岩土工程地质分级及分类
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岩土工程分类与分级
• 空隙率( porosity)：岩石中空隙的体积与岩石总体积的比值。
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岩土工程分类与分级
水理性质
•吸水率：常压条件下，岩石吸入水分的质量与干 燥岩石质量之比。
•饱水率：高压或真空条件下，岩石吸入水分的质 量与干燥岩石质量之比。
•饱水系数：岩石的吸水率与饱水率的比值。其值 越大，岩石的抗冻性越差。
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岩土工程分类与分级
变质岩 • 工程性质与其原岩密切相关。
• 动力变质岩的力学强度和抗水性均较差。 • 片理构造使岩石具有各向异性特征。
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岩土工程分类与分级
•二、 岩体及岩体结构
岩石（Rock）: 具一定结构构造的矿物集合体。
岩体（Rock mass）：
包含各种结构面的地质体。岩体的工程性质 首先取决于结构面的性质,其次才是组成岩体的 岩石性质。
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岩土工程分类与分级
力学性质
• 强度指标： 抗压强度(compressive strength)： 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。 抗拉强度(tensile strength)：
• 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。 抗剪强度(shear strength)：
• 岩石抵抗剪切破坏的能力。
•强度特性
•最主要是抗剪强度
•c
m
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•
图 7—12 岩体抗剪强度包络线
•1－结构面强度线；2－岩块强度线；3－岩体强度包络线变化范围 岩土工程分类与分级
•四、岩石和岩体的工程分类
1、分类的目的
（1）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编 制定额提供必要的基本依据。 （2）便于施工方法的总结,交流,推广。 （3）为便于行业内技术改革和管理。
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岩土工程分类与分级
水理性质
•吸水率：常压条件下，岩石吸入水分的质量与干 燥岩石质量之比。
•饱水率：高压或真空条件下，岩石吸入水分的质 量与干燥岩石质量之比。
•饱水系数：岩石的吸水率与饱水率的比值。其值 越大，岩石的抗冻性越差。
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岩土工程分类与分级
变质岩 • 工程性质与其原岩密切相关。
• 动力变质岩的力学强度和抗水性均较差。 • 片理构造使岩石具有各向异性特征。
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岩土工程分类与分级
•二、 岩体及岩体结构
岩石（Rock）: 具一定结构构造的矿物集合体。
岩体（Rock mass）：
包含各种结构面的地质体。岩体的工程性质 首先取决于结构面的性质,其次才是组成岩体的 岩石性质。
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岩土工程分类与分级
力学性质
• 强度指标： 抗压强度(compressive strength)： 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。 抗拉强度(tensile strength)：
• 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。 抗剪强度(shear strength)：
• 岩石抵抗剪切破坏的能力。
•强度特性
•最主要是抗剪强度
•c
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图 7—12 岩体抗剪强度包络线
•1－结构面强度线；2－岩块强度线；3－岩体强度包络线变化范围 岩土工程分类与分级
•四、岩石和岩体的工程分类
1、分类的目的
（1）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编 制定额提供必要的基本依据。 （2）便于施工方法的总结,交流,推广。 （3）为便于行业内技术改革和管理。
