巖石的物理性質(zhì)及分類課件

第二章

巖石的物理性質(zhì)及分級(jí)

第二章

巖石的物理性質(zhì)及分級(jí)

本章內(nèi)容：

§2-1

巖石的基本物理性質(zhì)

§2-2

巖體結(jié)構(gòu)

§2-3

工程巖體的分級(jí)

本章內(nèi)容：§2-1巖石的基本物理性質(zhì)

1、巖石的基本物理性質(zhì)；

2、巖體結(jié)構(gòu)；

3、巖體的分級(jí)；重點(diǎn)、難點(diǎn):

密度；重度；巖石的孔隙性；孔隙率；孔隙比；巖石的水理性；吸水率；飽水率；飽水系數(shù)；巖石的透水性；滲透系數(shù)；巖石的碎脹性；碎脹系數(shù)；巖石的軟化性；軟化系數(shù)；巖體結(jié)構(gòu)；巖體變形，巖石RQD質(zhì)量指標(biāo)；完整性系數(shù)；巖石堅(jiān)固性系數(shù)關(guān)鍵術(shù)語:1、巖石的基本物理性質(zhì)；重點(diǎn)、難點(diǎn):密度；重度；

要求：1、須掌握本章重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容；2、了解幾種有代表性的巖體分類方法；3、了解我國(guó)工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB50218－94）要求：§2－1巖石的基本物理性質(zhì)

巖石由固體，水，空氣等三相組成。一、密度（ρ）和重度(γ)：?jiǎn)挝惑w積的巖石的質(zhì)量稱為巖石的密度。單位體積的巖石的重力稱為巖石的重度。所謂單位體積就是包括孔隙體積在內(nèi)的體積。（g/cm3），γ＝ρg(kN/m3)巖石的密度可分為天然密度、干密度和飽和密度。相應(yīng)地，巖石的重度可分為天然重度、干重度和飽和重度?！?－1巖石的基本物理性質(zhì)巖石由固體，水，空氣等三相組1、天然密度（ρ）和天然重度（γ）指巖石在天然狀態(tài)下的密度和重度。

（g/cm3）(kN/m3)式中：W——天然狀態(tài)下巖石試件的質(zhì)量(g)；

V——巖石試件的體積(cm3)；

g——重力加速度。

1、天然密度（ρ）和天然重度（γ）（g/cm3）(kN/m

干密度是指巖石孔隙中的液體全部被蒸發(fā)后單位體積巖石的質(zhì)量，相應(yīng)的重度即為干重度。

2、干密度（ρd）和干重度(γd)（g/cm3）(kN/m3)式中：Ws——巖石試件烘干后的質(zhì)量(g)；

V——巖石試件的體積(cm3)；

g——重力加速度。

干密度是指巖石孔隙中的液體全部被蒸發(fā)后單位體積巖石的質(zhì)量3、飽和密度（ρ）和飽和重度(γw)飽和密度就是飽水狀態(tài)下巖石試件的密度。式中：WW——飽水狀態(tài)下巖石試件的質(zhì)量(g)；

V——巖石試件的體積(cm3)；

g——重力加速度。

（g/cm3）(kN/m3)3、飽和密度（ρ）和飽和重度(γw)飽和密度就是飽水狀態(tài)下巖二、比重(Δ)

巖石的比重就是指巖石固體的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之比值。巖石固體體積，就是指不包括孔隙體積在內(nèi)的體積。巖石的比重可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定，其計(jì)算公式為：

式中：Δ——巖石的比重；

Ws——干燥巖石的質(zhì)量(g);Vs——巖石固體體積(cm3);γW

—

40C時(shí)水的密重。二、比重(Δ)巖石的比重就是指巖石固體的質(zhì)量與同體積水三、巖石的空隙性

空隙：巖石中孔隙和裂隙的總稱。小開型空隙空隙閉型空隙開型空隙大開型空隙

閉型空隙：巖石中不與外界相通的空隙。

開型空隙：巖石中與外界相通的空隙。包括大開型空隙和小開型空隙。在常溫下水能進(jìn)入大開型空隙，而不能進(jìn)入小開型空隙。只有在真空中或在150個(gè)大氣壓以上，水才能進(jìn)入小開型空隙?？障抖龋褐笌r石的裂隙和孔隙發(fā)育程度，其衡量指標(biāo)為空隙率(n)或空隙比（e）。三、巖石的空隙性空隙：巖石中孔隙和裂隙的總稱。小開型空隙空根據(jù)巖石空隙類型不同，巖石的空隙率分為：

(1)總空隙率n(2)大開空隙率nb(3)小開空隙率nl(4)總開空隙率n0(5)

閉空隙率nc一般提到巖石的空隙率時(shí)系指巖石的總空隙率。1、空隙率根據(jù)巖石空隙類型不同，巖石的空隙率分為：1、空隙率(1)總空隙率n:

即巖石試件內(nèi)空隙的體積（VV)占試件總體積(V)的百分比。

(2)大開空隙率nb:

即巖石試件內(nèi)大開型空隙的體積（Vnb)占試件總體積(V)的百分比。(3)小開空隙率nl:

即巖石試件內(nèi)小開型空隙的體積（Vnl)占試件總體積(V)的百分比。(1)總空隙率n:即巖石試件內(nèi)空隙的體積（VV)占試件總(4)總開空隙率（孔隙率）n0:

即巖石試件內(nèi)開型空隙的總體積（Vn0)占試件總體積(V)的百分比。(5)閉空隙率nc:

即巖石試件內(nèi)閉型空隙的體積（Vnc)占試件總體積(V)的百分比。(4)總開空隙率（孔隙率）n0:即巖石試件內(nèi)開型空隙的總

所謂空隙比是指巖石試件內(nèi)空隙的體積（VV)與巖石試件內(nèi)固體礦物顆粒的體積（Vs)之比。

2、空隙比(e)所謂空隙比是指巖石試件內(nèi)空隙的體積（VV)與巖石試四、巖石的水理性質(zhì)

巖石遇水后會(huì)引起某些物理、化學(xué)和力學(xué)性質(zhì)的改變，巖石的這種性質(zhì)稱為巖石的水理性。1、巖石的吸水性巖石吸收水分的性能稱為巖石的吸水性，其吸水量的大小取決于巖石孔隙體積的大小及其密閉程度。巖石的吸水性指標(biāo)有吸水率、飽水率和飽水系數(shù)。四、巖石的水理性質(zhì)巖石遇水后會(huì)引起某些物理、化學(xué)和力學(xué)性（1）巖石吸水率(ω1)：

