《工程巖體分類》PPT課件.pptVIP

1 第五章工程巖體分類 5 1概述 5 2工程巖體分類 5 3我國的工程巖體分類標(biāo)準(zhǔn) 5 4工程巖體分類的具體的具體應(yīng)用 1 分級的目的 巖體rockmass 根據(jù)上述特征 巖體是地質(zhì)體的一部分 并且是由處于一定地質(zhì)環(huán)境中的各種巖性和結(jié)構(gòu)特征巖石所組成的集合體 也可以看成是由結(jié)構(gòu)面所包圍的結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)面共同組成的 巖體強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于巖石強(qiáng)度 巖體變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于巖石本身 巖體的滲透性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于巖石的滲透性 1 通過分類 概括地反映各類工程巖體的質(zhì)量好壞 預(yù)測可能出現(xiàn)的巖體力學(xué)問題 為工程設(shè)計 支護(hù)襯砌 建筑物選型和施工方法選擇等提供參數(shù)和依據(jù) 2 為巖石工程建設(shè)的勘察 設(shè)計 施工和編制定額提供必要的基本依據(jù) 3 便于施工方法的總結(jié) 交流 推廣 為便于行業(yè)內(nèi)技術(shù)改革和管理 目的 評價工程巖體的穩(wěn)定性 分級目的 巖石分級方法早在1774年歐洲人羅曼就提出來了 他首先對石灰?guī)r作了系統(tǒng)分類 18世紀(jì)末俄國人維爾涅爾 Bepuep 又將巖石定性地分成五類 松軟巖 軟巖 裂隙破碎巖 次堅硬巖和堅硬巖 而真正把巖石分級同工程聯(lián)系起來還是從19世紀(jì)后期才開始 20世紀(jì)50年代以后 巖體分級促進(jìn)了工程建設(shè)的發(fā)展 越來越受到重視 從而加快了發(fā)展的步伐 取得了重大進(jìn)展 據(jù)統(tǒng)計 迄今各種各樣的巖體分級方法已有百余種之多 如何正確認(rèn)識和選取合理的分級方法 是人們普遍關(guān)注的問題 分級目的 任何一種巖體分級方法都是為一定的目的服務(wù)的 因此它必然存在一定的局限性 而且由于巖體客觀存在的復(fù)雜性 同樣一種巖體分級方法 在某一場合適用 在另外一個場合又未必適用 因為這些方法都是針對某種類型巖石工程或?qū)ｉT需要而制定的 例如用于錨桿支護(hù)的圍巖分級 地鐵巖層分級 壩基巖體分級以及工程地質(zhì)的巖石分級等等 按用途 通用分級專用分級 分級目的 影響巖體工程性質(zhì)的主要因素 巖石質(zhì)量巖石的強(qiáng)度和變形 室內(nèi)單軸抗壓強(qiáng)度指標(biāo) 單軸抗壓 巖石單向受壓時抵抗破壞的能力 巖體完整性各種結(jié)構(gòu)面的影響 結(jié)構(gòu)面的調(diào)查統(tǒng)計 試驗 水的影響水對巖石的軟化 滲流的影響 軟化系數(shù) 巖石浸水飽和前后的單軸干 濕抗壓強(qiáng)度之比 風(fēng)化程度分化的分級分類 一 巖塊的工程分類1Deere Miller雙指標(biāo)分類分類指標(biāo) 巖塊抗壓強(qiáng)度 c 模量比 Et c 2 國標(biāo) 巖土工程勘察規(guī)范 GB5002194 分類分類指標(biāo) 新鮮巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度 cw 3巖塊質(zhì)量系數(shù)分類 1RQD分類2巖體地質(zhì)力學(xué)分類 RMR分類 3巴頓巖體質(zhì)量分類 Q分類 二 巖體的工程分類 1RQD rockqualitydesignation 分類 用直徑為75mm的金剛石鉆頭 雙層巖芯管在巖石中鉆進(jìn) 連續(xù)取芯 長度大于10cm的巖芯總長度與鉆進(jìn)總進(jìn)尺的比值 以百分?jǐn)?shù)表示 巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD rockqualitydesignation 巖土工程勘察規(guī)范 GB50021 2001 根據(jù)巖體質(zhì)量指標(biāo)RQD分類 巖體地質(zhì)力學(xué)分類 RMR分類 分類指標(biāo) 