工程地质岩芯如何编录

1  工程地质岩性描述的内容

地层岩性描述是工程地质测绘的基本内容，是查明各种地质现象的基础，也是评价工程地质条件的基本因素，因此必须重视对地层岩性的描述。为了建立描述上的共同语言，正确反映各种岩层的特性，特提出本内容，以供参考：

岩石的描述一般应包括地质年代、岩石名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造、岩芯完整程度、坚硬程度。除此以外，对各类不同的岩层，还应有下列不同的描述重点：

1.1  沉积岩类

对碎屑岩类应描述：颗粒的大小、形状、成份、分选情况，胶结类型和胶结物质的化学成份，层理（平行层理、斜层理、波状层理和交错层理），层面构造（如波痕、泥裂等）和结核等。

对泥质岩类应描述物质成份，结构层面软化、泥化和崩解特性等。

对化学和生物岩类应描述化学成份，结晶情况，特殊的结构和构造（如鲕状结构、晶粒结构、生物结构、碎屑结构，竹叶状构造、斑点状构造，虎斑状构造等），层面特征及可溶性与岩溶现象等。

☆胶结类型：可分为基底式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结。

 

a.基底式胶结 b.孔隙式胶结 c.接触式胶结

☆沉积岩的构造 

按层理的稳定性分为平行的、斜层的及交错的,另外还有波状的；按层厚则分为巨厚层（h＞1m）、 厚层（ 0.5m ＜ h ≤ 1m ）、 中厚层（ 0.1m ＜ h ≤ 0.5m ）、 薄层（ 0.01m ＜ h ≤ 0.1m ）、微层（页片理）（0.001m＜h≤0.01m）、显微层（h＜0.001m）。

 

 

 ☆层面构造：主要有波痕、泥裂等。

a.波痕——在尚未固结的沉积层面上，由于流水、风或波浪的作用形成的波状起伏的表面，经成岩作用后被保存下来。

b.泥裂——是未固结的沉积物露出水面干涸时，经脱水收缩干裂而形成的裂缝。

 

 

☆结核——指在成分、颜色、结构等方面与周围沉积岩具有明显区别的矿物集合体。有球形、椭球形、透明状以及不规则状等。

 

 

☆沉积岩按胶结物分为：硅质、铁质、钙质及泥质等。硅质－强度高,铁质－易氧化,钙质－易溶解,泥质－易软化。

结合具体工程，对上述各种岩类，应着重描述软弱夹层，如页岩、泥岩、石膏、煤层、泥炭等，研究其分布、层位、层次层间接触性质、厚度和延续等情况。

1.2  岩浆岩类

对侵入体应描述其与围岩间的穿插和接触关系，接触带特征，所处的构造部位和构造环境、流线、流面、析离体和捕虏体等情况，并根据岩性，岩相特征，划分出岩相带，描述岩床、岩墙、岩脉的风化破碎情况和软弱矿物的富集带等。

对喷出岩应描述喷发与溢流的形式，岩性岩相的分异变化规律，构造情况，注意喷发或溢出次数及各次间的间歇情况，玄武岩中熔碴、气孔等。

☆岩浆岩的结构：

①、按结晶程度分为：全晶质、半晶质及非晶质结构；

全晶质   是深成侵入岩结构特征

半晶质   是浅成侵入岩结构特征

非晶质   是喷出岩结构特征

②、按结晶颗粒的相对大小分为：等粒及斑状；

③、 按结晶颗粒的绝对大小分为：粗粒（φ＞5mm）；中粒（φ＝1～5mm）；细粒（φ＜1mm）；微粒（φ＜0.2mm）。

☆岩浆岩的主要构造分为：块状、带状、流纹状、气孔状及杏仁状等。

1.3  变质岩类

对千枚岩、板岩类应注意片状、板状劈开的情况，泥质、炭质、钙质等软弱夹层，千枚岩的软化，板岩的泥化等情况。

对片岩类应注意片理、原岩层理、劈理的产状及各自的发育程度，各向异性及破裂劈开的情况；软硬矿物或片状矿物的富集和风化情况，沿片理的滑动蠕变情况，对泥质钙质片岩，还应注意其风化、泥化情况和失水崩裂现象。

对片麻岩类应描述片麻理构造，岩石的均一性和变化规律，软硬矿物的含量及其风化特性，软弱变质岩带或夹层，并结合变质作用，考虑其与侵入体、岩脉和区域构造的关系。

对混合岩类应考虑，混合岩化程度，混合岩的类型，及其演变情况，必要时进行混合岩带的划分。

对大理岩与钙质岩石应注意溶蚀情况。

☆变质岩的主要结构分为：碎裂结构，变余结构及变晶结构等。

变余结构：变质程度较低，重结晶和变质结晶不完全，保留有原岩的结构。如：变余泥质结构（板岩）、变余斑状结构等。

 

