巖土類的巖土描述方法

中國建筑西南勘察設計研究院企業(yè)標準(QBXK002-2004)《巖土的野外描述技術指南》趙躍平馮世清黃練紅王亨林康景文中國建筑西南勘察設計研究院技術中心

2003年12月土的野外描述技術指南1總則1.1目的為了便于工程技術人員和鉆探班組記錄人員在巖土工程勘察中更好地掌握巖土層的性狀，指導其對巖土進行準確的描述，確?？辈旃こ藤|(zhì)量，特編制本技術指南。1.2基本原則要求野外描述巖土的目的是劃分層次、確定名稱、鑒別成分、狀態(tài)、成因類型、地質(zhì)時代及工程地質(zhì)特征，為評價巖土建筑性能取得原始資料。描述人員必須本著實事求是、認真負責的精神，及時、全面、準確地做好描述記錄工作，如實地反映客觀情況。1.3編制依據(jù)本指南主要根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)，《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2002)及《工程地質(zhì)手冊》(第三版)編制，實際工作時，應盡量收集已有工程資料并結(jié)合規(guī)范規(guī)定進行巖土的野外描述。1.4應用范圍本技術指南適用于工業(yè)和民用建筑類勘察時的下列各類巖土。其他行業(yè)有特殊規(guī)定的除外，可參照執(zhí)行。①巖石；②碎石土；③砂土；④粘性土；⑤粉土；⑥人工填土；⑦混合土。對濕陷性黃土、多年凍土等以及具有特殊要求的工程(如地下洞室、滑坡等)應遵照有關規(guī)定描述或按專門研究確定的描述內(nèi)容進行。對于旱或半干旱地區(qū)的碎石土及砂土應注意其有無濕陷性。對成都地區(qū)常見的特殊性土膨脹土，尤其應注意描述土中的裂隙發(fā)育、充填情況和包含物鈣質(zhì)結(jié)核的情況。2術語2.1巖石：天然產(chǎn)出的具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的單一或多種礦物的集合體。2.2碎石土：粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50%的土。2.3砂土：粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%，粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超過全重50%的土。2.4粘性土：塑性指數(shù)IP大于10的土。2.5粉土：粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%,且塑性指數(shù)等于或小于10的土。2.6人工填土：由人類活動堆積而成的填土。2.7混合土：由細粒土和粗粒土混雜且缺乏中間粒徑的土，分粗?；旌贤梁图毩；旌贤?。3基本規(guī)定3.1為了消除對同一場地巖土層在認識上的差異，工程（技術）負責人應召集有關人員（記錄員）按本指南統(tǒng)一描述標準。3.2巖土的描述工作需在勘探過程中將巖土樣取出后立即進行（對研究和了解風干巖土的性狀者除外）。3.3巖土的成因及時代應根據(jù)區(qū)域已有資料和調(diào)查結(jié)果綜合研究后確定。3.4對巖土的描述應有明確的目的性，特別應注意那些能說明巖土的建筑性能的描述，不應無目的地進行。3.5對各類巖、土描述顏色時，均應副色在前，主色在后。4巖石4.1巖石應描述內(nèi)容及順序：名稱、地質(zhì)年代、地質(zhì)名稱、顏色、風化程度、主要礦物、膠結(jié)物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、破碎程度、產(chǎn)狀要素^QD指標等；對沉積巖應著重描述沉積物的顆粒大小、形狀、膠結(jié)物成分和膠結(jié)程度；對巖漿巖和變質(zhì)巖應著重描述礦物結(jié)晶大小和結(jié)晶程度。4.2巖石的分類：巖石按成因分為巖漿巖、變質(zhì)巖及沉積巖；按堅硬程度分為硬質(zhì)巖石和軟質(zhì)巖石、極軟巖石，其代表性的巖石見表4.5。