是指巖石試件在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下吸入水的重量Wω1與巖石干重量Ws之比。

巖石的吸水率的大小，取決于巖石所含孔隙、裂隙的數(shù)量、大小、開閉程度及其分布情況，并且還與試驗(yàn)條件（整體和碎塊，浸水時(shí)間等）有關(guān)。根據(jù)巖石的吸水率可求得巖石的大開空隙率nb：

式中：Ws為干燥巖石的重量；γd,γw分別為干燥巖石和水的重度。（1）巖石吸水率(ω1)：是指巖石試件在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下吸（2）巖石的飽水率（ω2）

巖石的飽水率指在高壓（150個(gè)大氣壓）或真空條件下，巖石吸入水的重量Wω2與巖石干重量Ws之比，即：

根據(jù)飽水率求得巖石的總開空隙率n0：

式中：Ws為干燥巖石重量；γd,γw干燥巖石和水的重度。（2）巖石的飽水率（ω2）巖石的飽水率指在高壓（150（3）巖石的飽水系數(shù)（Ks）

巖石吸水率與飽水率之比稱為巖石的飽水系數(shù)，即

飽水系數(shù)反映了巖石中大開空隙和小開空隙的相對(duì)含量。飽水系數(shù)越大，巖石中的大開空隙越多，而小開空隙越少。吸水性較大的巖石吸水后往往會(huì)產(chǎn)生膨脹，給井巷支護(hù)造成很大壓力。（3）巖石的飽水系數(shù)（Ks）巖石吸水率與飽水率之比稱為巖石

2、巖石的軟化性

巖石的軟化性是指巖石在飽水狀態(tài)下其強(qiáng)度相對(duì)于干燥狀態(tài)下降低的性能，可用軟化系數(shù)η表示。

軟化系數(shù)指巖石試樣在飽水狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度σcw與在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度σc之比，即各類巖石的ηc=0.45～0.9之間。ηc>0.75,巖石軟化性弱、抗水、抗風(fēng)化能力強(qiáng)；ηc<0.75，巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)較差。

2、巖石的軟化性巖石的軟化性是指巖石在飽水狀態(tài)下其強(qiáng)

3、巖石的膨脹性

巖石的膨脹性是指巖石浸水后體積增大的性質(zhì)。巖石的膨脹性大小一般用膨脹力和膨脹率指標(biāo)表示。其測(cè)定方法是平衡加壓法。

試驗(yàn)中不斷加壓，并保持體積不變，所測(cè)得的最大壓力即為巖石的最大膨脹力；然后逐級(jí)減壓，直至荷載為0，測(cè)定其最大膨脹變形量，膨脹變形量與試件原始厚度的比值即為膨脹率。

3、巖石的膨脹性巖石的膨脹性是指巖石浸水后體積增大的

4、巖石的崩解性

巖石的崩解性是指巖石與水相互作用時(shí)失去粘結(jié)性并變?yōu)橥耆珕适?qiáng)度的松散物質(zhì)的性質(zhì)。巖石的崩解性一般用耐崩解指數(shù)

Id2

的表示。其指標(biāo)可在實(shí)驗(yàn)室用干濕循環(huán)試驗(yàn)確定。

試驗(yàn)過程：將經(jīng)過烘干的試塊（500g,分成約10塊），放在帶有篩孔的圓筒內(nèi)，使該圓筒在水槽中以20r/min,連續(xù)旋轉(zhuǎn)10min,然后將留在圓筒內(nèi)的巖塊取出烘干稱重，如此反復(fù)進(jìn)行兩次，按下試計(jì)算耐崩解指數(shù)。

4、巖石的崩解性巖石的崩解性是指巖石與水相互作用時(shí)失式中：Id2——兩次循環(huán)試驗(yàn)求得的耐崩解指數(shù)，在0～100%之間變化；md——試驗(yàn)前試塊的烘干質(zhì)量；mr——?dú)埩粼趫A筒內(nèi)試塊的烘干質(zhì)量；W1——試驗(yàn)前試件和圓筒的烘干重量；W2——第二次循環(huán)后試件和圓筒的烘干重量；W0——試驗(yàn)結(jié)束沖洗干凈后圓筒的烘干重量。

巖石的崩解性指數(shù)反映了巖石在浸水和溫度變化的環(huán)境下抵抗風(fēng)化作用的能力。

4、巖石的崩解性式中：

4、巖石的崩解性5、巖石的抗凍性

巖石的抗凍性是指巖石抵抗凍融破壞的性能，是評(píng)價(jià)巖石抗風(fēng)化穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。巖石的抗凍性用抗凍系數(shù)Cf表示，指巖石試樣在±250C的溫度期間內(nèi)，反復(fù)降溫、凍結(jié)、融解、升溫，然后測(cè)量其抗壓強(qiáng)度的下降值（σc-σcf）,以此強(qiáng)度下降值與融凍試驗(yàn)前的抗壓強(qiáng)度σc之比的百分比代表抗凍系數(shù)Cf

，即可見：抗凍系數(shù)Cf

越小，巖石抗凍融破壞的能力越強(qiáng)。5、巖石的抗凍性巖石的抗凍性是指巖石抵抗凍融破壞的性能五、巖石的透水性

地下水存在于巖石孔隙、裂隙之中，而且大多數(shù)巖石的孔隙裂隙是連通的，因而在一定的壓力作用下，地下水可以在巖石中滲透。巖石的這種能透水的性能稱為巖石的透水性。巖石的透水性大小不僅與巖石的孔隙度大小有關(guān)，而且還與孔隙大小及其貫通程度有關(guān)。衡量巖石透水性的指標(biāo)為滲透系數(shù)(K)。一般來說，完整密實(shí)的巖石的滲透系數(shù)往往很小。巖石的滲透系數(shù)一般是在鉆孔中進(jìn)行抽水或壓水試驗(yàn)而測(cè)定的。五、巖石的透水性地下水存在于巖石孔隙、裂隙之中，而且六、巖石的碎脹性

