岩石硬度分级

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1、1、按岩石的单轴抗压强度RC分类用岩块单轴抗压强度进行分类，简单、早期，因此在工程上采用了较长的时间（普氏系数）。（一）岩石单轴抗压强度分类（表5-1）51岩石按抗压强度分类类别岩石单轴抗圧强盛出（MPa）岩石类别I.250-1W特坚岩lffl-100坚岩II1100-40次坚岩IV40软岩由于岩石点荷载试验可在现场测定，数量多而简便，所以用点荷载强度指标分类得到重视。由伦敦地质学会与Franklin等人提出,见图5-1ELVHFrankim等捣岀趾材捋就近虹码能他悯伦龜胞此举佥從出41 S6H 丁 -t gI 9團】点载荷强度扭桩分樂IHU- 2石脈咅、夬理老；L龍搭;r班牯土； df 皓匚

2、1麓腕土ifi-白远岩;T石英浴：A L1J豊q L崔谒岩_)斯梯尼(Stini)分类根据巷道围岩的稳定性进行分类，如表5-2所示。SJ-类沿打购H,5)1建定0厢1.01髓时闻堆总有少睛需石肚松Q交耆石中匱曙1-3理时阖墻士曲城生松融中席联券5-4営时趙定.令总月陪叩氐蹄4 - W蜒时技.宦然右渠垛训落】0-戸卄据肘松雯r井有扇部汗顶轻蛮挤人压力犬中度命人巧 _411 丸犢挤人床为桜大注;0杀用于港迪宛就为的载荷* L 恳迫寛度； 勢%轴M上+乩1口。（二）前苏联巴库地铁分类根据岩石抗压强度、工程地质条件和开挖时岩体稳定破坏现象，分四类，并有相应的施工措施，见表5-3稳定性J_LJ J百石单

3、向抗压强度（啦工程地质条件稳定破坏现象建议措施穂定砾岩 石灰岩秒岩40-60裂隙水较少或没 育,岩层千燥或含 水、水是无压的可能有小盘的坍瑞用爆破开挖较石灰岩砂岩20-40製隙较重的岩 提冷水，水捱有压 的离层F下挠坍1W以内的坍方 坑道全面支护，盾构开挖粘土 亚粘土8.0-10裂隙很少或没有不充分稳定粘土亚黏土6.08.0层状岩层，有裂团粒结构的，稍坍落On?左 右的坍方粘土 的鳖性膨张小进度3仇坯）的曆檜开挖， 加强坑道全面支护加速开挖速 度，向盾后压注速凝砂浆请堀砂6.0看務土砂夹层的斜层.不稳建砂含饱和水的流动 的岩层，水是有压 的稱水，流砂地面下沉，岩体变形利用人工障朮,压螭空气芋凉

4、结 法与沉箱倔浆配合两给水法警 的盾构开挖岩石硬度分级岩石级别坚固程度代表性岩石I最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其它各种特别坚固的岩石。（f=20）II很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩、较坚固的石英岩、最坚固的 砂岩和石灰岩。（f=15）III坚固致密的花冈岩、很坚固的砂岩和石灰岩、石央矿脉、坚固的砾岩、很 坚固的铁矿石。（f=10）Illa坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理石、白云岩、黄铁矿、不坚固的花冈岩。（f=8）IV比较坚固一般的砂岩、铁矿石。（f=6）IVa比较坚固砂质页岩、页岩质砂岩。（f=5）V中等坚固坚固的泥质页岩、不坚固的砂岩和石灰岩、软砾石。（f=4）Va中

5、等坚固各种不坚固的页岩、致密的泥灰岩。（f=3）VI比较软软弱页岩、很软的石灰岩、白垩、盐岩、石膏、无烟煤、破碎的砂岩 和石质土壤。（f=2）VIa比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化 的粘土。（f=1.5）VII软软致密粘土、较软的煤、坚固的冲击土层、粘土质土壤。（f=1）VIIa软软砂质粘土、砾石，黄土。（f=0.8）VIII土状腐殖土，泥煤，软沙质土壤，湿砂。（f=0.6）IX松散的砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤。（f=0.5）X流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土和其它含水土壤。（f=0.3）人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难以破

