【Geography】岩土工程中的孟塞尔颜色表示法Munsell Color System

香港岩土工程中的孟塞尔颜色表示法

孟塞尔颜色系统(Munsell Color System)的颜色代码，在香港及国际地质工程和岩土勘察中广泛采用，用于精确描述土壤和岩石的颜色特性。

孟塞尔颜色系统基础

• 色相(Hue)围绕中心轴旋转
• 明度(Value)沿垂直轴变化
• 彩度(Chroma)从中心轴向外辐射增加

颜色代码组成

孟塞尔颜色表示法由三个部分组成：

• 色相(Hue): 例如"7.5YR"或"2.5YR"
  Munsell系统将色相分为五个主要类别和五个过渡类别：
  主要色相：R(红)，Y(黄)，G(绿)，B(蓝)，P(紫)
  过渡色相：YR(黄红)，GY(绿黄)，BG(蓝绿)，PB(紫蓝)，RP(红紫)
• 明度(Value): 例如"6"或"5"
• 彩度(Chroma): 例如"6"或"8"

颜色代码解析

1. 7.5YR 6/6 (上部填土层):

   • 色相: 7.5YR (偏黄的红色)
   • 明度: 6 (中等明亮)
   • 彩度: 6 (中等鲜艳)
   • 对应颜色: 红黄色(reddish yellow)

2. 5YR 6/8 (冲积层):

   • 色相: 5YR (红色和黄色之间，偏红)
   • 明度: 6 (中等明亮)
   • 彩度: 8 (较高鲜艳度)
   • 对应颜色: 红黄色(reddish yellow)

3. 2.5YR 5/6 (冲积层粘土):

   • 色相: 2.5YR (更偏红)
   • 明度: 5 (中等明度)
   • 彩度: 6 (中等鲜艳)
   • 对应颜色: 红色(red)

香港岩土工程中的应用意义

法规与标准要求

1. 香港岩土工程处(GEO)标准:

   • 香港工务局土力工程处要求土层描述必须使用孟塞尔颜色系统
   • 《土工试验室测试程序与标准》(Geospec 3)明确规定使用孟塞尔表示法
   • 工程地质描述标准(GKSS)将颜色作为关键描述要素

2. 专业实践理由:

   • 消除主观性描述(“浅红色”、"暗红色"等描述过于主观)
   • 确保不同工程师间描述一致性
   • 便于国际交流与合作

工程地质学意义

颜色在香港岩土工程中具有特殊重要性：

1. 风化程度指示:

   • 红色调(如2.5YR系列)通常指示强烈风化
   • 黄色调(如7.5YR系列)可能表示中等风化

2. 形成环境推断:

   • 红色系列常与氧化环境相关
   • 灰色或蓝色则指示还原环境
   • 斑驳色(mottled)表明季节性水位变化

3. 土壤成分信息:

   • 红色常与铁氧化物含量高相关
   • 有机质含量往往会导致颜色变暗

地区特殊关联

在香港地区，特定颜色与特定地质单元关联紧密：

1. 填土识别:

   • 填土(FILL)
   • 香港填土层颜色多变，但通常与原生土有差异

2. 冲积层判别:

   • 冲积层(ALLUVIUM)
   • 香港冲积层常见5YR-2.5YR系列颜色
   • 斑驳色(mottled)是香港冲积层的典型特征

3. 风化岩判别:

   • 香港花岗岩和火山岩风化后通常呈现2.5YR-10R系列颜色
   • 颜色变化规律可辅助判断风化程度等级

实际工程应用

实践中的应用流程

1. 现场描述:

   • 工程地质师携带孟塞尔土色卡
   • 在标准光照下比对土样颜色
   • 记录最接近的孟塞尔代码

2. 报告编制:

   • 在钻孔柱状图中标注颜色代码
   • 如图片所示，将孟塞尔代码置于土层描述中
   • 代码与描述性颜色并列(如"reddish yellow (7.5YR 6/6)")

3. 工程判断:

   • 利用颜色协助判断地质单元的连续性
   • 通过颜色变化推断地下水位或污染