1 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001,接下来我们就来聊聊关于岩土工程勘察基准参数?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!
岩土工程勘察基准参数
1 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
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 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 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 |
1.5 岩石按风化程度分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
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 |
结构基本未变,仅节理面有渲染或略有变色,有少量风化裂隙 |
0.8~0.9 |
0.8~0.9 |
中等风化 |
结构部分破坏,沿节理面有次生矿物,风化裂隙发育,岩体被切割成岩块。岩心钻方可钻进 |
0.6~0.8 |
0.4~0.8 |
强风化 |
结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙很发育,岩体破碎,用搞可挖,干钻不易钻进 |
0.4~0.6 |
<0.4 |
全风化 |
结构基本破坏,但尚可辨认,有残余结构强度,可用搞挖,干钻可钻进 |
0.2~0.4 |
- |
残积土 |
组织结构全部破坏,已风化成土状,锹搞易挖掘,干钻易钻进,具可塑性 |
<0.2 |
- |
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Kf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
完整程度 坚硬程度 |
完 整 |
较完整 |
较破碎 |
破 碎 |
极破碎 |
坚硬岩 |
I |
II |
III |
IV |
V |
较硬岩 |
II |
III |
IV |
IV |
V |
较软岩 |
III |
IV |
IV |
V |
V |
软 岩 |
IV |
IV |
V |
V |
V |
极软言 |
V |
V |
V |
V |
V |
1.7 岩石按质量指标RQD分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
岩石质量指标RQD |
质量等级 |
>90 |
好 的 |
75~90 |
较好的 |
50~75 |
较差的 |
25~50 |
差 的 |
<25 |
极差的 |
1.8 岩层厚度分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
层厚分类 |
单层厚度h(m) |
层厚分类 |
单层厚度h(m) |
巨厚层 |
h>1.0 |
中厚层 |
0.5≥h>0.1 |
厚 层 |
1.0≥h>0.5 |
薄 层 |
H<0.1 |
1.9 岩石按在水中软化系数分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
岩石名称 |
软化系数(KR) |
不软化的岩石 |
KR>0.75 |
软化的岩石 |
KR≤0.75 |
注:软化系数(KR)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。
1.10 岩体按结构类型划分 《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
岩体结构类型 |
岩体地质类型 |
结构体 形 状 |
结构面发育程度 |
岩土工程特征 |
可能发生的 岩土工程问题 |
整体状 结 构 |
巨块状岩浆岩和变质岩,巨厚层沉积岩 |
巨块状 |
以层面和原生、构造节理为主,多呈闭合型,间距大于1.5m,一般为1~2组,无危险结构 |
岩体稳定,可视为均质弹性各向同性体 |
局部滑动或坍塌,深埋洞室的岩爆 |
块 状 结 构 |
厚层状沉积岩,块状岩浆岩和变质岩 |
块 状 柱 状 |
有少量贯穿性节理裂隙,结构面间距0.7~1.5m。一般为2~3组,有少量分离体 |
结构面互相牵制,岩体基本稳定,接近弹性各向同性体 | |
层 状 结 构 |
多韵律薄层、中厚层状沉积岩,副变质岩 |
层 状 板 状 |
有层理、片理、节理,常有层间错动 |
变形和强度受层面控制,可视为各向异性弹性塑性体,稳定性较差 |
可沿结构面滑塌,软岩可产生塑性变形 |