 

变晶结构：原岩在固态下发生重结晶、变质结晶作用，形成的结晶质结构。如：粒状变晶结构（石英岩、大理岩）、鳞片变晶结构（千枚岩、云母片岩）等。

 

碎裂结构：原岩在低温高压下发生破碎，形成碎块甚至粉末状后又被胶结在一起的结构。如：糜棱岩。

 

☆变质岩的主要构造有：可分为板状构造（板岩）、千枚状构造（千枚岩）、片状构造（片岩）、片麻状构造（片麻岩）等。

1.2 松散土层的描述

对碎石类土应描述颜色、颗粒级配、颗粒形状、碎石成分、风化程度、充填物的类型、充填程度和密实度等。

对砂类土应描述颜色、颗粒级配、颗粒形状、矿物成份、粘粒含量、湿度和密实度等。

对粉土应描述颜色、湿度、密实度、含有物等。

对粘性土应描述颜色、状态、含有物等。

特殊性土除应描述上述相应土类规定的内容外，尚应描述其特殊成分和特殊性质。

2 公路工程岩土分类

2.1 岩石的分类

从岩土工程观点出发，岩石按工程性质分类是具有实用价值的。工程部门根据岩石的不同用途，分类的标准也不尽统一，但大多都是以岩石的单轴极限抗压强度、风化程度和破碎程度等进行划分。

2.1.1按强度分类

划分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。

岩石按坚硬程度划分表

岩石类别	饱和单轴极限抗压强度（MPa）	代  表  性  岩  石
坚硬岩	＞60	花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、石英岩、硅质砾岩
较硬岩	30-60	石灰岩、大理岩、钙质砂岩、板岩等
较软岩	15-30	中风化坚硬岩、凝灰岩、千枚岩、泥灰岩等
软岩	5~15	泥质砂岩、钙质页岩、泥岩等
极软岩	＜5	各种半成岩、全风化各种岩石

 2.1.2按风化程度

划分为未风化、微风化、中风化、强风化和全风化五类。

岩石按风化程度划分表

风化 程度	风化 系数 Kf	波速比Kv	野  外  特  征
未风化	0.9~1.0	0.9~1.0
微风化	0.8~0.9	0.8~0.9	岩质新鲜，表面稍有风化迹象
中风化	0.4~0.8	0.6~0.8	1.结构未破坏，构造层理清晰。 2.岩体被节理裂隙分割成块碎状（20~40cm），裂隙中填充少量风化物。 3.矿物成分基本未变化，仅沿节理面出现次生矿物。 4.锤击声脆，石块不易击碎，不能用镐挖掘，用岩芯钻方可钻进。
强风化	＜0.4	0.4~0.6	1.结构已部分破坏，构造层理不甚清晰。2.岩体节理裂隙分割成块碎状（2~20cm）。3.矿物成分已显著变化。4.锤击声哑，碎石可用手折断，用镐可以挖掘，手摇钻不易钻进。
全风化	-	0.2~0.4	1.结构已全部破坏，仅外观保持原岩状态。2.岩体被风化裂隙分割成散体状。3.除石英外其他矿物均变质成次生矿物。4.碎石可用手捏碎，手摇钻可钻进。

2.1.3按在水中的软化系数

划分为不软化的岩石和软化的岩石。

岩石按软化系数划分表

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

2.1.4 按完整性指数

分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎五种。

岩石按完整程度划分表

完整程度等级	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
破碎程度	大块状：岩块大于40cm		碎块状：岩块20-40cm	碎石状：岩块2-20cm

 2.2  土的分类

2.2.1 按堆积年代分类

土按堆积年代分类可以分为老黏性土、一般黏性土和新近堆积的黏性土。

老黏性土是指第四纪晚更新世(Q3)及其以前堆积的土。它是一种堆积年代久、工程性质较好的土，一般具有较高强度和较低压缩性。

一般黏性土是指第四纪全新世(Q4文化期以前)堆积的黏性土。其分布面积广，工程性质变化很大，是经常遇见的岩土工程勘察对象。

新近堆积的黏性土是指文化期以来堆积的黏性土，一般为欠固结，强度低。

2.2.2 按地质成因分类

按土的地质成因分为：残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土、风积土等。其中冲积土又分为山区河流冲积，平原河谷冲积和三角洲冲积；淤积土又分为湖泊淤积和沼泽淤积、泻湖淤积等。

