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1、第第5章章 工程岩体分类工程岩体分类概述概述工程岩体分类工程岩体分类我国的工程岩体分类标准我国的工程岩体分类标准工程岩体分类的具体应用工程岩体分类的具体应用第一节 概述定义 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。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。步骤 （1）确定岩体分类系统的最终目的 （2）确定所用参数的范围与标准 （3）确定岩体指标所用的数学方法 （4）为最终
2、目的校核岩体指标值影响工程岩体性质的主要因素 岩石强度 岩体结构 水的影响 具体工程问题的特殊因素 第二节 工程岩体分类类类别别岩块分类岩块分类c (MPa)岩石类型举例岩石类型举例A A极高强度极高强度200石英岩、辉长岩、石英岩、辉长岩、玄武岩玄武岩B B高强度高强度100100200大理岩、花岗岩、大理岩、花岗岩、片麻岩片麻岩C C中等强度中等强度5050100砂岩、板岩砂岩、板岩D D低强度低强度252550煤、粉砂岩、片岩煤、粉砂岩、片岩E E极低强度极低强度1 125白垩、盐岩白垩、盐岩类类别别EtEtc分分类类EtEtcH H高模量比高模量比500M M中等模量中等模量比比200
3、200500L L低模量比低模量比200一、岩块的工程分类( (一一)迪尔和米勒的双指标分类迪尔和米勒的双指标分类分类指标：岩块抗压强度（c）、模量比（Et/c） （二）岩块强度分类分类指标：新鲜岩块的饱和单轴抗压强度类类 别别亚类亚类饱和单轴抗压强度饱和单轴抗压强度(MPa)(MPa)代表性岩石代表性岩石硬质硬质岩石岩石极硬岩极硬岩石石6060花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、玄花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、玄武岩、石灰岩、石英砂岩、石英岩、武岩、石灰岩、石英砂岩、石英岩、大理岩大理岩、硅质砾岩等、硅质砾岩等次硬岩次硬岩石石30306060软质软质岩石岩石次软岩次软岩石石5 53030粘土岩、页岩、
4、千枚岩、绿泥石片粘土岩、页岩、千枚岩、绿泥石片岩、云母片岩等岩、云母片岩等极软岩极软岩石石5 5（三）岩块质量系数分类分类指标：岩块质量系数S=(cwEtw)/(csEs)1/2 cw 、Etw为岩块的饱和单轴抗压强度与弹性模量 cs 、Es为规定的软质岩石的饱和单轴抗压强度与弹性模量。分别取cs=30MPa，Es=6.6*103MPa。类别类别描述描述S值值优很坚硬4良坚硬42中等半坚硬21差软弱10.5坏很软弱0.5二、岩体的工程分类（一）RQD分类缺点：没有考虑岩体中结构面性质的影响和岩块性质的影响及缺点：没有考虑岩体中结构面性质的影响和岩块性质的影响及 综合作用效应综合作用效应。（二）
5、岩体地质力学分类（RMR类） 由比尼卫斯基(Bienawski，1973)提出，后经多次修改，于1989年发表在工程岩体分类一书中。 分类指标：岩块强度、RQD值、节理间距、节理条件及地下水5类指标 分类步骤： （1）根据各类参数的实测资料，按表5-6A的标准评分 （2）求和得总分RMR值。 （3）然后按表5-6B和表5-7的规定依节理方位对岩体稳定是否有利做适当修正。 （4）最后用修正后的总分对照表5-6C求得所研究岩体的类别及相应的无支护地下洞室的自稳时间和岩体强度指标(c，)值。缺点：不适用于强烈挤压破碎岩体、膨胀岩体和极软弱岩体。缺点：不适用于强烈挤压破碎岩体、膨胀岩体和极软弱岩体。（
6、三）Q分类 由巴顿(Barton，1974)等人提出，其分类指标为岩体质量指标： 式中：RQD为岩石质量指标，定义为大于10cm的岩心累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数；Jn为节理组数；Jr为节理粗糙系数；Ja为节理蚀变系数；Jw为节理水折减系数；SRF为应力折减系数。 Q分类方法考虑的地质因素较全面，且把定性分分类方法考虑的地质因素较全面，且把定性分析和定量评价相结合，是目前比较好的分类方法，软、析和定量评价相结合，是目前比较好的分类方法，软、硬岩体均适用。硬岩体均适用。第三节 我国的工程岩体分类标准一、岩体质量分级分级指标：岩体基本质量指标BQ BQ=90+3cw +250 Kv 其中：c
