残积土、全风化、强风化
残积土的分类

如何区分残积土和全风化残积土、全风化、强风化的判断来逐个说明:残积土:岩芯比较松散,无法看到原岩结构,一般像这样的土定粉质黏土都不会错。
全风化:原岩结构构造以被破坏,岩芯呈土状,如果有风化残留物,可以看到原岩结构的可以定为全风化,如果没有那就是粉质粘土了,一般全风化可以打标贯。
强风化:强风化的东西明显有岩的结构和构造,强风化节理裂隙很发育,岩芯比较破碎,呈碎块状,局部可能有短柱状,一般强风化只能打动探。
标贯试验残积土小于30、全风化大于30、强风化大于50这个只适合花岗岩,别的岩石并不适合在岩土工程勘察报告整理中,会出现土工试验成果的统计和计算,剖面图及平面图的绘制、勘察点一鉴表、标准贯入试验统计,勘察软件中数据库的录入等等,还有液化判定、波速测试资料,如此多的基础资料,在整理过程中容易出错,也费工费时,能不能有好的办法,又好又多的将这些基础资料整理出来?变质岩的砾岩如果你说的这种砾岩是红层的话,那么是可能形成溶洞的。
红层有钙质或泥钙质胶结的,虽然不太纯,但也属可溶岩,虽然溶洞不多,规模也小,但仍然存在,我在海珠广场一带和砂河顶的泥质砂岩中也见过溶洞,最大埋深30多米。
如果你说的砾岩不属于红层,那么专家的解释应该成立,但这种变质岩为构造作用形成,你说的砾岩应该改为“断层角砾岩”。
也就是说这是构造作用形成的变质岩,其角砾、胶结物有大量钙质存在,可以形成溶洞,但这种情况应该还是可以看到个别成份为灰岩(或大理岩)的角砾,磨圆度也没那么好,仔细观察应该可以辨别。
如果属于这种情况,具体定名是什么要斟酌,但按沉积岩来定名肯定不行。
另外,在非可溶岩地区见有溶洞也不要奇怪,我在从化的花岗岩和南沙的片麻岩中都见过溶洞。
有意思的是中风化花岗岩中的溶洞高度超过10米、宽度大约5-6米,像斜立的椭球体(通过物探方法确定其形态),因为埋深只有10米左右,故在孔口还可以听到洞中的流水声,投放的示踪剂却找不到痕迹。
当时我们怀疑是人防设施,由于该项目是一个公路隧道,在荒山野岭中,访问结果也判定不是人防设施;如果说是花岗岩中局部灰岩剥蚀残留体(从化的确有这种情况),但是周围加密的钻孔全部是花岗岩(压碎花岗岩),用俘虏体来解释也太牵强。
花岗岩残积土

1 花岗岩残积层的工程地质特征花岗岩残积土是特定气候、地理、地质环境的产物,具有特殊的成分和结构特征,其工程地质性质与一般土不尽相同,属于区域性特殊土。
这种特殊性可以归结为“两高两低”,即高孔隙比、高强度、低密度和中低压缩性。
一般处于可塑或硬塑状态,矿物成分以高岭石和石英为主,其工程地质性质取决于其物质成分和结构特征。
1.1 成因及成分花岗岩残积土是花岗岩经物理风化和化学风化后残留在原地的碎屑物。
花岗岩的主要成分是石英(20%~30%)、长石(60%~70%)、云母及角闪石(5%~10%),呈全晶质等粒结构,质地坚硬,性质均一,岩块抗压强度高(120 ~200MPa),但因长石和云母具有节理,使花岗岩多具有三组原生节理,而且由于石英和长石的膨胀系数相差近一倍,在热胀冷缩的过程中,花岗岩表面容易产生裂隙,因此花岗岩易风化,尤其是粗粒结构花岗岩更易风化。
南方气候温暖,气温高,雨量足,相对湿度大,因此化学风化作用强烈,残积物以粘土矿物为主,厚度较大。
花岗岩的化学风化主要是其中占约三分之二的长石在水、水溶液和空气中的氧与二氧化碳等作用下发生水解和碳酸化形成高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)。
以正长石(K2O·Al2O3·6SiO2)为例,其水解和碳酸化的化学变化如下:K2O·Al2O3·6SiO2+nH2OAl2O3·2SiO2·2H2O+4SiO2·(n-3)H2O+2KOHK2O·Al2O3·6SiO2+CO2+2H2OAl2O3·2SiO2·2H2O+K2CO3+4SiO2风化程度愈强,残积土中高岭石含量愈高,如江西花岗岩残积土中高岭石含量为66%~85%;平均75%;而福建和广东的相应数据分别为65%~93%、平均79%和70%~94%、平均82%[1]。
高岭石结构致密,但吸水性强,遇水后易膨胀和软化,具可塑性和强压缩性。
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。
工程地质和水文地质条件

工程地质和水文地质条件工程地质(1)HP2中间风井从上至下地层依次为:素填土、淤泥质砂、淤泥质土、粉质黏土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩。
其中土方占62%,全风化花岗岩占3%,强风化花岗岩占4%,中风化花岗岩占16%,微风化花岗岩占15%。