巖石破碎后的體積VP比原體積V增大的性能稱為巖石的碎脹性，用碎脹系數(shù)ξ來表示。

碎脹系數(shù)不是一個(gè)固定值，是隨時(shí)間而變化的。

永久碎脹系數(shù)（殘余碎脹系數(shù)）――不能再壓密時(shí)的碎脹系數(shù)稱為永久碎脹系數(shù).六、巖石的碎脹性巖石破碎后的體積VP比原體積V增大的性§2-2巖體結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)面：是指巖體中各種具有一定方向，延展性較大，厚度較小的二維地質(zhì)界面，包括物質(zhì)的分界面、不連續(xù)面如節(jié)理、片理、斷層、不整合面等。廣義的結(jié)構(gòu)面包括未中斷巖體連續(xù)性的幾何意義的面，如褶皺軸面。結(jié)構(gòu)體：由是不同產(chǎn)狀和不同規(guī)模的結(jié)構(gòu)面相互切割而形成的大小不一、形態(tài)各異的巖石塊體。巖體：結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體的地質(zhì)統(tǒng)一體。§2-2巖體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面：是指巖體中各種具有一定方向，延展一、結(jié)構(gòu)面的類型1、結(jié)構(gòu)面按成因可分為

原生結(jié)構(gòu)面

構(gòu)造結(jié)構(gòu)面次生結(jié)構(gòu)面火成結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面變質(zhì)結(jié)構(gòu)面

一、結(jié)構(gòu)面的類型1、結(jié)構(gòu)面按成因可分為原生結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)（1）原生結(jié)構(gòu)面：在成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面。A、沉積結(jié)構(gòu)面是沉積巖在成巖過程中形成的各種地質(zhì)界面，包括層面、層理、沉積間斷面（不整合面、假整合面），及原生軟弱夾層等。

B、火成結(jié)構(gòu)面為巖漿侵入、噴溢冷凝所形成的各種結(jié)構(gòu)面，如流層、流線、火山巖流接觸面、各種蝕變帶、擠壓破碎帶以及原生節(jié)理等。這些結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀受侵入巖體與圍巖接觸面所控制。

C、變質(zhì)結(jié)構(gòu)面為巖體在變質(zhì)作用過程中所形成的結(jié)構(gòu)面，如片理、片麻理、板理及軟弱夾層等。變質(zhì)結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀與巖層基本一致，延展性較差，但它們一般分布密集。片理結(jié)構(gòu)面是變質(zhì)結(jié)構(gòu)面中最常見的，其面常常是光滑的，但形態(tài)呈波浪狀.片麻理面常呈凹凸不平狀，結(jié)構(gòu)面也比較粗糙，變質(zhì)巖中的軟弱夾層主要是片狀礦物，如黑云母、綠泥石、滑石等的富集帶，其抗剪強(qiáng)度低，遇水后性質(zhì)就更差.（1）原生結(jié)構(gòu)面：在成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面。A、沉積結(jié)構(gòu)面是（2）構(gòu)造結(jié)構(gòu)面

各類巖體在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下形成的各種結(jié)構(gòu)面，如劈理、節(jié)理、斷層、層間錯(cuò)動(dòng)面等。節(jié)理面在走向延展及縱深發(fā)展上，其范圍都是有限的，大者一般不過上百米，小者僅有幾厘米．張節(jié)理面一般粗糙，參差不齊，寬窄不一，延展性較差，剪節(jié)理面一般平直光滑，延展性相對(duì)較好，節(jié)理面上常見有擦痕和各種泥質(zhì)薄膜，如高嶺石、綠泥石、滑石等，因此，剪節(jié)理面盡管接觸緊密，但卻易于滑動(dòng)。斷層面的規(guī)模相差比較懸殊，有的深切巖石圈幾十公里，有的僅限于地殼表層或只在地表數(shù)十米．但是，相對(duì)工程而言，斷層面一般是延展性較好的結(jié)構(gòu)面．?dāng)鄬用?或簾)的物質(zhì)成分主要是構(gòu)造巖，如斷層泥、糜棱巖、角礫巖、壓碎巖等．層間錯(cuò)動(dòng)帶是在層狀巖體中常見的一種構(gòu)造結(jié)構(gòu)面，其產(chǎn)狀一般與巖層一致。延展性較好，結(jié)構(gòu)面中的物質(zhì)，因受構(gòu)造錯(cuò)動(dòng)的影響，多呈破碎狀、鱗片狀，且含泥質(zhì)物。（2）構(gòu)造結(jié)構(gòu)面各類巖體在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下形成的各種結(jié)（3）次生結(jié)構(gòu)面

在地表?xiàng)l件下，由于外力(如風(fēng)化、地下水、卸荷、爆破等)的作用而形成的各種界面，如卸荷裂隙、爆破裂隙、風(fēng)化裂隙、風(fēng)化夾層及泥化夾層等。

卸荷裂隙一般發(fā)生在巖體有臨空面條件的地區(qū)，特別是在深切河谷處，延展性不好，常在地表20～40m內(nèi)發(fā)育，裂隙面粗糙不平，常為張開型，充填物多為泥質(zhì)碎屑。

爆破裂隙是礦山工程中常見的一種次生結(jié)構(gòu)面，爆破裂隙的延展與分布視所在地區(qū)巖體特性及爆破的大小而異．一般爆破裂隙的延展范圍是有限的，且多呈一組相互平行的、弧狀的裂隙面分布。

風(fēng)化裂隙及風(fēng)化夾層一般是沿原生夾層和原有結(jié)構(gòu)面發(fā)育，多是短小密集，延展性差，僅限于地表一定深度。

泥化夾層是由于水的作用使夾層內(nèi)的松軟物質(zhì)泥化而成，其產(chǎn)狀與巖層基本一致，泥化程度視地下水作用條件而異．泥化夾層一般都是強(qiáng)度很低的，它們是導(dǎo)致巖體失穩(wěn)破壞的常見因素。（3）次生結(jié)構(gòu)面在地表?xiàng)l件下，由于外力(如風(fēng)化、2、結(jié)構(gòu)面按受力條件可分為

