工程岩体分类ppt课件

1、工程岩体分类工程岩体分类主要内容主要内容1. 概述2. 工程岩体分类3. 我国工程岩体的分类规范4. 工程岩体分类的详细运用31 1、概述、概述1.1 分级的目的分级的目的: 评价工程岩体的稳定性评价工程岩体的稳定性 1经过分类，概括地反映各类工程岩体的质量好经过分类，概括地反映各类工程岩体的质量好坏，预测能够出现的岩膂力学问题。为工程设计、坏，预测能够出现的岩膂力学问题。为工程设计、支护衬砌、建筑物选型和施工方法选择等提供参数支护衬砌、建筑物选型和施工方法选择等提供参数和根据。和根据。2为岩石工程建立的勘察、设计、施工和编制定为岩石工程建立的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的根本根据。额提

2、供必要的根本根据。3便于施工方法的总结便于施工方法的总结,交流交流,推行，为便于行业推行，为便于行业内技术改革和管理。内技术改革和管理。41 1、概述、概述1.2 1.2 分级的种类分级的种类 根据用途的不同，岩体工程分级有通用的分根据用途的不同，岩体工程分级有通用的分级和公用的分级两种。级和公用的分级两种。 锚杆支护的围岩分级；地铁岩层分级；坝基锚杆支护的围岩分级；地铁岩层分级；坝基岩体分级以及工程地质的岩石分级等等。岩体分级以及工程地质的岩石分级等等。1.3 影响岩体工程性质的主要要素影响岩体工程性质的主要要素岩石强度和质量岩石强度和质量强度强度( (软、硬软、硬) )变形性变形性( (构

3、造上的致密、疏松构造上的致密、疏松) )岩体的完好性岩体的完好性脆弱面、脆弱带和其间充填脆弱面、脆弱带和其间充填的原生或次生物质的性质的原生或次生物质的性质水的影响水的影响岩石的物理力学性质恶化岩石的物理力学性质恶化沿裂隙构成渗流影响岩体的稳定性。沿裂隙构成渗流影响岩体的稳定性。 强度减弱强度减弱1 1、概述、概述1.4 1.4 工程岩体分级的代表性方案工程岩体分级的代表性方案 1986 1986年国家计委同意编制了年国家计委同意编制了 ，并于并于19941994年经国家建立部同意为强迫性国家规范，年经国家建立部同意为强迫性国家规范，于于20192019年年7 7月月1 1日起施行。该规范属于

4、国家规范第二日起施行。该规范属于国家规范第二层次的通用规范，适用于各部门、各行业的岩石工层次的通用规范，适用于各部门、各行业的岩石工程。程。 2. 工程岩体分类工程岩体分类 2.1 Deere &Miller 双目的分类双目的分类 分类目的：岩块抗压强度分类目的：岩块抗压强度 c、模量比、模量比Et/ c2. 工程岩体分类工程岩体分类2.2 国标国标GB5002194分分类类分类目的：新颖岩块的饱和单轴抗压强度分类目的：新颖岩块的饱和单轴抗压强度 cw2.3 2.3 岩块质量系数分类岩块质量系数分类 与双指数分类规范类似，同时思索岩石的强与双指数分类规范类似，同时思索岩石的强度与变形模

5、量，详细情况见式子度与变形模量，详细情况见式子5-15-1，表，表5-45-4 20 20世纪世纪7070年代至今，多种分级方案，反映岩年代至今，多种分级方案，反映岩体的构造特征、所处的环境特征、力学特征。体的构造特征、所处的环境特征、力学特征。 影响较大的：影响较大的：RMRRMR、RSRRSR、Q Q、Z Z系统等系统等 我国我国 -强迫性规范强迫性规范(1994) (1994) 2. 工程岩体分类工程岩体分类101 RQD分类2 岩体地质力学分类RMR分类3 巴顿岩体质量分类Q分类二、岩体的工程分类二、岩体的工程分类1 RQDrock quality designation分类分类: 用

6、直径为用直径为75mm的金刚钻头，双的金刚钻头，双层岩芯管在岩石层岩芯管在岩石中钻进，延续取中钻进，延续取芯。长度大于芯。长度大于10cm的岩芯总长的岩芯总长度与钻进总进尺度与钻进总进尺的比值，以百分的比值，以百分数表示。数表示。岩石质量目的岩石质量目的RQDrock quality designation:%100)()10(岩芯进尺总长度的岩芯断块长度tPLcmLRQD用用RQD值来描画岩石的质量分级值来描画岩石的质量分级2 岩体地质力学分类岩体地质力学分类(RMR分类分类)分类目的：岩块强度、分类目的：岩块强度、RQD值、节理间距、值、节理间距、节理条件及地下水节理条件及地下水方法：方法