1)人工填土层杂填土<1-1>呈杂色,主要成分为中粗砂及砖块、碎石、砼块等建筑垃圾,顶部0.10~0.30m多为砼,松散~欠压实,为近代人工填土,未完成自重固结。
层厚0.50~3.80m,平均厚度1.34m;耕植土<1-3>呈黄褐色,主要由黏性土组成,含植物根系,为近代人工填土,未完成自重固结。
层厚0.30~4.00m,平均厚度1.16m。
2)淤泥<2-1A>深灰色,流塑,主要成分为黏粒、粉粒及有机质,土质黏滑,局部含砂粒,略有腥味,为高压缩性土,层厚0.80~6.60m,平均厚度2.2m。
3)淤泥质土<2-1B>深灰色,流塑~软塑,主要由黏粒、粉粒组成,土质均匀,黏滑,含有机质,局部含砂粒,为高压缩性土,层厚0.80~16.10m,平均厚度6.50m。
4)淤泥质粉细砂、粉细砂层<2-2>深灰色、灰色,饱和,松散~稍密,级配良好,成分为石英颗粒,含较多黏粒,局部夹薄层淤泥。
层厚0.6~10m,平均厚度5.31m。
5)可塑状粉质黏土<4N-2>黄褐色,可塑,黏性好,土质不均,含较多石英砂粒,韧性干强度高,压缩性中等。
该层在本场地局部分布,共12孔揭露,揭露到层厚0.80~10.90m,平均厚度3.62m。
6)残积土层(Qel/)残积土层由侵入花岗岩风化作用形成的砂质粘性土和粘性土,根据塑性状态,本层分为两个亚层:可塑状砂质黏性土层,硬塑状砂质黏性土层。
①可塑状砂质黏性土层<5H-1>红褐、棕褐、灰黄等色,可塑,土质较均匀,含较多石英,干强度韧性低,遇水易软化崩解,压缩性中等。
风化岩残积土

《岩土工程勘察规范P84》岩石在风化营力作用下,其结构、成分和性质已产生不同程度的变异,应定名为风化岩。
已完全风化成土而未经搬运的应定名为残积土。
附录A表A.0.3划分岩石的风化程度P137
全风化野外特征:结构基本破坏,但尚可辨认,有残余结构强度,可用镐挖,干钻可钻进。
波速比0.2~0.4
残积土野外特征:组织结构全部破坏,已风化成土,锹镐易挖掘,干钻易钻进,具有可塑性。
波速比小于0.2
P245,残积土则已全部风化成土,矿物结晶、结构、构造不易辨认,成碎屑状的松散体。
风化岩保持原岩结构和构造。
对风化岩和残积土的划分,可用标准贯入试验或无侧限抗压强度试验,也可采用波速测试,同时也不排除用规定以外的方法,可根据当地经验和岩土的特点确定。
P246,花岗岩分布区,因为气候湿热,接近地表的残积土受水的淋湿作用,氧化铁富集,并稍具胶结状态,形成网纹结构,土质较坚硬。
而其下强度较低,再下由于风化程度减弱强度逐渐增加。
同一岩性的残积土强度不一,评价时应予注意。
勘探点间距应取本规范第4 章规定的小值
对花岗岩残积土,应测定其中细粒土的天然含水量,塑眼,液限
残积土的地基承载力和变形模量应采用载荷试验确定
厚层的强风化和全风化岩石,宜结合当地经验进一步划分碎块状、碎屑状和土状;厚层残积土可进一步划分为硬塑残积土和可塑残积土,也可以根据含砾或含砂量分为黏性土、砂质黏性土和砾质粘性土;
如果斗不过魔鬼,信主有什么用。
《工程地质手册P338》土根据地质成因可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、风积土、和冰川沉积土。
各种规范岩石分类

1 工民建工程、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB5002—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、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB5002—2001、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB5002—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。
、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB5002—2001、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》(GB5000—2002)、岩石按风化程度分类《岩土工程勘察规范》GB5002—2001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 A 50为强风化;50> N> 30为全风化;Nk 30为残积土。
4泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。
