第一章 岩石性质与工程分级

1、第一章岩石的性质和工程等级，岩体(Rock Mass):岩石工程周围大范围的自然地质体，岩石=岩石(岩石材料)的软弱面(浸没、节理、断层)，第一节，岩石和岩石1。岩石，岩石，岩石(岩石):从地壳的岩石中切割出来的小块，通常指岩石材料(岩石材料)。岩石：不管岩石块和岩体质量如何，都是通用名称。Rockmass=rock material rock discntinuities，岩石块(rock)特性：强度：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等；变形：弹性系数，泊松郑智薰；矿物：矿物成分、粒度、结构等；物理特性：密度、水合理性、孔隙度等。弱面特性弱面包括床上用品、接头、缺陷等。性质包括剪切强度、方向、距

2、离、经度、开放度、充填、风化、粗糙度等；岩石材料的性质对岩石性质影响不大；软弱面控制岩体的性质。例如，当岩体压缩时，破坏沿已存在的薄弱面发生。拉伸时，由于弱面的存在，强度较小。2 .岩体与一般建筑材料的比较，一般为建筑材料的特性，连续连续连续连续连续均匀Homogeneous等向性等向性等向性Isotropic线弹性线性Elastic，C.H.I.L.E，岩体的特性(具有尺度效应)，不连续Discontinuous岩石的比重和密度1。相对密度(比重):2。密度(体积密度)(kN/m3):通常，岩石体积密度越大，机械性能越好。g-干岩质量、VC -实体岩体积WV水密度、c岩干密度、岩石湿密度、G

3、1岩试件质量、v岩试件体积、2 .岩石的多孔-密度和强度减少，风化速度1。多孔(速度)n 2。空位比e，影响强度和风化速度，1。吸收率2。渗透性(达西定律)qx的x方向流动；h头的高度；a垂直于x方向的截面面积；k渗透系数。(水库、地热、储等)，iii。岩石的水力特性-孔隙、大小、开闭和分布、尺度、淹没时间、地下水水头、应力场、3。软化Rcw水饱和岩石的单向抗压强度；Rc干岩单向抗压强度；4.膨胀性和衰变，强度越大，软化系数越大，膨胀压力，尺寸，4。岩石的破碎膨胀-可选装载、运输、提升和其他设备；刚度、块大小、累积排列；第三部分的岩石力学特性；强度、deformation and failur

4、e of rock material；测试所需的试验品必须加工为标准圆柱形试样的直径必须大于岩石最大粒子直径的20倍。1 .岩石的单轴压缩全应力应变曲线、单轴压缩测试设备、静载荷岩石的变形特性(1)O-A段：裂纹压缩闭合阶段，(2)A-B段：线性弹性阶段，b-屈服点(3)B-C段蒲松比：理想塑料材料，2。三轴压缩条件下岩石的力学性能，一是破碎前岩石的变形随着限制压力的增加而增加；此外，随着限制压力的增加，岩石的塑性变大，从脆性逐渐转变为延展性。随着主压力的增加，试样的支撑力随着主压力不断增加，出现了所谓的变形硬化现象。限制压力是影响岩石力学性质的主要因素之一。用图形分析了主压力对岩石变形的影响

5、，得出了随着主压力的增加，岩石的抗压强度明显增加的结论。随着限制压力的增加，岩石的变形大幅度增加。随着限制压力的增加，岩石的弹性极限大大增加。随着限制压力的增加，岩石的应力-应变曲线形态发生了很大变化，岩石的性质发生了变化。弹性-脆性-弹性-塑料-应变硬化和3。岩石的强度(P10)研究岩石强度的岩石的强度是各种岩石分类(等级)中的重要定量指标。确定根据强度(安全)计算或测量的岩土工程的稳定性。在简单工程条件下，可以用作极限平衡条件(塑料条件)，以解决弹塑性问题的塑性区域范围、弹性区域和塑性区域应力和变形。岩石的强度特性大多数情况下，岩石表现为易碎的破坏(小于3的变形)。同一岩石的强度不统一。强

6、度影响因素：赵寅成、粒度、连接、生成条件、床上结构、多孔、温度、湿度、严重、风化程度、应力状态和时间。应力状态不同，岩石的强度极限不同，载荷特性差异很大。单向压缩强度单向剪切强度单向弯曲强度单向拉伸强度(单向压缩强度10倍单向拉伸强度)。从应力状态来看：三向抗压强度双向抗压强度单向抗压强度，提出项目岩石力学问题(工程背景)(1)高强度地震区，山岩坡，坝基，地下洞室口，岩石地基上建筑(结构)建筑物的抗震性能。(2)战时常规轰炸或核攻击下的地下保护工程结构的抗爆力。(3)石材和隧道工程的爆破设计与施工。(4)高应力条件下脆性/硬弹性岩体突然冲击地压、部分回采巷道深部冲击地压等的研究和工程处理。(5

