我国工程岩体分类标准

我我 国国 工工 程程 岩岩 体体 分分 级级 特特 点点 四川交通职业技术学院四川交通职业技术学院 班级班级 DS10 2DS10 2 姓名 姓名 曹伟曹伟 学号 学号 摘要摘要 在对国内外岩体分级方法深入研究的基础上 对岩体分级乃法中所考虑 的岩体分级因素及对各因素的处理方法进行了系统的归纳和总结 从岩体分级 方法的现状来看 虽然目前尚无统一的岩体分级标准 但在岩体分级中应根据 岩石的强度 岩体的完整性 地下水条件 地应力状况等多方面因素 进行岩 体综合分级上达成了共识 并且国内规范中的岩体分级标准有趋于统一和向国 际标准接轨的趋势 关键词关键词 岩体分级 分级因素 规范 随着科学技术的不断进步和土地资源的日益减少 水利水电 铁道 交通 矿山 工业与民用建筑 国防等工程中 各种类型 不同用途的岩体工程逐渐 增多 质量高 稳定性好的岩体 不需要或只需要很少的加固支护措施 就可 以保证工程施工和使用的安全 质量差 稳定性不好的岩体 常常会给工程的 施工和使用带来诸多的安全隐患 甚至会在工程的施工和使用过程中出现地质 灾害 需要采取复杂加固措施来保证工程施工和使用的安全 从而大大增加工 程建设的成本 因此 在工程建设中 准确而及时地进行工程岩体的稳定性判 断 对于保证工程施工和使用的安全具有十分重要的意义 合理的工程岩体分 级是工程岩体稳定性判断的基础 自上世纪 50 60 年代开始 工程岩体分级问题引起了国外岩土工程界的广 泛关注 国外学者提出了许多工程岩体分级方法 并在工程中得到了不同程度 的应用 自上世纪 70 年代以后 国内的岩土工程界也开始了工程岩体分级方法 的研究 并在学习和消化国外研究成果 总结工程经验的基础上 提出了一些 工程岩体分级方法 制定了相应的工程岩体分级标准 为我国经济建设的快速 和健康 发展作出了很大的贡献 自上世纪 90 年代以来 又对国内外的研究成果及工程 经验进行了系统的总结 制定了一些工程岩体分级的国家规范 对许多行业标 准也进行了修订 我国现行的与工程岩体分级相关的规范和标准见表 1 本文 中如不作说明 则所述规范和标准的代码均与表 1 相同 表 1 1 1 工程岩体分级因素工程岩体分级因素 工程岩体分级的目的是为工程岩体稳定性的判断提供依据 因此 工程岩 体分级所要考虑的因素 应以影响工程岩体稳定性的因素为基础 影响工程岩 体稳定性的因素足多种多样的 概括起来主要有岩石的物理力学性质 结构面 发育情况 地下水环境条件 地应力环境条件 工程类别等多个方面 目前在 国内外的工程岩体分级方法中常用的分级因素见下表2 表2 工程岩体分级因素工程岩体分级因素 注 风化系数 Kf 为已风化岩石的中轴饱和抗压强度与未风化化岩的单轴饱 和抗压强度之比 波速比 K v 为岩体的纵波波速与岩石的纵波波速为之比 2 2 工程岩体分级因素的选择与处理 工程岩体分级因素的选择与处理 目前 国内外的岩体分级方法多种多样 对于岩体分级方法的分类 目前 还没有统一的标准 按照分级方法的适用范围 可分为通用分级方法和专用分 级方法两大类 按照分类的目的 可分为地质分级和工程分级两大类 按照分 级用途的不同 可分为岩体的质量分级 稳定性分级 可钻性分级 爆破性分 级等 按照行业 可分为水利水电工程同岩分类 公路隧道同岩分类 铁路隧 道围岩分类 矿山巷道围岩分类 军工坑道围岩分类 喷锚支护规范围岩分类 等 按照工程类型 可分为洞室围岩分级 大坝岩体分级 地基同岩分级 边 坡岩体分级 隧道围岩分级等 按照所采用的地质勘察手段 有锤击 强度试 验 岩心采取率分析 浸水反应 回弹法 弹性波探测等分级方法 按照所使 用的分级判据不同 又可分为单因素岩体分级和多因素岩体分级 按照表达方 式不同又可分为定性岩体分级 定量岩体分级和定性定量综合岩体分级 按照 所采用的分析工具不同 有概率统计法 模糊综合评价法 多层次综合评价法 灰色聚类分析法等多种岩体分级手段 1 岩石的坚硬程度和岩体的完整程度岩石的坚硬程度和岩体的完整程度 