岩体风化程度分带
岩石风化程度及岩体分级
岩石风化程度及岩体分级
一、《工程岩体分级标准》（GB50218-94）
岩石单轴饱和抗压强度（Rc）与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系
二、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
附录A
2、风化系数为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比；
3、岩石风化程度，除按表列野外特征和定量指标划分外，也可根据当地经验划分；
4、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。
5、泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。
1、Ⅰ类岩体为软岩、较软岩时，应降为Ⅱ类岩体；
2、当地下水发育时，Ⅱ、Ⅲ类岩体可视情况降低一档；
3、强风化岩和极软岩可划为Ⅳ类岩体；
4、表中外倾结构面系指倾向与坡向的夹角＜30°的结构面；
5、岩体完整程度按附表A－2确定。
五、《公路工程地质勘察规范》（JTJ024-98）
）
六、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002
七、《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）附录H 岩体风化带划分
八、《水力发电工程地质勘察规范》（GB50287-2006）
附录F 岩体风化带划分
风化程度划分。
工程地质知识点
1、名词：工程地质学：是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。
地质环境：为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。
工程地质条件：是与工程建筑有关的地质条件的总称。
工程地质问题：是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时，工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。
2、工程地质条件的六大要素是：地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。
3、就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题和区域稳定性问题。
4、工程地质学的主要任务是：（1）评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑形式，保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。
（2）从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模和发展趋势。
（3）提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施，加固岩土体和防治地下水的方案。
（4）研究岩体、土体分类和分区及区域性特点。
（5）研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
一、地球概况1、概念：地壳运动：主要是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。
2、地壳六大板块：亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。
3、地壳运动的特征：方向性、普遍性和长期性、运动速度不均一性。
二、矿物与岩石1、概念：矿物:是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质，具有一定的化学成分和物理性质。
造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。
矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。
