工程巖體分類分級(jí)[知識(shí)應(yīng)用]

1、工程巖體分類與分級(jí) 1 1驕陽(yáng)書(shū)苑 目錄 v工程巖體分類的目的和原則 v工程巖體分類 v我國(guó)工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 2 2驕陽(yáng)書(shū)苑 工程巖體分類的目的和原則 u目的： 對(duì)工程巖體質(zhì)量的優(yōu)劣給予明確的區(qū)分和定性 評(píng)價(jià)； 為巖石工程建設(shè)的勘察、設(shè)計(jì)、施工和編制定 額提供依據(jù)。 u原則： 確定分類的目的和適用對(duì)象； 分類是定量的，便于技術(shù)計(jì)算和制定定額； 分類的級(jí)數(shù)合適，一般分為五級(jí)； 分類方法和步驟簡(jiǎn)單明了，便于記憶和應(yīng)用； 每個(gè)分類因素是獨(dú)立的，有明確的物理意義。 3 3驕陽(yáng)書(shū)苑 工程巖體分類 u工程巖體分類現(xiàn)狀： 4 按其所涉及的按其所涉及的 因素多少分因素多少分 按其目的分按其目的分 單因素分類法

2、 多因素分類法 綜合性 專題性 4驕陽(yáng)書(shū)苑 u按巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD分類 用直徑大于或等于75mm的金剛石鉆頭和雙層巖 芯管在巖石中鉆進(jìn)，連續(xù)取芯，將長(zhǎng)度在10cm （含 10cm）以上的巖芯累計(jì)長(zhǎng)度占鉆孔總長(zhǎng)度的百分比， 稱為巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD 5 %100 計(jì)長(zhǎng)度） 以上的巖芯10cm含 10cm( 鉆孔長(zhǎng)度 累 RQD 5驕陽(yáng)書(shū)苑 分類分類很差很差差差一般一般好好很好很好 RQD/%90 等級(jí) 6 根據(jù)巖芯質(zhì)量指標(biāo)大小，將巖體分為五類，如表1-1 表1-1 巖石質(zhì)量指標(biāo) 優(yōu)缺點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行，經(jīng)濟(jì)，快捷評(píng)價(jià)巖石質(zhì)量；RQD指 標(biāo)沒(méi)有反映巖體的節(jié)理方位、充填物的影響，因此， 在更完善的巖體分類中

3、，僅把RQD作為一個(gè)參數(shù)加以 利用。 6驕陽(yáng)書(shū)苑 u巖體地質(zhì)力學(xué)分類（CSIR） CSIR分類指標(biāo)值RMR由巖塊強(qiáng)度、RQD值、節(jié)理 間距、節(jié)理?xiàng)l件及地下水等5種指標(biāo)組成。分類時(shí)， 根據(jù)各種指標(biāo)數(shù)值按表1-2的標(biāo)注評(píng)分，求和總分 RMR值，然后按表1-3和表1-5的規(guī)定對(duì)總分做適當(dāng) 修正，最后用修正的總分對(duì)照表1-4求得所研究巖 體的類別及相應(yīng)的無(wú)支護(hù)地下工程的自穩(wěn)定時(shí)間 和巖體強(qiáng)度指標(biāo)（C，）值。 7 7驕陽(yáng)書(shū)苑 表1-2 巖體地質(zhì)力（RMR）分類表分類參數(shù)及評(píng)分值 8 8驕陽(yáng)書(shū)苑 9 續(xù)表1-2 表1-3 巖體地質(zhì)力學(xué)（RMR）分類表按節(jié)理方向修正評(píng)分值 9驕陽(yáng)書(shū)苑 表1-4 巖體地質(zhì)力學(xué)

4、（RAR）分類表按總評(píng)分值確定的巖體級(jí)別及巖體質(zhì)量評(píng)價(jià) 表1-5 節(jié)理走向和傾角對(duì)隧道開(kāi)挖的影響 CSIR分類從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看，使用較簡(jiǎn)便，大多數(shù)場(chǎng)合巖體評(píng)分值（RMR） 都有用，但在處理那些造成擠壓、膨脹和涌水的極其軟弱巖體問(wèn)題時(shí)，此法 較難應(yīng)用。 1010驕陽(yáng)書(shū)苑 u按巖體結(jié)構(gòu)類型分類 按巖體結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行分類是中國(guó)科 學(xué)院地質(zhì)研究所的谷德振教授提出的，它主要是 根據(jù)巖體的結(jié)構(gòu)類型、完善程度、結(jié)構(gòu)面特征以 及巖塊單軸強(qiáng)度指標(biāo)等因素的綜合指標(biāo)對(duì)巖體分 類。 特點(diǎn)：充分考慮巖體中各種結(jié)構(gòu)的地質(zhì)成因， 突出巖體的工程地質(zhì)特性。巖體的強(qiáng)度指標(biāo)采用 巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度值來(lái)衡量。 11 2 )( cl