A、壓性結(jié)構(gòu)面：由壓應(yīng)力擠壓而成，其走向與最大主應(yīng)力方向垂直。如片理面、褶皺軸面、壓性節(jié)理面等。

2、結(jié)構(gòu)面按受力條件可分為A、壓性結(jié)構(gòu)面：由壓應(yīng)力擠壓而成B、張性結(jié)構(gòu)面：在拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面，其走向與最大主應(yīng)力方向一致。結(jié)構(gòu)面是張開的，結(jié)構(gòu)面壁粗糙。如張斷裂面、張性節(jié)理面。B、張性結(jié)構(gòu)面：在拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面，其走向與最大主應(yīng)C、扭性結(jié)構(gòu)面：由純剪或壓張應(yīng)力引起的剪應(yīng)力所形成的結(jié)構(gòu)面，結(jié)構(gòu)面壁較光滑，開口或閉口都有可能，往往成對(duì)出現(xiàn)。如x型斷層面，x型節(jié)理面。(a)(b)(c)純剪作用產(chǎn)生的扭性結(jié)構(gòu)面；(d)張扭性結(jié)構(gòu)面；(e)壓扭性結(jié)構(gòu)面C、扭性結(jié)構(gòu)面：由純剪或壓張應(yīng)力引起的剪應(yīng)力所形成的結(jié)構(gòu)面，結(jié)構(gòu)面的主要特征結(jié)構(gòu)面的主要特征二、結(jié)構(gòu)面的等級(jí)結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、規(guī)模大小、組合形式等是決定結(jié)構(gòu)體的形狀、方位和大小，控制巖體穩(wěn)定性的重要因素。尤以結(jié)構(gòu)面的規(guī)模是最重要的控制因素。按結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度和規(guī)?？梢詣澐譃槿缦挛寮?jí)：結(jié)構(gòu)面分級(jí)實(shí)際結(jié)構(gòu)面I級(jí)結(jié)構(gòu)面II級(jí)結(jié)構(gòu)面III級(jí)結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)面IV級(jí)結(jié)構(gòu)面V級(jí)結(jié)構(gòu)面上述5級(jí)結(jié)構(gòu)面中，I、II結(jié)構(gòu)面又稱為軟弱結(jié)構(gòu)面，III級(jí)結(jié)構(gòu)面多數(shù)為軟弱結(jié)構(gòu)面，IV、V級(jí)結(jié)構(gòu)面為硬性結(jié)構(gòu)面。二、結(jié)構(gòu)面的等級(jí)結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、規(guī)模大小、組合形式等結(jié)構(gòu)面分級(jí)及其特征（據(jù)孫廣忠，1988年）結(jié)構(gòu)面分級(jí)及其特征（據(jù)孫廣忠，1988年）不同級(jí)別的結(jié)構(gòu)面，對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響及其在工程巖體穩(wěn)定性中所起的作用不同。I級(jí)結(jié)構(gòu)面控制工程建設(shè)地區(qū)的地殼穩(wěn)定性，直接影響工程巖體穩(wěn)定性。II、III級(jí)結(jié)構(gòu)面控制著工程巖體力學(xué)作用的邊界條件和破壞方式，它們的組合往往構(gòu)成可能滑移巖體（如滑坡、崩塌等）的邊界面，直接威脅工程的安全穩(wěn)定性。IV級(jí)結(jié)構(gòu)面主要控制著巖體的結(jié)構(gòu)、完整性和物理力學(xué)性質(zhì)，是巖體力學(xué)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)于工程巖體來說，III級(jí)以上的結(jié)構(gòu)面分布數(shù)量少，甚至沒有，且規(guī)律性強(qiáng)，容易搞清楚，而IV級(jí)結(jié)構(gòu)面數(shù)量多且具隨機(jī)性，其分布規(guī)律不太容易搞清楚，需用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行研究。V級(jí)結(jié)構(gòu)面控制巖塊的力學(xué)性質(zhì)。各級(jí)結(jié)構(gòu)面是互相制約、互相影響，并非孤立的。這些特點(diǎn)在實(shí)際工作中應(yīng)予關(guān)注。不同級(jí)別的結(jié)構(gòu)面，對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響及其在工程巖體穩(wěn)定性中三、結(jié)構(gòu)面的幾何特征結(jié)構(gòu)面的幾何特征是反映結(jié)構(gòu)面的外貌，由下列要素組成：1、走向。結(jié)構(gòu)面與水平面的交線方向，用方位角表示。2、傾斜。結(jié)構(gòu)面的傾斜方向和傾斜角度。3、連續(xù)性。4、粗糙度。表明結(jié)構(gòu)面的粗糙程度。5、起伏度。包括起伏波的幅度和長(zhǎng)度。起伏波的幅度是指相鄰兩波峰連線與其下波槽的最大距離a,起伏波的長(zhǎng)度是指相鄰兩波峰之距離。三、結(jié)構(gòu)面的幾何特征結(jié)構(gòu)面的幾何特征是反映結(jié)構(gòu)面的外貌，由下四、結(jié)構(gòu)面的自然特征

1、產(chǎn)狀

結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀常用走向、傾向和傾角表示。結(jié)構(gòu)面與最大主應(yīng)力間的關(guān)系控制著巖體的破壞機(jī)理與強(qiáng)度。(1)當(dāng)β為銳角時(shí)，巖體將沿結(jié)構(gòu)面滑移破壞；(2)當(dāng)β=0時(shí)，表現(xiàn)為橫切結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生剪斷巖體破壞；(3)當(dāng)β=90°時(shí)，表現(xiàn)為平行結(jié)構(gòu)面的劈裂拉張破壞。四、結(jié)構(gòu)面的自然特征1、產(chǎn)狀2、連續(xù)性

結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性反映結(jié)構(gòu)面的貫通性，常用線連續(xù)性系數(shù)、跡長(zhǎng)和面連續(xù)性系數(shù)表示。線連續(xù)性系數(shù)：沿結(jié)構(gòu)面延伸方向上，結(jié)構(gòu)面各段長(zhǎng)度之和與側(cè)線長(zhǎng)度的比值。面連續(xù)性系數(shù)：在巖體中取一平直斷面，被結(jié)構(gòu)面切割的面積與總斷面的面積的比值結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性對(duì)巖體的變形、變形破壞機(jī)理、強(qiáng)度及滲透性都有很大的影響。2、連續(xù)性

3、密度

結(jié)構(gòu)面的密度反映結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度，常用線密度、間距等指標(biāo)表示。(1)線密度是指結(jié)構(gòu)面法線方向單位測(cè)線長(zhǎng)度上交切結(jié)構(gòu)面的條數(shù)(2)間距指同一組結(jié)構(gòu)面法線方向上兩相鄰結(jié)構(gòu)面的平均距離。多組節(jié)理10m實(shí)例：k=4/10=0.4/md=1/k=2.5m3、密度10m實(shí)例：k=4/10

