第五章工程岩体分类.ppt

第五章工程岩体分类,岩体复杂、理论不完善、靠经验。从定性和定量两个方面来评价岩体的工程性质，根据工程类型及使用目的对岩体进行分类，这也是岩体力学中最基本的研究课题。,第一节概述,第二节分类的目的与原则,1、分类的目的（1）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据。（2）便于施工方法的总结,交流,推广。（3）为便于行业内技术改革和管理。,2、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“综合特征值”分类法,3、分类的独立因素在分类中起主导和控制作用的有如下几方面因素,（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）。,第二节几种典型分类,1、按岩石的单轴抗压强度RC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表5-1,规范分类,2、按巷道岩石稳定性分类,（一）斯梯尼Stini分类根据巷道围岩的稳定性进行分类，如表5-2所示。,根据岩石抗压强度、工程地质条件和开挖时岩体稳定破坏现象，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,3、按岩体完整性分类,（一）按岩石质量指标RQD分类（RockQualityDesignation）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。,例某钻孔的长度为250cm，其中岩芯采取总长度为200cm,而大于10cm的岩芯总长度为157cm图5-2，则岩芯采取率200/25080RQD157/25063,用RQD值来描述岩石的质量--分级表5-4,（二）以弹性波（纵波）速度分类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。,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）,4、按岩体综合指标分类,（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00.04RC0.4,代KV＝0.04RC0.4b.按计算所得的Q值分级见表5-18（分为5级）,2、定性的确定岩体基本质量,（1）岩石坚硬程度,,（2）定性化分岩体完整性,（三）结合工程情况，计算岩体基本质量指标修正值[BQ]，并按表5-18的指标值确定本工程的工程岩体级别。[BQ]＝BQ－100K1K2K3K1,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。,,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以及按表5-23选用岩体结构面抗剪断峰值强度参数。,二.工程岩体分级标准的应用（1）岩体物理力学参数的选用,（2）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,返回,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（GB50218－94）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）Ⅲ级和Ⅲ级（B）Ⅲ级和Ⅳ级（C）Ⅳ级和Ⅳ级（D）Ⅳ级和Ⅳ级,,,,,,解（1）计算岩体的基本质量指标,,,,其中,检验限制条件,,,,,所以仍取为32.5,,所以仍取为0.66,,得,（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Ⅲ级。,（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）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Ⅳ级。所以，本题答案选（B）。,返回,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,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（）。①地应力大小；②地下水；③结构面方位；④结构面粗糙度。（A）①，④（B）①，②（C）③（D）①，②，③6、某岩石、实测单轴饱和抗压强度RC55MPa,完整性指数KV0.8，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,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,参考答案,1、C2、D3、D4、B5、D6、B,返回,