工程岩体分类分级.ppt

工程岩体分类与分级 1 目录 工程岩体分类的目的和原则工程岩体分类我国工程岩体分级标准 2 工程岩体分类的目的和原则 目的 对工程岩体质量的优劣给予明确的区分和定性评价 为岩石工程建设的勘察 设计 施工和编制定额提供依据 原则 确定分类的目的和适用对象 分类是定量的 便于技术计算和制定定额 分类的级数合适 一般分为五级 分类方法和步骤简单明了 便于记忆和应用 每个分类因素是独立的 有明确的物理意义 3 工程岩体分类 工程岩体分类现状 4 按其所涉及的因素多少分 按其目的分 单因素分类法 多因素分类法 综合性 专题性 按岩石质量指标RQD分类用直径大于或等于75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进 连续取芯 将长度在10cm 含10cm 以上的岩芯累计长度占钻孔总长度的百分比 称为岩石质量指标RQD 5 6 根据岩芯质量指标大小 将岩体分为五类 如表1 1表1 1岩石质量指标优缺点 简单易行 经济 快捷评价岩石质量 RQD指标没有反映岩体的节理方位 充填物的影响 因此 在更完善的岩体分类中 仅把RQD作为一个参数加以利用 岩体地质力学分类 CSIR CSIR分类指标值RMR由岩块强度 RQD值 节理间距 节理条件及地下水等5种指标组成 分类时 根据各种指标数值按表1 2的标注评分 求和总分RMR值 然后按表1 3和表1 5的规定对总分做适当修正 最后用修正的总分对照表1 4求得所研究岩体的类别及相应的无支护地下工程的自稳定时间和岩体强度指标 C 值 7 表1 2岩体地质力 RMR 分类表 分类参数及评分值 8 9 续表1 2表1 3岩体地质力学 RMR 分类表 按节理方向修正评分值 表1 4岩体地质力学 RAR 分类表 按总评分值确定的岩体级别及岩体质量评价表1 5节理走向和倾角对隧道开挖的影响CSIR分类从现场应用来看 使用较简便 大多数场合岩体评分值 RMR 都有用 但在处理那些造成挤压 膨胀和涌水的极其软弱岩体问题时 此法较难应用 10 按岩体结构类型分类按岩体结构类型进行分类是中国科学院地质研究所的谷德振教授提出的 它主要是根据岩体的结构类型 完善程度 结构面特征以及岩块单轴强度指标等因素的综合指标对岩体分类 特点 充分考虑岩体中各种结构的地质成因 突出岩体的工程地质特性 岩体的强度指标采用岩块的饱和单轴抗压强度值来衡量 11 表1 6岩体结构类型分类表 12 我国工程岩体分级标准 我国 工程岩体分级标准 GB50218 94 提出两步分级法 1按岩体基本质量指标BQ进行初步分级 2针对各类工程岩体特点 考虑各因素的影响 对BQ值进行修正 再详细分级 13 工程岩体基本质量的确定与分级 工程岩体分级标准 指出 岩石的坚硬程度与完整程度所决定的岩体基本质量 是岩体所固有的属性 是区别工程因素的共性 岩石的坚硬程度与完整程度 应采用定性划分与定量指标两种方法确定 1 岩体基本质量的定性划分方法 按岩体坚硬程度的定性划分如表1 7所示 按岩体完整程度的定性划分如表1 8所示 14 15 16 17 表1 9 表1 10Iv与定性划分的岩石完整程度的对应关系 2 岩体基本质量定量指标的确定与划分 岩体坚硬程度定量指标的确定与划分岩石坚硬程度定量指标 采用实测岩石单轴饱和抗压强来衡量 当无条件取得的实测值时 可采用实测掩饰的点荷载强度指数进行换算 是指直径50mm圆柱形试件径向加压时的点荷载强度 18 岩体完整程度定量指标的确定与划分岩体完整度定量指标 采用实测岩体完整性系数Iv确定 当无条件取得实测值时 可选择有代表性的露头或开挖面 对不同的工程地质岩组进行节理裂隙统计 计算岩体体积节理数表1 11实测岩体体积节理数与岩体完整性指数对应表 19 3 岩体基本质量分级岩体基本质量分级应根据岩体的定性特征和岩体基本质量指标BQ两者共同确定 岩体基本质量指标BQ的确定 岩体基本质量指标BQ以103个典型工程为抽样总体 采用多元逐步回归和判别分析法建立岩体基本质量定量指标之间的关系式 岩体基本质量分级 按计算的BQ值和岩体基本质量的特性将岩体划分为五级如表1 12所列 20 表1 12岩体基本质量分级 21 工程岩体质量指标BQ的修正与分级工程岩体的稳定性 除与岩体基本质量的好坏有关外 还受地下水 主要软弱结构面 初始地应力场的影响 应结合工程特点 考虑各种影响因素修正岩体基本质量指标BQ值 作了不同工程岩体分级的定量依据 因此 对工程岩体BQ值修正值按下式计算根据修正值BQ进行工程岩体分级仍按表1 12进行各级岩体的物理力学参数和岩体自稳定能力按表1 16确定 边坡工程岩体详细定级时 应按不同坡度考虑地下水 地表水 初始应力场 结构面间的组合 结构面的产状与边坡面之间的关系等因素对边坡岩体级别的影响修正 22 表1 1