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1、工程岩体分类,第一节 概述 第二节 工程岩体分类的目的与原则 第三节 工程岩体代表性分类 第四节 我国工程岩体分级标准 （GB5021394）,教学目的：了解工程岩体的分类目的和原则，有代表性的分类方法。 学时分配： 4学时,3,第一节 概述,一. 对岩体性质的好坏怎样进行概括的认识。 建立一个评价体系。从定性和定量2方面评价岩体的工程性质，根据工程类型及其使用目的对岩体进行分类，也是岩体力学的最基本的研究课题之一。 简单的分类到多参数的分类，定性的分类到定量的分类。处于发展过程中。,4,二. 目前，代表性的分类 岩石饱和单轴强度分类根据强度值，坚硬到极软等级区分岩石质量的好坏。 岩石RQD分
2、类根据修正的岩心采取率,评价岩体中结构面的发育程度，评价岩体的完整性。 巴顿的Q分类法隧道工程的岩体分类。 我国的工程岩体分类标准。 不下几十种分类方法。 各有优缺点，各有适用条件。,一、分类的目的1）分类目的为工程施工机设计提供计算参数和依据，达到工程经济、合理和安全之目的。因为用前面学过的简单的岩石、岩体力学指标参数不足以全面指导岩石工程，保证安全经济；另外，分类要给定范围，不是一个像岩石、岩体那样的单一确定指标。,第二节 工程岩体分类的目的与原则,2）分类种类（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
3、分类，考虑因素少一些，深入、细致。,二、工程岩体分类原则（1）确定种类。（2）定量便于使用。（3）级数适合一般五级。（4）分类方法和计算步骤应简单明了，便于记忆应用。（5）因素要独立基本因素：结构面、岩块质量（力学特性）、风化、水、地应力、工程施工条件和规模。（6）指标应是综合的。,三、工程岩体分类的独立因素的分析从工程观点看，影响岩体工程性质的因素，起主导和控制作用的因素有以下几方面。（1）岩石材料的质量主要是强度和变形性质，一般用室内岩块试验的单轴抗压强度Rc 来反映 。（2）岩体的完整性反映结构面的产生及面内充填物法，一般2种方法或指标。直接法：结构面的充填物及结构面形状、分布规律。,例
4、：节理组数、间距、切割度Xe、裂隙度K、体积裂隙率。 间接法：岩体弹性纵波速度。 （3）水 水使岩石及结构面内充填物的力学性质恶化。 水沿结构面形成渗透，影响稳定性。 （4）地应力是一个独立的因素，但测量较难，一般用其他的参数代替，例波速，岩体位移。总结：主要是质量、结构面、水和地应力等综合因素反映。,第三节 工程岩体代表性分类,一、按岩石的单轴抗压强度（c）分类 （一）单轴强度表5-1 岩石按抗压强度分类,（二）点荷载强度 二、按巷道岩石稳定性分类（自己看）,注：稳定性指在工程的工作期限内，工程安全和工作断面得以保证。,条件： 地下工程或岩体中最大的、最危险的应力位移。s、u岩体或支护材料的
5、强度限或极限位移。,三、按岩体完整性分类（一）按岩石质量指标（RQD, Rock、Quality Designation）分类Designation指明，指示，选派、任命、名称；牌号；符号表示；（军）番号RQD：以修正的岩芯采取率来确定（有真岩芯采取率）式中，l岩芯单节长度，10cm；L同一岩层中的钻孔长度。,表5-4 按RQD大小的岩石工程分级,5级分级，极好的极差的。,（二）以弹性波速分类第3章指出弹性波速与岩石种类、密度、年代、裂隙和夹层等的关系。孔隙率、吸水率各向异性，平行层面垂直层面（1.67）变化（压力大，速度）结构面的存在使波速下降。中科院地质所分类（见下表5-5） 4类：块状结
6、构、层状结构、碎裂结构、散体结构。 指标：波速Vp；岩土体/岩块，Vp之比；波可接收距离（m）。,表5-5 各类结构体中的弹性波传播特性,表5-6 日本铁路隧道围岩分类,四、综合指标分类一般按多种参数进行综合指标分类（一）Franklin岩石工程坚固性分类指标，点荷强度；结构面间距，双因素分类。（二）岩体的岩土力学分类 参数：五个通用参数，一个修正参数。给定总的岩体评分值（RMR）作为衡量岩体工程质量的“综合特征值”，0100。,第四节 我国工程岩体分级标准（GB5021394）,一、工程岩体分级的基本方法 （一）确定岩体基本质量坚硬度和完整性（分类 5类）605MPa。1岩石的坚硬程度Rc，
7、按Rc划分5类坚硬度。表5-15 Rc与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系,Rc60坚硬岩, Rc0.750.15m-mass r-rockVpm岩体弹性纵波速度（km/s）Vpr岩石弹性纵波速度（km/s）or用Jv来核算Kv,表5-16 Jv与Kp对照表结论：Kv与定性划分的岩体完整程度对应。 完整性分5类 完整极破碎 表5-17 Kp与定性划分的岩体完整程度的对应关系,（二）岩体基本质量分级1岩体基本质量指标（BQ）式中，BQ岩体基本质量指标；Rc岩石单轴饱和抗压强度（MPa）；Kv岩体完整性指数值。注：两条限制，Rc与Kv关系， Kv与Rc关系 ，有矛盾。,2按计算所得的BQ值按表5-1
8、8进行岩体基本质量分级，共分5级，BQ值550250,（三）结合工程情况，进行岩体基本质量的修正BQBQ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。 K1、K2、K3值，分别见表5-19、表5-20、表5-21,K1 BQ,表5-19 地下水影响修正系数k1,表5-20 主要软弱结构面产状影响修正系K2,表5-21 初始应力状态影响修正系数K3,K3 BQ,二、工程岩体分级的应用（一）岩体物理力学参数的选用2个参数 物理 表5-22峰值抗剪强度 表5-23,表5-22 岩体物理力学参数,表5-23 岩体结构面抗剪断峰值强度,（二）地下工程岩体自稳能力的确定表5-24 地下工程岩体自稳能力,