、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB5002—2001、岩石按质量指标RQD^类《岩土工程勘察规范》GB5002—2001、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB5002—2001、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB5002—2001注:软化系数(K0等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB5002—20012公路工程、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63- 2007)注:岩石饱和单轴抗压强度试验要点,见本规范附录B。
、岩体完整程度划分《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63- 2007)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。
、岩体节理发育程度分类《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)、岩石按软化系数分类《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)注:软化系数(K0等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比、岩石坚硬程度的定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)、岩石的风化程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)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 A 50为强风化;50> N> 30为全风化;Nk 30为残积土。
探讨白垩上红砂岩的工程地质特征及风化
探讨白垩上红砂岩的工程地质特征及风化摘要: 根据作者十多年来从事建筑工程地质勘察,对地下水水文地质特征、红层岩体强度特征研究、红层岩体边坡稳定性和防治措施等几个问题进行探讨研究,总结以及提出了个人的观点,可供同行参考。
关键词:岩土勘察;红层;措施研究中图分类号:tu198文献标识码: a 文章编号:前言白垩系红层工程地质条件较差, 工程勘察中对其物理力学性、野外原位测试和室内测试数据进行分析时其离散性均较大, 导致岩土工程师对其承载力的推荐带有许多随意性, 并给工程的设计/施工带来许多不便和引发许多诸如滑坡、浸水沉陷等次生灾害;1区域地质环境1.1地层结构本区红层主要由白垩系和下第三系一套内陆河湖相沉积成岩的泥岩、泥质粉砂岩/ 粉砂、砾岩等碎屑岩组成, 多为软岩极软岩(饱和单轴极抗压强度多为3~ 15mpa)。
1.2地下水水文地质特征由于构造运动的强烈影响, 岩体较为破碎, 裂隙发育,且多发育泥夹岩屑型裂隙, 给地下水提供了在岩体内缓慢渗流的场所,形成了基岩裂隙水; 但由于岩体发育的裂隙多为泥夹岩屑型裂隙,其渗透系数较小, 红层基岩裂隙水较为贫乏; 岩体内的裂隙水具山区平原型基岩裂隙水特有的特征, 含水层(带)中只进行着与地表水的自由水交替, 不存在缓慢交替或消极交替,径流途径多为岩块间的孔隙和裂隙。
由于地下水中so 含量普遍较高( 150~ 500mg/ l), 故本区岩体内红层基岩裂隙水具一定的硫酸盐侵蚀性, 造成了地下水的溶蚀、腐蚀和软化泥岩等不良地质作用问题; 而岩体中含有可溶性的泥质、钙质(80%~ 90%为可溶性的caco3) 胶结物, 导致岩体中hco普遍较高( 150~ 500mg/ l) , 这一特征表明红层基岩裂隙水具溶出性侵蚀性质, 并必然对建筑材料具有侵蚀能力; 众所周知,纯水对于可溶岩的溶解能力是非常弱的, 只有当co2溶于地下水后,与岩体中的caco3发生如下反应:caco3溶于纯水: caco3 ca2++ co;co + h2ohco3-+ oh-;co2 溶于水:co2[ 气]co2[ 溶于水中];co2[ 溶于水中]+ h2oh2co3 hco + h+;同时: h++ oh- h2o。
花岗岩风化带的划分及工程评价
花岗岩风化带的划分及工程评价作者:董健来源:《祖国》2016年第20期摘要:花岗岩的风化问题一直是很多地区关注的地质问题,因为它可以直接影响该地相关建筑的施工,若处理不好花岗岩风化问题,将给工程带来一定的工作难度,让工程无法正常进行。
本文根据自己对花岗岩的了解,对花岗岩进行了简单说明,并在了解花岗岩特征的基础上对花岗岩风化带的划分及工程评价做出了详细分析。
关键词:花岗岩风化带划分工程评价花岗岩经风化作用后对岩体有一定的破坏,不同风化程度对岩体的破坏力度不一样。
