，石灰岩，千枚若中，石灰岩的工程性质属于（ A．最好B．较好C．中等D．较差 6．硅质石英砂岩的主要工程力学持征之一是具有较高的（） A．强度B．可溶性C．膨胀性D．崩解性 7．若石单轴饱和抗压强度为15以上至30MPa时，被称为（） A．坚硬岩B．较坚硬岩C．较软岩D．极软岩 8．页岩，泥岩在土、石工．程分类中应属于（ A．级B．级C．V级D．V级 9．生物物理风化的主要类型是（） A．冰剪作用B．热胀冷缩作用C．盐类结晶作用D．根螭作用 10．因強烈蒸发使地下水洣缩结品，导致岩石裂缝被结品力扩大，叫做（A．热胀冷缩作用B．盐类结品作用C冰劈作用D．碳酸化作用 1．冰劈作用是（） A．物理凤化B．生物风化C．化学风化D．差异风化 12．影响岩石风化的内部因素是（ A．湿度和压力B．化学活泼性流体C．岩石性质和地质构造D．矿物的联结力13．若石的风化程度主要根据岩石的（）进行观察． A．色和力学性质B．矿物成份和力学性质C．和物成份和彼碎程度D．以上全部
岩石的硬度系数划分
岩石级别坚固程度代表性岩 石Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚 固的石英岩，最坚固的砂岩和石灰 岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿 石.(f=10)Ⅲa坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄 铁矿，不坚固的花岗岩。(f=8)Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石 (f=6) Ⅳa比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石。(f=4) Ⅴa中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏，无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。 (f=1.5)Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。 (f=1) Ⅶa软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。 (f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的 煤. (f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A 表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。坚固性系数f=R/100 (R单位 kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。如：①极坚固岩石 f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等）②坚硬岩石 f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等）③中等坚固岩石 f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等）④不坚固岩 石 f=0.8～3 （如黄土、仅为0.3）矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。岩石分类岩石可分三大类:1,岩浆岩{喷出岩}.2,沉积岩.3,变质岩.1、岩浆岩主要有:花岗岩,安山岩,闪长岩,流纹岩,玄武岩辉长岩等等.2、沉积岩主要有:石英砂岩,石灰砾岩,泥铁岩,白云岩,泥岩,石膏等.3、变质岩主要有:片麻岩,绿泥石片岩,千枚岩,大理岩,云母片岩等等. 虽然岩石的面貌是千变万化的，但是从它们形成的环境，也就是从成因上来划分，可以把岩石分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。1、沉积岩沉积岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型。它是由风化产物、火山物质、有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用，最后形成的岩石。不论那种方式形成的碎屑物质都要经历搬运过程，然后在合适的环境中沉积下来，经过漫长的压实作用，石化成坚硬的沉积岩。沉积岩依照沈积物