岩土工程勘察分级
Байду номын сангаас
符合下列条件之一者为一级场地（复 杂场地） 1）对建筑抗震危险的地段； 2）不良地质作用强烈发育； 3 ）地质环境已经或可能受到强烈破 坏； 4）地形地貌复杂；
符合下列条件之一者为二级场地 （中等复杂场地） 1）对建筑抗震不利的地段； 2）不良地质作用一般发育； 3） 地质环境已经或可能受到一般破 坏； 4）地形地貌较复杂；
岩土工程勘察分级
1、岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）
工程重要性等级 重要性等级 一级 二级 三级 破坏后果 很严重 严重 不严重 工程类型 重要工程（甲级高层建筑及 高、多、低层重要建筑） 一般工程（≥7 层建筑） 次要工程（≤6 层建筑） 分类 低层建筑 多层建筑 高层建筑 超高层建筑 我国工业与民用建筑划分标准 对建筑结构起控制作用 层高 （ｍ） 层数 的荷载 3～6 9～12 24～60 ＞60 1～2 3～7 8～20 ＞20 竖向荷载 竖向荷载与水平荷载 水平荷载 水平荷载
1）岩土种类较多， 不均匀，性质变 1）岩土种类单一，均匀，性质变化不 化较大； 大； 2） 除本条第 1 款规定以外的特殊性 2）无特殊性岩土。 岩土。
岩土工程勘察等级
备注
甲级：在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多 建筑在岩质地基上的一级工程，当 项为一级； 场地复杂程度等级和地基复杂程度等 乙级：除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目； 级均为三级时，岩土工程勘察等级可定 丙级：工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。 为乙级
注：1、从一级开始、向二级、三级推定，以最先满足的为准；2、对建筑抗震有利、不利和危险地段的划分，应按现行国家标准 《建筑抗震设计规范》 （GB50011）的规定确定。
符合下列条件之一者为一级场地（复 杂场地） 1）对建筑抗震危险的地段； 2）不良地质作用强烈发育； 3 ）地质环境已经或可能受到强烈破 坏； 4）地形地貌复杂；
符合下列条件之一者为二级场地 （中等复杂场地） 1）对建筑抗震不利的地段； 2）不良地质作用一般发育； 3） 地质环境已经或可能受到一般破 坏； 4）地形地貌较复杂；
岩土工程勘察分级
1、岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）
工程重要性等级 重要性等级 一级 二级 三级 破坏后果 很严重 严重 不严重 工程类型 重要工程（甲级高层建筑及 高、多、低层重要建筑） 一般工程（≥7 层建筑） 次要工程（≤6 层建筑） 分类 低层建筑 多层建筑 高层建筑 超高层建筑 我国工业与民用建筑划分标准 对建筑结构起控制作用 层高 （ｍ） 层数 的荷载 3～6 9～12 24～60 ＞60 1～2 3～7 8～20 ＞20 竖向荷载 竖向荷载与水平荷载 水平荷载 水平荷载
1）岩土种类较多， 不均匀，性质变 1）岩土种类单一，均匀，性质变化不 化较大； 大； 2） 除本条第 1 款规定以外的特殊性 2）无特殊性岩土。 岩土。
岩土工程勘察等级
备注
甲级：在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多 建筑在岩质地基上的一级工程，当 项为一级； 场地复杂程度等级和地基复杂程度等 乙级：除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目； 级均为三级时，岩土工程勘察等级可定 丙级：工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。 为乙级
注：1、从一级开始、向二级、三级推定，以最先满足的为准；2、对建筑抗震有利、不利和危险地段的划分，应按现行国家标准 《建筑抗震设计规范》 （GB50011）的规定确定。
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—20011.3、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—20011.4-2、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—20011.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.9、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。