碎裂状 结 构 |
构造影响严重的破碎岩层 |
碎块状 |
断层、节理、片理、层理发育,结构面间距0.25~0.50m,一般3组以上,有许多分离体 |
整体强度很低,并受软弱结构面控制,呈弹塑性体,稳定性很差 |
易发生规模较大的岩体失稳,地下水加剧失稳 |
散体状结 构 |
断层破碎带,强风化及全风化带 |
碎屑状 |
构造和风化裂隙密集,结构面错综复杂,多充填粘性土,形成无序小块和碎屑 |
完整性遭极大破坏,稳定性极差,接近松散体介质 |
易发生规模较大的岩体失稳,地下水加剧失稳 |
2.1 岩石坚硬程度的定性划分
名 称 |
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; 浸水后,大多数无吸水反应 |
未风化~微风化的:花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩、硅质胶结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等 |
较 坚 硬 岩 |
锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎; 浸水后,有轻微吸水反应 |
1.弱风化的坚硬岩; 2.未风化~微风化的:熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂岩等 | |
软质岩 |
较软岩 |
锤击声不清脆,无回弹,较易击碎; 浸水后,指甲可刻出印痕 |
1.强风化的坚硬岩; 2.弱风化的较坚硬岩; 3.未风化~微风化的:凝灰岩、千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩、泥质砂岩、粉砂岩、页岩等 |
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; 2.弱风化~强风化的较坚硬岩; 3.弱风化的较软岩; 4.为风化的泥岩等 | |
极软岩 |
锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,手可捏碎; 浸水后,手可捏成团 |
1.全风化的各种岩石; 2.各种半成岩 |
2.2 岩石风化程度划分
名 称 |
风 化 特 征 |
未风化 |
结构构造未变,岩质新鲜 |
微风化 |
结构构造、矿物色泽基本未变,部分裂隙面有铁锰质渲染 |
弱风化 |
结构构造部分破坏,矿物色泽较明显变化,裂隙面出现风化矿物或存在风化夹层 |
强风化 |
结构构造大部分破坏,矿物色泽明显变化,长石、云母等多风化成次生矿物 |
全风化 |
结构构造全部破坏,矿物成分除石英外,大部分风化成土状 |
2.3 岩体完整程度的定性划分
名 称 |
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 |
节理、裂隙、层面 |
整体状或巨厚层状结构 |
较完整 |
1~2 |
>1.0 |
结合差 |
节理、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 |
节理、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 |
注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。
2.4 结构面结合程度的划分
名 称 |
结 构 面 特 征 |
结合好 |
张开度小于1mm,无充填物; |
结合好 |
张开度1~3mm,为硅质或铁质胶结; 张开度大于3mm,结构面粗糙,为硅质胶结 |
结合一般 |
张开度1~3mm,为钙质或泥质胶结; 张开度大于3mm,结构面粗糙,为铁质或钙质胶结 |
结合差 |
张开度1~3mm,结构面平直,为泥质或泥质和钙质胶结; 张开度大于3mm,多为泥质或岩屑充填 |
结合极差 |
泥质充填或泥夹岩屑充填,充填物厚度大于起伏差 |
2.5 岩石坚硬程度按岩石单轴饱和抗压强度(Rc)划分
岩石单轴饱和抗压强度 Rc(Mpa) |
>60 |
60~30 |
30~15 |
15~5 |
<5 |
坚硬程度 |
坚硬岩 |
较坚硬岩 |
较软岩 |
软岩 |
极软岩 |
注:Rc采用实测值,当无条件取得实测值时,也可才应实测的岩石点荷载强度指数(Is(50))的换算值,按下式换算:Rc=22.82 Is(50)0.75。
2.6 岩体完整程度按岩体完整性指数(Kv)划分
岩体完整性指数Kv |
>0.75 |
0.75~0.55 |
0.55~0.35 |
0.35~0.15 |
<0.15 |
岩体体积节理数 Jv(条/m3) |
<3 |
3~10 |
10~20 |
20~35 |
>35 |
岩体完整程度 |
完 整 |
较完整 |
较破碎 |
破 碎 |