岩石:是天然生成的，具有一定的结构和构造的矿物集合体。
岩浆岩：由岩浆冷凝、固结所成的岩石，又称火成岩。
沉积岩:是在地表和地表下不太深的地方，由松散堆积物在常温常压的条件下，经过压固、脱水和重结晶作用而形成的岩石。
花岗岩风化带的特点
花岗岩风化带的特点风化作用对岩体的破坏程度自地表往下各有不同，根据解体和变化程度可划分为：残积土、全风化、强风化、中等风化、微风化、未风化六级别。
有关规范采用地质定性及定量数据来界定风化分带，概括性地描述了岩石一般存在的风化特征。
一、风化分带及地质特征1、早期的残积土地质分带仅局限于砖红色、灰黄色及红、黄、白混色网纹结构且不具母岩结构特征的风化带顶部粘土层。
国标岩土工程勘察规范发布以后，工程勘察中普遍将似母岩结构的粘性土风化层归入残积土，已属于工程分带概念。
2、似母岩结构的粘性土层地质特征表现为：矿物中长石已全部风化成散状高岭土，黑云母已消失石英颗粒保持母岩状态。
颜色以灰黄褐黄或灰白色为主。
3、残积土层自上而下具有：顶部粘土层坚硬～硬塑，标贯击数一般８～１４击；其下刚进入似母岩结构的粘土层段强度较低呈可塑～硬塑，标贯击数一般９～１1击；再往下因风化程度减弱强度逐渐增加，标贯击数也随深度而递增。
与下部全风化带的主要区别为：顶部表层不具母岩结构，下部母岩结构不清晰，无黑云母，铁锹可以挖掘。
标贯击数参考国标规范取小于３０击。
二、全风化花岗岩1、颜色以灰黄、褐黄或灰白色为主母岩结构已清晰辨认，岩体呈不具粘性的砂土状。
矿物中长石已风化成粉末状高岭土，石英颗粒保持母岩状态，可见黑云母风化残余标贯击数可参考国标规范取３０～５０击自然剖面可见铁锰质渲染节理裂隙面痕迹。
2、此层与上部残积土的主要区别在于：母岩结构清晰，砂土无粘，挖掘已无法用铁锹，用镐易挖，可见黑云母残片；与下部强风化带的区别主要在于：长石已风化成粉末状高岭土岩体呈砂土状，岩块浸泡在水中３～５ｍｉｎ可否崩解是与强风化带最简单的区分方法。
三、强风化花岗岩1、颜色以灰黄、褐黄色为主，矿物颜色及硬度变化显著，斜长石风化剧烈，正长石及黑云母基本完好，风化裂隙发育。
标贯击数大于５０击。
此带可再分为上部散体（砂土）状强风化和下部碎裂（碎石）状强风化两段。
2、散体（砂土）状强风化花岗岩：母岩体已完全破坏分解，呈砂状组合体，用镐易挖掘，开挖扰动后呈散状砂砾，含细粉质颗粒较少。
岩体风化槽在地质中的含义
岩体风化槽在地质中的含义一、岩体风化的工程地质研究（一）岩体风化分带概述岩体风化分带问题，国内外不同部门和学者，都有不同的分带方法，一般划分4～6个带。
从我国现行规范来看，《水利水电工程地质勘察规范》中划分5个带：全风化、强风化、中等风化（弱风化）、微风化、新鲜岩体；《工程岩体分级标准》划分5个带：全风化、强风化、弱风化、微风化、未风化；《岩土工程勘察规范》按岩石风化程度分类划分6类，即未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化、残积土。
上述分带或分类标准基本是相同的。
岩体风化分带（或分类）划分方法，长期是以现场观察、鉴定和经验判断的定性分析方法为主。
20世纪70年代以来，由于测试技术的发展，国内外普遍采用了弹性波测试技术和点荷仪、回弹仪等现场简易测试技术，同时亦开展了室内与现场风化与新鲜岩体（石）的物理力学性质试验，因而提出了在定性基础上进行单指标定量分析方法。
80年代以来，又采用了定性与多指标综合分析方法；多元统计分析方法和模糊数学方法进行岩体风化分带亦已得到广泛的关注和应用。
应用较多的数学分析方法主要有聚类分析、判别分析、有序量的最优分割法等。
（二）岩体风化分带的定性分析方法——野外分带标准1.风化类型的地质特征风化类型（或风化形式）,表征了不同风化带的风化程度的性状特征及产出条件，据此划出分出一般（常见）风化类型及特殊风化类型等两大类。
（1）一般风化类型：系指垂向上自地表至深部，按岩体风化类型及性状特征，分为碎屑状风化、碎块状风化、球状风化、裂隙状风化等4种。
前3种类型常以不同的组合形式存在于全强风化带中。
第4种类型存在于中等风化及微风化带中。
现简述如下：①碎屑状风化：为均一的松散砂、砾状或砂状碎屑物，夹少量碎块状风化，呈散体结构，分布于全风化带中。