4、張開度結(jié)構(gòu)面的張開度是指結(jié)構(gòu)面兩壁面間的垂直距離。關(guān)于張開結(jié)構(gòu)面張開度與充填結(jié)構(gòu)面厚度的定義(根據(jù)國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)專業(yè)委員會(huì))為了適于野外定性鑒定，凡結(jié)構(gòu)面張開度大于3mm者，認(rèn)為是張開的；小于0.1mm者已不易肉眼判別，故將結(jié)構(gòu)面張開度分為三檔。(1)張開寬度小于1.0mm：閉合；(2)張開寬度為1.0-3.0mm：微張開；(3)張開寬度大于3.0mm：張開。4、張開度

5、形態(tài)

結(jié)構(gòu)面的形態(tài)對(duì)巖體的力學(xué)性質(zhì)及水力學(xué)性質(zhì)存在明顯的影響，結(jié)構(gòu)面的形態(tài)可以從側(cè)壁的起伏狀態(tài)及粗糙度兩方面進(jìn)行研究。(1)結(jié)構(gòu)面?zhèn)缺诘钠鸱螒B(tài)可分為：平直的、波狀的、鋸齒狀的、臺(tái)階狀的和不規(guī)則狀的幾種。側(cè)壁的起伏程度可用起伏角表示：結(jié)構(gòu)面的起伏形態(tài)示意圖平直的；b.臺(tái)階狀的；c.鋸齒狀的；d.波狀的；e.不規(guī)則狀的結(jié)構(gòu)面的起伏角計(jì)算圖5、形態(tài)(2)粗糙度指結(jié)構(gòu)面相對(duì)于平均面的固有表面不平整度和波紋度，可用粗糙度系數(shù)(JRC)表示。結(jié)構(gòu)面的粗糙程度是決定結(jié)構(gòu)面結(jié)合好壞及其力學(xué)性質(zhì)的重要因素。巖石的物理性質(zhì)及分類ppt課件6、結(jié)構(gòu)面的膠結(jié)情況及充填情況

(1)膠結(jié)結(jié)構(gòu)面泥質(zhì)膠結(jié)：強(qiáng)度最低，在脫水情況下有一定的強(qiáng)度，遇水發(fā)生泥化、軟化，強(qiáng)度明顯降低?？扇茺}類膠結(jié)：干燥時(shí)有一定的強(qiáng)度，遇水發(fā)生溶解，強(qiáng)度降低。鈣質(zhì)膠結(jié)：強(qiáng)度較高，且不受水的影響，但遇酸性水強(qiáng)度降低。鐵質(zhì)膠結(jié)：強(qiáng)度較高，但易風(fēng)化，力學(xué)性能不穩(wěn)定。硅質(zhì)膠結(jié)：強(qiáng)度高，力學(xué)性能穩(wěn)定?？梢?，膠結(jié)結(jié)構(gòu)面隨膠結(jié)物的成分不同，其力學(xué)效應(yīng)有很大差別。6、結(jié)構(gòu)面的膠結(jié)情況及充填情況

(2)非膠結(jié)結(jié)構(gòu)面

分為有充填物的結(jié)構(gòu)面和無充填物的結(jié)構(gòu)面。無充填物的結(jié)構(gòu)面：其強(qiáng)度主要取決于結(jié)構(gòu)面兩側(cè)巖石的力學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)面粗糙度。有充填物的結(jié)構(gòu)面：其強(qiáng)度除與充填物、結(jié)構(gòu)面兩側(cè)巖壁接觸面的力學(xué)特性有關(guān)外，主要取決于充填物的成分和厚度。A、充填物成分：質(zhì)粘土、砂質(zhì)、角礫質(zhì)等。B、充填物厚度對(duì)結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度影響特別顯著。按厚度可將有充填物結(jié)構(gòu)面分為：薄膜充填：充填物厚度多在1mm以下，多系次生蝕變礦物與風(fēng)化礦物構(gòu)成，如滑石、粘土礦物等；斷續(xù)充填：充填物不連續(xù)，厚度多小于結(jié)構(gòu)面的起伏差，使結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度降低。連續(xù)充填：充填物厚度一般大于起伏差，結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度主要受充填物強(qiáng)度控制，因此，常構(gòu)成巖體的主要滑動(dòng)面。厚層充填：充填厚度較大，一般幾十厘米至數(shù)米，構(gòu)成軟弱帶，如斷層泥。有時(shí)表現(xiàn)為巖體沿接觸面滑移，有時(shí)為軟弱充填物本身塑性流動(dòng)，常導(dǎo)致重大工程事故。(2)非膠結(jié)結(jié)構(gòu)面

五、結(jié)構(gòu)體的大小

按規(guī)模結(jié)構(gòu)體可分為：

I級(jí)結(jié)構(gòu)體：由I級(jí)結(jié)構(gòu)面切割成的結(jié)構(gòu)體(地質(zhì)體)。II級(jí)結(jié)構(gòu)體：由I級(jí)結(jié)構(gòu)體經(jīng)II級(jí)結(jié)構(gòu)面切割而成的結(jié)構(gòu)體(山體)。III級(jí)結(jié)構(gòu)體：II級(jí)結(jié)構(gòu)體再經(jīng)III級(jí)結(jié)構(gòu)面切割而成的結(jié)構(gòu)體。IV級(jí)結(jié)構(gòu)體：III級(jí)結(jié)構(gòu)體再經(jīng)IV級(jí)結(jié)構(gòu)面切割而成的結(jié)構(gòu)體（完整巖石或巖塊）。五、結(jié)構(gòu)體的大小按規(guī)模結(jié)構(gòu)體可分為：

六、結(jié)構(gòu)體的塊度

結(jié)構(gòu)體的塊度通常指最小結(jié)構(gòu)體的尺寸。在巖體工程穩(wěn)定性分析中，結(jié)構(gòu)體的塊度決定了巖體工程圍巖的破壞方式，從而決定了支護(hù)和加固方法。在開挖過程中結(jié)構(gòu)體的塊度影響施工及臨時(shí)支護(hù)。六、結(jié)構(gòu)體的塊度結(jié)構(gòu)體的塊度通常指最小結(jié)構(gòu)體的尺寸

七、結(jié)構(gòu)體的形狀1、板狀結(jié)構(gòu)體：2、柱狀結(jié)構(gòu)體：3、錐形結(jié)構(gòu)體：

結(jié)構(gòu)體的形狀與巖石類型有關(guān)；與區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度有關(guān)；與工程圍巖的破壞方式有關(guān)。七、結(jié)構(gòu)體的形狀1、板狀結(jié)構(gòu)體：2、柱狀結(jié)構(gòu)體：3、錐形結(jié)八、巖體的結(jié)構(gòu)

