工程巖體分類ppt課件

1、工程巖體分類工程巖體分類主要內(nèi)容主要內(nèi)容1. 概述2. 工程巖體分類3. 我國工程巖體的分類規(guī)范4. 工程巖體分類的詳細運用31 1、概述、概述1.1 分級的目的分級的目的: 評價工程巖體的穩(wěn)定性評價工程巖體的穩(wěn)定性 1經(jīng)過分類，概括地反映各類工程巖體的質(zhì)量好經(jīng)過分類，概括地反映各類工程巖體的質(zhì)量好壞，預測能夠出現(xiàn)的巖膂力學問題。為工程設計、壞，預測能夠出現(xiàn)的巖膂力學問題。為工程設計、支護襯砌、建筑物選型和施工方法選擇等提供參數(shù)支護襯砌、建筑物選型和施工方法選擇等提供參數(shù)和根據(jù)。和根據(jù)。2為巖石工程建立的勘察、設計、施工和編制定為巖石工程建立的勘察、設計、施工和編制定額提供必要的根本根據(jù)。額提

2、供必要的根本根據(jù)。3便于施工方法的總結(jié)便于施工方法的總結(jié),交流交流,推行，為便于行業(yè)推行，為便于行業(yè)內(nèi)技術改革和管理。內(nèi)技術改革和管理。41 1、概述、概述1.2 1.2 分級的種類分級的種類 根據(jù)用途的不同，巖體工程分級有通用的分根據(jù)用途的不同，巖體工程分級有通用的分級和公用的分級兩種。級和公用的分級兩種。 錨桿支護的圍巖分級；地鐵巖層分級；壩基錨桿支護的圍巖分級；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。巖體分級以及工程地質(zhì)的巖石分級等等。1.3 影響巖體工程性質(zhì)的主要要素影響巖體工程性質(zhì)的主要要素巖石強度和質(zhì)量巖石強度和質(zhì)量強度強度( (軟、硬軟、硬) )變形性變形性( (構(gòu)

3、造上的致密、疏松構(gòu)造上的致密、疏松) )巖體的完好性巖體的完好性脆弱面、脆弱帶和其間充填脆弱面、脆弱帶和其間充填的原生或次生物質(zhì)的性質(zhì)的原生或次生物質(zhì)的性質(zhì)水的影響水的影響巖石的物理力學性質(zhì)惡化巖石的物理力學性質(zhì)惡化沿裂隙構(gòu)成滲流影響巖體的穩(wěn)定性。沿裂隙構(gòu)成滲流影響巖體的穩(wěn)定性。 強度減弱強度減弱1 1、概述、概述1.4 1.4 工程巖體分級的代表性方案工程巖體分級的代表性方案 1986 1986年國家計委同意編制了年國家計委同意編制了 ，并于并于19941994年經(jīng)國家建立部同意為強迫性國家規(guī)范，年經(jīng)國家建立部同意為強迫性國家規(guī)范，于于20192019年年7 7月月1 1日起施行。該規(guī)范屬于

4、國家規(guī)范第二日起施行。該規(guī)范屬于國家規(guī)范第二層次的通用規(guī)范，適用于各部門、各行業(yè)的巖石工層次的通用規(guī)范，適用于各部門、各行業(yè)的巖石工程。程。 2. 工程巖體分類工程巖體分類 2.1 Deere &Miller 雙目的分類雙目的分類 分類目的：巖塊抗壓強度分類目的：巖塊抗壓強度 c、模量比、模量比Et/ c2. 工程巖體分類工程巖體分類2.2 國標國標GB5002194分分類類分類目的：新穎巖塊的飽和單軸抗壓強度分類目的：新穎巖塊的飽和單軸抗壓強度 cw2.3 2.3 巖塊質(zhì)量系數(shù)分類巖塊質(zhì)量系數(shù)分類 與雙指數(shù)分類規(guī)范類似，同時思索巖石的強與雙指數(shù)分類規(guī)范類似，同時思索巖石的強度與變形模