极破碎 |
注:岩体完整性指数Kv应采用实测值,当无条件取得实测值时,也可用岩体体积节理数Jv确定对应的Kv值。
Kv=(Vpm/Vpr)2
Vpm—岩体弹性纵波速度(Km/s);Vpr—岩石弹性纵波速度(Km/s)。
2.7 岩体基本质量分级
基本质量级别 |
岩体基本质量的定性特征 |
岩体基本质量指标(BQ) |
Ⅰ |
坚硬岩,岩体完整 |
>550 |
Ⅱ |
坚硬岩,岩体较完整; 较坚硬岩,岩体完整 |
550~451 |
Ⅲ |
坚硬岩,岩体较破碎; 较坚硬岩或软硬岩互层,岩体较完整; 较软岩,岩体完整 |
450~351 |
Ⅳ |
坚硬岩,岩体破碎; 较坚硬岩,岩体较破碎~破碎; 较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整~较破碎; 较软岩,岩体完整~较完整 |
350~251 |
Ⅴ |
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岩 |
<250 |
注:岩体基本质量指标BQ=90+3Rc+250Kv
Rc—岩石单轴饱和抗压强度Rc(Mpa);Kv—岩体完整性指数。
①当Rc>90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。
②当Kv>0.04Rc+0.4时,应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值。
2.8 各级岩体基岩承载力基本值(fo)
岩体级别 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
Ⅳ |
Ⅴ |
fo |
>7.0 |
7.0~4.0 |
4.0~2.0 |
2.0~0.5 |
<0.5 |
注:考虑基岩形态影响时,基岩承载力基本值(fk)按下式计算:fk=ηfo η—基岩形态影响折减系数。
2.9基岩形态影响折减系数η
基岩形态 |
平坦型 |
反坡型 |
顺坡型 |
台阶型 |
岩面坡度(°) |
0~10 |
10~20 |
10~20 |
台阶高度<5m |
η |
1.0 |
0.9 |
0.8 |
0.7 |
注:基岩内结构面倾向与基岩面坡向大致相同为顺坡型;相反为反坡型。
2.10岩体物理力学参数
岩体基本 质量级别 |
重力密度 (KN/m3) |
抗剪断峰值强度 |
变形模量 E(GPa) |
泊松比 v | |
内摩擦角φ(°) |
粘聚力C(MPa) | ||||
Ⅰ |
>26.5 |
>60 |
>2.1 |
>33 |
<0.2 |
Ⅱ |
60~50 |
2.1~1.5 |
33~20 |
0.2~0.25 | |
Ⅲ |
26.5~24.5 |
50~39 |
1.5~0.7 |
20~6 |
0.25~0.3 |
Ⅳ |
24.5~22.5 |
39~27 |
0.7~0.2 |
6~1.3 |
0.3~0.35 |
Ⅴ |
<22.5 |
<27 |
<0.2 |
<1.3 |
>0.35 |
2.11 岩体结构面抗剪断峰值强度
序号 |
两侧岩体的坚硬强度及结构面的结合程度 |
内摩擦角φ(°) |
粘聚力C(MPa) |
1 |
坚硬岩,结合好 |
>37 |
>0.22 |
2 |
坚硬~较坚硬岩,结合一般; 较软岩,结合好 |
37~29 |
0.22~0.12 |
3 |
坚硬~较坚硬岩,结合差; 较软~软岩,结合一般 |
29~19 |
0.12~0.08 |
4 |
较坚硬~较软岩,结合差~结合很差; 软岩,结合差; 软质岩的泥化面 |
19~13 |
0.08~0.05 |
5 |
较坚硬岩及全部软质岩,结合很差; 软质岩泥化层本身 |
<13 |
<0.05 |
2.12 地下工程岩体自稳能力
岩体级别 |
自 稳 能 力 |
Ⅰ |
跨度<20m,可长期稳定,偶有掉块,无塌方 |
Ⅱ |
跨度10~20m,可基本稳定,局部可能发生掉块或小塌方; 跨度<10m,可长期稳定,偶有掉块 (小塌方:塌方高度<3m,或塌方体积<30m3﹞ |
Ⅲ |
跨度10~20m,可稳定数日~1月,可发生小~中塌方; 跨度5~10m,可稳定数月,可发生局部块体位移及小~中塌方; 跨度<5m,可基本稳定 (中塌方:塌方高度3~6m,或塌方体积30~100m3﹞ |
Ⅳ |
跨度>5m,一般无自稳能力,数日~数月内可发生松动变形、小塌方,进而发展为中~大塌方。埋深小时,以拱部松动破坏为主,埋深大时,有明显塑性流动变形和挤压破坏; 跨度<5m,可稳定数日~1月 (大塌方:塌方高度>6m,或塌方体积>100m3﹞ |
Ⅴ |
无自稳能力 |
参考规范:
岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)[2009年版]《工程岩体分级标准》(GB/T 50218-2014),