巖體的結(jié)構(gòu)是指巖體中結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體的形態(tài)和組合特征。按巖體被結(jié)構(gòu)面分割的程度或結(jié)構(gòu)體的形態(tài)特征，可將巖體結(jié)構(gòu)劃分為以下幾種基本類型：巖體結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)鑲嵌結(jié)構(gòu)層狀碎裂結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)八、巖體的結(jié)構(gòu)巖體的結(jié)構(gòu)是指巖體中結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體的形態(tài)巖石的物理性質(zhì)及分類ppt課件1、整體結(jié)構(gòu)

巖性單一，節(jié)理不發(fā)育，無軟弱結(jié)構(gòu)面或夾泥，層面結(jié)合良好，滲流對(duì)巖體特性影響不大，結(jié)構(gòu)尺寸大于工程尺寸。完整性系數(shù)>0.75結(jié)構(gòu)面間距>1.5m巖土工程特征：整體性強(qiáng)度高，巖體穩(wěn)定，可視為均質(zhì)、各向同性的連續(xù)介質(zhì)。1、整體結(jié)構(gòu)巖性單一，節(jié)理不發(fā)育，無軟弱結(jié)構(gòu)面或夾泥，層面2、塊狀結(jié)構(gòu)節(jié)理發(fā)育，有若干軟弱夾層或貫通微張裂隙將巖體切割成柱狀、塊狀或菱形等結(jié)構(gòu)體。工程范圍內(nèi)，有兩組以上節(jié)理明顯發(fā)育，構(gòu)成影響工程穩(wěn)定性的危險(xiǎn)巖塊，其尺寸小于工程幾何尺寸。完整性系數(shù)0.35～0.75結(jié)構(gòu)面間距0.7～1.5m巖土工程特征：整體性強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)面相互牽制，巖體基本穩(wěn)定，接近彈性各向同性體。2、塊狀結(jié)構(gòu)節(jié)理發(fā)育，有若干軟弱夾層或貫通微張裂隙將巖體切割3、層狀結(jié)構(gòu)

由中厚（0.25～0.5m）及薄層（<0.25m）的均一、堅(jiān)硬、軟弱或軟硬相間的沉積巖或沉積變質(zhì)巖形成的巖體。結(jié)構(gòu)面以層理、片理、節(jié)理為主，往往有層間錯(cuò)動(dòng)，結(jié)構(gòu)體呈板狀、片狀互相緊密疊合。完整性系數(shù)：層狀0.3～0.6;薄層狀<0.4結(jié)構(gòu)面間距：層狀0.25～0.5m；薄層狀<0.25m巖土工程特征：工程范圍內(nèi)，一組節(jié)理明顯發(fā)育，在層內(nèi)具有均一的地質(zhì)特征與力學(xué)特性，屬各向異性、層內(nèi)均質(zhì)的連續(xù)介質(zhì)。其變形和強(qiáng)度特征受層面及巖層組合控制，巖體穩(wěn)定性較差。3、層狀結(jié)構(gòu)由中厚（0.25～0.5m）及薄層（<0.2巖石的物理性質(zhì)及分類ppt課件4、碎裂結(jié)構(gòu)

構(gòu)造發(fā)育，各種結(jié)構(gòu)面與斷裂交叉發(fā)育，且多為泥質(zhì)充填。巖體破碎，呈塊狀或片狀，局部裹有堅(jiān)硬的大塊或條塊狀巖石，屬不均一的不連續(xù)介質(zhì)，穩(wěn)定性很差。

巖體完整性系數(shù)

結(jié)構(gòu)面間距

鑲嵌結(jié)構(gòu)<0.36<0.5m

層狀碎裂結(jié)構(gòu)<0.4<0.5m

破碎結(jié)構(gòu)<0.3<0.5m4、碎裂結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育，各種結(jié)構(gòu)面與斷裂交叉發(fā)育，且多為泥質(zhì)巖石的物理性質(zhì)及分類ppt課件5、散體結(jié)構(gòu)

主要為各種劇烈風(fēng)化或擠壓破碎的巖體或土體。結(jié)構(gòu)面相當(dāng)發(fā)育，呈網(wǎng)狀，巖體極度破碎，并混有斷層泥，呈松散堆積或壓密堆積。完整性系數(shù)：<0.2

巖土工程特征：穩(wěn)定性極差，巖體屬性接近松散體介質(zhì)。5、散體結(jié)構(gòu)主要為各種劇烈風(fēng)化或擠壓破碎的巖體或土體。結(jié)構(gòu)§2-3工程巖體的分級(jí)

巖體分類是對(duì)影響巖體穩(wěn)定性和影響工程設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)的各種因素建立一些評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)工程轄區(qū)巖體進(jìn)行評(píng)價(jià)，劃分出不同的的級(jí)別或類別。分類的目的：為巖體工程建設(shè)的勘察、設(shè)計(jì)、施工和編制定額提供必要的基本依據(jù)。按分類目的，可分為綜合性和專題性兩種；按其所涉及的因素多少，可分為單因素分類法和多因素分類法兩種。§2-3工程巖體的分級(jí)巖體分類是對(duì)影響巖體穩(wěn)定性一、工程巖體分類的參考影響因素1、巖石的質(zhì)量。主要表現(xiàn)在巖石的強(qiáng)度和變形性質(zhì)方面。2、巖體的完整性。巖體完整性取決于不連續(xù)面的組數(shù)和密度?？捎媒Y(jié)構(gòu)面頻率(裂隙度）、間距、巖心采取率、巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD以及完整性系數(shù)作為定量指標(biāo)進(jìn)行描述。這些定量指標(biāo)是表征巖體工程性質(zhì)的重要參數(shù)。3、結(jié)構(gòu)面條件。包括結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、粗糙度和充填情況。巖體的工程性質(zhì)主要取決于結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)和分布狀態(tài)以及其間的充填物性質(zhì)。一、工程巖體分類的參考影響因素1、巖石的質(zhì)量。主要表現(xiàn)在巖石一、工程巖體分類的參考影響因素4、巖體及結(jié)構(gòu)面的風(fēng)化程度。風(fēng)化程度越高，巖體越破碎，強(qiáng)度越低。5、地下水的影響。滲流，軟化，膨脹，崩解，靜、動(dòng)水壓力等。6、地應(yīng)力。地應(yīng)力難于測(cè)定，它對(duì)工程的影響程度也難于確定，因此，其影響一般在綜合因素中反映。一、工程巖體分類的參考影響因素4、巖體及結(jié)構(gòu)面的風(fēng)化程度。風(fēng)二、幾種有代表性的工程巖體分類方法式中：Rc——巖石單軸抗壓強(qiáng)度，Mpaf≥20為1級(jí)，最堅(jiān)固；f≤0.3為第10級(jí)，最軟弱。優(yōu)點(diǎn)：形式簡(jiǎn)單，使用方便。缺點(diǎn)：未考慮巖體的完整性、巖體結(jié)構(gòu)特征對(duì)穩(wěn)定性影響，故不能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)巖體的穩(wěn)定性。1、普氏分類法以巖石試件的單軸抗壓強(qiáng)度作為分類依據(jù)，根據(jù)普氏堅(jiān)固性系數(shù)f將巖石分為十級(jí)。f值越大，巖體越穩(wěn)定。二、幾種有代表性的工程巖體分類方法式中：Rc——巖石單軸抗壓2、巖石單軸抗壓強(qiáng)度分類我國(guó)工程界按巖石單軸抗壓強(qiáng)度將巖體分為四類：

