第五章 工程岩体分类.ppt

1 第五章工程岩体分类 5 1概述 5 2工程岩体分类 5 3我国的工程岩体分类标准 5 4工程岩体分类的具体的具体应用 1 分级的目的 岩体rockmass 根据上述特征 岩体是地质体的一部分 并且是由处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征岩石所组成的集合体 也可以看成是由结构面所包围的结构体和结构面共同组成的 岩体强度远远低于岩石强度 岩体变形远远大于岩石本身 岩体的渗透性远远大于岩石的渗透性 1 通过分类 概括地反映各类工程岩体的质量好坏 预测可能出现的岩体力学问题 为工程设计 支护衬砌 建筑物选型和施工方法选择等提供参数和依据 2 为岩石工程建设的勘察 设计 施工和编制定额提供必要的基本依据 3 便于施工方法的总结 交流 推广 为便于行业内技术改革和管理 目的 评价工程岩体的稳定性 分级目的 岩石分级方法早在1774年欧洲人罗曼就提出来了 他首先对石灰岩作了系统分类 18世纪末俄国人维尔涅尔 bepuep 又将岩石定性地分成五类 松软岩 软岩 裂隙破碎岩 次坚硬岩和坚硬岩 而真正把岩石分级同工程联系起来还是从19世纪后期才开始 20世纪50年代以后 岩体分级促进了工程建设的发展 越来越受到重视 从而加快了发展的步伐 取得了重大进展 据统计 迄今各种各样的岩体分级方法已有百余种之多 如何正确认识和选取合理的分级方法 是人们普遍关注的问题 分级目的 任何一种岩体分级方法都是为一定的目的服务的 因此它必然存在一定的局限性 而且由于岩体客观存在的复杂性 同样一种岩体分级方法 在某一场合适用 在另外一个场合又未必适用 因为这些方法都是针对某种类型岩石工程或专门需要而制定的 例如用于锚杆支护的围岩分级 地铁岩层分级 坝基岩体分级以及工程地质的岩石分级等等 按用途 通用分级专用分级 分级目的 影响岩体工程性质的主要因素 岩石质量岩石的强度和变形 室内单轴抗压强度指标 单轴抗压 岩石单向受压时抵抗破坏的能力 岩体完整性各种结构面的影响 结构面的调查统计 试验 水的影响水对岩石的软化 渗流的影响 软化系数 岩石浸水饱和前后的单轴干 湿抗压强度之比 风化程度分化的分级分类 一 岩块的工程分类1deere miller双指标分类分类指标 岩块抗压强度 c 模量比 et c 2 国标 岩土工程勘察规范 gb5002194 分类分类指标 新鲜岩块的饱和单轴抗压强度 cw 3岩块质量系数分类 1rqd分类2岩体地质力学分类 rmr分类 3巴顿岩体质量分类 q分类 二 岩体的工程分类 1rqd rockqualitydesignation 分类 用直径为75mm的金刚石钻头 双层岩芯管在岩石中钻进 连续取芯 长度大于10cm的岩芯总长度与钻进总进尺的比值 以百分数表示 岩石质量指标rqd rockqualitydesignation 岩土工程勘察规范 gb50021 2001 根据岩体质量指标rqd分类 岩体地质力学分类 rmr分类 分类指标 岩块强度 rqd值 节理间距 节理条件及地下水方法 1 根据各类指标的数值 按表5 6a的标准评分 求和得总分rmr值 2 按表5 6b和表5 7的规定对总分作适当的修正 3 用修正后的总分对照表5 6c求得岩体的类别及相应的无支护地下洞室的自稳时间和岩体强度指标 c 值 3巴顿岩体质量 q 分类分类指标 q值rqd 岩石质量指标 jn 节理组数 jr 节理粗糙系数 ja 节理蚀变系数 jw 节理水折减系数 srf 应力折减系数 jw srf 水与其它应力存在时对岩体质量的影响rqd jn 岩体的完整性 jr ja 表示结构面 节理 的形态 充填物特征及其次生变化程度 分类方法 确定各参数的数值 求得q值 以q值为依据将岩体分为9类 1岩体质量分级2洞室围岩分类3岩体地质力学分类 rmr分类 4巴顿岩体质量分类 q分类 二 岩体的工程分类 1岩体质量分级 工程岩体分级标准 gb50218 94 分级指标 岩体基本质量指标bq bq 90 3 cw 250kv当 cw 90kv 30时 以 cw 90kv 30和kv代入上式计算bq值 当kv 0 04 cw 0 4时 以kv 0 04 cw 0 4和 cw代入上式计算bq值 jv与kv对照表 分级方法 首先 按岩体基本质量指标bq进行初步分级 表2 12 当地下洞室围岩处于高天然应力区或围岩中有不利于岩体稳定的软弱结构面和地下水时 岩体bq值应进行修正 修正值 bq 按下式计算 bq bq 100 k1 k2 k3 k1 地下水影响修正系数 k2 主要软弱面产状影响修正系数 k3 天然应力影响修正系数 然后 考虑天然应力 地下水和结构面方位等的影响对bq进行修正 再按修正后的 bq 进行详细分级 表2 15 16 17影响修正系数 k1 k2 k3 表 根据修正值 bq 的工程岩体分级仍按表2 12进行 各级岩体的物理力学参数和围岩自稳能力可按表2 18确定 2洞室围岩分类 锚杆喷射混凝土支护技术规范 gbj86 85 分类指标 岩体结构 结构面发育特征 岩石强度及岩体声学性质等 优点 给出了毛洞自稳性的工程地质评价 给出了各类围岩的喷锚支护设计参数及围岩物理力学性质的计算指标 3岩体地质力学分类 rmr分类 分类指标 岩块强度 rqd值 节理间距 节理条件及地下水方法 1 根据各类指标的数值 按表2 20a的标准评分 求和得总分rmr值 2 按表2 20b和表2 21的规定对总分作适当的修正 3 用修正后的总分对照表2 20c求得岩体的类别及相应的无支护地下洞室的自稳时间和岩体强度指标 c 值 4巴顿岩体质量 q 分类分类指标 q值rqd 岩石质量指标 jn 节理组数 jr 节理粗糙系数 ja 节理蚀变系数