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第五章 工程岩体分类


4
不采用
5~25
2
不采用
1~5
1
不采用
﹤1
0
第二节 工程岩体代表性分级简介
(2)岩石质量指标RQD由修正的岩芯采取率确定
对应于RQD的岩体评分值R2
表5-8 由岩芯质量指标所确定的岩体评分值R2
RQD(%) 90~100 75~90 50~75 25~50
评分值
20
17
50
8
﹤25 3
第二节 工程岩体代表性分级简介
3.分类的独立因素 (1)岩石材料的质量(强度指标)。 (2)岩体的完整性,密集度、切割度、连续性等。 (3)岩体结构面产状与岩体工程的相对空间位置关系等。 (4)地下水(软化、冲蚀、降低有效正应力、c、φ) (5)地应力(大小、最大主应力方向) (6)其它因素(自稳时间、位移率)
其中1.2是岩石基本质量,3-6是考虑工程岩体特点的其它因素。
第一节 工程岩体分级目的与原则
二.工程岩体分级原则
1.针对工程性质的不同,应采用不同的 分级体系; 2.尽可能采用定量分级; 3.分级不宜太多,常用(4-6)级; 4.分级方法简捷;
第一节 工程岩体分级目的与原则
三、工程岩体分类的独立因素分析 5.采用独立的因素作为分级依据:
1)岩石材料的质量 2)岩体的完整性 3)水的影响 4)地应力 5)某些综合因素
第二节 工程岩体代表性分级简介
(1)与岩石抗压强度相关的岩体评分值R1可以用标准试件
进行单轴压缩来确定,也可由点荷载试验确定。
表5-7 由岩石单轴抗压强度所确定的岩体评分值R1
点荷载指标
单轴抗压强度
(Mpa)
(MPa)
评分值
>10
>250
15
4~10
100~250
12
2~4
50~100
7
1~2
25~50
﹤15°
第二节 工程岩体代表性分级简介
Q = RQD × Jr × J w Jn J a SRF
RQD—岩体的质量指标
Jn—节理的组数系数
Q分类的优点: 1)考虑因素相对全面;2)
Jr—节理的粗糙度系数
适用于各种岩石(软、
Ja—节理的蚀变系数
硬); Q分类的缺点:
Jw—地下水的影响系数
没有考虑节理方位(怕失去
1
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4.6 岩体分类
1、岩体分类的目的和意义 2、岩体分类的原则 3、分类的独立因素 4、几种典型的分类理论和方法
1.分类的目的与意义 (1)分析、评价工程岩体稳定性的需要。 (2)为岩石工程的勘察、设计、施工和编制定额和概预算提 供必要的基本依据。 (3)便于设计、施工方法的总结,交流,推广。 (4)为便于行业内技术改革和管理。
表5-10 由节理面壁的几何状态所确定的岩体评分值R4
说明
评分 值
尺寸有限的很粗糙的表面,很坚硬
30
略微粗糙的表面,张开度小于1mm,硬岩壁
25
略微粗糙的表面,张开度小于1mm,软岩壁
20
光滑表面,由断层泥填充厚度小于5mm;张开度1~5mm,节理延伸超过数米 10
由厚度大于5mm的断层泥充填的张开节理,张开度大于5mm的节理,节理延伸
体现安全、经济、发展的思想,岩石力学研究领域的重要基础性课题。
2. 分类原则
(1)有明确的类级和适用对象(专题性的、综合性的)。 (2)根据适用对象选择考虑因素(单因素、多因素)。 (3)有定量的指标。 (4)类级一般分五级为宜。 (5)分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。
发展趋势:“多因素、综合特征值”分类法
表5-13 类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
岩体的岩土力学分类 岩体的描述 很好的岩石 好的岩石 较好的岩石 较差的岩石 很差的岩石
岩体评分值RMR 80~100 61~80 41~60 21~40 0~20
第二节 工程岩体代表性分级简介
本分类还给出了对岩体稳定性(隧洞岩体自稳时间) 以及对应的岩体c,φ值,建议值见表5-14。
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第五章:岩体工程分级
第一节 • 工程岩体分级目的与原则 第二节 • 工程岩体代表性分级简介 第三节 • 我国工程岩体分级标准
第一节 工程岩体分级目的与原则
一.工程岩体分级目的 1.概念
在工程建设的各个阶段(规划、勘察、 设计和施工)中,正确地对岩体的质量 和稳定性作出评价,具有十分重要的意 义。
第二节 工程岩体代表性分级简介
1、按岩石的单轴抗压强度RC分类
用岩块单轴抗压强度进行分类,简单,因
此在工程上采用了较长的时间(普氏系数)。 (一)岩石单轴抗压强度分类
类别
岩石单轴抗压强度Rc (MPa)
岩石类别