類別

巖石單軸抗壓強(qiáng)度

σc(Mpa)堅(jiān)固性

Ⅰ250~160特堅(jiān)固

Ⅱ160~100堅(jiān)固

Ⅲ100~40次堅(jiān)固

Ⅳ<40軟巖2、巖石單軸抗壓強(qiáng)度分類我國(guó)工程界按巖石單軸抗壓強(qiáng)度將巖體分3、按巖體完整性系數(shù)Kv（龜裂系數(shù)）分類式中：Vpm、Vpr—巖體、巖石彈性縱波速度（m/s)。Kv>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15<0.15完整程度完整較完整較破碎破碎極破碎3、按巖體完整性系數(shù)Kv（龜裂系數(shù)）分類式中：Vpm、Vpr4、按巖芯質(zhì)量指標(biāo)（RQD）分類

蒂爾（Deer,1968)提出根據(jù)鉆探時(shí)巖芯完好程度來判斷巖體的質(zhì)量，對(duì)巖體分類。式中：li—所取巖芯中≥10cm長(zhǎng)度的巖芯段的長(zhǎng)度；

L—鉆進(jìn)巖芯的總程度，m。RQD（％）0～2525~5050~7575~9090～100等級(jí)ⅠⅡⅢⅣⅤ分類很差差較好良好很好4、按巖芯質(zhì)量指標(biāo)（RQD）分類蒂爾（Deer,195、以彈性波速度分類5、以彈性波速度分類6、賓尼奧夫斯基節(jié)理巖體地質(zhì)力學(xué)分類（RMR分級(jí)系統(tǒng)）

賓尼奧夫斯基（Bieniawski，1976)提出的分類指標(biāo)RMR(RockMassRating)，由下列6種指標(biāo)組成：（1）巖塊強(qiáng)度(R1)

（2）RQD值(R2)（3）節(jié)理間距(R3)（4）節(jié)理?xiàng)l件(R4)（5）地下水(R5)

（6）節(jié)理方向?qū)こ痰挠绊懙男拚齾?shù)（R6）

即：6、賓尼奧夫斯基節(jié)理巖體地質(zhì)力學(xué)分類（RMR分級(jí)系統(tǒng)）（1）對(duì)應(yīng)巖石強(qiáng)度的巖體評(píng)分值R1

點(diǎn)荷載指標(biāo)（Mpa）

巖石單軸抗壓強(qiáng)度Rc(Mpa)評(píng)分值

>10>25015

4~8100~25012

2~450~10071~225~504不采用5~252不采用1~51不采用

<10（1）對(duì)應(yīng)巖石強(qiáng)度的巖體評(píng)分值R1點(diǎn)荷載指標(biāo)（Mpa）（2）對(duì)應(yīng)于巖芯質(zhì)量指標(biāo)的巖體評(píng)分值R2RQD（％）91～10076~9051~7526~50

<25評(píng)分值20171383（3）對(duì)應(yīng)于最有影響的節(jié)理組間距的巖體評(píng)分值R3節(jié)理間距（m）>31~30.3~10.05~0.3<0.05評(píng)分值302520105（2）對(duì)應(yīng)于巖芯質(zhì)量指標(biāo)的巖體評(píng)分值R2RQD（％）91～1（4）對(duì)于節(jié)理狀態(tài)的巖體評(píng)分值R4

說明評(píng)分值尺寸有限的粗糙的表面、硬巖壁25略粗糙的表面、張開度<1mm，硬巖壁20略粗糙的表面、張開度<1mm，軟巖壁12光滑表面；由斷層泥充填厚度為1～5mm；張開度1～5mm，節(jié)理延伸超過數(shù)米6由厚度>5mm的斷層泥充填的張開節(jié)理;張開度>5mm的節(jié)理，延伸超過數(shù)米0（4）對(duì)于節(jié)理狀態(tài)的巖體評(píng)分值R4（5）取決于地下水狀態(tài)的巖體評(píng)分值R5每米隧道的涌水量（L/min）節(jié)理水壓力與最大主應(yīng)力的比值總的狀態(tài)評(píng)分值無0完全干燥15<10<0.1潮濕1010～250.1～0.2濕725～1250.2～0.5有中等壓力水，滴水4>125>0.5有嚴(yán)重地下水問題，流水0（5）取決于地下水狀態(tài)的巖體評(píng)分值R5每米隧道的涌水量（L/（6）節(jié)理方位對(duì)RMR的修正值R6方位對(duì)工程的影響評(píng)價(jià)隧道地基邊坡很有利000有利－2－2－5一般－5－7－25不利－10－15－50很不利－12－25（6）節(jié)理方位對(duì)RMR的修正值R6方位對(duì)工程的影響評(píng)價(jià)隧道地（7）節(jié)理走向與傾角對(duì)隧道掘進(jìn)的影響節(jié)理走向垂直于隧道軸線節(jié)理走向平行于隧道軸線傾角00～200順傾向掘進(jìn)逆傾向掘進(jìn)傾角450～900200～450450～900200～450450～900200～450不考慮走向很有利有利一般不利很不利一般一般（7）節(jié)理走向與傾角對(duì)隧道掘進(jìn)的影響節(jié)理走向垂直于隧道軸線節(jié)根據(jù)總分確定巖體分級(jí)