2.2.3 按颗粒成分

土可根据颗粒成分分为碎石土、砂土和粘性土，其划分应符合以下规定：

1. 粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为碎石土，并按下表进一步划分。

表3.3.3-1      碎石土分类

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的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的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的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。

2. 粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为砂土，并按下表进一步划分。

表3.3.3-2      砂土分类

土的名称	颗粒级配
砾砂	粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的25%～50%
粗砂	粒径大于0.5mm的颗粒质量占总质量的50%
中砂	粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量的50%
细砂	粒径大于0.075mm的颗粒质量占总质量的85%
粉砂	粒径大于0.075mm的颗粒质量占总质量的50%

注：定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。

3. 塑性指数Ip≤10，且粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的土，应定名为粉土。

4. 塑性指数Ip＞10，且粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的土，应定名为粘性土，并按下表进一步划分。

表3.3.3-3      粘性土分类

土的名称	粉质粘土	粘土
塑性指数Ip	10＜ Ip≤17	Ip＞17

 

2.3  岩土施工工程分级

根据JTJ064-98《公路工程地质勘察规范》附录B  土、石工程分级表（表B）可将土石分为六个等级。

土、石工程分级表 表1

 

土、石工程分级表 表2

 

 

3  工程地质岩芯描述细则及范例

编录描述是以钻探岩芯为依据、以《规范》为准绳，必须以实事求是的态度、科学的方法，客观详细地反映岩芯的真实特性(见到什么，描述什么)，切勿主观臆断。描述语言须简明扼要、主次分明。

3.1 岩石的描述

1. 岩石的描述首先应分清三大类岩石。描述内容应包括：地质年代、岩石名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造、岩芯完整程度、坚硬程度。对沉积岩应着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成份和胶结程度，对岩浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小、结晶程度。

2.描述时应注意：

☆岩芯完整程度：分为完整→较完整→较破碎→破碎→极破碎五个等级。

☆节理裂隙发育程度：分为不发育→发育→很发育→极发育四个等级。裂隙的张开或闭合，是否有充填物。

表3.2.7    岩体节理裂隙发育程度划分

节理间距d(m)	d＞400	200＜d≤400	20＜d≤200	d≤20
节理发育程度	不发育	发育	很发育	极发育

 ☆岩芯完整程度和裂隙发育程度应与岩石的风化等级相对应，通常情况下：

微风化——完整、较完整 ，不发育、发育；

中风化——较完整、较破碎，发育、很发育；

强风化——破碎、极破碎，很发育、极发育；

全风化——极破碎，极发育。

☆ 岩芯节长划分标准：

 单节长≥ 40cm ， 称为“ 长柱状”；40cm＞单节长≥20cm，称为“柱状”；20cm＞单节长≥10cm，称为“短柱状”；10cm＞单节长≥5cm，称为“饼状”5cm＞单节长，称为“块状”。还应写明节长的范围值注明以那一级为主。

☆岩石质量指标（RQD值）

用直径75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进，连续取芯，回次所有大于10cm岩芯之和与总进尺的百分比。100%-90%好，90%-75%较好，75%-50%较差，50%-25%差，小于25%很差。

☆岩石采取率

所有采取岩芯长度和与总进尺的百分比。

☆岩石的力学表观特征

（锤击，手捏，手折）锤击声脆（硅质岩，钙质砂岩），较难击碎。

锤击声不清脆（砂质泥岩，泥灰岩）较易击碎，浸水后指可划痕。

锤击声哑，有凹痕（泥岩，页岩）易击碎，手可折断。

 

☆注意：岩石的风化程度主要是从矿物颜色的改变、强度的降低、次生矿物的发生及节理裂隙情况、采取率和孔深等多方面来综合判定。

★ 描述范例：

全风化泥质粉砂岩：紫红色，岩芯呈(坚硬)密实土状，夹少量强风化岩块。遇水易软化、崩解。母岩结构尚（可）辩。

强风化粉砂岩：褐红色，粉粒结构。裂隙很发育，岩芯极破碎，以块状为主，局部岩夹土状（土夹岩状），岩质极软，手可捏碎（手易捏碎，手可掰断，锤击声哑、易碎等）。

中风化细砂岩：褐红色，细粒结构，中厚层状构造，层面轴夹角25°。泥质胶结，胶结一般。裂隙发育、微张且泥质充填，偶见炭质呈条带状(团块状)分布(局部裂面见炭质薄膜)、污手。岩芯较破碎，以短柱状为主，节长10~16cm。节长不小于10cm的岩芯约占32%。

