第五章工程岩体分类.pptx

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1、2 2、分类原则、分类原则（1）有明确的类级和适用对象。（2）有定量的指标，减少人为因素。（3）类级一般分四五级为宜。（4）分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。（5）根据适用对象，选择考虑因素。国际趋势：国际趋势：“综合特征值”分类法 第1页/共45页 3 3、分类的、分类的独立因素独立因素 在分类中起主导和控制作用的有如下几在分类中起主导和控制作用的有如下几方方 面因素面因素：（1）岩石材料的质量（国内都用室内单轴抗压强度指标来反映）。（2）岩体的完整性(用结构面特征的统计结果或岩体弹性波来反映）。（3）水的影响（软化、降低稳定性）（4）地应力（5）其它因素（自稳时间、位移率）目前在岩体分

2、类中，岩石材料的质量、岩体的完整性、水的影响是最重要因素(独立因素）。第2页/共45页第二节第二节 几种典型分类几种典型分类 1 1、按岩石的单轴抗压强度、按岩石的单轴抗压强度R RC C分类分类 用岩块单轴抗压强度进行分类，简单、早期，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（一）岩石单轴抗压强度分类(表5-1)第3页/共45页规范分类第4页/共45页2 2、按巷道岩石稳定性分、按巷道岩石稳定性分类类（一）斯梯尼一）斯梯尼(Stini)Stini)分类分类 根据巷道围岩的稳定性进行分类，如表5-2所示。第5页/共45页 根据岩石抗压强度、工程地质条件和开挖时岩体稳

3、定破坏现象，分四类，并有相应的施工措施，见表5-3（二）前苏联巴库地铁分类（二）前苏联巴库地铁分类第6页/共45页3 3、按岩体完整性分类、按岩体完整性分类（一）按岩石质量指标一）按岩石质量指标 RQD RQD 分类分类 （Rock Quality DesignationRock Quality Designation）RQD是选用坚固完整的、其长度大于等于10mm的岩芯总长度与钻孔长度的比，百分数表示为：工程实践说明，RQD是一种比岩芯采取率更好的指标。第7页/共45页例例 某某钻钻孔孔的的长长度度为为250250cmcm，其其中中岩岩芯芯采采取取总总长长度度为为200200cm,cm,而而

4、大大于于1010cmcm的的岩岩芯芯总总长长度度为为157157cm(cm(图图5-2)5-2)，则则岩岩芯芯采采取取率率：200/250=80%RQD=157/250=63%RQD=157/250=63%第8页/共45页用用RQDRQD值来描述岩石的质量值来描述岩石的质量-分级分级(表表5-4)5-4)第9页/共45页（二）以弹性波（纵波）速度分类（二）以弹性波（纵波）速度分类依据：依据：弹性波变化能反映岩体结构特性和完整性。中科院地质所根据他们对岩体结构的分类，列出了弹性波在各类岩体中传播特性，如表5-5。第10页/共45页 日本池田和彦于1969年提出了日本铁路隧道围岩强度分类。首先将岩

5、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。（表5-6）第11页/共45页4 4、按岩体综合指标分、按岩体综合指标分类类 第12页/共45页（二）岩体的岩土力学分类（二）岩体的岩土力学分类 由毕昂斯基(Bieniaski1974)提出“综合特征值”-RMR值分类0RMR90KV+30,代RC90KV+30 当KV0.04 RC+0.4,代KV0.04 RC+0.4b.按计算所得的Q值分级见表5-18（分为5级）第24页/共45页第25页/共45页2 2、定性的确定岩体基本质量定性的确定岩体基本质量（1）岩石坚硬程度第26页/共45页第27页/共45页（2 2）定性化分岩体完整性）

6、定性化分岩体完整性第28页/共45页（三）结合工程情况，计算岩体基本质量指标（三）结合工程情况，计算岩体基本质量指标修修正值正值 BQBQ，并按表5-18的指标值确定本工程的工程岩体级别。BQBQ100(K1+K2+K3)K1,K2,K3值，可分别按表5-19、5-20、5-21确定。无表中所列情况时，修正系数取零。BQ出现负值时，应按特殊问题处理。第29页/共45页第30页/共45页第31页/共45页第32页/共45页 工程岩体基本级别一旦确定以后，可按表5-2选用岩体的物理力学参数选用岩体的物理力学参数以及按表5-23选用岩岩体体结构面抗剪断峰值强度参数结构面抗剪断峰值强度参数。二二.工程

7、岩体分级标准的应用工程岩体分级标准的应用（1）岩体物理物理力学参数的选用第33页/共45页第34页/共45页（2 2）地下工程岩体自稳能力的确定）地下工程岩体自稳能力的确定 利用标准中附录所列的地下工程自稳能力（表5-24），可以对跨度等于或小于20m的地下工程作自稳性初步评价，当实际自稳能力与表中相应级别的自稳能力不相符时，应对岩体级别作相应调整第35页/共45页返回返回第36页/共45页例：某 地 下 工 程 岩 体 的 勘 探 后 得 到 如 下 资 料：单 轴 饱 和 抗 压 强 度 强 度 ；岩石较坚硬，但岩体较破碎，岩石的弹性纵波速度 、岩体的弹性纵波速度 ；工作面潮湿，有的地方出

8、现点滴出水状态；有一组结构面，其走向与巷道轴线夹角大约为25度、倾角为33度；没有发现极高应力现象。按我国工程岩体分级标准（GB5021894）该岩体基本质量级别和考虑工程基本情况后的级别分别确定为（）。（A）级和级（B）级和级（C）级和级（D）级和级 解：（1 1）计算岩体的基本质量指标 其中：第37页/共45页检验限制条件：所以 仍取为32.5 所以 仍取为0.66得：（2 2）查表5-18（岩体基本质量分级表）该岩体基本质量级别确定为级。第38页/共45页（3）计算岩体的基本质量指标修正值其中：为地下水影响修正系数，由表5-19查得0.1；为主要软弱结构面产状影响修正系数，由表5-20查

9、得0.5；为初始应力状态影响修正系数，由表5-21查得0.5。所以：（4 4）查表5-18（岩体基本质量分级表）该岩体质量级别最终确定为级。所以，本题答案选（B）。返回返回第39页/共45页第五章习题选择题1、在我国工程岩体分级标准中，软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为（）。（A）1530MPa （B）5MPa （C）515MPa （D）0.55 （D）0.750.554、在我国工程岩体分级标准中，岩体基本质量指标是由哪两个指标村确定的？（）。（A）RQD和节理密度 （B）岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数（C）地下水和RQD （D）节理密度和地下水第41页/共45页5、我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正的？（）。地应力大小；地下水；结构面方位；结构面粗糙度。（A），（B），（C）（D），6、某岩石、实测单轴饱和抗压强度RC=55MPa,完整性指数KV=0.8，外鉴别为原层状结构，结构面结合良好，锤击清脆有轻微回弹，按工程岩第42页/共45页体分级标准确定该岩石的基本质量等级为（）（A）I级（B）II级（C）III级（D）IV级问答题1、为什么要进行工程岩体分类？第43页/共45页参考答案 1、C 2、D 3、D 4、B 5、D 6、B 返回返回第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页