软岩分类

表2-2 软岩分类

软岩名称 膨胀性软岩 >25% (低强度软岩) 泥质成分含量 塑性变形特点 在工程力作用下，沿片架状硅酸盐粘土矿物产生滑移，遇水显着膨胀等。 遇水发生少许膨胀，在高应力状态下，沿片架状粘土矿物发生滑移。 沿节理等结构面产生滑移、扩容等塑性变形。 具有上述某种组合的复合型机理。 高应力软岩 σc<25MPa 节理化软岩 复合型软岩

?σc25MPa 25% 2.3.2.1 膨胀性软岩的分级

膨胀性软岩(Swelling Soft Rock，简称S型)，系指含有粘土高膨胀性矿物在较低应力水平(<25MPa)条件下即发生显着变形的低强度工程岩体。例如，通常软岩定义中所列举的软弱、松散的岩体，膨胀、流变、强风化的岩体以及指标化定义中所述的抗压强度小于25MPa的岩体，均属低应力软岩的范畴。

产生塑性变形的机理是片架状粘土矿物发生滑移和膨胀。在实际工程中，一般的地质特点是泥质岩类为主体的低强度工程岩体。由于低应力软岩的显着特征是含有大量粘土矿物而具有膨胀性，因此，根据低应力软岩的膨胀性大小可以分为：强膨胀性软岩(自由膨胀变形>15%)、中膨胀性软岩(自由膨胀变形10%~15%)和弱膨胀性软岩(自由膨胀变形<10%)。根据矿物组合特征和饱和吸水率两个指标可细分为三级，详见表2-3。

表2-3 膨胀性软岩分级

膨胀性软岩 弱膨胀性软岩 中膨胀性软岩 强膨胀性软岩

蒙脱石含量(%) 干燥饱和吸水率0(%) <10 10~30 30 <20 20~50 >50 自由膨胀变形量(%) >15 10~15 <10 2.3.2.2 高应力软岩的分级

高应力软岩(High Stressed Soft Rock，简称Ｈ型)，是指在较高应力水平(>25MPa)条件下才发生显着变形的中高强度的工程岩体。这种软岩的强度一般高于25MPa，其地质特征是泥质成分较少，但有一定含量，砂质成分较多，如泥质粉砂岩、泥质砂岩等。它们的工程特点是，在深度不大时，表现为硬岩的变形特征；当深度加大至一定深度以下，就表现为软岩的变形特性了。其塑性变形机理是处于高应力水平时，岩石骨架中的基质(粘土矿物)发生滑移和扩容，此后再接着发生缺陷或裂纹的扩容和滑移塑性变形。

根据高应力类型不同，高应力软岩可细分为自重高应力软岩和构造高应力软岩。前者的特点是与深度有关，与方向无关；而后者的特点是与深度无关，而与方向有关。根据应力水平分为三级，即高应力软岩、超高应力软岩和极高应力软岩，详见表2-4。

表2-4 高应力软岩分级 高应力软岩 高应力软岩 超高应力软岩 极高应力软岩 应力水平(MPa) 25~50 50~75 >75 高应力的界线值是根据国际岩石力学学会定义的软岩概念(c=0.5~25MPa)而确定的。即能够使?c>25MPa的岩石进入塑性状态的应力水平称为高应力水平。

2.3.2.3 节理化软岩的分级

节理化软岩(Jointed Soft Rock，简称Ｊ型)，系指含泥质成分很少(或几乎不含)的岩体，发育了多组节理，其中岩块的强度颇高，呈硬岩力学特性，但整个工程岩体在巷道工程力的作用下则发生显着的变形，呈现出软岩的特性，其塑性变形机理是在工程力作用下，结构面发生滑移和扩容变形。此类软岩可根据节理化程度不同，细分为镶嵌节理化软岩、碎裂节理化软岩和散体节理化软岩。根据结构面组数和结构面间距两个指标将其细分为三级，即较破碎软岩、破碎软岩和极破碎软岩。详见表2-5。

表2-5 节理化软岩的分级 节理化软岩 较破碎软岩 破碎软岩 极破碎软岩

单位面积节理组数(条/m2) 1~3 3 无序 完整系数(kv) 0.55~0.35 0.35~0.15 0.15 注：表中 kv=(Vpm/Vpr)2，Vpm——节理岩体弹性波纵波速度，km/s；Vpr——完整岩块弹性波纵波速度，km/s

2.3.2.4 复合型软岩

复合型软岩是指上述三种软岩类型的组合。即高应力－强膨胀复合型软岩，简称HS型软岩；高应力－节理化复合型软岩，简称HJ型软岩；高应力－节理化－强膨胀复合型软岩，简称HJS型软岩。