岩土的野外描述技术指南

1中国建筑西南勘察设计研究院企业标准(QBXK002-2004)《岩土的野外描述技术指南》主编朱丹参编赵跃平冯世清张波黄练红王亨林批准康景文中国建筑西南勘察设计研究院技术中心2003年12月2岩土的野外描述技术指南1总则1.1目的为了便于工程技术人员和钻探班组记录人员在岩土工程勘察中更好地掌握岩土层的性状，指导其对岩土进行准确的描述，确保勘察工程质量，特编制本技术指南。1.2基本原则要求野外描述岩土的目的是划分层次、确定名称、鉴别成分、状态、成因类型、地质时代及工程地质特征，为评价岩土建筑性能取得原始资料。描述人员必须本着实事求是、认真负责的精神，及时、全面、准确地做好描述记录工作，如实地反映客观情况。1.3编制依据本指南主要根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)，《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)及《工程地质手册》(第三版)编制，实际工作时，应尽量收集已有工程资料并结合规范规定进行岩土的野外描述。1.4应用范围本技术指南适用于工业和民用建筑类勘察时的下列各类岩土。其他行业有特殊规定的除外，可参照执行。①岩石；②碎石土；③砂土；④粘性土；⑤粉土；⑥人工填土；⑦混合土。对湿陷性黄土、多年冻土等以及具有特殊要求的工程（如地下洞室、滑坡等）应遵照有关规定描述或按专门研究确定的描述内容进行。对于旱或半干旱地区的碎石土及砂土应注意其有无湿陷性。对成都地区常见的特殊性土膨胀土，尤其应注意描述土中的裂隙发育、充填情况和包含物钙质结核的情况。2术语2.1岩石：天然产出的具有一定结构构造的单一或多种矿物的集合体。2.2碎石土：粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50％的土。2.3砂土：粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50％，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过全重50%的土。32.4粘性土：塑性指数IP大于10的土。2.5粉土：粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数等于或小于10的土。2.6人工填土：由人类活动堆积而成的填土。2.7混合土：由细粒土和粗粒土混杂且缺乏中间粒径的土，分粗粒混合土和细粒混合土。3基本规定3.1为了消除对同一场地岩土层在认识上的差异，工程（技术）负责人应召集有关人员(记录员)按本指南统一描述标准。3.2岩土的描述工作需在勘探过程中将岩土样取出后立即进行（对研究和了解风干岩土的性状者除外）。3.3岩土的成因及时代应根据区域已有资料和调查结果综合研究后确定。3.4对岩土的描述应有明确的目的性，特别应注意那些能说明岩土的建筑性能的描述，不应无目的地进行。3.5对各类岩、土描述颜色时，均应副色在前，主色在后。4岩石4.1岩石应描述内容及顺序：名称、地质年代、地质名称、颜色、风化程度、主要矿物、胶结物成分、结构、构造、破碎程度、产状要素及RQD指标等；对沉积岩应着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度；对岩浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小和结晶程度。4.2岩石的分类：岩石按成因分为岩浆岩、变质岩及沉积岩；按坚硬程度分为硬质岩石和软质岩石、极软岩石，其代表性的岩石见表4.5。4.3描述岩石名称时，先按岩石学定名，再描述风化程度。描述岩石成份时，一般情况下只描述主要矿物成分，如砂岩：成分为石英、长石。岩石的颜色，要描述其新鲜面和风化面的颜色。4.4岩石按成因分类4.4.1岩浆岩的结构和构造，岩石的结构一般情况下应同时描述两种：如全晶质、中粒结构。(1)按结晶程度分为：全晶质、半晶质及玻璃质结构。4(2)按组成岩石结晶颗粒的相对大小分为：等粒及斑状的；不等粒结构及似斑状结构；按结晶颗粒的绝对大小分为：粗粒（晶粒直径大于5mm），中粒（粒径1～5mm）细粒（粒径小于1mm）、微粒（粒径小于0.2mm）。