4.3描述巖石名稱時，先按巖石學定名，再描述風化程度。描述巖石成份時，一般情況下只描述主要礦物成分，如砂巖：成分為石英、長石。巖石的顏色，要描述其新鮮面和風化面的顏色。4.4巖石按成因分類4.4.1巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，巖石的結(jié)構(gòu)一般情況下應同時描述兩種：如全晶質(zhì)、中粒結(jié)構(gòu)。（1）按結(jié)晶程度分為：全晶質(zhì)、半晶質(zhì)及玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。按組成巖石結(jié)晶顆粒的相對大小分為：等粒及斑狀的；不等粒結(jié)構(gòu)及似斑狀結(jié)構(gòu)；按結(jié)晶顆粒的絕對大小分為：粗粒(晶粒直徑大于5mm)，中粒(粒徑1?5mm)細粒(粒徑小于1mm)、微粒(粒徑小于0.2mm)。巖漿巖的主要構(gòu)造有：塊狀、帶狀、流紋狀、氣孔狀及杏仁狀等。4.4.2沉積巖的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造沉積巖的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造，凡已在巖石定名中有所反映者，可不必單獨描述。但對其有明顯特征的如鮞狀，竹葉狀，豆狀等結(jié)構(gòu)應予以描述。沉積巖的結(jié)構(gòu)一般可分為：碎屑巖結(jié)構(gòu)、粘土巖結(jié)構(gòu)、化學巖及生物化學巖結(jié)構(gòu)。沉積巖的構(gòu)造按層理的穩(wěn)定性分為平行的、斜層的及波狀的，按層厚則分為：巨厚層：〉1m，厚層1?0.5m，中厚層0.5?0.1m，薄層0.1?0.01m，微層(頁片理)0.01?0.001m，顯微層V0.001m。沉積巖的膠結(jié)類型按膠結(jié)物分為：硅質(zhì)、鐵質(zhì)、石灰質(zhì)及泥質(zhì)膠結(jié)等。4.4.3變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)分為：變余結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)及變晶結(jié)構(gòu)等。變質(zhì)巖的主要構(gòu)造有：片狀、片理狀、帶狀、片麻狀、纖枚狀及塊狀等。4.5巖石按其堅硬程度分類巖石堅硬程度等級的定性分類 表4.5堅硬程度等級定性鑒定代表性巖石硬堅硬巖擊錘擊聲清脆,有回彈，震手，難未風化?微風化的花崗巖、閃長巖、輝綠巖、玄武巖、安山質(zhì) 碎，擊碎，基本無吸水反應巖、片麻巖、石英巖、石英砂巖、硅質(zhì)礫巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等巖較硬巖擊錘擊聲較清脆，有輕微回彈，稍1.微風化的堅硬巖；2.未風化?微風化的大理巖、板巖、震手，較難擊碎，有輕微吸水反應石灰?guī)r、白云巖、鈣質(zhì)砂巖等軟較軟巖錘擊聲不清脆，無回彈,較易擊1.中等風化?強風化的堅硬巖或較硬巖；2,未風化?微風質(zhì)碎，浸水后手可掰開化的凝灰?guī)r、千枚巖、泥灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖等巖軟巖錘擊聲啞，無回彈,有凹痕，易擊1.強風化的堅硬巖或較硬巖；2,中等風化?強風化的較軟碎，浸水后指甲可刻出印痕巖；3,未風化?微風化的頁巖、泥巖、泥質(zhì)砂巖等極軟巖錘擊聲啞，無回彈,有較深凹痕，1.全風化的各種巖石；手可捏碎，浸水后可捏成團2,各種半成巖4.6對巖石的裂隙，一般地應描述其性質(zhì)、張閉情況、充填情況及聯(lián)通性等。必要時尚應描述裂隙的產(chǎn)狀，并統(tǒng)計出單位面積（或單位長度）內(nèi)裂隙的數(shù)量。4.7對巖層、斷裂、裂隙的產(chǎn)狀的記錄內(nèi)容，一般表示傾向和傾角，如：3150Z300O4.8巖石風化程度的描述見表4.8。