②碎块状风化：产于浅表及深部，主要沿岩脉、劈理及隙裂密集带、断裂交汇带加深风化，风化产物为半坚硬状的碎块夹风化碎屑物，块径10～20cm，分布于强风化带中。
风化岩体的分布规律
风化岩体的分布规律一般情况下，岩体的风化程度呈现出由表及里逐渐减弱的规律。
但由于岩体中岩性并不均一，且有断裂存在，所以岩体风化的情况并不一定完全符合一般规律。
岩体风化厚度一般为数米至数十米，沿断裂破碎带和易风化岩层，可形成风化较剧的岩层。
断层交会处还可形成风化囊。
在这两种情况下深度可超过百米。
根据风化程度，一般将岩体的风化部分划分为3个或4个风化带。
分带多少视建筑物类型、规模，以及各部门的习惯而有所不同。
划分风化带的方法大致有3种：1、现场根据岩石颜色、矿物晶面光泽和粗矿物颗粒的变化、裂隙发育程度、锤击反应和手控易碎程度用肉眼鉴定。
2、用化学或矿物成分分析方法鉴定活动金属元素的迁移程度或易风化矿物的变异比率。
3、用简易的物理力学性质测试方法测试风化岩石与新鲜岩石单轴抗压强度的对比、回弹状况和点荷载变化。
划分风化带的目的在于建筑施工时，充分利用可利用的部分，挖除不能满足施工要求的部分以确保工程安全，并减少施工量和工程费用。
岩体风化分为：1、物理风化，如气温变化使岩石胀缩导致破裂等；2、化学风化，如低价铁的黄铁矿在水参与下变为高价铁的褐铁矿；3、生物风化，如植物根系可使岩石的裂隙扩张等。
岩体风化的速度和程度取决于岩石的性质和结构、地质构造、气候条件、地形条件、人类活动的影响等。
从岩石风化的细部特征来分析，尤其是化学风化，首先是从一些易风化的结构面（如裂隙面、层理面、片理面）开始，逐渐向岩体内部风化，结构面风化强烈一些（如呈土状），距风化面越远则风化越微弱，形成碎块夹土状。
下图为片岩的风化断面，总体判断呈弱风化状态，沿结构面处呈土状，其内部风化较弱，按此发展下去，到强风化状态则会呈碎块夹土状。
岩石风化程度及颗粒分类
岩石风化程度的划分表土壤及岩石(普氏)分类表岩体类别岩石的粒度划分：一、侵入岩（1）结晶程度：显晶质、隐晶质。
（2）矿物颗粒的绝对大小（以岩石中的主要造岩矿物为标准）巨粒：＞10mm粗粒：10—5mm中粒：5—2mm细粒：2—0.2mm微粒：＜0.2mm二、变质岩的粒度和层厚的规定：（1）粒度：粗粒变晶结构:＞3mm中粒变晶结构：3—1mm细粒变晶结构：0.1—1mm显微状：＜0.1mm（2）厚度：巨层:＞100cm巨厚层：100—50cm厚层：50—10cm中厚层：10—5cm薄层：＜5cm三、沉积岩砾岩：根据砾石（或角砾）大小分为：细砾岩：2—10mm中砾岩：10—50mm粗砾岩：50—100mm巨砾岩：100—1000mm块石砾石岩：＞1000mm砂岩：粗粒：2—0.5mm中粒：0.5—0.25mm细粒：0.25—0.05mm粉砂：0.05—0.005mm粘土岩：＜0.005mm沉积岩层理：根据层理的厚度大小，通常以下分类规定，单位厘米：块状：＞200cm巨厚层状：100—200cm厚层状：50—100cm中层状：10—50cm薄层状：5—10cm页片（微层）状层理：1—5cm条带：0.5—1cm条纹：0.1—0.5cm纹层：＜0.1cm花岗岩：花斑状，由黑、白、肉红等颜色或无色透明的颗粒组成，颗粒较粗，粗糙，很坚硬。
砾岩：看起来像混凝土，由碎石子或卵石组成，粗糙，硬。
石灰岩：青灰色、灰色或微黄色，颗粒细，光滑，较硬，常有化石，遇盐酸冒泡。
砂岩：有红、土黄、灰等多种颜色，看起来像许多粗细差不多的沙子黏合在一起，粗糙，硬。
页岩：有灰、黑、红、棕、黄等多种颜色，颗粒细，较软，比较光滑，薄层状，常有化石。
板岩：灰色、绿色等，容易分离成层，颗粒细，结构紧密，比较光滑，硬，敲击有清脆的声音。
大理岩：纯白色、黑色等，常有美丽的条纹，颗粒较粗，比较粗糙，晶莹润泽，紧密，较软，遇盐酸冒泡。
岩体风化程度分带的模糊模式识别方法
５ ６
［ 文章编号 ］０ ２ ０ ２ （ ０ ７ ０ —０５ —０ １０ － ６ ４ ２０ ） ９ ０ ６ ３
东北水利水电
２０ 年第 ９ （ ２ 卷 ２８ ） ０７ 期 第 ５ ７期
岩体风化程度分带的模糊模式识别方法
孟凡 玲
（ 华北 水 利水 电学 院 ， 南 郑 州 ４０１ ） 河 ５０ １
按风化程度分 带 ． 已从 以往 的 肉 眼观 察和 经 验 判