2 公路工程2.1、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。
2.2、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。
岩土施工工程和隧道围岩分级
Ⅱ
V
Ⅰ
Ⅵ
Ⅱ
V
Ⅱ
V
Ⅲ
V
Ⅳ
Ⅳ
V
Ⅲ
V
Ⅱ
较硬岩
较坚硬，裂隙发育，岩芯破 碎，岩芯呈碎块状、块状为
主，少量短柱状
中粒结构，块状构造，矿物成
9、<9H>、 岩石微风化带
<9Z>、<9C-2>
坚硬岩
分为长石、石英、少量黑云母 等。岩芯以短柱状为主，部分
长柱状或块状，岩质坚硬
表 6.1
岩土施工工 隧道围岩
程分级
基本分级
Ⅰ
Ⅵ
Ⅱ
Ⅵ
Ⅰ
Ⅵ
Ⅱ
Ⅵ
Ⅰ
Ⅵ
Ⅱ
Ⅵ
Ⅱ
Ⅵ
岩土施工工程和隧道围岩分级
岩土施工工程分级 按照《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB 50307-2012）附录 F，结合本 场地各岩土层的状态、特征和性状等特点，将本线路段土、石工程分级分为 I～ Ⅵ个级别，如下： Ⅰ级松土：机械能全部直接铲挖满载； Ⅱ级普通土：机械须部分刨松方能用铲挖满载，或可直接铲挖但不能满载； Ⅲ级硬土：机械须用普遍刨松或部分爆破方能铲挖满载； Ⅳ级软石：部分用橇棍或十字镐及大锤开挖，部分爆破方法开挖； Ⅴ级次坚石：用爆破方法开挖； Ⅵ级坚石：用爆破方法开挖。 隧道围岩分级 按照《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB 50307-2012）附录 E，结合场 地主要工程地质特征、结构特征和完整状态等特性，对本场地各岩土层进行隧道 围岩分级，划分如下： Ⅰ级：围岩稳定，无坍塌，可能产生岩爆； Ⅱ级：暴露时间长可能会出现局部小坍塌，侧壁稳定，层间结合差的平缓岩 层顶板易塌落； Ⅲ级：拱部无支护时可产生小坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动过大易坍塌； Ⅳ级：拱部无支护时可能产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定； Ⅴ级：围岩易坍塌，侧壁经常小坍塌，浅埋时易出现地表下沉或坍塌至地表； Ⅵ级：围岩极易坍塌变形，有水时土、砂常与水一起涌出，浅埋时易坍塌至 地表。 此外，围岩级别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ遇有地下水时，可根据具体情况和施工条件适 当降低围岩分级。最终的隧道围岩分级应根据围岩基本分级，受地下水、断裂、 环境条件等影响的综合确定。
岩土工程勘察分级土石鉴定与分类
类别
亚类
硬度/MPa
代表性岩石
硬质岩石 软质岩石
极硬岩石 次硬岩石 次软岩石 软质岩石
> 60 30～60 5～30
<5
花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、玄武岩、石 灰岩、石英砂岩、石英岩、大理岩、硅质砾岩等
黏土岩、页岩、千枚岩、绿泥石片岩、云母 片岩等
注：强度指新鲜岩块的饱和单轴极限抗压强度。当无法取得饱和单轴抗压强度数据时，可用点荷载强度换算， 换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》（GB 50218）执行。
② 无特殊性岩土。 地基等级确定亦按照场地等级原则确定。
1.1.4 岩土工程勘察等级
地基岩土工程勘察等级的划分应符合表 1.2 规定。
表 1.2 岩土工程勘察等级划分表
勘察等级
工程重要性等级
确定勘察等级的条件 场地等级
地基等级
甲级
一级 二级
任意 一级 任意
任意 任意 一级
乙级
二级 三级
二级 三级 一级 二级
表 1.4 岩石按风化程度分类
风化程度
野外特征
风化程度参数指标 波速比 Kv 风化系数 Kf
未风化
岩质新鲜，偶见风化痕迹
0.9～1.0
0.9～1.0
微风化 中等风化
强风化 全风化 残积土
结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风 0.8～0.9
化痕迹
结构部分破坏，沿节理面有次生矿物、风化裂隙发育， 0.6～0.8
（1）符合下列条件之一者为一级地基（复杂地基）： ① 岩土种类多、很不均匀、性质变化大（地下水对工程影响大），且需特殊处理。 ② 多年冻土，湿陷、膨胀、盐渍及污染严重的特殊性岩土，以及其他复杂情况需要专门
岩层编号及分级
Ⅲ级硬土：机械须用普遍刨松或部分爆破方能铲挖满载；
Ⅳ级软石：部分用橇棍或十字镐及大锤开挖，部分爆破方法开挖；
Ⅴ级次坚石：用爆破方法开挖；
