岩体工程分类
>33 33~20 20~6 6~1.3 <1.3
0.2 跨度≤20m,可长期稳定,偶有掉块,无塌方
0.2~ 0.25
0.25~ 0.3
0.3~ 0.35
>0.35
跨度10~20m,可基本稳定,局部可掉块或小塌 方;跨度<10m,可长期稳定,偶有掉块
跨度10~20m,可稳定数日~1月,可发生小至中 塌方;跨度5~10m,可稳定数月,可发生局部块 体移动及小至中塌方;跨度<5m,可基本稳定
各级岩体物理力学参数及围岩自稳能力表
级 密度 别 ρ(g/cm3)
抗剪强度 φ(°) C(MPa)
变形模 量
E(GPa)
泊松比 μ
围岩自稳能力
Ⅰ >2.65 Ⅱ >2.65 Ⅲ 2.65~
2.45 Ⅳ 2.45~
2.25 Ⅴ <2.25
>60 60~50 50~39 39~27 <27
>2.1 2.1~1.5 1.5~0.7 0.7~0.2 <0.2
0.1
0.2~0.3 0.4~0.6
淋雨状或涌流状出水,水压
地 ≤0.1MPa或单位水量<10L/
0.1
下
min
水
状
态
淋雨状或涌流状出水,水压> 0.2
0.1MPa或单位水量>10L/min
0.2~0.3 0.4~0.6 0.7~0.9
0.4~0.6 0.7~0.9
1.0
主要软弱结构面产状影响修正系数(K2)表
20~35 0.35~0.15
>35 <0.15
•分级方法:
(1)按岩体基本质量指标BQ进行初步分级 (2)根据天然应力、地下水和结构面方位等对BQ进行修正 (3)按修正后的[BQ]进行详细分级
基本质 量级别
Ⅰ 坚硬岩,岩体完整
岩体质量的定性特征
岩体基本质 量指标(BQ)
>550
Ⅱ 坚硬岩,岩体较完整;较坚硬岩,岩体完整
•分级指标:岩体基本质量指标BQ BQ=90+3σcw +250 Kv •当σcw>90Kv+30时,令σcw=90Kv+30 •当Kv>0.04σcw+0.4时,令Kv=0.04σcw+0.4
Jv(条/m3) Kv
<3 >0.75
Jv与Kv对照表ຫໍສະໝຸດ 3~1010~20
0.75~0.55 0.55~0.35
<250
岩石饱和单轴抗压强度 σcw(MPa)
坚硬程度
岩石坚硬程度划分表
>60
60~30 30~15
坚硬岩 较坚硬岩 较软岩
15~5 软岩
<5 极软岩
岩体完整性系 数Kv
完整程度
岩体完整程度划分表
>0.75 0.75~0.55 0.55~0.35
完整
较完整
较破碎
0.35~0.15 破碎
<0.15 极破碎
GBJ86-85围岩分类
主要工程地质特点
1.0 0.5
450~350 1.0~1.5
0.5
350~250 1.0~1.5 0.5~1.0
<250 1.0
0.5~1.0
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
• 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。
片麻岩 砂岩、板岩
煤、粉砂岩、片岩
白垩、盐岩
类别
Et/σc分 类
Et/σc
H
高模量 比
>500
M
中等模 200~50
量比
0
L
低模量 比
<200
2 国标《岩土工程勘察规范》分类
• 分类指标:新鲜岩块的饱和单轴抗压强度(cw)
类别
亚类
饱和单轴抗压强 度(MPa)
代表性岩石
硬质 岩石
极硬岩石 次硬岩石
>60 30~60
550~451
Ⅲ
坚硬岩,岩体较破碎;较坚硬岩或软、硬岩互层,岩体较完整;较软岩,岩 体完整
450~351
Ⅳ
坚硬岩,岩体破碎;较坚硬岩,岩体较破碎—破碎;较软岩或软硬岩互层, 且以软岩为主,岩体较完整—较破碎;软岩,岩体完整—较完整
350~251
Ⅴ 较软岩,岩体破碎;软岩,岩体较破碎—破碎;全部极软岩及全部极破碎岩
花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、玄 武岩、石灰岩、石英砂岩、石英岩、
大理岩、硅质砾岩等
软质 岩石
次软岩石 极软岩石
5~30 <5
粘土岩、页岩、千枚岩、绿泥石片 岩、云母片岩等
二、岩体的工程分类
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)
1、岩体质量分级(《工程岩体分级标准》GB50218-94)
[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。 • 根据修正值的[BQ]进行重新分级。确定各级岩体 的物理力学参数和围岩自稳能力。
地下水影响修正系数(K1)表
BQ 潮湿或点滴状出水
K1 >450
0
450~350 350~250 <25
岩体的工程分类
• 方法:通过岩体的一些简单和容易实测的指标, 把工程地质条件和岩体力学性质参数联系起来, 并借鉴已建工程设计、施工和处理等方面成功 与失败的经验教训,对岩体进行归类的一种工 作方法。
• 目的: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。
结构面产状及其与 洞轴线的组合关系
结构面走向与洞轴线夹角α <30°,倾角β= 30°~75°
结构面走向与洞轴线夹 角α>60°,倾角β>
75°
K2
0.4~0.5
0~0.2
其他组合 0.2~0.4
天然应力影响修正系数(K3)表
BQ
极高应力
天然应力状态
区
高应力区
>550 1.0 0.5
K3 550~450
跨度>5m,一般无自稳能力,数日至数月内可发生松动、小塌 方,进而发展为中至大塌方。埋深小时,以拱部松动为主,埋深 大时,有明显塑性流动和挤压破坏;跨度≤5m,可稳定数日至1 月
无自稳能力
• 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:
一、岩块的工程分类
1、Deere &Miller 双指标分类 • 分类指标:岩块抗压强度(c)、模量比(Et/c)
类别 A B C D E
岩块分类 极高强度
高强度 中等强度
低强度 极低强度
σc(MPa) >200 100~200 50~100 25~50 1~25
岩石类型举例 石英岩、辉长岩、
玄武岩 大理岩、花岗岩、