5、 ml I 11驕陽(yáng)書(shū)苑 表1-6 巖體結(jié)構(gòu)類型分類 表 1212驕陽(yáng)書(shū)苑 我國(guó)工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) （GB50218-94）提出兩步分級(jí)法：1按巖體 基本質(zhì)量指標(biāo)BQ進(jìn)行初步分級(jí)；2針對(duì)各類 工程巖體特點(diǎn)，考慮各因素的影響，對(duì)BQ 值進(jìn)行修正，再詳細(xì)分級(jí)。 1313驕陽(yáng)書(shū)苑 u工程巖體基本質(zhì)量的確定與分級(jí) 工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)指出：巖 石的堅(jiān)硬程度與完整程度所決定的巖體基 本質(zhì)量，是巖體所固有的屬性，是區(qū)別工 程因素的共性。巖石的堅(jiān)硬程度與完整程 度，應(yīng)采用定性劃分與定量指標(biāo)兩種方法 確定。 （1）巖體基本質(zhì)量的定性劃分方法 按巖體堅(jiān)硬程度的定性劃分如表1-7所示 按巖體完整程

6、度的定性劃分如表1-8所示 1414驕陽(yáng)書(shū)苑 1515驕陽(yáng)書(shū)苑 1616驕陽(yáng)書(shū)苑 17 表1-9 表1-10 Iv與定性劃分的巖石完整程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系 17驕陽(yáng)書(shū)苑 （2）巖體基本質(zhì)量定量指標(biāo)的確定與劃分 巖體堅(jiān)硬程度定量指標(biāo)的確定與劃 分 巖石堅(jiān)硬程度定量指標(biāo)，采用實(shí) 測(cè)巖石單軸飽和抗壓強(qiáng) 來(lái)衡量。當(dāng) 無(wú)條件取得 的實(shí)測(cè)值時(shí)， 可采用實(shí) 測(cè)掩飾的點(diǎn)荷載強(qiáng)度指數(shù) 進(jìn)行換算， 是指直徑50mm圓柱形試件徑向加壓時(shí)的點(diǎn) 荷載強(qiáng)度。 18 75.0 )50(cw 82.22 S I cw CW )50( S I )50( S I 18驕陽(yáng)書(shū)苑 巖體完整程度定量指標(biāo)的確定與劃分 巖體完整度定量指標(biāo)，采用

7、實(shí)測(cè)巖體完整 性系數(shù) Iv確定。 當(dāng)無(wú)條件取得 實(shí)測(cè)值時(shí)，可選擇有代表 性的 露頭或開(kāi)挖面，對(duì)不同的工程地質(zhì)巖組進(jìn)行節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì)， 計(jì)算巖體體積節(jié)理數(shù) 表1-11 實(shí)測(cè)巖體體積節(jié)理數(shù) 與巖體完整性指數(shù) 對(duì)應(yīng)表 19 2 )( cl ml I v J k SSnSSJ 21v )m/( 3 條 v J )m/( 3 條 v J v I v J v I 19驕陽(yáng)書(shū)苑 （3）巖體基本質(zhì)量分級(jí) 巖體基本質(zhì)量分級(jí)應(yīng)根據(jù)巖體的定性特征和 巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ兩者共同確定。 巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ的確定。巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ以 103個(gè)典型工程為抽樣總體，采用多元逐步回歸和判別分 析法建立巖體基本質(zhì)量定量指標(biāo)

8、之間的關(guān)系式 巖體基本質(zhì)量分級(jí)。按計(jì)算的BQ值和巖體基本質(zhì) 量的特性將巖體劃分為五級(jí)如表1-12所列 20 VCW IBQ250390 值代入上式求和時(shí)，以當(dāng) 值代入上式求和時(shí)，以當(dāng) BQII BQIII vv vvv cwcwcw cwcw 4 . 004. 04 . 004. 0b 30903090a 20驕陽(yáng)書(shū)苑 表1-12 巖體基本質(zhì)量分級(jí) 2121驕陽(yáng)書(shū)苑 u工程巖體質(zhì)量指標(biāo)BQ的修正與分級(jí) 工程巖體的穩(wěn)定性，除與巖體基本質(zhì)量的好 壞有關(guān)外，還受地下水、主要軟弱結(jié)構(gòu)面、初始地應(yīng)力場(chǎng) 的影響。應(yīng)結(jié)合工程特點(diǎn)，考慮各種影響因素修正巖體基 本質(zhì)量指標(biāo)BQ值，作了不同工程巖體分級(jí)的定量依據(jù)。 因此，對(duì)工程巖體BQ值修正值按下式計(jì)算 根據(jù)修正值BQ進(jìn)行工程巖體分級(jí)仍按表1-12進(jìn)行各級(jí) 巖體的物理力學(xué)參數(shù)和巖體自穩(wěn)定能力按表1-16確定。 邊坡工程巖體詳細(xì)定級(jí)時(shí)，應(yīng)按不同坡度考慮地下水、 地表水、初始應(yīng)力場(chǎng)、結(jié)構(gòu)面間的組合、結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀與 邊坡面之間的關(guān)系等因素對(duì)邊坡巖體級(jí)別的影響修正。 22 )(100 321 KKKBQBQ 22驕陽(yáng)書(shū)苑 表1-