工程巖體分類

工程巖體分類第1頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月主要內(nèi)容1.概述2.工程巖體分類3.我國工程巖體的分類標(biāo)準4.工程巖體分類的具體應(yīng)用第2頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月31、概述1.1分級的目的:評價工程巖體的穩(wěn)定性（1）通過分類，概括地反映各類工程巖體的質(zhì)量好壞，預(yù)測可能出現(xiàn)的巖體力學(xué)問題。為工程設(shè)計、支護襯砌、建筑物選型和施工方法選擇等提供參數(shù)和依據(jù)。（2）為巖石工程建設(shè)的勘察、設(shè)計、施工和編制定額提供必要的基本依據(jù)。（3）便于施工方法的總結(jié),交流,推廣，為便于行業(yè)內(nèi)技術(shù)改革和管理。第3頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月41、概述1.2分級的種類根據(jù)用途的不同，巖體工程分級有通用的分級和專用的分級兩種。錨桿支護的圍巖分級；地鐵巖層分級；壩基巖體分級以及工程地質(zhì)的巖石分級等等。第4頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3影響巖體工程性質(zhì)的主要因素巖石強度和質(zhì)量強度(軟、硬)變形性(結(jié)構(gòu)上的致密、疏松)巖體的完整性軟弱面、軟弱帶和其間充填的原生或次生物質(zhì)的性質(zhì)水的影響巖石的物理力學(xué)性質(zhì)惡化沿裂隙形成滲流影響巖體的穩(wěn)定性。

強度削弱1、概述第5頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4工程巖體分級的代表性方案

1986年國家計委批準編制了《工程巖體分級標(biāo)準》，并于1994年經(jīng)國家建設(shè)部批準為強制性國家標(biāo)準，于1995年7月1日起施行。該標(biāo)準屬于國家標(biāo)準第二層次的通用標(biāo)準，適用于各部門、各行業(yè)的巖石工程。第6頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月2.工程巖體分類

2.1Deere&Miller雙指標(biāo)分類分類指標(biāo)：巖塊抗壓強度（c）、模量比（Et/c）第7頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月2.工程巖體分類2.2國標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB5002194）分類分類指標(biāo)：新鮮巖塊的飽和單軸抗壓強度（cw）第8頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3巖塊質(zhì)量系數(shù)分類

與雙指數(shù)分類標(biāo)準相似，同時考慮巖石的強度與變形模量，具體情況見式子（5-1），表5-420世紀70年代至今，多種分級方案，反映巖體的結(jié)構(gòu)特征、所處的環(huán)境特征、力學(xué)特征。影響較大的：RMR、RSR、Q、Z系統(tǒng)等我國《工程巖體分級標(biāo)準》-強制性標(biāo)準(1994)2.工程巖體分類第9頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月10第10頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月1RQD分類2巖體地質(zhì)力學(xué)分類（RMR分類）3巴頓巖體質(zhì)量分類（Q分類）二、巖體的工程分類第11頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月1RQD（rockqualitydesignation）分類:用直徑為75mm的金剛鉆頭，雙層巖芯管在巖石中鉆進，連續(xù)取芯。長度大于10cm的巖芯總長度與鉆進總進尺的比值，以百分數(shù)表示。第12頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD（rockqualitydesignation）:第13頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月用RQD值來描述巖石的質(zhì)量分級第14頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月2巖體地質(zhì)力學(xué)分類(RMR分類)分類指標(biāo)：巖塊強度、RQD值、節(jié)理間距、節(jié)理條件及地下水方法：（1）根據(jù)各類指標(biāo)的數(shù)值，按表5-6A的標(biāo)準評分，求和得總分RMR值。（2）按表5-6B和表5-7的規(guī)定對總分作適當(dāng)?shù)男拚?。?）用修正后的總分對照表5-6C求得巖體的類別及相應(yīng)的無支護地下洞室的自穩(wěn)時間和巖體強度指標(biāo)(c，φ)值。第15頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月@1973，南非科學(xué)和工業(yè)委員會（CSIR)畢昂斯基(Bieniaski)提出RMR計算式@1979年，提出修正RMR計算式@為什么要考慮節(jié)理方向?qū)こ淌欠裼欣≧6）修正前五個評分之和？@看下面的幾幅圖的情況，如何？第18頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月第19頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月6）考慮節(jié)理方向?qū)こ淌欠裼欣麃硇拚拔鍌€評分之和R6

