形成泥化夹层一般认为必须具备下述三个条件。
（1）物质基础。粘土岩类夹层是泥化夹层形成 的物质基础。
（2）构造作用。构造作用可以破坏原来粘土岩 夹层的完整性，为地下水的渗入提供通道；同 时，原岩的矿物颗粒联接也会受到严重的破坏， 为泥化提供了重要的有利条件。 （3）地下水的作用。水在粘粒周围形成结合水 膜，使颗粒进一步分散，颗粒间连接力减弱， 含水量增加，使粘土岩夹层处于塑态甚至接近 流态，即产生了泥化。
（9）节理组数：
（10）块体大小与形状：
软弱夹层是指在坚硬的层状岩层中夹有强度低、泥质 或炭质含量高、遇水易软化、延伸较广和厚度较薄 的软弱岩层。软弱夹层具有明显的低强度和高压缩 性，大约是坚硬岩层的1/5～1/50。
一般软弱夹层的强度和变形参数如下：
磨擦系数 f＜0.5 饱和抗压强度 Rb≤10MPa 变形模量 E0≤1000MPa 软弱夹层是控制岩体稳定性的极端重要的因素许多工 程的失事均与此有关。
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
350～251
V
＜250
结合工程具体情况，计算岩体基本质量指标修正值[BQ]，并仍按表 5-13所列的指标值确定本工程的工程岩体级别。
岩体基本质量指标修正值[BQ]可按下式计算：
[ BQ] BQ 100 ( K1 K 2 K3 )
在地表及浅层地层中，大多数K>1，随着深度增加，就会出现 K=1的现象，这个深度成为临界深度。
3．水平应力具有强烈的方向性
第四节 工程岩体分类
一、概述
从定性和定量两个方面来评价岩体的工程性质，是工
程技术人员按照统一的概念和标准进行工作和交流
的要求。 二、分类的目的 对工程建筑物基础或围岩体进行分类，并根据其好坏， 进行相应的试验，赋予它必不可少的计算指标参数，


对于大多数坚硬岩体； =0.2～0.3，故自重应力场
2．构造应力 由构造运动所引起的，随空间和时间变化的，一般为水平应力， 具有很强的方向性。目前，岩体的构造应力无法用理论方法进 行计算，而只能采用现场应力量测的方法来求得。 二、天然应力分布的规律 1、岩体中存在三向不等的空间应力场 岩体中存在三向应力且经常是不相等的，垂直应力通常是最小主 应力 ，表明多数地区均存在构造应力。两个水平主应力也并不 一定水平，其倾角多在10°～25°，最大不超过30°。 2．水平应力与垂直应力的关系
在20世纪以前，由于生产规模和科学水平的限 制，人们认为建筑物的安全仅与岩石的软硬有 关、很少怀疑其整体稳定性。后来，随着生产 和科学技术的发展，修建在岩基上的工程日益 增多，规模也愈来愈大，出现了一些工程灾难 性工程事故，使人们认识到，岩石地基的好坏 不仅取决于岩石本身强度，而且还与多种因素 有关，从而提出了岩体的概念，并开始注意有 影响的其他因素。
1、沉积结构面
层面 沉积间断面 沉积软弱夹层等
沉积软弱夹层的强度低，遇水易软化。
2、火成结构面
岩浆侵入、喷出后冷凝过程中形成的结构面 3、变质结构面 残留的变余结构面 （二）构造结构面 变成的重结晶结构面
节理
劈理
断层
层间剪切带等。
节理面分布最广泛，断层的延伸规模很大。
（三）次生结构面
由风化作用、卸荷及人类活动所形成的结构面 卸荷裂隙 风化裂隙 风化夹层 泥化夹层等
RQD 115 3.3J
（当 J 4.5时, 取RQD 100 ）
（2）以弹性波（纵波）速度分类（略）
（3）岩体的岩土力学分类 又称岩体评分值（RMR）分类。将影响岩体质量的五个 通用参数和一个修正参数根据不同情况打分，根据最 后总得分评定。
二、结构面的特征
一般从方位、间距、延续性、粗糙度、侧壁强度、 张开度、充填物、渗流、节理组数、块体大小十 个方面进行研究。
（1）方位：即结构面的产状，表示方法与岩层 产状相同。
（2）间距：指一组结构面的平均间距。
（3）延续性：它是表征结构面延伸长度和展布 范围的指标。 （4）粗糙度：结构面的粗糙程度可用粗糙系数 （JRC）表示。
直线型：是岩体完整，裂隙少、致密的反应。
上凹型：反映出岩体中节理发育且充填不好。
上凸型：反映了岩体表层坚硬，深部软弱岩层。
图5-6 岩体变形曲线的三种基本类型 （a）直线型 （b）上凹型 （c）上凸型
二、岩体的流变特征
流变:应力或变形随时间而变化的性质称。
流变性有蠕变和松驰两种表现形式。 蠕变：指在应力一定的条件下，变形随时间的持续而逐 渐增长的现象。 松弛：指在变形保持一定时，应力随时间的增长而逐渐 减小的现象。
典型的蠕变曲线可分为以下三个阶段。
（1）初始蠕变阶段 （2）等速蠕变阶段 （3）加速蠕变阶段
o
图5-7 不同应力条件下岩体的蠕变曲线
第三节 岩体的天然应力状态 岩体在天然状态下所存在的内在应力称为天然应力或初始应
力，在地质学中，通常又称它为地应力。
一、天然应力的组成图 自重应力 构造应力 1．自重应力 假定岩体为均匀连续介质基础上计算岩体的自重应力 变异应力（特殊情况下考虑）
（二）其他分类方法 1、按岩石的单轴抗压强度分类 见表5-17。
表 5-17 类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 石按的抗压强度分类 岩石按抗压强度分类 岩石类别 特坚岩 坚岩 次坚岩 软岩
Rc ( MRa )
250～160 160～100 100 ～40 ＜40
2、按岩体完整性分类 (1)按岩石质量指标RQD分类 RQD是以修正的岩芯采取率来确定的。 岩芯采取率就是采取岩芯总长度与钻孔长度之比。 而RQD，即修正的岩芯采取率是选用坚固完整的、其长 度等于或大于10cm的岩芯总长度与钻孔长度之比，并 用百分数表示，即
式中：
[BQ]——岩体基本质量指标修正值；
BQ——岩体基本质量指标； K1——地下水影响修正系数；
K2——主要较弱结构面产状影响修正系数；
K3——初始应力状态影响修正系数。 K1，K2，K3值，可分别按表5-14、表5-15、表5-16确定。无表中所 列情况时，修正系数取零。[BQ]出现负值时，上式不再适用。
力影响，只能在综合因素中反映。
四、工程岩体代表性分类简介
（一）我国工程岩体分级标准 我国《工程岩体分级标准》（GB50218-94）考虑下几个方 面。 （1）确定岩体基本质量
定量确定岩石的坚硬程度与岩体完整性指数（ KV）。
岩石坚硬程度采用岩石单轴饱和抗压强度（Rc）。
表5-10 Rc与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系