Ⅵ级坚石：用爆破方法开挖。
隧道围岩分级
按照《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB 50307-2012）附录 E，结合场地主要
工程地质特征、结构特征和完整状态等特性，对本场地各岩土层进行隧道围岩分级，划
Ⅳ
Ⅳ
风化裂隙发育。
中粗粒结构，块状构造，岩质
8、<8H>、<8Z>、 <8C-2>
岩石中风化带
较硬岩
较坚硬，裂隙发育，岩芯破碎， 岩芯呈碎块状、块状为主，少
V
Ⅲ
量短柱状
中粒结构，块状构造，矿物成
9、<9H>、<9Z>、 <9C-2>
岩石微风化带
坚硬岩
分为长石、石英、少量黑云母 等。岩芯以短柱状为主，部分
Ⅵ级：围岩极易坍塌变形，有水时土、砂常与水一起涌出，浅埋时易坍塌至地表。
此外，围岩级别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ遇有地下水时，可根据具体情况和施工条件适当降低
围岩分级。最终的隧道围岩分级应根据围岩基本分级，受地下水、断裂、环境条件等影
响的综合确定。
1. 分级结果
岩土施工工程和隧道围岩建议值表
层序
岩土 名称
状态
主要工程地质特征
<4-3>
<4-2A>、<4-2B>
<5F-1>、 <5F-2>、<5N-1>
岩土 名称 淤泥质粉细 砂、中粗砂
粉质粘土
冲洪积砂层
粉质粘土层
粉质粘土层
岩土工程地质分级与分类
CH7- 14
《工程岩体分级标准》GB50128－94 强制性标准
考虑因素：1).岩石的坚硬程度，
2).岩体完整程度。 定级方法：初步定级、详细定级
分成I~V级，性质好 →差
CHONGQING UNIVERSITY
CH7- 15
7.4 土的工程分类
地表岩石破坏
搬运
沉积
CHONGQING UNIVERSITY
CHONGQING UNIVERSITY
CH7 岩土工程地质分级 与分类
Ch7.1 岩石的工程性质
物理性质 水理性质 力学性质
重度（密度） 比重(相对密度)
CHONGQING UNIVERSITY
CH7- 2
水理性质
软化性：指岩石在水的作用下强度降低的性质。软化系数 (softening coefficient)为岩石在饱水状态下的极限抗压强度 与风干状态下强度之比。<0.75是强软化的岩石，工程性质 较差。
工程特性：具明显的胀缩性。
因外墙基土收缩、基础向外扭 转，墙体呈水平裂缝
CHONGQING UNIVERSITY
CH7- 23
红黏土(laterite)：
红黏土(laterite)：
由碳酸盐类岩石在湿 热气候条件下，经强烈 风化作用而形成的高塑 性黏土。
工程特性：浸水后膨胀
量小，但失水后收缩剧 烈。
CH7- 16
7.4 土的工程分类
将用于工程建设目的的各种自然土，按其 工程地质性质的差异划分为类或组。 分类：
←普通分类：《土的分类标准》
←专门分类：《建筑地基基础设计规 范》、《岩土工程勘察规范》
CHONGQING UNIVERSITY
CH7- 17
土岩的分类——精选推荐
⼟岩的分类⼟分类⼀类⼟（松⼟）能⽤锹、出头挖掘⼆类⼟（普通⼟）能⽤锹、出头挖掘，少许⽤镐翻松三类⼟（坚⼟）主要⽤镐，少许⽤锹，锄头挖掘，部分⽤撬棍四类⼟（砂砾坚⼟）整个⽤镐撬棍，然后⽤锹挖掘，部分⽤楔和锤五类⼟（软⼟）⽤镐或撬棍、⼤锤挖掘，部分⽤爆破⽅法六类⼟（次坚⽯）⽤爆破⽅法开挖，部分⽤风镐七类⼟（坚⽯）⽤爆破⽅法开挖⼋类⼟（特坚⽯）⽤爆破⽅法开挖摘⾃中国⼯程爆破协会⽹协会副理事长周家汉的（《全国统⼀爆破⼯程消耗量定额》编制⼯作会议上的讲话）岩体类别在编写原则中，关于岩⼟爆破⼯程的⼟壤及岩⽯分类仍按建设部《全国统⼀建筑⼯程基础定额》中的⼟壤及岩⽯（普⽒）分类表执⾏。
在露天、地下、硐室、⽔下等⽯⽅爆破⼯程中，都有岩体分类问题。
在过去的爆破定额中，均采⽤前苏联的⼟壤及岩⽯分类表（普⽒岩⽯强度系数）把⼟壤和岩⽯共划分为五级：Ⅰ-Ⅳ为⼟壤类；Ⅴ为松⽯（软⽯）；Ⅵ-Ⅷ为次坚⽯；Ⅸ- X为普坚⽯；Ⅺ-ⅩⅥ为特坚⽯，每⼀级都有⼟壤岩⽯名称和物理⼒学性质指标。
在爆破⼯程的预算定额中过去均采⽤后四段，即松⽯、次坚⽯、普坚⽯和特坚⽯，⽽且已往已有较多的定额参考资料。
2003年颁布实施的国家标准《建设⼯程⼯程量清单计价规范》GB50500-2003规定采⽤的就是上述《⼟壤及岩⽯分类表》，1988年《全国统⼀城镇控制爆破⼯程、硐宝⼤爆破⼯程预算定额》也是采⽤此分类表。
因此，编制全国统⼀爆破⼯程消耗量定额也决定采⽤该分类表。
该表已为国内建筑⼯程与爆破界所公认，不仅可以确定⼯程所在岩⽯的开挖⽅法、判断岩⽯爆破的难易程度，⽽且可以作为计算承包⼯程单价、编制招投标的依据。
建国以来，我国科技⼯作者对岩⽯在分类分级进⾏过⼤量⼯作。
如东北⼯学院，科学院⼯程地质研究所等。
东北⼤学进⾏了岩⽯可爆性与稳定性的研究，提出了分级⽅法。