7、w岩块单轴饱和抗压强度， Kv为岩体的完整性系数。用声波实验进行测量，等于岩体和岩块纵波波速的比值。无声波试验资料时，也可用岩体单位体积内的结构面条数Jv查表求得。 当cw90Kv30时，令cw90Kv30 当Kv0.04cw0.4时，令Kv0.04cw0.4Jv(条m3) 33101020203535Kv0.750.750.550.550.350.350.150.15分级方法： （1）按岩体基本质量指标BQ进行初步分级 （2）根据天然应力、地下水和结构面方位等对 BQ进行修正 （3）按修正后的BQ进行详细分级基本质量级别岩体质量的定性特征岩体基本质量指标(BQ)坚硬岩，岩体完整550坚硬岩，
8、岩体较完整；较坚硬岩，岩体完整550451 坚硬岩，岩体较破碎；较坚硬岩或软、硬岩互层，岩体较完整；较软岩，岩体完整450351 坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较破碎破碎；较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整较破碎；软岩，岩体完整较完整350251较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎破碎；全部极软岩及全部极破碎岩250岩石坚硬程度划分表 岩石饱和单轴抗压强度cw(MPa)60603030151555坚硬程度坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩岩体完整性系数Kv0.750.750.550.550.350.350.150.15完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎岩体完整程度划分表 当地下洞室围岩处
9、于高天然应力区或围岩中有不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软弱结构面和地下水时，岩体利于岩体稳定的软弱结构面和地下水时，岩体BQBQ值应进行修正，修正值值应进行修正，修正值BQBQ按下式计算：按下式计算： BQBQBQBQ100(K1100(K1K2K2K3)K3) 其中，其中， K1-K1-地下水影响修正系数；地下水影响修正系数；K2-K2-主要软弱面主要软弱面产状影响修正系数；产状影响修正系数；K3-K3-天然应力影响修正系数。天然应力影响修正系数。 根据修正值的根据修正值的BQBQ进行重新分级。确定各级岩进行重新分级。确定各级岩体的物理力学参数和围岩自稳能力。体的
10、物理力学参数和围岩自稳能力。K1BQ45045035035025025地下水状态潮湿或点滴状出水0 0.10.20.30.40.6淋雨状或涌流状出水，水压0.1MPa或单位水量10Lmin 0.10.20.30.40.60.70.9淋雨状或涌流状出水，水压0.1MPa或单位水量10Lmin0.2 0.40.60.70.91.0 结构面产状及其与洞轴线的组合关系结构面走向与洞轴线夹角30，倾角3075结构面走向与洞轴线夹角60，倾角75其他组合K20.40.500.20.20.4地下水影响修正系数(K1)表 主要软弱结构面产状影响修正系数(K2)表 天然应力影响修正系数(K3)表 K3BQ550550450450350350250250天然应力状态极高应力区1.01.01.01.51.01.51.0高应力区0.50.50.50.51.00.51.0二、隧道围岩分类分类指标：岩体结构、结构面发育特征、岩石强度及岩体声学性质、 优点：给出了毛洞自稳性的工程地质评价，给出了各类围岩的喷锚支护设计参数及围岩物理力学性质的计算指标。GBJ86-2002围岩分类围岩分类 见书表5-17.第四节 工程岩体分类的具体应用The end,thank you!