J S1 S 2 S n S k
式中: Sn——第n组节理每米长测线上的条数； Sk——每立方米岩体非成组节理条数。 Ju与KV的对照关系见表5-11， 与岩体完整性程度定性划分的 对应关系，见表5-12。
（2）岩体基本质量分级 岩体基本质量分级，应根据岩体基本质量的定性特征和岩体 基本质量指标（BQ）两者相结合，按表5-13确定。
重力场在岩体内任一点上形成相当于上覆岩层重量的垂直应
力，即
Z H
若把岩体看作各向同性的弹性体，则由广义虎克定
律可得：
x y

1
Z Z
式中： H---为该点的深度；

－为岩石的平均重度； －为岩石的泊松比； －为侧压力系数。 造成的水平应力、约等于垂直应力的25%～43%
变形模量或弹性模量是表征 岩体变形的重要参数。 岩体在荷载作用下对应于每 一级压力的变形， 均有
弹变形
残余变形 变形模量和弹性模量分别为

p e
Ee e
图5-5 岩体的弹性变形 ε e与残余变形ε p
岩体在加载变形过程中，其压力（P）与变形
（W）的关系曲线通常为下列三种类型：
以便于合理地设计和采取相应的工程措施，达到经
济、合理、安全的目的。
工程岩体分类有：
通用分类 专门分类
通用的分类是较少针对性和原则性，是大致分类。 专用的分类是专为某种工程目的服务而编制的分类。 三、工程岩体分类的因素 （一）岩石材料的性质 （二）岩体的完整性
（三）水的影响
（四）地应力
综上所述，目前在工程岩体分类中，作为评价的独立因 素，只有岩石质量、岩体结构面和水的影响等，地应
l 10cm 100 % RQD
L
按RQD值的大小来描述岩石的质量见表5-18。
表 5-18 等级 I II III IV V RQD 大小的岩石工程分级 RQD（%） 90～100 75～90 50～75 25～50 0～25 工程分级 极好的 好的 中等的 并的 极差的
RQD也可按体积节理统计数计算，公式如下：
表5-13
岩体基本质量分级
岩体基本质量的定性特性 坚硬岩，岩体完整 坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完整 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 岩体基本质量 指法标（BQ） ＞550 550～451 450～351
基本质量级别
I II III
IV
坚硬岩，岩体破碎； 较坚硬岩，岩体较破碎～破碎； 较软岩与软硬互层，且以软岩为主，岩体较完整 ～较破碎； 软岩，岩体完整～较完整
（5）结构面侧壁强度：它可以反映结构面经受风化的 程度，可用施密特回弹仪或点荷载仪测定结构面侧 壁的强度。 （6）张开度：指结构面两壁间的垂直距离。 我国通常将张开度分成下述四级： 闭合的小于0.2mm； 微张的为0.2～1.0mm；
张开的为1.0～5.0mm； 宽张的大于5.0mm。
（7）充填物：常见的充填物有砂、粘土、角砾、岩屑 及硅质、钙质、石膏质沉淀物。 （8）渗流：
影响岩体稳定的因素有
地形地貌条件
岩性
地质构造 岩体的结构特征 地应力 地下水
建筑物的规模、类型和施工方法等