第5章工程岩体分类.ppt

第5章 工程岩体分类,2011-4-27,第一节 概述,定义 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。,步骤 （1）确定岩体分类系统的最终目的 （2）确定所用参数的范围与标准 （3）确定岩体指标所用的数学方法 （4）为最终目的校核岩体指标值 影响工程岩体性质的主要因素 岩石强度 岩体结构 水的影响 具体工程问题的特殊因素,第二节 工程岩体分类,一、岩块的工程分类,(一)迪尔和米勒的双指标分类,分类指标：岩块抗压强度（c）、模量比（Et/c）,（二）岩块强度分类,分类指标：新鲜岩块的饱和单轴抗压强度,（三）岩块质量系数分类,分类指标：岩块质量系数 S=(cwEtw)/(csEs)1/2 cw 、Etw为岩块的饱和单轴抗压强度与弹性模量 cs 、Es为规定的软质岩石的饱和单轴抗压强度与弹性模量。分别取cs=30MPa，Es=6.6*103MPa。,二、岩体的工程分类,（一）RQD分类,缺点：没有考虑岩体中结构面性质的影响和岩块性质的影响及 综合作用效应。,（二）岩体地质力学分类（RMR类）,由比尼卫斯基(Bienawski，1973)提出，后经多次修改，于1989年发表在工程岩体分类一书中。 分类指标：岩块强度、RQD值、节理间距、节理条件及地下水5类指标 分类步骤： （1）根据各类参数的实测资料，按表5-6A的标准评分 （2）求和得总分RMR值。 （3）然后按表5-6B和表5-7的规定依节理方位对岩体稳定是否有利做适当修正。 （4）最后用修正后的总分对照表5-6C求得所研究岩体的类别及相应的无支护地下洞室的自稳时间和岩体强度指标(c，)值。,缺点：不适用于强烈挤压破碎岩体、膨胀岩体和极软弱岩体。,（三）Q分类,由巴顿(Barton，1974)等人提出，其分类指标为岩体质量指标： 式中：RQD为岩石质量指标，定义为大于10cm的岩心累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数；Jn为节理组数；Jr为节理粗糙系数；Ja为节理蚀变系数；Jw为节理水折减系数；SRF为应力折减系数。,Q分类方法考虑的地质因素较全面，且把定性分析和定量评价相结合，是目前比较好的分类方法，软、硬岩体均适用。,第三节 我国的工程岩体分类标准,一、岩体质量分级 分级指标：岩体基本质量指标BQ BQ=90+3cw +250 Kv 其中：cw岩块单轴饱和抗压强度， Kv为岩体的完整性系数。用声波实验进行测量，等于岩体和岩块纵波波速的比值。无声波试验资料时，也可用岩体单位体积内的结构面条数Jv查表求得。 当cw90Kv30时，令cw90Kv30 当Kv0.04cw0.4时，令Kv0.04cw0.4,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,岩石坚硬程度划分表,岩体完整程度划分表,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： BQBQ100(K1K2K3) 其中， 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,主要软弱结构面产状影响修正系数(K2)表,天然应力影响修正系数(K3)表,二、隧道围岩分类,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。 GBJ86-2002围岩分类 见书表5-17.,第四节 工程岩体分类的具体应用,The end,thank you!,