巖石按風化程度分類 表4.8風化程度野外特征未風化巖質(zhì)新鮮,偶見風化痕跡微風化結(jié)構(gòu)基本未變，僅節(jié)理面有渲染或略有變色，有少量風化裂隙中等風化結(jié)構(gòu)部分破壞，沿節(jié)理面有次生礦物，風化裂隙發(fā)育,巖體被切割成巖塊;用鎬難挖，巖芯鉆方可鉆進強風化結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，風化裂隙很發(fā)育，巖體破碎;用鎬可挖,干鉆不易鉆進全風化結(jié)構(gòu)基本破壞，但尚可辯認，有殘余結(jié)構(gòu)強度;可用鎬挖，干鉆可鉆進殘積土組織結(jié)構(gòu)全部破壞，巳風化成土狀;鍬鎬易挖掘，干鉆易鉆進，具可塑性4.9殘積土：是指巖石在原來地點經(jīng)強烈風化作用的產(chǎn)物。組成巖石的硅酸鹽礦物絕大部分已風化成次生的粘土礦物，碎塊用手能捏碎且可柔搓成條或用手能捏碎呈砂狀。殘積土應按風化形成的土層種類進行描述，但描述中須指出原巖的名稱，如粉質(zhì)粘土：由頁巖風化而成。碎石土5.1對碎石土應描述的內(nèi)容及順序：名稱、顏色、顆粒級配、顆粒形狀、顆粒排列、母巖成份、風化程度、充填物的性質(zhì)和充填程度、密實度等。5.2碎石土名稱一般可根據(jù)目測或尺量其顆粒直徑并估計其干重百分比，按顆粒級配及形狀確定。其分類見表5.2。碎石土分類 表5.2土的名稱顆粒形狀顆粒級配漂石圓形及亞圓形為主粒徑大于200mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%塊石棱角形為主卵石圓形及亞圓形為主粒徑大于20mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%碎石棱角形為主圓礫圓形及亞圓形為主粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%角礫棱角形為主注：定名時應根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定。5.3對碎石土成分的描述應指出碎塊的巖石名稱，當不易鑒別時應指出由結(jié)晶巖組成還是由沉積巖組成。5.4碎塊按堅固性分為：堅固的一一錘擊不易碎；較堅固的一一錘擊易碎；不堅固的一一原生礦物大部分已風化成次生礦物，手能掰開。5.5碎石土結(jié)構(gòu)描述，應指出一般粒徑和最大粒徑，碎塊形狀、排列接觸及充填情況。5.6碎石土的構(gòu)造分為塊石狀和似斑狀。5.7碎石土密實度的鑒別見表5.7。碎石土密實度野外鑒別方法 表5.7密實度骨架顆粒含量和排列可挖性可鉆性密實骨架顆粒含量大于總重70%，呈交錯排列，連續(xù)接觸鍬鎬挖掘困難，用撬棍方能松動；井壁一般較穩(wěn)定鉆進極困難，沖擊鉆探時，鉆桿、吊錘跳動劇烈；孑L壁較穩(wěn)定中密骨架顆粒含量等于總重的60?70%，呈交錯排列，大部分接觸鍬鎬可挖掘；井壁有掉塊現(xiàn)象，從井壁取出大顆粒處，能保持顆粒凹面形狀鉆進較困難，沖擊鉆探時,鉆桿、吊錘跳動不劇烈；孔壁有坍塌現(xiàn)象稍密骨架顆粒含量小于總重的55%?60%，排列混亂大部分不接觸鍬可以挖掘；井壁易坍塌。，從井壁取出大顆粒后，砂性土立即塌落鉆進較容易；沖擊鉆探時，鉆桿稍有跳動；孔壁易坍塌。松散骨架顆粒含量小于總重的55%，排列十分混亂，絕大部分不接觸鍬易挖掘；井壁極易坍塌。鉆進很容易；沖擊鉆探時，鉆桿無跳動；孔壁極易坍塌。5.8當碎石土充填物為砂土時，應描述其密實度，當充填物為粘性土時，應描述其狀態(tài)。并按充填物所占的重量估計其含量的百分比。如無充填物時，則應研究其孔隙的大小，顆粒間的接觸是否穩(wěn)定等問題。砂土6.1對砂土應描述的內(nèi)容及順序：名稱、顏色、礦物組成、顆粒級配、顆粒形狀、粘粒含量、濕度、密實度等。6.2砂土按顆粒級配分類定名見表6.2。