指标的分带标准值 。 不同地区不同岩性的岩层 ， 其 分带的指标标准值各不相同。表 １ 给出了三峡区
三斗坪 坝 址 闪云斜 长 花 岗岩 的分 带指 标标 准 值 。
断等 定性分析 ． 逐步 向根据各 种测试指标进 行定
量化 分 的 方 向 发展 。岩 体 风 化程 度 分 带 定 量分 析
（） ２
Ｓ １ Ｉ， … ｓｌ Ｉ ２ Ｓ
现给定 ２ 个分带待定区，其样 品指标值如表
［ 要］ 摘 本文应用文献【 中 出的模糊模式识别模型， １ 提 】 结合三峡 区三斗坪坝址闪云斜长花岗岩风化程度
分带指标 ． 出一种岩 体风化程 度分 带的 多指标 综合评 定方法 。 给
［ 关键词］ 风化程度分带； 相对隶属度； 模糊模式识别 ［ 中图分类号 ］ ５２１ Ｐ １． ［ 文献标识码 ］ Ａ
表 １中 ，． 别为 第 ｉ 评价 指标 第 ｈ ＾ 分 ＋ 个
分 带 标 准 值 的上 、 限 ，＝１２ … ， ｈ ， ， ， 下 ｉ ， ， ｍ； ＝ｌ２ …
ｃ 这 里 ｍ＝ ， ＝ 。 ； ５ ｃ ４
所 考虑 的主要指标 有 ： 岩体 弹性波速 值 、 性模 弹
量 、 形模 量 、 变 岩体 质 量系 数 （ ． ＲＱＤ） 岩 石风 化 系 、 数、 回弹指 数 及 点 荷 载强 度 指 数 等 。
岩石风化程度判断
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
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
隙面颜色略有变色弱风化岩体表面及裂隙面大部分变色但断口颜色仍保持
使其风化能力降低。这些方法由于费用昂贵技术又较复杂目前我国尚未普及
推广。
当以风化速度较快的岩石作地基时基坑开挖至设计高程后须立即浇注基
础回填闭。有时基坑开挖未达设计高程前根据岩石的风化速度预留一定的
岩石厚度待浇注基础工作准备妥当后再全段面挖至设计高程然后迅速回填
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。
组成地壳的岩石是极为复杂的为工程建筑进行的风化作用的研究应以岩
浆岩、变质岩(深的)、粘土质类岩石为主。在研究岩石风化速度时尤应以粘土
质类岩石(粘土岩、页岩、粉砂质粘土岩及各种泥质胶结的砂岩)为主。
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风化程度参考指标
KR(压强 比)=RW/Rf KV(强性波速 比)=(Vpt/Vpa)2
风化破碎呈碎屑状或土状
用手可捏碎、 用锹就可掘进
—
＜0.1
大部分矿物变色形成次生矿 结构已大部分破坏，形成 物，如斜长石分化成高岭土， 碎块状或球状结构 黑云母呈棕色 矿物失去光泽，颜色暗淡， 部分易风化矿物已经变色 （如长石、黄铁矿等） ，黑云 母失去弹性变为黄褐色
风化裂隙很发育， 岩体破碎， 用手锤即可击碎， 用镐即可 裂隙间距为 20-2cm 完整性 掘进，用锹则很困难 很差
—
0.45~0.1
结构已部分破坏、裂隙可 能出现风化夹层，一般呈 块状或球状结构
风化裂隙发育，裂隙间距为 40-20cm 整体性很差
用手锤不易击碎， 大部分需 放炮掘进
0.65~0.4
0.75~0.45
矿物颜色较暗淡，稍有风化现象及水锈
有少量风化裂隙，裂隙间距 多大于 40cm，整体性仍较好
要用大锤和楔子才能剖开， 泥质岩类用大锤可以击碎， 放炮才能掘进 除泥质岩类可用大锤击碎 外， 其余岩类不易击开， 放 炮才能掘进
0.9~0.65
0.9~0.75
矿物及胶结物颜色新鲜保持 原有颜色
保持岩体原有结构
除构造裂隙外，肉眼看不到 其他裂隙，整体性好
＞0.9
＞0.9
岩体风化程度分带 风化 程度 分带
全 风 化 极 严 重 带 ） 强 风 风 化 严 重 带 ） 弱 风 风 化 重 带 ） 微 风 风 化 微 带 ） 未 风 化 风 化 带 ） 经 （未 轻 化 （ 颇 化 （ 化 （ 化 风 （
野 外 鉴 定 特 征 岩石矿物颜色 矿物已完全变色,大部分发生 变异,除石英外大部分风化呈 土状,长石变成高岭土等粘土 矿物,角闪石变成泥石。云母 变成蛭石 结构 结构已完全破坏仅外观 保持有原岩形态，矿物晶 体失去联结，石英松散呈 砂粒状 破碎程度 坚硬程度