其中岩⽯的可爆性分级是以能量平衡为准则，根据标准条件下爆破漏中体积、⼤块率、⼩块率、平均合格率试验数据以及岩⽯波阻抗，计算出岩⽯可爆性指数，提出分级表。
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[B ] Q B 1 Q (K 0 1 0 K 2 K 3 )
例题
练习
7.2 土的工程分类
概述 任务是将用于工程建设目的的各种自然土，按其工程地质性质的差异划分为类或组。
普通分类
方法
专门分类
包括工程建设中常所遇到的各种土类，适用于各类工程建设， 适用性广，一般多用于分析、对比和综合研究各类土的形成 和变化规律，同时也是制订专门分类和高等学校进行教学的 基础。
专门分类
7.2 土的工程分类
缩限ws
塑限wp
液限wl
0
w
固态
半固态
可塑状态
流动状态
塑性指数
Ip wLwP
7.2 土的工程分类
一般规定
粒组划分
级配指标：不均匀系数(Cu)和曲率系数(Cc)
Cu
d 60 d 10
Cc
(d 30 ) 2 d10 d 60
小于某粒径的土颗粒质量累积百分数为10%时，相应的粒径称为有效粒径d10；与之类似可以得
7岩土工程地质分级与分类
7.1工程岩体分级 7.2土的工程分类
7.1 工程岩体分级
分级的目的 从工程的实际进行分级，并根据其特性，进行试验，得出相应的设计计算指标或参数，
以便使工程建设达到经济、合理、安全的目的。
分级的种类 根据用途的不同，岩体工程分级有通用的分级和专用的分级两种。
7.1 工程岩体分级
7.2 土的工程分类
沼泽沉积 分布在地下水、地表水排泄不畅的低洼地带，多以泥炭为主，且常出露于地表。下部分布有 淤泥层或底部与泥炭互层。
7.2 土的工程分类
软土的分布
我国东海、黄海、渤海、南海等沿海地区，例如滨海相沉积的天津塘沽、浙江温州、宁波等地， 以及溺谷相沉积的闽江口平原，河滩相沉积的长江中下游、珠江下游、淮河平原、松辽平原等地 区。内陆(山区)软土主要位于湖相沉积的洞庭湖、洪泽湖、太湖、鄱阳湖四周和古云梦泽地区边 缘地带，以及昆明的滇池地区，贵州六盘水地区的洪积扇等。
黄土的结构 残积、坡积黄土
结构 冲积黄土
不等粒“斑状”结构，大孔隙多， 形状复杂，孔隙边缘明显
细粒“等粒”结构，大孔隙少，多为长形 或圆形粒间小孔，轮廓不甚清楚
孔隙率
粒间小孔 特有的大孔隙
虫孔、植物根孔、裂欧、 封闭空洞和巨大的潜蚀空洞等
一般地层越老，孔隙率越低；坡积、残积黄土的孔隙率比冲积黄土高。
天然状态下土质坚硬、压缩性小、强度较高
浸水后结构破坏，强度降低，突然下沉（有些地区）
7.2 土的工程分类
黄土分布 我国黄土分布面积约64万km2。其中具有湿陷性的约27万km2。分布在北纬33°～47 °之间。黄土的湿陷性在我国总体上呈现由西北向东南逐渐减弱的趋势。
黄土的堆积时代及代表地层
老黄土
软土的工程性质 触变性 低强度
7.2 土的工程分类
流变性 低透水性
高压缩性 不均匀性
7.2 土的工程分类
湖泊沉积 是近代淡水盆地和咸水盆地的沉积。沉积物中央有粉砂颗粒，呈现明显的层理。淤泥结构松软、 呈暗灰、灰绿或暗黑色，厚度一般为10m左右，最厚者可达25m。
河滩沉积 主要包括河漫滩相和牛轭湖相。成层情况较为复杂，成分不均一，走向和厚度变化大，平面分布 不规则。一般常呈带状或透镜状，间与砂或泥炭互层，其厚度不大，一般小于lo m。
7.2 土的工程分类
红粘土的分布规律 红粘土主要为残积、坡积类型，也有洪积类型，其分布多在山区或丘陵地带以及山坡、
山麓、盆地或洼地中。
盆地或洼地
边缘较薄，向中间逐渐增厚
基岩面或风化面
取决于基岩起伏和风化层深度
当下伏基岩的溶沟、溶槽、石芽
厚度变化极大
7.2 土的工程分类
红粘土的成分特点 红粘土的粒度成分中，小于0.005mm的粘粒含量为60％一80％，其中小于0.002mm
7.2 土的工程分类
2、红粘土的定义 碳酸盐岩系出露区的岩石，经红土化作用形成的棕红、褐黄等色的高塑性粘土称为红粘土。其液 限一般大于50，上硬下软，具明显的收缩性，裂隙发育。经再搬运后仍保留红粘土基本特征， 液限大于45小于50的土称为次生红粘土。
7.2 土的工程分类
红粘土的形成条件
气候特点：气候变化大，年降水量大于蒸发量，潮湿的气候有利于岩石的机械风化和化学风化， 岩性特点：主要为碳酿盐类岩石，当岩层稻皱发育、岩石破碎时，更易形成红粘土。
Q41黄土
5000年以内
全新世早期Q4
马兰黄土Q41黄土土质相近，均匀、疏松，大孔和虫孔发育，具垂直节理，有较强烈的 湿陷性，与工程建设关系最为密切。
新近堆积的黄土 Q42黄土
多分布于河漫滩、低阶地、山间洼地的表层及洪坡积地带，生 孔、大孔发育，结构松散，承载力较低，具有高压缩性和湿陷 性。
7.2 土的工程分类
午城黄土 离石黄土
7.2 土的工程分类