7、)能承受动力机器振动的岩石基础。(6)结构隔离和减震。4 .岩石的动态特性，在动态载荷下，岩石的强度与载荷速度有关：(1)岩石从弹塑性，塑性变成脆性；(2)岩石的弹性系数增加。(3)岩石的强度提高。5、岩石硬度静态压缩硬度-压缩方法、回弹硬度-跌落方法6、岩石可钻性(钻头，每米可钻孔)岩石可爆炸性(单位容积岩石炸药消耗量)、第四节岩石工程分类、分类目的：评价围岩稳定性、确定支持计划和支持参数、确定，遵循的主要原则(1)分类形式要简单，意义明确。(2)分类必须具有科学实用价值。(3)分类指标不太容易，应容易获得。指标太多，需要增加研究工作量，普及和应用不方便。(4)分类要明确表示岩床的基本特征和

8、影响岩床稳定性的主要因素。(5)分类方案在道路设计、施工之前，应反映人们了解未来道路挖掘后围岩稳定状态和徐璐其他稳定类型岩体空间分布的先进预报。这个分类方案不仅设计、建设部门应用方便，而且要被勘探部门接受。分类指标：(1)岩石强度的力学指标之间有固有的联系，因此岩石的单轴压缩强度可以说是岩体稳定性评价的重要指标。(2)结构面结构面的研究应包括组数、密度、生产、延展性、结构面的材料成分等。对于暴露在表面的基岩，可以进行上述研究；对于藏在地下的基岩，按照上述要求进行综合详细的研究往往很困难，有时需要很多钱才能实现。(3)水对基岩的影响物对基岩的稳定性有重要影响。岩石接触水后，会发生泥化、分解、分裂

9、，岩石膨胀，强度大大减少。(4)原岩的地应力状态对岩体稳定性影响最大的是最大主应力。如果Geostress数据不足，则可以选择h值。1926年，普罗托奇亚科夫提出了一个公式，该公式分为10级15种，用f计算围岩压力。形成了隧道建设、设计服务的综合理论和方法。而且表达形式简单，使用起来很方便。因此，从1954年到1972年，我们的铁路、水电、冶金、煤炭、机械、建筑工人、军需部门都采用了普氏分类。现有问题：该分类主要考虑岩石强度(单轴抗压强度)，岩体完整性、岩石结构特性等影响围岩稳定性的因素在分类中没有表现出来，不能正确评价围岩稳定性。1 .普氏系数分类P13根据f值的大小，将岩石分类为10级，共

10、15种。我国煤炭系统根据岩石坚固性，将煤和岩石连煤：f 11.5轻煤：f 23软岩：f 23中景岩：f 46轻岩：f 810轻岩：f 1214最端岩：f 1520，美国伊利诺伊大学经销商(Deere)在1964年形成了这个标准RQD是经过修改的核心移除率，仅考虑长度超过100mm的整个核心。RQD指标在美国和欧洲广泛使用，是评估核心质量、节约成本和重现的方法。虽然本身对岩石没有充分的说明，但该指标仍然是分类参数，在隧道施工中选择隧道支护时用作参考，发现非常有用。RQD是一个简单的标准，成本不高，但不考虑非连续面的刚度、方向、连续性和填充物的影响，因此不能单独提供岩石质量的完整说明。今天，RQD

11、用作钻孔岩心记录的标准参数，成为两个主要岩石分类系统RMR系统和q系统的基本要素。(1)概念开放后：(1)道路周围的应力集中；(2)围岩强度下降(三向应力状态双向应力状态)(3)开挖扰动等围岩应力与围岩强度关系的变化(破坏，稳定等于或小于极限平衡)；3 .围岩松动圈分类(中国光洞洞芳汀教授提出的)，(2)理论分析，(3)松动圈声学测量方法和原理声学测试方法测试了围岩松动圈的物理基础，不同类型岩石的声波速度不同，同类岩石根据破裂程度降低声速。(4)围岩松动圈分类，围岩松动圈分类的三大优点是：(1)绕过地应力、围岩强度、构造面特征确定等困难问题，但其影响结果，即松散圆是综合指标；(2)未从重要方面

12、假定松动圈的测量结果。(3)松散环的大小易于通过声学测量得到，确定支撑参数时直观、简单，现场应用非常方便。4 .根据围岩变形量的分类，卢世良教授将根据围岩变形量和保持难度的不同，将回采巷道的围岩分为5类：中国煤炭科学研究院建井的粉振池教授将围岩分类为围岩变形量的理论和方法，5 .根据建设要求分类，1988年，煤炭工业部根据全国58条试验道路的地质特征、井巷开发后围岩的稳定状态，共分为5类：国家技术监督局和建设部1995年共同公布了处理103个岩石工程实例的岩体质量分类标准。这个等级标准主要是“岩床的基本质量”，表示岩床的质量，并据此对岩床的优劣进行分类。主要考虑了岩体基本质量特性分类说明、岩体基本质量指标BQ值计算等两个基本要素的完成度和完成度。BQ903Rc 250KV Rc岩石单轴饱和抗压强度，MPa；KV岩体完整性金志洙(岩石弹性纵波速度/岩石弹性剪切波速度)2，6。考虑工程岩体分类标准、不同环境条件对各种工程岩体特性的影响、上一阶段取得的BQ值修正、岩体基本质量金志洙修正值BQ值取得及各类工程岩体的详细分类。BQBQ 100 (K1 K2 K3) K1地下水影响修正系数；K2主要弱结构表面生产影响修正系数；K3初始应力状态会影响修正系数。工程岩体分类标准将岩体质量分为、等五个阶段，并概