工程岩土-智能建造技术专10课件讲解

主讲人：方丽莉工程岩土智能建造技术专业资源库知识点岩体的工程分类工程的岩体分类概述1常用的分类方法2工程应用3课程目标思政目标认真细致的工作态度了解岩体分类的方法知识目标能够按岩体进行正确的分类能力目标引入工程岩体的分类链子崖危岩体T1-T4缝区剖面图链子崖危岩体——裂隙链子崖危岩体——链条引入工程岩体的分类矿物→岩石→岩体岩石与岩体的区别：岩石：矿物的集合体，无显著软弱结构面。岩体：岩石的地质综合体，被各种地质界面分割成大小不等、形状各异的许多块体。其工程性质严格受其结构面的控制。岩体，才是工程上遇到的岩层地质体。一、概述1.分类的目的工程岩体的分类评价工程岩体的稳定性

通过分类，概括地反映各类工程岩体的质量好坏，预测可能出现的岩体力学问题。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和依据。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。便于施工方法的总结、交流、推广。便于行业内技术改革和管理。一、概述2.分级的类型工程岩体的分类

根据用途的不同，岩体工程分级有通用的分级和专用的分级两种。（1）通用分类：原则的、大致的分类，未针对专门的工程领域，供各学科领域各部门安全使用的分类。（2）专用分类：专为某项工程目的服务的分类，考虑因素少一些，深入、细致。

如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。一、概述3.分级原则工程岩体的分类确定分类的目的和适用对象

分类应该是定量，便于技术计算和制定定额

分类的级数应适合，一般分为五级

分类方法和步骤应简单明了，便于记忆和应用

分类因素要独立，有明确的物理意义工程岩体的分类岩石强度和质量强度(软、硬)变形性(结构上的致密、疏松)岩体的完整性结构面条件（产状、粗糙度、充填情况）岩体及结构面的风化程度水的影响（用室内单轴抗压强度/点荷载强度指数来反映）（用结构面特征的统计结果或岩体弹性波来反映）岩石的物理力学性质恶化，强度削弱沿裂隙形成渗流影响岩体的稳定性（软化、降低稳定性）一、概述4.影响岩体工程性质的主要因素地应力（综合因素来反映）岩体的工程分类二、几种代表性的分类方法1.按岩块的单轴抗压强度（Rc）分类按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)，岩块按抗压强度分为五级岩石单轴饱和抗压强度Rc(MPa)Rc>6060≥Rc＞3030≥Rc＞1515≥Rc＞5Rc≤5坚硬程度坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩岩体的工程分类二、几种代表性的分类方法2.按岩石质量指标（RQD）分类

蒂尔（Deer,1968)提出根据钻探时岩芯完好程度来判断岩体的质量，对岩体分类。li—所取岩芯中＞10cm长度的岩芯段的长度；L—钻进岩芯的总进尺m。岩体的工程分类二、几种代表性的分类方法2.按岩石质量指标（RQD）分类5级分级，极好的～极差的

岩体的工程分类二、几种代表性的分类方法3.按岩体的基本质量分类

根据我国《工程岩体分级标准》（GB/T50218-2014

），岩体基本质量级别应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标(BQ)两者相结合确定。分两步计算：（一）岩体基本质量分级——计算BQ，初步分级；（二）岩体稳定性分级——考虑影响因素，修正