巖塊強(qiáng)度 RQD值 節(jié)理間距 節(jié)理條件及地下水方法 1 根據(jù)各類指標(biāo)的數(shù)值 按表5 6A的標(biāo)準(zhǔn)評分 求和得總分RMR值 2 按表5 6B和表5 7的規(guī)定對總分作適當(dāng)?shù)男拚?3 用修正后的總分對照表5 6C求得巖體的類別及相應(yīng)的無支護(hù)地下洞室的自穩(wěn)時間和巖體強(qiáng)度指標(biāo) c 值 3巴頓巖體質(zhì)量 Q 分類分類指標(biāo) Q值RQD 巖石質(zhì)量指標(biāo) Jn 節(jié)理組數(shù) Jr 節(jié)理粗糙系數(shù) Ja 節(jié)理蝕變系數(shù) Jw 節(jié)理水折減系數(shù) SRF 應(yīng)力折減系數(shù) JW SRF 水與其它應(yīng)力存在時對巖體質(zhì)量的影響RQD Jn 巖體的完整性 Jr Ja 表示結(jié)構(gòu)面 節(jié)理 的形態(tài) 充填物特征及其次生變化程度 分類方法 確定各參數(shù)的數(shù)值 求得Q值 以Q值為依據(jù)將巖體分為9類 1巖體質(zhì)量分級2洞室圍巖分類3巖體地質(zhì)力學(xué)分類 RMR分類 4巴頓巖體質(zhì)量分類 Q分類 二 巖體的工程分類 1巖體質(zhì)量分級 工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn) GB50218 94 分級指標(biāo) 巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ BQ 90 3 cw 250Kv當(dāng) cw 90Kv 30時 以 cw 90Kv 30和Kv代入上式計算BQ值 當(dāng)Kv 0 04 cw 0 4時 以Kv 0 04 cw 0 4和 cw代入上式計算BQ值 Jv與Kv對照表 分級方法 首先 按巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ進(jìn)行初步分級 表2 12 當(dāng)?shù)叵露词覈鷰r處于高天然應(yīng)力區(qū)或圍巖中有不利于巖體穩(wěn)定的軟弱結(jié)構(gòu)面和地下水時 巖體BQ值應(yīng)進(jìn)行修正 修正值 BQ 按下式計算 BQ BQ 100 K1 K2 K3 K1 地下水影響修正系數(shù) K2 主要軟弱面產(chǎn)狀影響修正系數(shù) K3 天然應(yīng)力影響修正系數(shù) 然后 考慮天然應(yīng)力 地下水和結(jié)構(gòu)面方位等的影響對BQ進(jìn)行修正 再按修正后的 BQ 進(jìn)行詳細(xì)分級 表2 15 16 17影響修正系數(shù) K1 K2 K3 表 根據(jù)修正值 BQ 的工程巖體分級仍按表2 12進(jìn)行 各級巖體的物理力學(xué)參數(shù)和圍巖自穩(wěn)能力可按表2 18確定 2洞室圍巖分類 錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范 GBJ86 85 分類指標(biāo) 巖體結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征 巖石強(qiáng)度及巖體聲學(xué)性質(zhì)等 優(yōu)點(diǎn) 給出了毛洞自穩(wěn)性的工程地質(zhì)評價 給出了各類圍巖的噴錨支護(hù)設(shè)計參數(shù)及圍巖物理力學(xué)性質(zhì)的計算指標(biāo) 3巖體地質(zhì)力學(xué)分類 RMR分類 分類指標(biāo) 巖塊強(qiáng)度 RQD值 節(jié)理間距 節(jié)理條件及地下水方法 1 根據(jù)各類指標(biāo)的數(shù)值 按表2 20A的標(biāo)準(zhǔn)評分 求和得總分RMR值 2 按表2 20B和表2 21的規(guī)定對總分作適當(dāng)?shù)男拚?3 用修正后的總分對照表2 20C求得巖體的類別及相應(yīng)的無支護(hù)地下洞室的自穩(wěn)時間和巖體強(qiáng)度指標(biāo) c 值 4巴頓巖體質(zhì)量 Q 分類分類指標(biāo) Q值RQD 巖石質(zhì)量指標(biāo) Jn 節(jié)理組數(shù) Jr 節(jié)理粗糙系數(shù) Ja 節(jié)理蝕變系數(shù)