250~160
特坚岩

160~100
坚岩

100~104
次坚岩

<40
软岩
2
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Kv 级次 岩体类别
0.8~1 Ⅰ
非常好
0.8~0.6 Ⅱ 好
0.6~0.4 Ⅲ
较好
0.4~0.2 Ⅳ
不好
0.2~0 Ⅴ
非常不好
第二节 工程岩体代表性分级简介
日本池田和彦提出了日本铁路隧道围岩强度分类。先将岩质分 六类,在根据弹性波在岩体中的速度,将围岩强度分为七类。
第二节 工程岩体代表性分级简介
4、按岩体综合指标分类 (一) 富兰克林岩石工程分类 根据岩块强度(点荷载强度指标)和岩体结构面间距综合考虑
第二节 工程岩体代表性分级简介
(二)以点荷载强度指标分类
岩石点荷载试验可在现场测定,数量多而简便,所以用点 荷载强度指标分类得到重视。用Is表示。
低 极低 的
中等 高
很高 极高的
第二节 工程岩体代表性分级简介
2、按巷道岩石稳定性分类 (一)斯梯尼(Stini)分类
根据巷道围岩的稳定性进行分类,如表5-2所示。
表5-14 岩土力学分类与岩体自稳时间一览表
岩体分类级别





平均自稳时间
15m跨,20年 10m跨,1年 5m跨,1星期 2.5m跨,10h 1m跨,30min
岩体的内聚力(KPa)
﹥40
300~400 200~300
100~200
﹤100
岩体的摩擦角
﹥45° 35°~45° 25°~35° 15°~25°
第二节 工程岩体代表性分级简介
(二)前苏联巴库地铁分类
根据岩石抗压强度、工程地质条件和开挖时岩体稳定破坏现象, 分四类,并有相应的施工措施,见表5-3
第二节 工程岩体代表性分级简介
3、按岩体完整性分类
(一)按岩石质量指标 RQD 分类 (Rock Quality Designation)
岩芯采取率是指采取岩芯总长度与钻孔在岩层中的长 度之比。
第五章:岩体工程分级
第一节 • 工程岩体分级目的与原则 √
第二节 • 工程岩体代表性分级简介 第三节 • 我国工程岩体分级标准
第二节 工程岩体代表性分级简介
20世纪5060年代以来,在国外提出了许 多工程岩体的分级方法,如美国RQD法、南 非地质力学法、挪威Banon法等。20世纪70 年代以来,国内有关部门在各自工程经验 的基础上制定了一些岩体分级方法,如谷 德振岩石质量系数法、关宝树围岩质量Q值 、鲁布革地下厂房围岩分类法、总参坑道 工程围岩分类法等,在此基础上总结编制 了我国工程岩体分级标准(GB50218-94)。
第一节 工程岩体分级目的与原则
对工程岩体稳定性作分析判断的数值计算和 物理模型试验,要求事先进行相当详尽的地质勘 察和岩石力学试验研究,花费人力和财力很多。 地质条件复杂时,前期工作往往拉得很长,这种 方法一般用于大型或重要的工程。
针对不同类型岩体工程的特点,根据影响 岩体稳定性的各种地质条件和岩石物理力学特性 ,将工程岩体分成稳定性程度不同的若干级别, 以此为标尺作为评价岩体稳定的依据,是岩体稳 定性评价的一种简易快速的方法。
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第二节 工程岩体代表性分级简介
用RQD值来描述岩石的质量--分级(表5-4)
表5-4 按RQD进行的工程岩体分类
等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
RQD(%) 90~100 75~90 50~75 25~50
0~25
工程分级 极好的 好的 中等的 差的 极差的
第二节 工程岩体代表性分级简介
RQD是选用坚固完整的、其长度大于或等于10cm的岩芯 总长度与钻孔长度的比,百分数表示为:
RQD = ∑ l(l ≥ 10) ×100%
L
工程实践说明,RQD是一种比岩芯采取率更好的指标。
按岩体完整性分类 按 岩 石 质 量 指 标 RQD 分 类 (Rock Quality Designation): 迪 尔 ( Deere,D.U.)1963 提 出 , 又与裂隙特性联系。RQD是选用坚固完整的、其 长度大于等于10cm的岩芯总长度与钻孔长度的比, 百分数表示。工程实践说明RQD是一种比岩芯采取率
第五章:岩体工程分级
第一节 • 工程岩体分级目的与原则 √ 第二节 • 工程岩体代表性分级简介 √
第三节 • 我国工程岩体分级标准
第三节 我国工程岩体分级标准 (GB50218-94)
第一节 工程岩体分级目的与原则
2.目的
工程岩体分类的目的,是从工程的 实际需求出发,对工程建筑物基础或围岩 的岩体进行分类,并根据其好坏,进行相 应的试验,赋予它必不可少的计算指标参 数,以便于合理地设计和采用相应的工程 措施,达到经济、合理、安全的目的。因 此,工程岩体分类是以岩体工程建设的勘 察、设计、施工和编制定额提供必要的基 本依据。
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