120万—70万 70万—10万
下更新世Q1 中更新世Q2
老黄土大孔结构已退化，一般仅在黄土的上部有轻微的湿陷性，或在大压力下有湿陷性；而 离石黄土分布普遍，厚度为50—70m，在黄河中游最厚可达170m。
7.2 土的工程分类
新黄土
马兰黄土
10万—0.5万
晚更新世Q3
Rc 22.82Is(50)0.75
定量指标采用岩体完整性指数(Kv)的实测值。当无条件取得实测值时，也可采用岩体体积节 理数(J v)查表确定。
B Q 9 03Rc25Kv0
7.1 工程岩体分级 当遇有地下水、岩体稳定性受软弱结构面影响且由一组起控制作用或存在高初始 应力现象时，应用岩体基本质量指标修正值([BQ])，对岩体质量进行详细定级。
专门分类是以某一种特定的建筑工程为对象，按某一个 或某几个单项指标所提出来的分类，它密切结合建筑类 型，直接为某设计或解决某一具体问题服务。
7.2 土的工程分类
土的工程分类方案简介
土的分类标准(GBJl45—90) 土颗粒组成及其特征 土的塑性指标 土中有机质
通用分类 一般规定 一般土分类
地基土的分类
7.2 土的工程分类
一般土的分类 一般土按其不同粒组的相对含量划分为巨粒土和含巨粒土、粗粒土、细粒土。
7.2 土的工程分类 细粒土是指土样中细粒组质量多于或等于总质量50％的土。其中，粗粒组质量占总质量 的25％一50％者称含粗粒的细粒土；含部分有机质者称有机质土。
B—漂石（块石） CB—卵石（碎石） S—砂 C—粘土 G—砾 M—粉土 W— 级配良好 D—级配不良 H—高液限 L—低液限
7.2 土的工程分类
黄土的基本工程地质特征 压实程度差，孔隙大、孔隙率高，含水少、透水性强和强度高
黄土湿陷性判别
湿陷系数δs
0.015～0.03 弱湿陷性 0.03～0.07 中等湿陷性
＞0.07 强湿陷性
7.2 土的工程分类
黄土的自重湿陷和非自重湿陷 黄土的湿陷是在包括上覆土自重压力和附加压力下产生的，发生湿陷现象的界限压力称为湿陷起 始压力，其随黄土胶结物含量、湿度、密度以及土的埋深增大而增高。当上覆土层饱和自重力大 于该土层湿陷起始压力时发生自重湿陷；当上覆土层饱和自重力小于该土层湿陷起始压力，只有 在与附加应力共同作用下才能大于该土层的湿陷起始压力时发生非自重湿陷。
的胶粒占40％一70％，使红粘土具有高分散性。红粘土的矿物成分主要为高岭石、伊利 石和绿泥石。化学成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主。
7.2 土的工程分类
红粘土的基本工程地质特征
红粘土的物理力学性质 一是天然含水量高、密度小、孔隙比高、高塑性(液限和塑限都很高)以及较高的力学
强度和较低的压缩性；二是各种指标的变化幅度很大。
淤泥：孔隙比大于1.5 淤泥质土：孔隙比小于1.5而大于1.0 有机质土：烧失量大于5％ 泥炭：烧失量大于60％时 其它高压缩性的粘性土、粉土
软土的成因类型
滨海沉积
按
沉
积
湖泊沉积
环
境
分
河滩沉积
沼泽沉积
7.2 土的工程分类
滨海相 泻湖相 溺谷相 三角洲相
7.2 土的工程分类
A.滨海相 常与海浪岸流及潮汐的水动力作用形成较粗的颗粒(粗、中、细砂)相掺杂，使其不均匀 和极疏松，增强了淤泥的透水性能，易于压缩固结。
沉积年代
老粘土 一般粘性土 新近沉积的粘性土
塑性指数
粉质粘土 粘土
7.2.4 我国主要特殊土的基本特性
我国主要特殊土的基本特性
黄土 红粘土 软土 膨胀土 冻土 盐渍土
7.2 土的工程分类
1、黄土的成因
气候条件：第四纪干旱和半干旱气候
颜色：多呈黄色、淡灰黄色或褐黄色
成因分类
原生黄土：不具层理 次生黄土具有层理，并含有砂砾和细砾。
7.2 土的工程分类
粉土是指粒径大于0.0075mm的颗粒含量不超过全重的50％、塑性指数小于或等于10的 土。据粒组含量可分为砂质粉土(粒径小于0.005mm的颗粒不超过全重的10％)和粘质粉 土(粒径小于0.005mm的颗粒超过全重的10％)。
7.2 土的工程分类
粘性土是指塑性指数大于10的土。不同成因和年代的粘性土，尽管其某些物理性质指标 值可能很接近，但其工程性质可能相差很悬殊。
地基土的分类
7.2 土的工程分类
碎石土 砂土 粉土 粘性土 人工填土
碎石土是指粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50％的土。根据粒组含量和颗粒形状 分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。
砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50％、粒径大于0.0075mm的颗粒超 过全重50％的土。据粒组含量分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。
