地表岩体在太阳辐射、温度变化、水（冰）、气体、生物等因素的综合作用下，组织结构、矿物化学成分和物理性状等发生变化的过程和现象。岩体产生风化的根本原因是所处的环境与其生成环境有了很大变化，岩体为适应新的环境，必然进行自身结构的调整和接受环境的改造。岩体受风化作用改造的强弱程度，取决于其自身抵抗风化的能力和风化营力的强弱。前者取决于岩体的矿物、化学组成及结构特征，后者取决于气象条件及地球物理化学环境，因地域不同而异。

岩体风化的分类

按风化营力与作用方式分为3种类型：①物理风化。指岩体受到温度及水、风、冰川等的作用，产生机械破坏的现象。岩体只改变其整体性，而不改变其矿物化学成分（参见彩图ⅩⅥ—28）。②化学风化。指岩体在空气、水及微生物等的作用下发生的化学变化的过程和现象，不仅造成岩体破碎，同时也使岩石的矿物、化学成分和结构构造发生显著变化。③生物风化。既有作物根系对岩体的机械劈裂破坏，也有生物活动引起岩体赋存化学环境的改变，造成化学风化（参见彩图ⅩⅥ—29）。这3种风化作用的强弱主要受气候条件的影响。高寒地带及降水稀少的地区，以物理风化作用为主；多雨潮湿的温带及热带，则以化学和生物风化作用为主。在风化作用的早期阶段，多表现为物理风化，随着风化作用的加深，岩体向化学、生物风化的高阶段演变。

ⅩⅥ—28 峰林——谷地

卢跃如摄

ⅩⅥ—29 石灰岩溶洞

萧巨青摄

工程建设不可避免地要遇到风化岩体。研究风化岩体的性质、空间分布、风化速度、风化程度以及风化岩的物理力学性质，以制定正确的工程对策，使工程建设达到经济与安全的目的。

风化岩体的分布及岩体风化带的划分

（1）风化岩体的分布。风化岩体分布于地表及浅层一定深度的范围内，以风化营力所能达到的深度为下限。岩体的风化程度具有由表及里、自浅而深逐渐减弱的趋势，多呈现连续渐变过渡关系，并显示出分带特性。当风化现象呈连续渐变的变化过程时，称为均匀风化，发生于岩体的岩性、构造及风化营力均一的地区。反之，若岩体岩性、构造及风化营力存在较大差异，则产生不均匀风化，如：风化带不连续、不完整、突变接触；沿软弱岩层或剪切带形成风化夹层；沿断层带，裂隙密集带和不稳定矿物密集带，形成的风化槽、风化囊等特殊风化现象。风化岩体的分布受风化作用的强弱和风化产物保存条件的双重影响，主要受地形地貌、岩性、构造、水文、植被等条件的制约。

（2）岩体分化带的划分。根据岩体风化作用有自地表向下逐渐减弱的特点，自上而下对岩体进行风化分带，目的在于区别不同程度的风化岩体，分类研究其工程地质特性，服务于工程设计，也便于进行横向对比。中国在20世纪50年代初期即开始进行岩体风化分带的研究，并制定了岩体风化带划分的统一标准，即根据岩石的颜色、矿物变异、结构及破碎程度，水理、物理性质和强度衰减情况，将岩体风化程度划分为全风化、强风化、弱风化和微风化4个带。国际工程地质协会（IAEG），国际岩石力学学会（ISRM）和英国、美国、澳大利亚等国的规范，则以岩体中风化蚀变矿物的多寡为准，划分为全风化、强风化、中等风化和轻微风化4带。这2种分带大体上是一致的，能够反映不同风化岩体工程地质特性的差异，也能基本满足工程建设的需要。但由于这类划分标准都是定性的，对于不同的人和在不同地区应用，常带有主观随意性。自80年代开始，中国许多勘测设计单位和其他国家的一些研究机构对岩体风化分带开展了定量标准的研究。如中国原水利电力部华东勘测设计院通过对块状岩体风化的研究，提出了风化岩体的定量参数与定性特征相结合的划分标准，主要采用岩体质量、风化特征、裂隙状态和地下水等4项指标，采取综合评分方法划分风化带。保加利亚I.G.伊利耶夫根据二长岩大量的室内超声波速度测试值，提出风化系数K=（V₀-V_W）/V₀，即新鲜岩石纵波速度V₀和风化岩石纵波速度V_W之差与V₀之比，以此来划分岩体的风化程度（表1）。日本学者根据超声波法测定大量的岩石室内外动弹性模量值，计算求得风化岩体的裂隙系数I=（E_D-E_d）/E_D和坚固度η=E_d/E_D（式中E_D为室内岩石动弹性模量，E_d为野外岩体的动弹性模量），以此对岩体风化程度进行分级（表2）。中国1999年颁布实行的GB 50287—99《水利水电工程地质勘察规范》中，依据岩石的宏观特征、矿物蚀变和风化岩体与新鲜岩体纵波速度之比值，仍将风化带分为全风化、强风化、中等风化（弱风化）、微风化4带（表3）。中国对三峡水利枢纽岩体风化的研究前后经历了40余年，通过地表露头、坑（槽）探、钻探、竖井、平硐及基坑开挖的充分揭露，采用宏观、微观，物理、化学、地球物理和力学试验等手段，进行了全面深入的研究，概化出最具代表性的铅直方向标准风化剖面，进行岩体风化带的划分（见图），其分带标准中主要包括岩体构成及特征，矿物蚀变特征，勘探技术特性指标，岩体物理力学指标，原位岩体声波特征、透水性等。具有较好的实用性、科学性和可操作性。

表1 按岩石风化系数划分的岩石风化分带表

表2 按裂隙系数、坚固度划分的岩石风化分级表

表3 岩体风化带划分

三峡水利枢纽坝区结晶岩典型风化剖面示意图

风化岩体的利用与处理

自然界风化岩体分布普遍，工程选址时常选择风化岩厚度小的地段，但难以完全避免，因而工程建设中如何利用和处理风化岩成为工程设计的常见问题。风化岩体的利用应根据其工程特性和建筑物对地基的要求确定。对会导致建筑物不均匀变形和引发抗滑稳定、渗透稳定问题的风化岩体必须予以清除；对工程安全影响不大，开挖困难和不经济，适当处理即可满足工程要求的风化岩体经过处理可予以利用。在边坡和洞室工程中，风化岩体的利用更有其重要意义，为保证边坡和洞室围岩的稳定及工程设计的经济合理，应研究合适的断（剖）面形态和有效的开挖和支护方式。

岩石的风化速度对于工程建设非常重要。坚硬岩石的风化速度，从工程观点来讲，一般是极其缓慢的，对工程无影响。但黏土岩、页岩、片岩、千枚岩等软岩，含蒙脱石的蚀变岩和构造岩，特别是中新生代红色岩系中的黏土质岩石，一经暴露，就会急剧风化。对这类岩石在清基或进入永久洞壁、坡面时，应及时采取防护措施，必要时应预留保护层。风化岩石还可用作某些建筑物的填筑料，有的还可用作防渗土料，应充分加以研究。