岩石力学华东交通大学
表示:新鲜岩石饱和单轴抗压强度
分类:硬质(极硬,次硬)
软质(次软,极软)
2、岩体完整性
表示:结构面频率(裂隙度)、间距 岩芯采取率
条/m,m
RQD >90(很好),75-90(好),50-75(一 般),25-50(较差),<25(差)
完整性系数 Kv = V2p / V2
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第四章 岩体工程地质调查及分类
2、沿暴露面的调查方法
布测线
(适当高度水平,便于操作)
不连续面的持续性(规模) 地表,坑内的持续性描述不同
RQD计算(不钻芯)
不能准确反映岩石强度
沿暴露面的调查注意表面未受破坏
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本章重点:
第四章 岩体工程地质调查及分类
1、对岩石工程进行工程地质调查的目的是什么? 2、常用的工程地质调查方法有那些? 3、什么是岩体结构? 4、《岩土工程勘察规范》将岩体结构分为几类?哪几类? 5、岩体工程分类中,一般考虑哪几方面的因素? 6、普氏分级方法、RQD分级方法是如何对岩体进行分级的? 7、 CSIR节理岩体地质力学分类考虑了哪些因素?分为几级? 8、国家《工程岩体分级标准》(GB50218-94)将岩体分为
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第四章 岩体工程地质调查及分类
1、结构面特征描述
(1)结构面成因类型 层理面 不整合面——老岩层的风化剥蚀面上新岩层的底面(假整合) 断层——张性、压性、张扭、压扭、构造岩、擦痕 节理——未发生错动的断层 劈理
(2)不连续面的张开度或厚度(张开——未充填,厚度——充填) (3)不连续面粗糙度(粗糙、一般、光滑) (4)不连续面渗水性(流水、渗水、潮湿、干燥) 非渗透性 (5)不连续面风化蚀变程度(眼观、回弹值、点荷载)
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考虑地下水、应力场、结构面与工程的关系等对BQ修正
[BQ]= BQ – 100(K1 + K2 + K3 ) K1 、K2 、K3 可查表得到
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三、优势结构面组分析
(1)赤平极射投影 原理: 极点计数图 极点等密度图
(2)节理玫瑰花图 分组 每组节理数所占比例 以比例数为半径,走 向或倾向或倾角为方向绘图
Jr ——节理粗糙度系数 Ja ——节理蚀变影响系数 Jw ——地下水折减系数
SRF——应力折减系数
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(3)质量分级:9级 特别差,极差, 很差, 差, 一般, 好, 很好, 极好, 特别好 <0.01, 0.01-0.1, 0.1-1, 1-4, 4-10, 4-40, 40-100,100-400, >400
(4)分类意义:平均自稳时间,岩体内聚力,内摩擦角取值 (5)评价:考虑因素较全面,使用较方便。适合坚硬节理岩体
不适用于造成挤压、膨胀和涌水的极软弱岩体 (6)问题:地下水因素有3个子项,出现交叉情况怎么办?
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◆ 岩芯采集、保存:摄影,素描(钻孔 柱状图),填表(后两者为主)
◆ 调查表内容:采取率,岩芯总长, >10cm总长,RQD, 节理频率,岩芯柱状图, 点荷载强度,岩芯描述
(风化,蚀变,充填胶结等)
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第三节 岩体工程分类
分类作用:综合质量评价
服务于设计、施工
(很好、好、一般、差、很差)
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4、Q分类(巴顿岩体质量分级)
巴顿(1974)根据隧道工程实例提出
(1)考虑因素:RQD
节理组数
节理面粗糙度
节理面蚀变程度
裂隙水及地压力
后4项有评分表可查
式中:Jn ——节理组数
(2)指标计算:Q(RQ)D(Jr )( Jw ) Jn Ja SRF
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分类目的
岩 岩体结构分类 分类情况
体
分
分级目的
类 岩体质量分级
普氏分级 参数(因素)RQD分级
分级 分级方法 CSIR分级
分级实例
分级作用
Q分级 BQ分级
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第一节 岩体工程地质调查
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L
N
P
S
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节理条件,地下水情况 (2)方法:根据各因素的具体情况按表打分
计算RMR值 根据节理裂隙的产状对RMR值进行修正 根据RMR值进行分级
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(3)分级:分5级——非常好, 好, 一般, 较差,非常差 100-81,80-61,60-41,40-21,<20
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2、RQD岩石质量指标分类(deer于1964年提出)
单指标分级方法
定义:采用NX钻头钻进,每一回次进尺中,长度大于100mm
的完整岩心段所占的百分比。
依据:RQD 分为5级 评价:考虑了岩石的强度和岩体的破碎程度、结构面的一些特
征,简单易用; 地下水、应力环境、结构面与工程的关系位考虑,仍嫌简单。
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二、分类方法
1、普氏分级
是一种单指标的综合分级方法,称为普氏系数 表示:岩石单轴抗压强度除以100,即f = σc/100
(σc的单位是kg/cm2) 一般f值为0-20,常见1-15 优缺点:简单易用;
未考虑岩体的结构性,不甚精确
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二、沿暴露面调查
主要用于边坡坡面,坑道(隧道)帮壁
内容:岩体结构——结构面组数、密度、产状、连续性、起伏 性、粗糙度
地下水——丰富性、水压、水位、来源 岩石、不连续面风化情况——风化程度、充填物、蚀变
性、节理宽度 节理岩块强度 壁面回弹值
前三项必做,后两项选作
(4)分类意义:按Q值制作的对数曲线,据以大致确定不需支 护的洞跨度
(5)与RMR的关系(Bieniawski1976年建议): RMR = 9lnQ + 44
(6)评价:相近情况下,计算的Q值差别太大 参数不易确定,使用不甚方便
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3、不连续面条件
产状(与工程临空面的关系)、粗糙度和充填情况(决 定其抗剪强度)
4、岩体及不连续面风化程度
全风化(土状),强风化,弱风化,微风化,未风化 (原岩)
5、地下水情况
动水、静水压力,水理性质
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