砂土的分類 表6.2土的名稱顆粒級配礫砂粒徑大于2mm的顆粒含量占全重25?50%粗砂粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過全重50%中砂粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過全重50%細砂粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重85%粉砂粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50%注：定名時應按根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定。6.3砂土成分應指出主要礦物名稱，如石英質(zhì)的或石英一一長石質(zhì)的等。6.4砂土的結(jié)構(gòu)分均粒的及混粒的，按形狀分圓形及棱角形。6.5砂土的構(gòu)造分為層狀構(gòu)造和交錯層構(gòu)造。6.6砂土中含粘性土和碎石時，應描述分布情況和含量的百分比，有機質(zhì)含量超過3%,應標明“含有機質(zhì)”字樣。6.7按標準貫入擊數(shù)確定砂土的密實度的方法見表6.7。砂土的密實度 表6.7標準貫入試驗錘擊數(shù)N密實度NW10松 散10<NW15稍 密15<NW30中 密N>30密 實6.8按飽和度Sr和野外特征劃分砂土濕度等級如表6.8。砂土飽和度劃分 表6.8砂土濕度飽和度野外特征稍濕SrW50呈松散，手摸感覺潮濕很濕50<SrW80在手掌上搖動時成餅狀，可勉強握成團飽和Sr>80孔隙中的水可自然滲出粘性土7.1粘性土應描述的內(nèi)容及順序：名稱、顏色、狀態(tài)、包含物、光澤反應、搖震反應、十強度、韌性、土層結(jié)構(gòu)等。7.2粘性土分類7.2.1按工程地質(zhì)特征分為：老粘性土：第四紀晚更新世(Q3)及其以前沉積的粘性土。一般粘性土：第四紀全新世(。4)沉積的粘性土。新近沉積的粘性土：系指近期堆積的粘性土。淤泥和淤泥質(zhì)土：在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積、經(jīng)生物化學作用形成，天然含水量W大于液限可頊天然孔隙比e大于1.0的粘性土。當孔隙比大于1.5時為淤泥，天然孔隙比小于1.5而大于1.0時為淤泥質(zhì)土。紅粘土：碳酸鹽類巖石經(jīng)風化后殘積、坡積形成的褐紅色(亦有棕紅、黃褐等色)粘土。其天然孔隙比大于1.0，在一般情況下天然含水量接近塑限Wp，飽和度Sr大于85%。7.2.2粘性土按塑性指數(shù)Ip分為：粘土：Ip>17； 粉質(zhì)粘土：10VIpW17粘性土定名時，應先按工程地質(zhì)特征劃分類型，再按塑性指數(shù)確定。如Q3粘土、淤泥質(zhì)粘土等。7.3粘性土名稱的現(xiàn)場鑒別如表7.3。粘性土的現(xiàn)場鑒別方法 表7.3土的名稱用手指捻搓時的感覺用放大鏡或肉眼觀察時的土的組成干燥狀態(tài)時的性質(zhì)潮濕狀態(tài)時的性質(zhì)土潮濕時滾搓的情況潮濕時用小刀切削時的特征粘土土塊難于搓成粉末，如搓成粉末，有細膩感均質(zhì)細粉末，不含大于0.25mm的顆粒堅硬，受打擊能成碎塊不會散落有高度的塑性和粘性，用手觸摸感到滑膩易搓成長而細的直徑小于1mm的土條，彎曲時不斷裂，易搓成小土球用刀切削，表面平滑，無砂粒粉質(zhì)粘土在手撐上捻搓時感到有砂粒，不均勻從它的細末中可以清楚的看到大于0.25mm的顆粒用錘擊、手壓時，土塊容易破碎開有塑性和粘性能搓成長而細的土條，彎曲時即斷裂，能搓成小土球用刀切削，表面平滑，感覺有砂粒7.4粘性土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造一般情況可不描述，但如存在影響土的建筑性能的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造時應加以描述，如裂隙、大孔結(jié)構(gòu)、龜裂、層理或帶狀構(gòu)造等。7.5粘性土層中如含有碎石，應描述重量百分比，如含有粗砂粒、化石、結(jié)核、碎石土和砂土的包裹體等均應加以描述。粘性土中的有機質(zhì)含量超過5%不足10%時，只標明“含有機質(zhì)”字樣。如定名為XX土含有機質(zhì)。7.6粘性土的狀態(tài)劃分見表7.6。粘性土狀態(tài)野外鑒別方法 表7.6天然狀態(tài)堅硬硬塑可塑軟塑流塑液性指數(shù)ILW00<ILW0.250.25<ILW0.750.75<IlW1IT>1圓錐儀下沉深度(mm)<22?33?77?10>10狀粘土干而堅硬,1.捏感覺硬，不易變形，1.捏似橡皮有柔性1.捏很軟，易變形，土土柱不能直立，

