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《巷道围岩稳定性分类方法评述_马世志》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第25卷第5期建井技术Vol125No152004年10月MINECONSTRUCTIONTECHNOLOGYOct12004·问题探讨·巷道围岩稳定性分类方法评述1222马世志,张茂林,靖洪文,陈坤福(1平煤集团公司,河南平顶山,467000;中国矿业大学,江苏徐州,221008)摘要:巷道围岩分类指标的综合性和可靠性是评价围岩分类方法科学性和适用性的重要方面。分析和评述了围岩稳定性分类方法的现状,指出了今后重点研究的方向。关键词:围岩稳定性;分类方法;现状;发展方向中图分类号:TD31文献标识码:A文章编号:100226029(2004)0520024204巷道围岩分类的目的在于恰当
2、地评价巷f=Rc/10(1)道在所处围岩及应力环境条件下支护的难易式中,Rc为岩石的单轴抗压强度,MPa。程度,为支护参数设计提供可靠依据。因此,普氏分类法将f<4的岩层划分为软岩,f围岩分类的任务是以围岩稳定性为主线,在众=4～6为中硬岩,f>7为硬岩。由于该方法指多影响因素及其纷繁变化的组合中建立一种标单一,能直观地反映岩石的强度特性,方法简秩序,识别影响围岩稳定性的最显著因素,判便,50～70年代曾在我国矿山开采和各种地下明巷道支护的主要对象,为工程类比、现场监工程中广泛应用,至今浅埋工程中仍然在应用。[1]控设计确定支护参数提供定性、定量依据。(2)岩芯质量指标RQD围岩分类法这
3、种分类方法是以在钻探过程中长度超1围岩稳定性分类方法现状分析过10cm的岩芯总长度与钻孔长度之比现行围岩分类方法有单指标分类方法、RQD作为评价岩体质量的指标。多指标分类方法和多因素综合单一指标分类∑lRQD=×100%(2)方法等多种。L111单指标分类方法式中:l为岩芯单节长度,cm,只考虑长度≥典型的单指标围岩分类方法有普氏分类10cm的岩芯;L为钻孔长度,cm。法、岩芯质量指标RQD分类法、以岩体弹性RQD可以反映岩体节理裂隙的发育程波为基础的综合分类法和岩石结构权值分类度,对围岩物理状态的评价具有参考价值。法等,它们的共同特点是未考虑原岩应力的RQD指标在钻探过程中可顺便获得,
4、方法简影响,不能全面反映围岩稳定性。便,定量容易,应用较广。但是,RQD值没有(1)普氏围岩分类法考虑节理的方向、密实度和充填情况,对原岩普氏围岩分类法是典型的单指标岩石分应力的影响也同样未能考虑。所以用RQD类法,其表达式如下:值单独评价围岩的支护难度存在较大误差。收稿日期:2004204220第5期马世志等:巷道围岩稳定性分类方法评述25(3)以弹性波为基础的围岩分类法合指标Q来反映各因素的综合作用,并根据由于弹性波速度对岩体节理裂隙反应敏观测资料建立分类表。Q的表达式为感,所以可用它来评价岩体的整体性。岩体RQDJrJwQ=(4)完整性系数Kv可用下式表示:JnJaSRE2式中:R
5、QD意义同式(2);Jn为节理组数;JrvpKv=(3)vp0为节理粗糙度;Ja为节理蚀变程度;Jw为裂式中:vp为岩体声波速度,m/s;vp0为岩块声隙水影响系数;SRE为原岩应力影响系数。波速度,m/s。这种分类方法涉及的资料多数基于地质这种分类方法的实质是用岩体与岩块弹调查,考虑了应力场状况,使其分类科学性提性波速度的差异来定量评价岩体强度。它充高了一步。但由于分类涉及的因素太多,而分考虑了结构面对岩体强度的影响。这种分且其指标的确定又具有较大的随意性,因而类方法的优点是既简便,又有定量数据,曾在这种方法在实际应用中受到了限制。国外获得较广泛的运用。但原岩应力因素等(2)围岩稳定性
6、指数分类法仍是围岩分类的盲点,因而近年来并不主张围岩稳定性指数为自重应力与岩石单向用弹性波速惟一指标的这种分类方法,而是抗压强度之比,其表达式为将其作为围岩分类的一个指标。S=γH/Rc(5)(4)岩石结构权值(RSR)围岩分类法式中:S为围岩稳定性指数;γH为自重应岩石结构权值分类法主要考虑地质参数力;Rc为岩石单向抗压强度。和结构参数两大因素。地质参数包括:岩石S<0125时为稳定围岩;S=0125～类型,节理形态(平均节理间距),节理方向0140时为中等稳定围岩;S=0140～0165时(倾向与走向),不连续面类型,大型断层、剪为不稳定围岩。切面及褶皱,岩石材料特性,风化变质程度;
7、围岩稳定性指数分类法考虑了自重应力结构参数包括:巷道断面尺寸,掘进方向、方和岩石强度对围岩稳定性的影响,在构造应法。RSR通过累计每个参数的数值得到。力较小和岩体节理裂隙不发育的条件下能较这种分类法考虑的因素过于复杂,有些好地判断围岩稳定性,对于构造应力显著、节参数很难获得;进行权值分配时,带有主观理发育的地层并不适用。性,实际应用中有不少困难,而且没有考虑围(3)锚喷支护围岩分类法岩应力的影响。因此只能适用于浅埋隧道。锚喷支护围岩