7.2 土的工程分类
红粘土的基本工程地质特征 红粘土的裂隙性
处于坚硬和硬塑状态的红粘土层，由于胀缩作用形成了大量裂隙
例题
练习
7.2 土的工程分类
概述 任务是将用于工程建设目的的各种自然土，按其工程地质性质的差异划分为类或组。
普通分类
方法
专门分类
包括工程建设中常所遇到的各种土类，适用于各类工程建设， 适用性广，一般多用于分析、对比和综合研究各类土的形成 和变化规律，同时也是制订专门分类和高等学校进行教学的 基础。
专门分类
7.2 土的工程分类
缩限ws
塑限wp
液限wl
0
w
固态
半固态
可塑状态
流动状态
塑性指数
Ip wLwP
7.2 土的工程分类
一般规定
粒组划分
级配指标：不均匀系数(Cu)和曲率系数(Cc)
Cu
d 60 d 10
Cc
(d 30 ) 2 d10 d 60
小于某粒径的土颗粒质量累积百分数为10%时，相应的粒径称为有效粒径d10；与之类似可以得
7岩土工程地质分级与分类
7.1工程岩体分级 7.2土的工程分类
7.1 工程岩体分级
分级的目的 从工程的实际进行分级，并根据其特性，进行试验，得出相应的设计计算指标或参数，
以便使工程建设达到经济、合理、安全的目的。
分级的种类 根据用途的不同，岩体工程分级有通用的分级和专用的分级两种。
7.1 工程岩体分级
7.2 土的工程分类
沼泽沉积 分布在地下水、地表水排泄不畅的低洼地带，多以泥炭为主，且常出露于地表。下部分布有 淤泥层或底部与泥炭互层。
7.2 土的工程分类
软土的分布
我国东海、黄海、渤海、南海等沿海地区，例如滨海相沉积的天津塘沽、浙江温州、宁波等地， 以及溺谷相沉积的闽江口平原，河滩相沉积的长江中下游、珠江下游、淮河平原、松辽平原等地 区。内陆(山区)软土主要位于湖相沉积的洞庭湖、洪泽湖、太湖、鄱阳湖四周和古云梦泽地区边 缘地带，以及昆明的滇池地区，贵州六盘水地区的洪积扇等。
黄土的结构 残积、坡积黄土
结构 冲积黄土
不等粒“斑状”结构，大孔隙多， 形状复杂，孔隙边缘明显
细粒“等粒”结构，大孔隙少，多为长形 或圆形粒间小孔，轮廓不甚清楚
孔隙率
粒间小孔 特有的大孔隙
虫孔、植物根孔、裂欧、 封闭空洞和巨大的潜蚀空洞等
一般地层越老，孔隙率越低；坡积、残积黄土的孔隙率比冲积黄土高。
天然状态下土质坚硬、压缩性小、强度较高
浸水后结构破坏，强度降低，突然下沉（有些地区）
7.2 土的工程分类
黄土分布 我国黄土分布面积约64万km2。其中具有湿陷性的约27万km2。分布在北纬33°～47 °之间。黄土的湿陷性在我国总体上呈现由西北向东南逐渐减弱的趋势。
黄土的堆积时代及代表地层
老黄土
软土的工程性质 触变性 低强度
7.2 土的工程分类
流变性 低透水性
高压缩性 不均匀性
7.2 土的工程分类
湖泊沉积 是近代淡水盆地和咸水盆地的沉积。沉积物中央有粉砂颗粒，呈现明显的层理。淤泥结构松软、 呈暗灰、灰绿或暗黑色，厚度一般为10m左右，最厚者可达25m。
河滩沉积 主要包括河漫滩相和牛轭湖相。成层情况较为复杂，成分不均一，走向和厚度变化大，平面分布 不规则。一般常呈带状或透镜状，间与砂或泥炭互层，其厚度不大，一般小于lo m。
7.2 土的工程分类
红粘土的分布规律 红粘土主要为残积、坡积类型，也有洪积类型，其分布多在山区或丘陵地带以及山坡、
山麓、盆地或洼地中。
盆地或洼地
边缘较薄，向中间逐渐增厚
基岩面或风化面
取决于基岩起伏和风化层深度
当下伏基岩的溶沟、溶槽、石芽
厚度变化极大
7.2 土的工程分类
红粘土的成分特点 红粘土的粒度成分中，小于0.005mm的粘粒含量为60％一80％，其中小于0.002mm
7.2 土的工程分类
2、红粘土的定义 碳酸盐岩系出露区的岩石，经红土化作用形成的棕红、褐黄等色的高塑性粘土称为红粘土。其液 限一般大于50，上硬下软，具明显的收缩性，裂隙发育。经再搬运后仍保留红粘土基本特征， 液限大于45小于50的土称为次生红粘土。
7.2 土的工程分类
红粘土的形成条件
气候特点：气候变化大，年降水量大于蒸发量，潮湿的气候有利于岩石的机械风化和化学风化， 岩性特点：主要为碳酿盐类岩石，当岩层稻皱发育、岩石破碎时，更易形成红粘土。
Q41黄土
5000年以内
全新世早期Q4
马兰黄土Q41黄土土质相近，均匀、疏松，大孔和虫孔发育，具垂直节理，有较强烈的 湿陷性，与工程建设关系最为密切。
新近堆积的黄土 Q42黄土
多分布于河漫滩、低阶地、山间洼地的表层及洪坡积地带，生 孔、大孔发育，结构松散，承载力较低，具有高压缩性和湿陷 性。
7.2 土的工程分类
午城黄土 离石黄土
7.2 土的工程分类
120万—70万 70万—10万
下更新世Q1 中更新世Q2
老黄土大孔结构已退化，一般仅在黄土的上部有轻微的湿陷性，或在大压力下有湿陷性；而 离石黄土分布普遍，厚度为50—70m，在黄河中游最厚可达170m。