第20頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月€

根據(jù)6個參數(shù)之和RMR值，把巖體的質(zhì)量劃分為五類第21頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月

@本分類還給出了對巖體穩(wěn)定性（隧洞巖體自穩(wěn)時間）以及對應(yīng)的巖體c,φ值適用：堅硬、節(jié)理巖體，淺埋隧道不適用：擠壓、膨脹、涌水的及軟巖體。第22頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月3巴頓巖體質(zhì)量(Q)分類

分類指標(biāo)：Q值

RQD：巖石質(zhì)量指標(biāo)；

Jn：節(jié)理組數(shù)；

Jr：節(jié)理粗糙系數(shù)；Ja：節(jié)理蝕變系數(shù)；

Jw：節(jié)理水折減系數(shù)；SRF：應(yīng)力折減系數(shù)。

JW/SRF

：水與其它應(yīng)力存在時對巖體質(zhì)量的影響

RQD/Jn

：巖體的完整性；

Jr/Ja

：表示結(jié)構(gòu)面(節(jié)理)的形態(tài)、充填物特征及其次生變化程度；分類方法：確定各參數(shù)的數(shù)值，求得Q值，以Q值為依據(jù)將巖體分為9類。

第23頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月Q分類的優(yōu)點：1）考慮因素相對全面；2）適用于各種巖石（軟、硬）；Q分類的缺點：沒有考慮節(jié)理方位（怕失去簡單的特點，影響通用性）第25頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月我國工程巖體分級標(biāo)準（GB50218-94）

分兩步計算：1）巖體基本質(zhì)量分級－－計算BQ2）巖體穩(wěn)定性分級－－計算[BQ],判斷分類。

3.按巖體綜合指標(biāo)分類第26頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月1）計算BQ

兩個指標(biāo)：巖石的堅硬程度σc；巖體完整性指數(shù)Kv。a.巖石堅硬程度的確定巖石堅硬程度采用巖石單軸飽和抗壓強（σc）

第27頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月b.巖體完整性指數(shù)（Kv）的確定。①用彈性波測試，計算完整系數(shù)Kv。②選擇有代表性露頭或開挖面，對不同的工程地質(zhì)巖組進行節(jié)理裂隙統(tǒng)計，節(jié)理數(shù)（Jv）(條/m3)第28頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月Jv與

Kv的對照關(guān)系Kv與巖體完整性程度定性劃分的對應(yīng)關(guān)系第29頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月a.計算巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQBQ=90+3σC+250KV式中：σC－巖石單軸飽和抗壓強度,MPa;KV－巖體完整性指數(shù)值注：①當(dāng)σC>90KV+30,代σC＝90KV+30②當(dāng)KV>0.04RC+0.4,代KV＝0.04RC+0.4第30頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月分級方法：首先，按巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ進行初步分級；第31頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)?shù)叵露词覈鷰r處于高天然應(yīng)力區(qū)或圍巖中有不利于巖體穩(wěn)定的軟弱結(jié)構(gòu)面和地下水時，巖體BQ值應(yīng)進行修正，修正值［BQ］按下式計算：［BQ］＝BQ－100(K1＋K2＋K3)

K1-地下水影響修正系數(shù)；

K2-主要軟弱面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)；

K3-天然應(yīng)力影響修正系數(shù)。然后，考慮天然應(yīng)力、地下水和結(jié)構(gòu)面方位等的影響對BQ進行修正，再按修正后的［BQ］進行詳細分