態(tài)特很難擘成塊土塊用力捏散成碎塊2.手按無指印2,手按有指印塊擘時似橡皮，2,用力不大就能按成坑自行變形征粉質(zhì)粘土干硬，能擘開或捏成塊有棱角捏感覺硬，不易變形，土塊用力捏散成碎塊手按無指印手按土易變形，有柔性，擘時似橡皮，能按成淺坑1,捏很軟，易變形，土塊擘時似橡皮，2,用力不大就能按成坑土柱不能直立，自行變形7.7粘性土的濕度野外鑒別方法見表7.7。TOC\o"1-5"\h\z粘性土濕度野外鑒別方法 表7.7名稱稍濕濕飽和粉質(zhì)粘土土擾動后能捏成餅土擾動后能捏成餅，手有濕印土用手搖動時表層出水，上有明顯濕印粘土土擾動后能捏成餅，邊上多裂口土擾動后，兩手相壓土成餅狀，粘于手掌，揭掉后掌中有濕痕土擾動后手捏有明顯濕痕并有土粘于手上TOC\o"1-5"\h\z7.8新近堆積粘性土的野外鑒別方法見表7.8。新近堆積粘性土的野外鑒別方法 表7.8沉積環(huán)境顏色結(jié)構(gòu)性含有物河漫灘及部分山前洪、沖積扇(錐)的表層：古河道及巳填塞的湖、塘、溝、谷和河道泛濫區(qū)顏色較深而暗，呈褐、暗黃或灰色，含有機質(zhì)較多時帶灰黑色結(jié)構(gòu)性差，用手擾動原狀土時極易變軟，塑性較低的土還有振動水析現(xiàn)象在完整的剖面中無原生的粒狀結(jié)核體，但可含有呈一定磨圓度的鈣質(zhì)結(jié)核體(如姜結(jié)石)或貝殼等，在城鎮(zhèn)附近可能含有少量碎磚、瓦片、陶瓷及銅幣、朽木等人類活動遺物TOC\o"1-5"\h\z7.9淤泥和淤泥質(zhì)土的野外特征見表7.9。淤泥和淤泥質(zhì)土特征 表7.9沉積環(huán)境巖性特征湖泊沼澤相，河流階地上的牛軛湖相，山前沖蝕的溝坑沼澤相，近海、湖的三角洲相等含水量大于液限，呈飽和流塑狀態(tài)，一般含有機質(zhì)，呈灰?灰黑?黑褐?黑色，有腥臭味注：如土中有機質(zhì)含量較多，按下列特征來定名和描述：泥炭：有機物含量超過60%，顏色深暗，一般植物結(jié)構(gòu)明顯；泥炭土：有機物含量超過10%不足60%，顏色深暗至暗灰，礦物質(zhì)較多，一般能看到植物結(jié)構(gòu)；植物層：耕作或未耕作的能生長植物的土；對有機土的描述除按粘性土的一般規(guī)定進行外，還應描述：有無可見的植物殘骸及其百分比；植物結(jié)構(gòu)是否明顯及其特征，氣味濃淡，估測有機質(zhì)總的百分比。粉土8.1粉土應描述的內(nèi)容及順序：名稱、顏色、包含物、濕度、密實度、搖震反應、光澤反應、干強度、韌性等。8.2粉土的現(xiàn)場鑒別方法如表8.2。TOC\o"1-5"\h\z粉土的現(xiàn)場鑒別方法 表8.2土的名稱用手指捻搓時的感覺用放大鏡或肉眼觀察時的土的組成干燥狀態(tài)時的性質(zhì)潮濕狀態(tài)時的性質(zhì)土潮濕時滾搓的情況潮濕時用小刀切削時的特征粉土很容易感到砂粒的存在大于0.25mm的顆粒較多土塊用手壓或擲于板上時，很易破碎散落成土屑塑性很小或無塑性，粘性也很小幾乎不能搓成土條，能搓成小土球，但球面裂紋多且易開裂用刀切削，表面粗糙TOC\o"1-5"\h\z8.3粉土的狀態(tài)劃分見表8.3。粉土狀態(tài)野外鑒別方法 表8.3天然狀態(tài)堅硬硬塑可塑軟塑流塑液性指數(shù)ILW00<ILW0.250.25VILW0.750.75<It<1It>1粉土易于捏散1.捏不易變形，用力捏即散成塊末,2.一按就散捏變形，松手后顯彈性，一搖即散。兩個擾動土塊搖動時不易粘合捏易變形，顯彈性。搖動時成扁圓形。兩個小土塊搖動能合成一體，但留有痕跡1.土柱不能直立,往外淌水,2.兩個小土塊搖動時可合為一體無痕跡TOC\o"1-5"