7.2 土的工程分类
新黄土
马兰黄土
10万—0.5万
晚更新世Q3
Rc 22.82Is(50)0.75
定量指标采用岩体完整性指数(Kv)的实测值。当无条件取得实测值时，也可采用岩体体积节 理数(J v)查表确定。
B Q 9 03Rc25Kv0
7.1 工程岩体分级 当遇有地下水、岩体稳定性受软弱结构面影响且由一组起控制作用或存在高初始 应力现象时，应用岩体基本质量指标修正值([BQ])，对岩体质量进行详细定级。
专门分类是以某一种特定的建筑工程为对象，按某一个 或某几个单项指标所提出来的分类，它密切结合建筑类 型，直接为某设计或解决某一具体问题服务。
7.2 土的工程分类
土的工程分类方案简介
土的分类标准(GBJl45—90) 土颗粒组成及其特征 土的塑性指标 土中有机质
通用分类 一般规定 一般土分类
地基土的分类
7.2 土的工程分类
一般土的分类 一般土按其不同粒组的相对含量划分为巨粒土和含巨粒土、粗粒土、细粒土。
7.2 土的工程分类 细粒土是指土样中细粒组质量多于或等于总质量50％的土。其中，粗粒组质量占总质量 的25％一50％者称含粗粒的细粒土；含部分有机质者称有机质土。
B—漂石（块石） CB—卵石（碎石） S—砂 C—粘土 G—砾 M—粉土 W— 级配良好 D—级配不良 H—高液限 L—低液限
7.2 土的工程分类
黄土的基本工程地质特征 压实程度差，孔隙大、孔隙率高，含水少、透水性强和强度高
黄土湿陷性判别
湿陷系数δs
0.015～0.03 弱湿陷性 0.03～0.07 中等湿陷性
＞0.07 强湿陷性
7.2 土的工程分类
黄土的自重湿陷和非自重湿陷 黄土的湿陷是在包括上覆土自重压力和附加压力下产生的，发生湿陷现象的界限压力称为湿陷起 始压力，其随黄土胶结物含量、湿度、密度以及土的埋深增大而增高。当上覆土层饱和自重力大 于该土层湿陷起始压力时发生自重湿陷；当上覆土层饱和自重力小于该土层湿陷起始压力，只有 在与附加应力共同作用下才能大于该土层的湿陷起始压力时发生非自重湿陷。
的胶粒占40％一70％，使红粘土具有高分散性。红粘土的矿物成分主要为高岭石、伊利 石和绿泥石。化学成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主。
7.2 土的工程分类
红粘土的基本工程地质特征
红粘土的物理力学性质 一是天然含水量高、密度小、孔隙比高、高塑性(液限和塑限都很高)以及较高的力学
强度和较低的压缩性；二是各种指标的变化幅度很大。
淤泥：孔隙比大于1.5 淤泥质土：孔隙比小于1.5而大于1.0 有机质土：烧失量大于5％ 泥炭：烧失量大于60％时 其它高压缩性的粘性土、粉土
软土的成因类型
滨海沉积
按
沉
积
湖泊沉积
环
境
分
河滩沉积
沼泽沉积
7.2 土的工程分类
滨海相 泻湖相 溺谷相 三角洲相
7.2 土的工程分类
A.滨海相 常与海浪岸流及潮汐的水动力作用形成较粗的颗粒(粗、中、细砂)相掺杂，使其不均匀 和极疏松，增强了淤泥的透水性能，易于压缩固结。
沉积年代
老粘土 一般粘性土 新近沉积的粘性土
塑性指数
粉质粘土 粘土
7.2.4 我国主要特殊土的基本特性
我国主要特殊土的基本特性
黄土 红粘土 软土 膨胀土 冻土 盐渍土
7.2 土的工程分类
1、黄土的成因
气候条件：第四纪干旱和半干旱气候
颜色：多呈黄色、淡灰黄色或褐黄色
成因分类
原生黄土：不具层理 次生黄土具有层理，并含有砂砾和细砾。
7.2 土的工程分类
粉土是指粒径大于0.0075mm的颗粒含量不超过全重的50％、塑性指数小于或等于10的 土。据粒组含量可分为砂质粉土(粒径小于0.005mm的颗粒不超过全重的10％)和粘质粉 土(粒径小于0.005mm的颗粒超过全重的10％)。
7.2 土的工程分类
粘性土是指塑性指数大于10的土。不同成因和年代的粘性土，尽管其某些物理性质指标 值可能很接近，但其工程性质可能相差很悬殊。
地基土的分类
7.2 土的工程分类
碎石土 砂土 粉土 粘性土 人工填土
碎石土是指粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50％的土。根据粒组含量和颗粒形状 分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。
砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50％、粒径大于0.0075mm的颗粒超 过全重50％的土。据粒组含量分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。
7.2 土的工程分类
红粘土的基本工程地质特征 红粘土的裂隙性
处于坚硬和硬塑状态的红粘土层，由于胀缩作用形成了大量裂隙