5、量，詳細情況見式子度與變形模量，詳細情況見式子5-15-1，表，表5-45-4 20 20世紀世紀7070年代至今，多種分級方案，反映巖年代至今，多種分級方案，反映巖體的構(gòu)造特征、所處的環(huán)境特征、力學特征。體的構(gòu)造特征、所處的環(huán)境特征、力學特征。 影響較大的：影響較大的：RMRRMR、RSRRSR、Q Q、Z Z系統(tǒng)等系統(tǒng)等 我國我國 -強迫性規(guī)范強迫性規(guī)范(1994) (1994) 2. 工程巖體分類工程巖體分類101 RQD分類2 巖體地質(zhì)力學分類RMR分類3 巴頓巖體質(zhì)量分類Q分類二、巖體的工程分類二、巖體的工程分類1 RQDrock quality designation分類分類: 用

6、直徑為用直徑為75mm的金剛鉆頭，雙的金剛鉆頭，雙層巖芯管在巖石層巖芯管在巖石中鉆進，延續(xù)取中鉆進，延續(xù)取芯。長度大于芯。長度大于10cm的巖芯總長的巖芯總長度與鉆進總進尺度與鉆進總進尺的比值，以百分的比值，以百分數(shù)表示。數(shù)表示。巖石質(zhì)量目的巖石質(zhì)量目的RQDrock quality designation:%100)()10(巖芯進尺總長度的巖芯斷塊長度tPLcmLRQD用用RQD值來描畫巖石的質(zhì)量分級值來描畫巖石的質(zhì)量分級2 巖體地質(zhì)力學分類巖體地質(zhì)力學分類(RMR分類分類)分類目的：巖塊強度、分類目的：巖塊強度、RQD值、節(jié)理間距、值、節(jié)理間距、節(jié)理條件及地下水節(jié)理條件及地下水方法：方法

7、：1根據(jù)各類目的的數(shù)值，按表根據(jù)各類目的的數(shù)值，按表5-6A的規(guī)范的規(guī)范評分，求和得總分評分，求和得總分RMR值。值。2按表按表5-6B和表和表5-7的規(guī)定對總分作適當?shù)囊?guī)定對總分作適當?shù)男拚?。的修正?用修正后的總分對照表用修正后的總分對照表5-6 C求得巖體求得巖體的類別及相應的無支護地下洞室的自穩(wěn)時的類別及相應的無支護地下洞室的自穩(wěn)時間和巖體強度目的間和巖體強度目的(c，)值。值。 1973，南非科學和工業(yè)委員會，南非科學和工業(yè)委員會CSIR) 畢昂斯基畢昂斯基(Bieniaski)提出提出RMR計算式計算式 1979年，提出修正年，提出修正RMR計算式計算式 為什么要思索節(jié)理方向?qū)こ?/p>

8、能否為什么要思索節(jié)理方向?qū)こ棠芊?有利有利R6 修正前五個評分之和修正前五個評分之和 ？ 看下面的幾幅圖的情況，如何？看下面的幾幅圖的情況，如何？ 51iiRRMR61iiRRMR6 6思索節(jié)理方向?qū)こ棠芊裼欣麃硇拚拔鍌€評分之和思索節(jié)理方向?qū)こ棠芊裼欣麃硇拚拔鍌€評分之和R6 R6 根據(jù)根據(jù)6個參數(shù)之和個參數(shù)之和RMR值，把巖體的質(zhì)量劃分為值，把巖體的質(zhì)量劃分為五類五類61iiRRMR 本分類還給出了對巖體穩(wěn)定性隧洞巖體自穩(wěn)時間以及對應的巖體c,值適用：鞏固、節(jié)理巖體，淺埋隧道適用：鞏固、節(jié)理巖體，淺埋隧道不適用：擠壓、膨脹、涌水的及軟巖體。不適用：擠壓、膨脹、涌水的及軟巖體。3 巴頓

