岩石的硬度划分等级通常采用 摩氏硬度标准(Mohs Scale)或 普氏硬度系数(f值)两种方法,具体如下:
一、摩氏硬度标准(1-10级)
最坚硬:
石英岩、玄武岩等,f=10
很坚硬:
花岗岩、石英斑岩、硅质片岩,f=15
坚固致密:
普通花岗岩、最坚固砂岩、石灰岩,f=10-15
中等坚固:
普通砂岩、铁矿石,f=4-6
较软:
泥质页岩、软砾石,f=2-4
较软弱:
白垩、石膏、盐岩,f=2-3
最软:
无烟煤、破碎页岩,f=1以下
二、普氏硬度系数(f值)
极坚固:
石英岩、玄武岩,f=20
很坚固:
花岗岩、石英斑岩,f=15
坚固致密:
普通花岗岩、砂岩、石灰岩,f=10-15
中等坚固:
砂岩、铁矿石,f=4-6
中等:
泥质页岩、软砾石,f=4
较软:
页岩、石膏、盐岩,f=2-3
极软:
无烟煤、碎石,f=1以下
三、其他分类方法
工程分级:根据RQD值(岩石质量)分为Ⅰ-Ⅵ级,与硬度等级有对应关系
单轴抗压强度:通过标准试样的极限抗压强度R计算,公式为 $f = \frac{R}{100}$(kg/cm²)
四、应用说明
工程应用:隧道围岩分级(Ⅰ类最优,Ⅵ类最差)与硬度系数密切相关
特殊性质:需注意软岩的膨胀性、泥质页岩的崩溃性等特殊性质
以上分类方法各有侧重,摩氏硬度适用于快速初步判断,普氏系数和工程分级则更适用于工程设计和实际应用。