工程岩体分类

1、 一一 分类的目的与原则分类的目的与原则 岩体复杂、理论不完善、靠经验。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。 1 1、分类的目的、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 2、分类原则、分类原则 （1）有明确的类级和适用对象。 （2）有定量的指标。 （3）类级一般分五级为宜。 （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。 趋

2、势：趋势：“综合特征值”分类法 3 3、分类的独立因素、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（强度指标）。 （2）岩体的完整性，结构面产状、密度、声波等。 （3）水文状态（软化、冲蚀、弱化） （4）地应力 （5）其它因素（自稳时间、位移量） 其中：其中：岩性是最重要因素 返回返回 简易分类 在现场凭经验和观察就可以确定.表3-4 二、二、 几种典型分类几种典型分类 1 1、按岩石的单轴抗压强度、按岩石的单轴抗压强度R RC C分类分类 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

3、（一）岩石单轴抗压强度分类 由于岩由于岩 石点荷载试石点荷载试 验可在现场验可在现场 测定，数量测定，数量 多而简便，多而简便， 所以用点荷所以用点荷 载强度指标载强度指标 分类得到重分类得到重 视。由伦敦视。由伦敦 地质学会与地质学会与 FranklinFranklin等等 人提出人提出. . （二）以点荷载强度指标分类（二）以点荷载强度指标分类 2 2、按巷道岩石稳定性分类、按巷道岩石稳定性分类 （一）斯梯尼一）斯梯尼( (Stini)Stini)分类分类 根据巷道围岩的稳定性进行分类。 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 （二）前苏联巴库

4、地铁分类（二）前苏联巴库地铁分类 3 3、按岩体完整性分类、按岩体完整性分类 （一）按岩石质量指标一）按岩石质量指标 RQD RQD 分类分类 （Rock Quality DesignationRock Quality Designation） RQD是选用坚固完整的、其长度大于等于10cm的岩 芯总长度与钻孔长度的比，百分数表示为： %100 10 钻孔总长L cml RQD i 工程实践说明，RQD是一种比岩芯采取率更好的指标。 例例 某钻孔的长度为某钻孔的长度为 250250cmcm，其中岩芯采取其中岩芯采取 总长度为总长度为200200cm,cm,而大而大 于于1010cmcm的岩芯总

5、长度的岩芯总长度 为为157157cmcm，则，则岩芯采取岩芯采取 率：率：200/250=80% RQD=157/250=63%RQD=157/250=63% 用用RQDRQD值来描述岩石的质量值来描述岩石的质量-分级分级 （二）以弹性波（纵波）速度分类（二）以弹性波（纵波）速度分类 依据：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。 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。 4 4、按岩体综合指标分类、按岩体综合指标分类 （二）岩

6、体的岩土力学分类（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0RMR90KV+30,代RC90KV+30 当KV0.04 RC+0.4,代KV0.04 RC+0.4 b.按计算所得的BQ值分级见表（分为5级） （3 3）结合工程情况，计算岩体基本质量指标修）结合工程情况，计算岩体基本质量指标修 正值正值 BQBQ，并按表5-18的指标值确定本工程的工 程岩体级别。 BQBQ100(K1+K2+K3) K1,K2,K3值，可分别按表确 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。 2.2.工程岩体分级标准的应用

7、工程岩体分级标准的应用(2(2条条) ) （1）岩体物理物理力学参数的选用 工程岩体基本级别一旦确定以后，可按表 选用岩体的物理力学参数选用岩体的物理力学参数以及按表选用岩体岩体 结构面抗剪断峰值强度参数结构面抗剪断峰值强度参数。 （2 2）地下工程岩体自稳能力的确定）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，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

8、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（GB5021894）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）级和级（B）级和级 （C）级和级（D）级和级 MpaR c 5.42 s m V pr 4500 s m V pm 3500 解：解：（1 1）计算岩体的基本质量指标）计算岩体的基本质量指标 vc KRBQ250390 66. 0 4500 3500 2 2 2 2 pr pm v V V K MpaRc5 .42其中： 检验限制条件：

9、 5 .324 .893066. 0903090 cv RK Mpa c R所以 仍取为32.5 66. 01 . 24 . 05 .4204. 04 . 004. 0 vc KR 所以 仍取为0.66 v K 得： 38366. 02505 .42390BQ （2 2）查）查表（岩体基本质量分级表）表（岩体基本质量分级表） 该岩体基本质量级别确定为级。 （3）计算岩体的基本质量指标修正值）计算岩体的基本质量指标修正值 )(100 321 KKKBQBQ 其中：为地下水影响修正系数，由表查得0.1； 为主要软弱结构面产状影响修正系数，由表查得 0.5； 为初始应力状态影响修正系数，由表查得0.

10、5。 1 K 2 K 3 K 所以： （4 4）查）查表（岩体基本质量分级表）表（岩体基本质量分级表） 该岩体质量级别最终确定为级。 所以，本题答案选（B）。 273)5 . 05 . 01 . 0(100383BQ 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）0.750.55 4、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？（ ）。 地应力大小； 地下水； 结构面 方位； 结构面粗糙度。 （A）， （B）， （C） （D）， 6、某岩石、实测单轴饱和抗