(3)岩浆岩的主要构造有：块状、带状、流纹状、气孔状及杏仁状等。4.4.2沉积岩的结构与构造(1)沉积岩的结构与构造，凡已在岩石定名中有所反映者，可不必单独描述。但对其有明显特征的如鲕状，竹叶状，豆状等结构应予以描述。沉积岩的结构一般可分为：碎屑岩结构、粘土岩结构、化学岩及生物化学岩结构。(2)沉积岩的构造按层理的稳定性分为平行的、斜层的及波状的，按层厚则分为：巨厚层：＞1m，厚层1～0.5m，中厚层0.5～0.1m，薄层0.1～0.01m，微层(页片理)0.01～0.001m，显微层＜0.001m。(3)沉积岩的胶结类型按胶结物分为：硅质、铁质、石灰质及泥质胶结等。4.4.3变质岩的结构和构造(1)变质岩的结构分为：变余结构、碎裂结构及变晶结构等。(2)变质岩的主要构造有：片状、片理状、带状、片麻状、纤枚状及块状等。4.5岩石按其坚硬程度分类岩石坚硬程度等级的定性分类表4.5坚硬程度等级定性鉴定代表性岩石硬质岩坚硬岩锤击锤击声清脆,有回弹,震手,难击碎,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,浸水后手可掰开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,浸水后指甲可刻出印痕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54.6对岩石的裂隙，一般地应描述其性质、张闭情况、充填情况及联通性等。必要时尚应描述裂隙的产状，并统计出单位面积（或单位长度）内裂隙的数量。4.7对岩层、断裂、裂隙的产状的记录内容，一般表示倾向和倾角，如：3150∠300。4.8岩石风化程度的描述见表4.8。岩石按风化程度分类表4.8风化程度野外特征未风化岩质新鲜,偶见风化痕迹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;用镐难挖,岩芯钻方可钻进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;用镐可挖,干钻不易钻进全风化结构基本破坏,但尚可辩认,有残余结构强度;可用镐挖,干钻可钻进残积土组织结构全部破坏,已风化成土状;锹镐易挖掘,干钻易钻进,具可塑性4.9残积土：是指岩石在原来地点经强烈风化作用的产物。组成岩石的硅酸盐矿物绝大部分已风化成次生的粘土矿物，碎块用手能捏碎且可柔搓成条或用手能捏碎呈砂状。残积土应按风化形成的土层种类进行描述，但描述中须指出原岩的名称，如粉质粘土：由页岩风化而成。5碎石土5.1对碎石土应描述的内容及顺序：名称、颜色、颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成份、风化程度、充填物的性质和充填程度、密实度等。5.2碎石土名称一般可根据目测或尺量其颗粒直径并估计其干重百分比，按颗粒级配及形状确定。其分类见表5.2。碎石土分类表5.2土的名称颗粒形状颗粒级配漂石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量50％块石棱角形为主卵石圆形及亚圆形为主粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量50％碎石棱角形为主圆砾圆形及亚圆形为主粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50％角砾棱角形为主注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。5.3对碎石土成分的描述应指出碎块的岩石名称，当不易鉴别时应指出由结晶岩组成还是由6沉积岩组成。5.4碎块按坚固性分为：坚固的——锤击不易碎；较坚固的——锤击易碎；不坚固的——原生矿物大部分已风化成次生矿物，手能掰开。5.5碎石土结构描述，应指出一般粒径和最大粒径，碎块形状、排列接触及充填情况。5.6碎石土的构造分为块石状和似斑状。5.7碎石土密实度的鉴别见表5.7。