根据花岗岩风化程度,可以将花岗岩风化带划分为残积土、全风化、强风化、中等风化、微风化、未风化六个级别。
地质定性和定量数据是界定风化分带的两个关键因素,这两个界定条件符合国家相关规范要求,但由于不同的岩石具有不同的风化特征,而规范中的特征描述并不全面,且人们依据规范对不同岩体风化带地质特征的理解和认识也不尽相同,如果在理解上出现分歧,将直接影响工程施工的判断,严重者还会导致工程施工的判别失误。
一、基本概述(一)花岗岩的理解花岗岩具有结构紧密、强度高等特点,因此常被选作建筑物的基础,它主要分布于我国东北、华北、华中及华南等地区,形成时期为燕山期。
花岗岩风化层与残积土厚度因岩石成分、岩石结构、地形地貌条件、地表水侵蚀度等的不同而不同,也因它们的变化而变化,但总体的残积土厚度变化趋势是由南向北逐渐变薄,复杂的风化带变化增加了划分工作难度,严重影响风化带的准确判断和划分,使工程施工难以正常进行。
对花岗岩风化带划分的研究,南方和北方的研究力度不一样,划分方法在细节方面也存在不同,但南方因复杂地形地貌对花岗岩风化带划分研究更为深入,北方对花岗岩风化带的划分相对来说比较简单,但南北方都主要集中在残积土与全风化的划分。
(二)花岗岩风化带的基本特征花岗岩风化带的特征多种多样,其特征因风化地区湿度、气候、雨水量等不同而显示不同,湿润气候区一般以化学风化为主,干燥气候区一般以物理风化为主。
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。
(整理)岩土的野外鉴别
岩石坚硬程度等级的定性分类
岩石按风化程度分类
2、泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分
3、风化岩和残积土的性质:软化性、不均匀性、固结物性、膨胀性、湿陷性
4、硬质岩石耐风化能力强,暴露后一、二年尚不易风化
5、软质岩石耐风化能力弱,暴露数日至数月即出现风化壳
土按有机质含量分类
粘性土、粉土按塑性指数的分类及野外鉴别
L
2、粉土工程性质介于粘性土和砂土之间,若用含水量接近饱和的粉土,团成小球放在
手掌上左右反复摇晃,并以另一手震击,则土中水迅速渗出土面
人工填土、淤泥质土、腐植土的鉴别方法
土的主要成因类型的鉴定标准
砂土的野外鉴别
粘性土、粉土按塑性指数的分类及野外鉴别。
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1、一般是用标贯试验吧。
残积土小于30、全风化大于30、强风化大于50,如果连标贯试验都不做,那你说根据什么?凭感觉?
2、残积土:岩芯比较松散,无法看到原岩结构,一般像这样的土定粉质黏土都不会错。
全风化:原岩结构构造以被破坏,岩芯呈土状,如果有风化残留物,可以看到原岩结构的可以定为全风化,如果没有那就是粉质粘土了,一般全风化可以打标贯。
强风化:强风化的东西明显有岩的结构和构造,强风化节理裂隙很发育,岩芯比较破碎,呈碎块状,局部可能有短柱状,一般强风化只能打动探。
二楼标贯试验残积土小于30、全风化大于30、强风化大于50这个只适合花岗岩,别的岩石并不适合
3、根据各种规范,残积土和岩石已经是两家人了,但是全风化还属于岩石,施工单位的收费也不一样。
在某些地方,全风化和残积土是谈判桌上的重要话题。
我在野外施工,只要掰开样品,发现有原岩结构,就划进全风化,要求按照岩石钻进给钱。
全风化有的监理不让做硬度描述。
但原岩结构十分不清晰,只能看到残留的细小石英长石颗粒等-比如片麻岩的,就不做挣扎了。
4、不同的地方各有不同。
花岗岩地区采用标准贯入试验锤击数的修正值作为判定的依据《福建省地方标准-岩土工程勘察规范》中有明确说明,N<30.0击的属于残积土,30=<N<50的属于全风化,N>=50击的属于散体状强风化花岗岩。
当然上述方法适用于福建地区的花岗岩、凝灰岩等火山或沉积形成的硬质岩石。
对于软质岩石其方法不尽相同,我在厦门工作,在合肥、南京、扬州、福建各地等做过不少项目,关于外地的判定方法略知一二:
合肥:做明发商业广场时,场地30m范围内的岩石母岩属中砂岩,颜色呈红褐色,这种岩石我没有划分残积土、全风化,而将其化分至粉质粘土层,对于强风化砂岩层,从其颜色和标准贯入试验按N>30击的位置划分。
南京:做滨江新城时,为泥岩,深度>50m,属于软质岩石,划分时按照N>30击划分为强风化泥岩,也没有划分残积土和全风化岩层。
扬州类似。
5、经验比较重要,一般来说,残积土,掰开岩芯,断面看不到岩石纹理,也会含一些岩石风化残留硬块,但多呈斑点状点缀;全风化,掰开岩芯,断面可看到岩石纹理且全断面分布(与斑点状点缀相对),颜色比较纯,手捻易成土状(粉末状);强风化,比较容易判定,一般矿物颜色明显变色,手捏易散、易碎、锤击易碎的,岩芯破碎的多判定为强风化。