在众多的岩体分级因素中 岩石的物理力学性质和结构面发育情况是反映岩体基本特 性的因素 在岩石的各项物理力学性质中 对稳定性关系最大的是岩石的坚硬程 度 岩体的结构面发育状况 主要反映在对岩体完整性的影响和部分结构向对 工程岩体稳定性的控制作用两个方面 其巾对岩体完整性的影响体现了岩体是 地质体的基本属性 而结构面对工程岩体稳定性的控制作用则和工程的类别及 具体特征线或临空面的产状有关 因此 岩石的坚硬程度和岩体的完整程度是 独立于工程类型之外的 对各种类型工程岩体的稳定性都非常重要 是工程岩 体分级的基本因素 被各种岩体分级方法广泛选用 2 2 岩石的风化程度岩石的风化程度 虽然岩石的风化作用可以使岩石的物理力学性质恶化 也是影响工程岩体 稳定性的重要因素 但由于风化作用对工程岩体特性的影响 可以在岩石的坚 硬程度和岩体的完整程度中得到反映 所以 国内外的各种工程岩体的综合等 级划分中均没有把风化程度作为一个独立的分级因素 3 3 地下水地下水 地下水对岩体质量的影响 不仅与地下水的赋存状态有关 还与岩石性质 和岩体完整程度有关 岩石愈致密 强度愈高 完整性愈好 则地下水的影响 愈小 反之 地下水的不利影响愈大 目前国内外岩体分级方法中 对于地下 水对工程岩体的影响主要有修正法 降级法 限制法 不考虑 4 种处理方法 我国现行的规范及标准中 考虑地下水对岩体质量影响的有 建筑边坡工程技 术规范 工程岩体分级标准 锚杆喷射混凝土技术规范 岩土工程勘察 技术规范 水电工程地质勘察规范 详见表 4 4 4 地应力地应力 目前国内外岩体分级方法中 对于地应力的影响土要有修正法 限制法 不考虑 3 种处理方法 在我国现行的规范和标准中 考虑地应力对岩体质量影 响的有 工程岩体分级标准 锚杆喷射混凝士技术规范 岩士工程勘察技 术规范 水电工程地质勘察规范 详见表 4 已基本统一 地下铁道 轻 轨交通岩土工程勘察规范 的制定过程中已考虑剑了同 岩土工程勘察规范 接轨等 7 7 国内标准有同国际接轨的趋势国内标准有同国际接轨的趋势 如 岩土工程勘察规范 GB50021 94 工程岩体分级标准 等国家规 范的制定过程中均已考虑到了同国际接轨 表 4 3 3 岩体分级的现状和趋势分析岩体分级的现状和趋势分析 综观国内外的岩体分级方法 呈现出以下特点和趋势 1 岩体分级指标体系基本形成 经过岩土工程界半个世纪的努力 目前岩 体分级指标已形成了表 2 所示的指标体系 2 岩体分级标准多属丁综合分级 多考虑岩石的强度 岩体的完整性 地 下水条件 地应力状况等多方而因素 3 各类工程岩体分级的研究深度极不平衡 如我围现行的岩体分级标准 在岩土工程的地基 边坡及地下峒室 3 类岩土工程基本类别的工程岩体分级研 究中 地下峒室的工程岩体分级研究已经具有水利水电工程围岩分类 公路隧 道围岩分类 铁路围岩分类 矿山巷道围岩分类 军工坑道围岩分类法 喷锚 支护围岩分类等多种分级标准 但对于边坡岩体分级的研究 除了国家标准 建筑边坡上程技术规范 外 还未见有其它专门标准或规范 地基岩体分级 的专门标准还未出现 4 岩体分级标准尚不统一 由表 3 可以看出 目前国内外的岩体分级方法 中 无论是在分级指标的选用 等级数量的多少 还是等级划分标准上 均存 在着很大的差异性 5 行业标准有向国家规范接轨的趋势 如有色金属行业标准 岩土工程勘 察技术规范 完全采用了 锚杆喷射混凝上技术规范 中的围岩分级方法 6 国家规范中的分级标准有趋于统一的趋势 如岩石坚硬程度的划分标准 在各种国家规范中已基本统一 地下铁道 轻轨交通岩土工程勘察规范 的制 定过程中已考虑剑了同 岩土工程勘察规范 接轨等 7 国内标准有同国际接轨的趋势 如 岩土工程勘察规范 GB50021 94 工 工程岩体分级标准 等国家规范的制定过程中均已考虑到了同国际接轨 4 结语结语 本文在查阅大量相关岩体分级文献基础上 对岩体分级中的一些问题进行 了归纳和总结 力求系统 详尽和全面 鉴于水平和掌握的资料有限 有些叙