類別

巖體描述巖體評(píng)分值RMR

Ⅰ很好81~100

Ⅱ好61~80

Ⅲ較好41~60Ⅳ較差21~40Ⅴ很差0~20根據(jù)總分確定巖體分級(jí)類別巖體描述巖體評(píng)分值RMR7、巴頓巖體質(zhì)量（Q）分類

挪威巴頓（Barton）等人于1974年根據(jù)隧道工程的調(diào)查，提出一個(gè)用6個(gè)參數(shù)表達(dá)的巖體質(zhì)量指標(biāo)Q，作為巖體質(zhì)量分類的依據(jù)。式中：RQD——巖石質(zhì)量指標(biāo)；Jn——節(jié)理組數(shù)評(píng)分；Jr——節(jié)理面粗糙度評(píng)分；Jw——按裂隙水條件評(píng)分；Ja——節(jié)理蝕變程度評(píng)分；SRF——按地應(yīng)力影響評(píng)分（應(yīng)力折減系數(shù)）。Q反映了巖體質(zhì)量的三個(gè)方面：為巖體的完整性；表示結(jié)構(gòu)面的形態(tài)、充填物特征及次生變化程度；

表示水與其他應(yīng)力存在時(shí)對(duì)巖體質(zhì)量的影響。

7、巴頓巖體質(zhì)量（Q）分類挪威巴頓（Barton）等（1）節(jié)理組數(shù)影響（Jn)（1）節(jié)理組數(shù)影響（Jn)（2）節(jié)理粗糙度影響（Jr)（2）節(jié)理粗糙度影響（Jr)（3）節(jié)理蝕變程度影響（Ja)（3）節(jié)理蝕變程度影響（Ja)（4）裂隙水影響（Jw)（4）裂隙水影響（Jw)地下開挖當(dāng)量直徑：根據(jù)Q值，可將巖體分為9類，如圖：地下開挖當(dāng)量直徑：根據(jù)Q值，可將巖體分為9類，如圖：

Q分類法考慮的地質(zhì)因素較全面，而且把定性分析與定量評(píng)價(jià)結(jié)合起來了，軟硬巖均適用，在處理極軟弱的巖層中推薦采用此分類法。賓尼奧夫斯基（Bieniawski，1976)在大量實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)Q值與RMR值之間具有如下條件關(guān)系：Q分類法考慮的地質(zhì)因素較全面，而且把定性分析與定量評(píng)

三、我國(guó)工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB50218-94)1、工程巖體分級(jí)的基本方法（1）確定巖體基本質(zhì)量

《標(biāo)準(zhǔn)》認(rèn)為巖石的堅(jiān)硬程度和巖體完整程度決定巖體的基本質(zhì)量。巖體基本質(zhì)量好，則穩(wěn)定性好；反之，穩(wěn)定性差。三、我國(guó)工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB50218-94)1、工程巖A、采用飽和巖石單軸抗壓強(qiáng)度σC劃分巖石堅(jiān)硬程度σC

(Mpa)>6060~3030~1515~5

<5堅(jiān)硬程度堅(jiān)硬較堅(jiān)硬較軟巖軟巖極軟巖σC與點(diǎn)荷載強(qiáng)度指數(shù)的關(guān)系：是指直徑50mm圓柱試件徑向加壓時(shí)的點(diǎn)荷載強(qiáng)度。A、采用飽和巖石單軸抗壓強(qiáng)度σC劃分巖石堅(jiān)硬程度σC(M

B、采用完整性系數(shù)Kv劃分巖體完整程度Kv>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15<0.15完整程度完整較完整較破碎破碎極破碎Jv<33~1010~2020~35>35Kv>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15<0.15巖體體積節(jié)理數(shù)Jv(條/m3)：式中：Sn——第n組節(jié)理每米長(zhǎng)測(cè)線上節(jié)理的條數(shù)；

Sk——每立方米巖體非成組節(jié)理?xiàng)l數(shù)。

Jv與Kv的對(duì)照關(guān)系：B、采用完整性系數(shù)Kv劃分巖體完整程度Kv>0.750.7（2）巖體基本質(zhì)量分級(jí)A、巖體基本質(zhì)量指標(biāo)（BQ)的計(jì)算注意：當(dāng)σC>90Kv+30時(shí)，應(yīng)以σC=90Kv+30代入上式計(jì)算BQ值；當(dāng)Kv>0.04σC+0.4時(shí)，應(yīng)以Kv=0.04σC+0.4代入上式計(jì)算BQ值；式中：BQ——巖體基本質(zhì)量指標(biāo)；

σC——巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度(Mpa);Kv——巖體完整性系數(shù)。（2）巖體基本質(zhì)量分級(jí)A、巖體基本質(zhì)量指標(biāo)（BQ)的計(jì)算注意B、按BQ值進(jìn)行巖體基本質(zhì)量分級(jí)基本質(zhì)量級(jí)別巖體基本質(zhì)量定性特征巖體基本質(zhì)量指標(biāo)(BQ)Ⅰ堅(jiān)硬巖，巖體完整；>550Ⅱ堅(jiān)硬巖，巖體較完整；較堅(jiān)硬巖，巖體完整；550~451Ⅲ堅(jiān)硬巖，巖體較破碎；較堅(jiān)硬巖或軟硬巖互層，巖體較完整；較軟巖，巖體完整；450~351Ⅳ堅(jiān)硬巖，巖體破碎；較堅(jiān)硬巖，巖體較破碎～破碎；較軟巖或軟硬巖互層，且以軟巖為主，巖體較完整～較破碎；軟巖，巖體完整～較完整；350~251Ⅴ較軟巖，巖體破碎；軟巖，巖體較破碎～破碎；全部極軟巖及全部極破碎巖；<250B、按BQ值進(jìn)行巖體基本質(zhì)量分級(jí)基本質(zhì)量級(jí)別巖體基本質(zhì)量定性（3）基本質(zhì)量指標(biāo)BQ值的修正

結(jié)合工程具有情況，對(duì)BQ進(jìn)行修正，修正值[BQ]按下式計(jì)算：

[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)式中：K1——地下水影響修正系數(shù)；K2——主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)；

K3——初始應(yīng)力狀態(tài)修正系數(shù)。（3