碎石土密实度野外鉴别方法表5.7密实度骨架颗粒含量和排列可挖性可钻性密实骨架颗粒含量大于总重70％，呈交错排列，连续接触锹镐挖掘困难，用撬棍方能松动；井壁一般较稳定钻进极困难，冲击钻探时，钻杆、吊锤跳动剧烈；孔壁较稳定中密骨架颗粒含量等于总重的60～70％,呈交错排列，大部分接触锹镐可挖掘；井壁有掉块现象，从井壁取出大颗粒处，能保持颗粒凹面形状钻进较困难，冲击钻探时,钻杆、吊锤跳动不剧烈；孔壁有坍塌现象稍密骨架颗粒含量小于总重的55％～60％，排列混乱，大大部分不接触锹可以挖掘；井壁易坍塌。从井壁取出大颗粒后，砂性土立即塌落钻进较容易；冲击钻探时，钻杆稍有跳动；孔壁易坍塌。松散骨架颗粒含量小于总重的55％，排列十分混乱，绝大部分不接触锹易挖掘；井壁极易坍塌。钻进很容易；冲击钻探时，钻杆无跳动；孔壁极易坍塌。5.8当碎石土充填物为砂土时，应描述其密实度，当充填物为粘性土时，应描述其状态。并按充填物所占的重量估计其含量的百分比。如无充填物时，则应研究其孔隙的大小，颗粒间的接触是否稳定等问题。6砂土6.1对砂土应描述的内容及顺序：名称、颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度等。6.2砂土按颗粒级配分类定名见表6.2。砂土的分类表6.2土的名称颗粒级配砾砂粒径大于2mm的颗粒含量占全重25～50％粗砂粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50％中砂粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重50％7细砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重85％粉砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50％注：定名时应按根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。6.3砂土成分应指出主要矿物名称，如石英质的或石英——长石质的等。6.4砂土的结构分均粒的及混粒的，按形状分圆形及棱角形。6.5砂土的构造分为层状构造和交错层构造。6.6砂土中含粘性土和碎石时，应描述分布情况和含量的百分比，有机质含量超过3％，应标明“含有机质”字样。6.7按标准贯入击数确定砂土的密实度的方法见表6.7。砂土的密实度表6.7标准贯入试验锤击数N密实度N≤10松散10N≤15稍密15N≤30中密N30密实6.8按饱和度Sr和野外特征划分砂土湿度等级如表6.8。砂土饱和度划分表6.8砂土湿度饱和度野外特征稍湿Sr≤50呈松散，手摸感觉潮湿很湿50＜Sr≤80在手掌上摇动时成饼状，可勉强握成团饱和Sr＞80孔隙中的水可自然渗出7粘性土7.1粘性土应描述的内容及顺序：名称、颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、干强度、韧性、土层结构等。7.2粘性土分类7.2.1按工程地质特征分为：(1)老粘性土：第四纪晚更新世（Q3）及其以前沉积的粘性土。(2)一般粘性土：第四纪全新世（Q4）沉积的粘性土。(3)新近沉积的粘性土：系指近期堆积的粘性土。(4)淤泥和淤泥质土：在静水或缓慢的流水环境中沉积、经生物化学作用形成，天然含水8量W大于液限WL、天然孔隙比e大于1.0的粘性土。当孔隙比大于1.5时为淤泥，天然孔隙比小于1.5而大于1.0时为淤泥质土。(5)红粘土：碳酸盐类岩石经风化后残积、坡积形成的褐红色（亦有棕红、黄褐等色）粘土。其天然孔隙比大于1.0，在一般情况下天然含水量接近塑限WP，饱和度Sr大于85％。7.2.2粘性土按塑性指数IP分为：粘土：IP＞17；粉质粘土：10＜IP≤17粘性土定名时，应先按工程地质特征划分类型，再按塑性指数确定。如Q3粘土、淤泥质粘土等。7.3粘性土名称的现场鉴别如表7.3。粘性土的现场鉴别方法表7.3土的名称用手指捻搓时的感觉用放大镜或肉观察时的土的组成干燥状态时的性质潮湿状态时的性质土潮湿时滚搓的情况潮湿时用小刀切削时的特征粘土土块难于搓成粉末，如搓成粉末，有细腻感均质细粉末，不含大于0.25mm的颗粒坚硬，受打击能成碎块不会散落有高度的塑性和粘性,用手触摸感到滑腻易搓成长而细的直径小于1mm的土条，弯曲时不断裂，易搓成小土球用刀切削，表面平滑，无砂粒粉质粘土在手撑上捻搓时感到有砂粒，不均匀从它的细末中可以清楚的看到大于0.25mm的颗粒用锤击、手压时，土块容易破碎开有塑性和粘性能搓成长而