BQ，再按照[BQ]进行详细分级。岩体的工程分类二、几种代表性的分类方法3.按岩体的基本质量分类（1）定性的确定岩体的基本质量岩体的工程分类二、几种代表性的分类方法采用岩石饱和单轴抗压强度RC划分岩石坚硬程度Rc采用实测值；当无条件取得实测值时，也可采用实测的岩石点荷载强度指数(Is(50))的换算值，并按下式换算：3.按岩体的基本质量分类（2）定量的确定岩体的基本质量岩体的工程分类二、几种代表性的分类方法采用完整性系数Kv划分岩体完整程度式中：Vpm、Vpr—岩体、岩石弹性纵波速度（m/s)。3.按岩体的基本质量分类（2）定量的确定岩体的基本质量当现场缺乏弹性波测试条件时，可选择有代表性露头或开完，对不同的工程地质岩组进行节理裂隙统计，根据统计结果计算岩体体积节理数Ｊv（条／ｍ3）。岩体的工程分类二、几种代表性的分类方法Jv(条/m3)＜33~1010~2020~35＞35Kv＞0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15＜0.153.按岩体的基本质量分类（2）定量的确定岩体的基本质量Jv与Kv对照表Kv与定性划分的岩体完整程度的对应关系Kv>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15<0.15完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎岩体的工程分类（3）计算岩体基本质量指标（BQ)式中：BQ——岩体基本质量指标；Rc——岩石饱和单轴抗压强度(Mpa);Kv——岩体完整性指数。注意：当Rc>90Kv+30时，应以RC=90Kv+30代入上式计算BQ值；当Kv>0.04Rc+0.4时，应以Kv=0.04RC+0.4代入上式计算BQ值。二、几种代表性的分类方法3.按岩体的基本质量分类岩体的工程分类二、几种代表性的分类方法3.按岩体的基本质量分类（4）按计算所得的BQ查表进行岩体基本质量分级岩体的工程分类二、几种代表性的分类方法3.按岩体的基本质量分类（5）修正岩体基本质量[BQ]式中：[BQ]—岩体基本质量指标修正值；

BQ—岩体基本质量指标；

K1—地下水影响修正系数；

K2—主要软弱结构面产状影响修正系数；

K3—初始应力状态影响修正系数。

对工程岩体进行详细定级时，应在岩体基本质量分级的基础上，结合不同类型工程的特点，考虑地下水状态、初始应力状态、工程轴线或走向线的方位与主要软弱结构面产状的组合关系等必要的修正因素，确定类工程岩体的基本质量指标修正值。对地下工程岩体详细定级时：岩体的工程分类二、几种代表性的分类方法3.按岩体的基本质量分类（5）修正岩体基本质量[BQ]岩体的工程分类三、工程岩体分级的应用1.岩体物理力学参数的选用（1）岩体物理力学参数的选用岩体物理力学参数表岩体质量级别重力密度(kN/m3)抗剪断峰值强度变形模量E（MPa）泊松比内摩擦角（°）粘聚力C（MPa）Ⅰ>26.5>60>2.1>33<0.2Ⅱ60~502.1~1.533~200.2~0.25Ⅲ26.5~24.550~391.5~0.720~60.25~0.3Ⅳ24.5~22.539~270.7~0.26~1.30.3~0.35Ⅴ<22.5<27<0.2<1.3>0.35岩体的工程分类三、工程岩体分级的应用1.岩体物理力学参数的选用（1）岩体物理力学参数的选用岩体结构面抗剪断峰值强度序号两侧岩体的坚硬程度及结构面的结合程度内摩擦角（°）粘聚力C（MPa）1坚硬岩，结合好>37>0.222坚硬~较坚硬岩，结合一般；极软岩，结合好37~290.22~0.123坚硬~软坚硬岩，结合差；较软岩~软岩，结合一般29~190.12~0.084较坚硬岩~较软岩，结合差~结合很差；软岩，结合差；软质岩的泥化面19~130.08~0.055软坚硬岩及全部软质岩，结合很差；软质岩泥化层本身<13<0.05岩体的工程分类三、工程岩体分级的应用2.地下工程岩体自稳能力的确定岩体级别自稳能力Ⅰ跨度小于20m，可长期稳定，偶有掉块，无塌方Ⅱ跨方10~20m，可基本稳定，局部可发生掉块或小塌方；跨度小于10m，可长期稳定，偶有掉块Ⅲ跨度10~20m，可稳定数日至一个月，可发生小至中塌方；跨度5~10m，可稳定数月，可发生局部块体位移及小至中塌方；跨度小