岩石力学---第8章 工程岩体分级.ppt

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1、第七章工程岩体分级重庆交通大学土木建筑学院隧道及岩土工程系本章内容：§2-1概述§2-2岩石分级§2-3工程岩体分级1.工程岩体分级的概念和意义；2.工程岩体分级的基本思想；3.工程岩体分级指标的选择原则；重点、难点:分类；分级；普氏系数；完整性系数；岩石RQD质量指标；BQ指标；RMR分级指标；Q指标；RMI分级法关键术语:要求：1.须掌握本章重点难点内容；2.理解几种有代表性的岩体分类方法；3.了解我国工程岩体分级标准（GB50218－94）§7-1概述岩体分级是对影响岩体稳定性和影响工程设计、施工和维护的各种因素建立一

2、些评价指标，对工程辖区岩体进行评价，划分出不同的的级别或类别。分级的目的：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。分级的方法：通过岩体的一些简单和容易实测的指标，把工程地质条件和岩体力学性质参数联系起来，并借鉴已建工程设计、施工和处理等方面成功与失败的经验教训，对岩体进行归类的一种工作方法。分级、分类认识事物的同一性和差异性的方法就是将事物进行分类和分级分类：主要突出的是同一性，是质的定性评价，强调的是属性特征；分级：主要突出差异性

3、，是量的界定，强调的是等级特征；是在分类的基础上进行的。工程岩体分级：对工程岩体依据一定的特征指标进行归类分级。工程岩体分类的参考影响因素1.岩石的质量。主要表现在岩石的强度和变形性质方面。2.岩体的完整性。岩体完整性取决于不连续面的组数和密度。可用结构面频率(裂隙度）、间距、岩心采取率、岩石质量指标RQD以及完整性系数作为定量指标进行描述。这些定量指标是表征岩体工程性质的重要参数。3.结构面条件。包括结构面产状、粗糙度和充填情况。岩体的工程性质主要取决于结构面的性质和分布状态以及其间的充填物性质。工程岩体分类的参考影响因素4

4、.岩体及结构面的风化程度。风化程度越高，岩体越破碎，强度越低。5.地下水的影响。渗流，软化，膨胀，崩解，静、动水压力等。6.地应力。地应力难于测定，它对工程的影响程度也难于确定，因此，其影响一般在综合因素中反映。§7-2岩石分级式中：Rc——岩石单轴抗压强度，Mpaf≥20为1级，最坚固；f≤0.3为第10级，最软弱。优点：形式简单，使用方便。缺点：未考虑岩体的完整性、岩体结构特征对稳定性影响，故不能准确评价岩体的稳定性。1.普氏分级法以岩石试件的单轴抗压强度作为分类依据，根据普氏坚固性系数f将岩石分为十级。f值越大，岩体越稳

5、定。2.Deere&Miller双指标分类分级指标：岩块抗压强度（c）、模量比（Et/c）类别岩块分类σc(MPa)岩石类型举例A极高强度＞200石英岩、辉长岩、玄武岩B高强度100~200大理岩、花岗岩、片麻岩C中等强度50~100砂岩、板岩D低强度25~50煤、粉砂岩、片岩E极低强度1~25白垩、盐岩类别Et/σc分类Et/σcH高模量比＞500M中等模量比200~500L低模量比＜2003.岩石单轴抗压强度分类我国工程界按岩石单轴抗压强度将岩体分为四类：类别岩石单轴抗压强度σc(Mpa)坚固性Ⅰ250~160特坚固Ⅱ

6、160~100坚固Ⅲ100~40次坚固Ⅳ<40软岩4.国标《岩土工程勘察规范》分类分类指标：新鲜岩块的饱和单轴抗压强度（cw）类别亚类饱和单轴抗压强度(MPa)代表性岩石硬质岩石极硬岩石＞60花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、玄武岩、石灰岩、石英砂岩、石英岩、大理岩、硅质砾岩等次硬岩石30~60软质岩石次软岩石5~30粘土岩、页岩、千枚岩、绿泥石片岩、云母片岩等极软岩石＜51.按岩体完整性系数Kv（龟裂系数）分级式中：Vpm、Vpr—岩体、岩石弹性纵波速度（m/s)。Kv>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.

7、15<0.15完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎§7-3工程岩体分级2.按岩芯质量指标（RQD）分级蒂尔（Deer,1964)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。式中：li—所取岩芯中≥10cm长度的岩芯段的长度；L—钻进岩芯的总程度，m。RQD（％）0～2525~5050~7575~9090～100等级ⅠⅡⅢⅣⅤ分类很差差较好良好很好3.以弹性波速度分类4.宾尼奥夫斯基节理岩体地质力学分类（RMR分级系统）宾尼奥夫斯基（Bieniawski，1976)提出的分类指标RMR(RockMassRating)，

8、由下列6种指标组成：（1）岩块强度(R1)（2）RQD值(R2)（3）节理间距(R3)（4）节理条件(R4)（5）地下水(R5)（6）节理方向对工程的影响的修正参数（R6）即：（1）对应岩石强度的岩体评分值R1点荷载指标（Mpa）岩石单轴抗压强度Rc(Mpa)评分值>10>2