中风化灰岩：灰色，隐晶质结构，中厚层状构造；裂隙较发育、密闭~微张，充填方解石脉。局部溶蚀较强烈，溶孔呈蜂窝状、孔径φ5～25mm。岩质新鲜、较硬，锤击声脆。岩芯较完整，以柱状为主，短柱状为次，少量块状、饼状，节长11~26cm为主，最长45cm。节长不小于10cm的岩芯约占83%。

溶洞：无充填。（或：半充填，充填粗圆砾及粘性土；或：全充填，充填黄褐色粘性土，软塑状。）

中风化含砾砂岩：紫红色，砂质结构，中厚层状构造，含砾石。砾石母岩以砂岩为主、花岗岩为次，砾石质硬，呈圆棱状，粒径2~60mm，最大120mm，含量约30~40%，局部达70%。铁~泥质胶结、胶结较好。裂隙较发育且密闭，裂面偶见铁质浸染。岩芯较完整，以短柱状为主，饼状、块状为次，少量长柱状，节长10~22cm为主，节长不小于10cm的岩芯约占65%。

中风化花岗岩：灰绿色，花岗结构(或细粒、中粒、粗粒结构），块状构造。裂隙较发育，岩芯较完整，以柱状为主，少量块状，岩质新鲜，致密坚硬、锤击声脆，节长10~16cm、最长36cm。节长不小于10cm的岩芯约占71%。

中风化角砾岩：浅灰色，碎裂结构、块状构造。角砾母岩为石英砂岩，呈棱角状，粒径2～10mm，最大150mm，含量约90~95%。硅质胶结，胶结较好，岩质硬，锤击声脆。裂隙较发育，岩芯较破碎，以块状、饼状为主，短柱状为次。

3.2  土类的描述

3.2.1 碎石类土的描述

颜色、颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、颗粒的母岩成份及其大小（一般和最大粒径）、含量、硬度（风化程度）、湿度、密实度，充填物的性质、物质成份、充填程度等。

碎石土的密实度的划分，宜根据圆锥动力触探击数按表3.3.4-1和表3.3.4-2，表中N63.5和N120应按本规范附录C修正。

表3.3.4-1     碎石土密实度划分（一）

重型圆锥动力触探锤击数N63.5	N63.5＞20	10＜N63.5≤20	5＜ N63.5≤10	N63.5≤5
密实度	密实	中密	稍密	松散

表3.3.4-2     碎石土密实度划分（二）

超重型圆锥动力触探锤击数N120	N120＞11	6＜N120≤11	3＜ N120≤6	N120≤3
密实度	密实	中密	稍密	松散

表3.3.4-3     碎石土密实度野外鉴别

密实度	骨架颗粒含量和排列	可挖性	可钻性
密实	骨架颗粒质量大于总质量的70%，呈交错排列，连续接触	锹镐挖掘困难，用撬棍方能松动，井壁稳定。	钻进极困难。钻探时，钻具跳动剧烈，孔壁较稳定。
中密	骨架颗粒质量大于总质量的60%～70%，呈交错排列，大部分接触	锹镐可挖掘，井壁有掉块现象。井壁取出大颗粒处，能保持颗粒凹面形状。	钻进较难。钻探时钻具跳动不剧烈，孔壁有坍塌现象。
稍密	骨架颗粒质量大于总质量的55%～60%，排列混乱，大部分不接触	锹镐可挖掘，井壁易坍塌，从井壁取出大颗粒后，立即坍塌	钻进较容易。钻探时，钻具稍有跳动，孔壁易坍塌。
松散	骨架颗粒质量小于总质量的55%，排列十分混乱，绝大部分不接触	锹镐可挖掘，井壁极易坍塌	钻进很容易。钻探时，钻具无跳动，孔壁极易坍塌。