7、：1根据各类目的的数值，按表根据各类目的的数值，按表5-6A的规范的规范评分，求和得总分评分，求和得总分RMR值。值。2按表按表5-6B和表和表5-7的规定对总分作适当的规定对总分作适当的修正。的修正。3用修正后的总分对照表用修正后的总分对照表5-6 C求得岩体求得岩体的类别及相应的无支护地下洞室的自稳时的类别及相应的无支护地下洞室的自稳时间和岩体强度目的间和岩体强度目的(c，)值。值。 1973，南非科学和工业委员会，南非科学和工业委员会CSIR) 毕昂斯基毕昂斯基(Bieniaski)提出提出RMR计算式计算式 1979年，提出修正年，提出修正RMR计算式计算式 为什么要思索节理方向对工程

8、能否为什么要思索节理方向对工程能否 有利有利R6 修正前五个评分之和修正前五个评分之和 ？ 看下面的几幅图的情况，如何？看下面的几幅图的情况，如何？ 51iiRRMR61iiRRMR6 6思索节理方向对工程能否有利来修正前五个评分之和思索节理方向对工程能否有利来修正前五个评分之和R6 R6 根据根据6个参数之和个参数之和RMR值，把岩体的质量划分为值，把岩体的质量划分为五类五类61iiRRMR 本分类还给出了对岩体稳定性隧洞岩体自稳时间以及对应的岩体c,值适用：巩固、节理岩体，浅埋隧道适用：巩固、节理岩体，浅埋隧道不适用：挤压、膨胀、涌水的及软岩体。不适用：挤压、膨胀、涌水的及软岩体。3 巴顿

9、岩体质量巴顿岩体质量(Q)分类分类 分类目的：分类目的：Q值值 RQD：岩石质量目的；：岩石质量目的； Jn：节理组数；：节理组数； Jr：节理粗糙系数；：节理粗糙系数； Ja：节理蚀变系数；：节理蚀变系数； Jw：节理水折减系数；：节理水折减系数； SRF：应力折减：应力折减系数。系数。 JW/SRF ：水与其它应力存在时对岩体质：水与其它应力存在时对岩体质量的影响量的影响 RQD/ Jn ：岩体的完好性；：岩体的完好性； Jr/Ja ：表示构造面：表示构造面(节理节理)的形状、充填物的形状、充填物特征及其次生变化程度；特征及其次生变化程度；分类方法：确定各参数的数值，求得分类方法：确定各参

10、数的数值，求得Q值，值，以以Q值为根据将岩体分为值为根据将岩体分为9类。类。 Q分类的优点：分类的优点：1思索要素相对全面；思索要素相对全面；2适用于各种岩石软、硬；适用于各种岩石软、硬；Q分类的缺陷：分类的缺陷：没有思索节理方位怕失去简单的特点，影响没有思索节理方位怕失去简单的特点，影响通用性通用性 我国工程岩体分级规范我国工程岩体分级规范 GB50218-94 分两步计算：分两步计算：1岩体根本质量分级计算岩体根本质量分级计算BQ2岩体稳定性分级计算岩体稳定性分级计算BQ,判别分类。判别分类。 3.按岩体综合目的分类按岩体综合目的分类1计算BQ 两个目的：岩石的巩固程度c； 岩体完好性指数

11、Kv。 a.岩石巩固程度确实定 岩石巩固程度采用岩石单轴饱和抗压强 c b.岩体完好性指数岩体完好性指数Kv确实定。确实定。用弹性波测试，计算完好系数用弹性波测试，计算完好系数Kv。选择有代表性露头或开挖面，对不同的工程地质选择有代表性露头或开挖面，对不同的工程地质 岩组进展节理裂隙统计，节理数岩组进展节理裂隙统计，节理数Jv(条条/m3)Jv与与 Kv的对照关系的对照关系Kv与岩体完好性程度定性划分的对应关系与岩体完好性程度定性划分的对应关系a.计算岩体根本质量目的计算岩体根本质量目的BQ BQ=90+3C+250KV式中：式中： C 岩石单轴饱和抗压强度岩石单轴饱和抗压强度,MPa; KV岩体完好性指数值岩体完好性指数值注：当注：当C 90KV+30,代代C 90KV+30 当当KV0.04 RC+0.4,代代KV0.04 RC+0.4分级方法：分级方法：首先，按岩体根本质量目的首先，按岩体根本质量目的BQ进展初步分级；进展初步分级；当地下洞室围岩处于高天然应力区或围岩中有不利于岩体稳定的脆弱构造面和地下水时，岩体BQ值应进展修正，修正值BQ按下式计算： BQBQ100(K1K2K3) K1-地下水影响修正系数； K2-主要脆弱面产状影响修正系数； K3-天然应力影响修正系数。然后，思索天然应力、地下水和构造面方位等的影然后，思