6、碎，难以破碎的岩石一般 也难以凿岩，难以爆破，则它们的硬度也比较大，概括地说就是比较坚固。因此人们就用岩石的坚 固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数（f值）。坚固性系数f=R/100（R单位Kg/cm2）R-岩石标准试样的单向极限抗压强度值。如： 极坚固岩石f=1520 （坚固的花岗岩、石英岩、石灰岩等） 坚固岩石f=810（不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） 中等坚固岩石f=46 （普通砂岩，铁矿等） 不坚固岩石f=0.83 （如黄土，仅为0.3） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。强度是指矿

7、岩抗压缩、拉伸、弯曲及剪切等单向作用的性能，而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力（如抵 抗锹、镐、机械破碎，炸药的综合作用力）。莫氏硬度陶瓷及矿物材料常用的划痕硬度叫做莫氏硬度，它只表示硬度由小到大的顺序，不表示软硬的 程度。后面的矿物可以划破前面矿物的表面。一般莫氏硬度按10级标准的莫氏硬度计确定，后来 因为出现了一些人工合成的硬度大的材料，又将莫氏硬度分为15级。维氏硬度在陶瓷材料的研究中，精确测定材料的硬度，通常在维氏显微硬度计上进行。岩石分级岩石可分三大类： 1、岩浆岩（喷出岩） 2、沉积岩 3、变质岩1、岩浆岩主要有：花岗岩、安山岩、闪长岩、流纹岩、玄武岩、辉长岩等。2、沉积岩主要

8、有：石英砂岩、石灰砾岩、泥铁岩、白云岩、泥岩、石膏等。3、变质岩主要有：片麻岩、绿泥石片岩、千枚岩、大理岩、云母片岩等。虽然岩石的面貌是千变万化的，但是从它们的形成环境，也就是从成因上来划分，可以把岩石 分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩1、沉积岩：沉积岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型，它是由风化产物、火山 物质、有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用，最后形成的岩石。不论 哪种方式形成的碎屑物质都要经过搬运过程，然后在合适的环境中沉积下来，经过漫长的压实 作用，石化成坚硬的沉积岩。沉积岩依照沉积物颗粒的大小又分砾岩、砂岩、页岩、石灰岩。沉积岩的形成： 1、风化

9、侵蚀：在河流上的大石头，经年累月被侵蚀风华，逐渐崩解成小的泥沙、 碎屑。 2、搬运：这些碎屑被水流从上游搬运到下游。 3、堆积：下游流速减缓，搬运力减小， 岩石碎屑便沉积下来。 4、压密：新的沉积物压在旧的沉积物上，时间久了，底下的沉积物被压 得较紧实。 5、胶结：地下水经过沉积物的孔隙，带来的矿物质填满孔隙，使岩石碎屑颗粒紧紧 胶结在一起，形成沉积岩。 6、露出：沉积在海底的沉积岩层在板块运动的推挤下拱出海面，露 出地表。2、岩浆岩：岩浆岩也叫火成岩，是在地壳深处或上地幔中形成的岩浆，在侵入到地壳上部或者喷 出地表冷却凝固并经过结晶作用形成的岩石。因为它形成的条件和沉积岩差别很大，因此它的

10、特点也与沉积岩明显不同。岩浆岩又分安山岩、玄武岩、花岗岩。有地底岩浆冷却凝固形成。 由于岩浆成分和冷却方式不同，便形成不同的火成岩。岩浆岩的形成： 1、安山岩：岩浆由火山 口喷出地面，快速冷却形成。2、玄武岩：岩浆经由缓和喷发漫流而出，逐渐冷凝形成的。3、 花岗岩：岩浆并不喷出地面，而是在地下慢慢冷却形成的。3、变质岩：在地壳形成和发展过程中，早先形成的岩石，包括沉积岩、岩浆岩，由于后来地质环 境和物理化学条件的变化，在固态情况下发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的 变化，从而形成一种新的岩石，这种岩石被称为变质岩。变质岩是大陆地壳中最主要的岩石类 型之一。变质岩又分板岩、片岩、片麻岩、大理石。变质岩的形成：1、为变质前的岩层：由于 沉积或火山作用，堆积出一层层岩层。2、挤压岩层：在强大压力和摩擦力作用下，产生温度和 压力，使得深埋在地下岩石发生变质作用。3、变质成新岩石：岩石里分散排布的矿物结晶会呈 规矩排列，或生出新矿物来，而变成各种新的变质岩。在全球陆地表面，沉积岩覆盖了 75%，岩浆岩和变质岩占陆地面积 1/4。但是到了地下深处， 沉积岩逐渐变成了少数民族。在整个地壳中，沉积岩只占地壳体积的8%，变质岩占了 27%，剩下 的 65% 都是岩浆岩。