★ 描述范例：

卵石：灰褐色，饱和，密实。卵石母岩以砂岩为主、少量花岗岩，呈亚圆状，质硬，粒径60~80mm，最大120mm，含量约60%，间隙充填石英砂及粘性土。

3.2.2 砂类土的描述

颜色、砂的矿物成份、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度、夹杂物等。

砂土的密实度应按表3.3.6划分，N为现场试验的锤击数，即未修正的锤击数，湿度应按表3.3.9划分。

表3.3.6     砂土密实度划分

标准贯入锤击数N	N＞30	15＜N≤30	10＜ N≤15	N≤10
密实度	密实	中密	稍密	松散

表3.3.9     砂土的湿度划分

湿度	饱和度Sr(%)
稍湿	Sr≤50
潮湿	50＜Sr≤80
饱和	Sr＞80

★ 描述范例：

中砂：灰白色，潮湿，稍密。成份以石英、长石为主，浑圆状，级配良好。含少量粘性土。

3.2.3 粉土的描述

颜色、夹杂物、湿度、密实度、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性等。

粉土的密实度应按表3.2.3-1划分，N为现场试验的锤击数，即未修正的锤击数，湿度应按表3.3.10划分。

表3.2.3-1     粉土密实度划分

密实度	孔隙比	标准贯入锤击数N
密实	e＜0.75
中密	0.75≤e≤0.9
稍密	e＞0.9

表3.3.10     粉土的湿度划分

湿度	天然含水率w(%)
稍湿	w＜20
湿	20≤w≤30
很湿	w＞30

★ 描述范例：注意粉土密实度无松散之说，只有密实、中密和稍密三种

粉土：桔黄色，稍湿，中密。组份以粉粒为主，部分细砂。摇震表面反水，粘性小。

3.2.4 粘性土的描述

颜色、状态、夹杂物、光泽反应、干强度、韧性、粘性、土层结构等。

☆粘性土的状态按下表确定，N为现场试验的锤击数，即未修正的锤击数。

 表3.2.4-1    粘性土状态划分

状态	液性指数Il	N	指压经验
流塑	Il＞1	N≤2	岩芯可缓慢塑流，形成扁圆形
软塑	0.75＜Il≤1	2＜N≤4	食指可插入岩芯
可塑	0.25＜Il≤0.75	4＜N≤17	食指压有凹坑
硬塑	0＜Il≤0.25	18＜N≤35	拇指压有凹坑
坚硬	Il≤0	N＞35	拇指压不动

 ★ 描述范例：

粉质粘土：褐黄色，硬塑，成份以粘粒为主，粉粒为次。粘性较好，刀切面较光滑，土质均匀。为泥岩风化残积土。

粘土：灰褐色，软塑，成份以粘粒为主，粘性良好，刀切面光滑，局部含约5%粗砂、土质不均匀，偶见少量有机质。

3.2.5 有机质土的的描述

颜色、状态、气味、有机质含量及其分解情况、夹杂物质量等特征。根据有机质物含量可进一步划分出淤泥、淤泥质土、淤泥质砂、泥炭等。

★ 描述范例：

淤泥：灰黑色，饱和，流塑。含贝壳及有机质，手捻具滑腻感，略具腥臭味。

3.2.6 填土的描述

颜色、物质组份、硬质物含量、密实程度、各类杂物的含量、大概堆填成因、时代。 根据物质组分和成因特点可进一步分为素填土、杂填土、填筑土、冲填土。

素填土：由碎石土、砂土、粉土和粘性土等一种或几种材料组成，不含杂物或含杂物很少；

杂填土：含有大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物；

冲填土：由水力冲填泥砂形成；

填筑土：按一定标准控制材料成份、密度、含水量，分层压实或夯实而成。

★ 描述范例：

素填土；灰色，潮湿，松散。由粘性土、石英砂及少量碎石组成，为建房平地基之弃土，硬质物约含3%。

杂填土：褐黄色，稍湿，稍压实。主要由粘性土和砖块、碎石、瓦片组成，含少量生活垃圾，硬质物约含55%。

☆颗粒形状，一般分为4类。

 

1-棱角状；2-次棱角状；3-亚圆状；4-圆状

☆互层、薄层和夹层

对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”，如淤泥与粉砂互层；厚度比为1/10-1/3时，宜定为“夹层”，如淤泥夹粉砂层；厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”，如淤泥夹粉砂薄层。当土层厚度大于0.5m时，宜单独分层。

☆“含”、“混”、“夹”的含义

 “含”——系指土中含有的包含物，如含铁锰结核、碎砖块等；

“混”——系指某类土中均匀地混有另一类土；

“夹”——系指某一类土不均匀地夹有另一类土，如粘土夹碎石。

☆摇振反应

制备很软但不粘手的小土膏，做成饼状，放在手掌上反复作水平状振动，并以另一手掌有力地振击此手掌，土中自由水将渗出，用手指捏土饼，放松后渗出的水被吸收，光泽消失。

☆光泽反应

指土在潮湿状态下切口有油脂光泽，颗粒越细光泽越明显。

☆数量词

“个别”为10%以下；“少数”为10%－50%；“多数”为50%－70%；“大多数”为70%－90%；“普遍”为90%以上。