9、巖體質(zhì)量巴頓巖體質(zhì)量(Q)分類分類 分類目的：分類目的：Q值值 RQD：巖石質(zhì)量目的；：巖石質(zhì)量目的； Jn：節(jié)理組數(shù)；：節(jié)理組數(shù)； Jr：節(jié)理粗糙系數(shù)；：節(jié)理粗糙系數(shù)； Ja：節(jié)理蝕變系數(shù)；：節(jié)理蝕變系數(shù)； Jw：節(jié)理水折減系數(shù)；：節(jié)理水折減系數(shù)； SRF：應力折減：應力折減系數(shù)。系數(shù)。 JW/SRF ：水與其它應力存在時對巖體質(zhì)：水與其它應力存在時對巖體質(zhì)量的影響量的影響 RQD/ Jn ：巖體的完好性；：巖體的完好性； Jr/Ja ：表示構(gòu)造面：表示構(gòu)造面(節(jié)理節(jié)理)的形狀、充填物的形狀、充填物特征及其次生變化程度；特征及其次生變化程度；分類方法：確定各參數(shù)的數(shù)值，求得分類方法：確定各參

10、數(shù)的數(shù)值，求得Q值，值，以以Q值為根據(jù)將巖體分為值為根據(jù)將巖體分為9類。類。 Q分類的優(yōu)點：分類的優(yōu)點：1思索要素相對全面；思索要素相對全面；2適用于各種巖石軟、硬；適用于各種巖石軟、硬；Q分類的缺陷：分類的缺陷：沒有思索節(jié)理方位怕失去簡單的特點，影響沒有思索節(jié)理方位怕失去簡單的特點，影響通用性通用性 我國工程巖體分級規(guī)范我國工程巖體分級規(guī)范 GB50218-94 分兩步計算：分兩步計算：1巖體根本質(zhì)量分級計算巖體根本質(zhì)量分級計算BQ2巖體穩(wěn)定性分級計算巖體穩(wěn)定性分級計算BQ,判別分類。判別分類。 3.按巖體綜合目的分類按巖體綜合目的分類1計算BQ 兩個目的：巖石的鞏固程度c； 巖體完好性指數(shù)

11、Kv。 a.巖石鞏固程度確實定 巖石鞏固程度采用巖石單軸飽和抗壓強 c b.巖體完好性指數(shù)巖體完好性指數(shù)Kv確實定。確實定。用彈性波測試，計算完好系數(shù)用彈性波測試，計算完好系數(shù)Kv。選擇有代表性露頭或開挖面，對不同的工程地質(zhì)選擇有代表性露頭或開挖面，對不同的工程地質(zhì) 巖組進展節(jié)理裂隙統(tǒng)計，節(jié)理數(shù)巖組進展節(jié)理裂隙統(tǒng)計，節(jié)理數(shù)Jv(條條/m3)Jv與與 Kv的對照關系的對照關系Kv與巖體完好性程度定性劃分的對應關系與巖體完好性程度定性劃分的對應關系a.計算巖體根本質(zhì)量目的計算巖體根本質(zhì)量目的BQ BQ=90+3C+250KV式中：式中： C 巖石單軸飽和抗壓強度巖石單軸飽和抗壓強度,MPa; KV巖體完好性指數(shù)值巖體完好性指數(shù)值注：當注：當C 90KV+30,代代C 90KV+30 當當KV0.04 RC+0.4,代代KV0.04 RC+0.4分級方法：分級方法：首先，按巖體根本質(zhì)量目的首先，按巖體根本質(zhì)量目的BQ進展初步分級；進展初步分級；當?shù)叵露词覈鷰r處于高天然應力區(qū)或圍巖中有不利于巖體穩(wěn)定的脆弱構(gòu)造面和地下水時，巖體BQ值應進展修正，修正值BQ按下式計算： BQBQ100(K1K2K3) K1-地下水影響修正系數(shù)； K2-主要脆弱面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)； K3-天然應力影響修正系數(shù)。然后，思索天然應力、地下水和構(gòu)造面方位等的影然后，思