工程岩体分类分级课件.ppt

1、工程岩体分类分级工程岩体分类分级目录目录v工程岩体分类的目的和原则工程岩体分类的目的和原则v工程岩体分类工程岩体分类v我国工程岩体分级标准我国工程岩体分级标准2工程岩体分类的目的和原则工程岩体分类的目的和原则u目的：目的：对工程岩体质量的优劣给予明确的区分和定性评价；对工程岩体质量的优劣给予明确的区分和定性评价；为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供依据。依据。u原则：原则：确定分类的目的和适用对象；确定分类的目的和适用对象；分类是定量的，便于技术计算和制定定额；分类是定量的，便于技术计算和制定定额；分类的级数合适，一般分为五级；分类的级数

2、合适，一般分为五级；分类方法和步骤简单明了，便于记忆和应用；分类方法和步骤简单明了，便于记忆和应用；每个分类因素是独立的，有明确的物理意义。每个分类因素是独立的，有明确的物理意义。3工程岩体分类工程岩体分类u工程岩体分类现状：工程岩体分类现状：4按其所涉及的按其所涉及的因素多少分因素多少分按其目的分按其目的分单因素分类法多因素分类法综合性专题性u按岩石质量指标按岩石质量指标RQD分类分类 用直径大于或等于用直径大于或等于75mm75mm的金刚石钻头和双层岩的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进，连续取芯，将长度在芯管在岩石中钻进，连续取芯，将长度在10cm 10cm（含（含10cm10cm）以上

3、的岩芯累计长度占钻孔总长度的百）以上的岩芯累计长度占钻孔总长度的百分比，称为岩石质量指标分比，称为岩石质量指标RQDRQD 5%100计长度）以上的岩芯10cm含 10cm(钻孔长度累RQD分类分类很差很差差差一般一般好好很好很好RQD/%90等级 根据岩芯质量指标大小，将岩体分为五类，根据岩芯质量指标大小，将岩体分为五类，如表如表1-11-1 表1-1 岩石质量指标优缺点：简单易行，经济，快捷评价岩石质量；RQD指标没有反映岩体的节理方位、充填物的影响，因此，在更完善的岩体分类中，仅把RQD作为一个参数加以利用。6u岩体地质力学分类（岩体地质力学分类（CSIRCSIR）CSIRCSIR分类指

4、标值分类指标值RMRRMR由岩块强度、由岩块强度、RQDRQD值、节理值、节理间距、节理条件及地下水等间距、节理条件及地下水等5 5种指标组成。分类时，种指标组成。分类时，根据各种指标数值按表根据各种指标数值按表1-21-2的标注评分，求和总分的标注评分，求和总分RMRRMR值，然后按表值，然后按表1-31-3和表和表1-51-5的规定对总分做适当的规定对总分做适当修正，最后用修正的总分对照表修正，最后用修正的总分对照表1-41-4求得所研究岩求得所研究岩体的类别及相应的无支护地下工程的自稳定时间体的类别及相应的无支护地下工程的自稳定时间和岩体强度指标（和岩体强度指标（C C，）值。）值。7l

5、表表1-2 1-2 岩体地质力（岩体地质力（RMRRMR）分类表）分类表分类参数及评分值分类参数及评分值 8续表续表1-21-2 表表1-3 1-3 岩体地质力学（岩体地质力学（RMRRMR）分类表）分类表按节理方向修正评分值按节理方向修正评分值9表表1-4 1-4 岩体地质力学（岩体地质力学（RARRAR）分类表）分类表按总评分值确定的岩体级别及岩体质量评价按总评分值确定的岩体级别及岩体质量评价表表1-5 1-5 节理走向和倾角对隧道开挖的影响节理走向和倾角对隧道开挖的影响 CSIR CSIR分类从现场应用来看，使用较简便，大多数场合岩体评分值（分类从现场应用来看，使用较简便，大多数场合岩体

6、评分值（RMRRMR）都有用，但在处理那些造成挤压、膨胀和涌水的极其软弱岩体问题时，此法都有用，但在处理那些造成挤压、膨胀和涌水的极其软弱岩体问题时，此法较难应用。较难应用。10u按岩体结构类型分类按岩体结构类型分类 按岩体结构类型进行分类是中国科学院地质按岩体结构类型进行分类是中国科学院地质研究所的谷德振教授提出的，它主要是根据岩体研究所的谷德振教授提出的，它主要是根据岩体的结构类型、完善程度、结构面特征以及岩块单的结构类型、完善程度、结构面特征以及岩块单轴强度指标等因素的综合指标对岩体分类。轴强度指标等因素的综合指标对岩体分类。特点：充分考虑岩体中各种结构的地质成因，特点：充分考虑岩体中各

7、种结构的地质成因，突出岩体的工程地质特性。岩体的强度指标采用突出岩体的工程地质特性。岩体的强度指标采用岩块的饱和单轴抗压强度值来衡量。岩块的饱和单轴抗压强度值来衡量。112)(clmlI 表表1-6 岩体结构类型分类表岩体结构类型分类表12我国工程岩体分级标准我国工程岩体分级标准 我国工程岩体分级标准（我国工程岩体分级标准（GB50218-94）提出两）提出两步分级法：步分级法：1按岩体基本质量指标按岩体基本质量指标BQ进行初步分级；进行初步分级；2针针对各类工程岩体特点，考虑各因素的影响，对对各类工程岩体特点，考虑各因素的影响，对BQ值进行值进行修正，再详细分级。修正，再详细分级。13u工程

8、岩体基本质量的确定与分级工程岩体基本质量的确定与分级 工程岩体分级标准指出：岩石的坚硬程度与完整工程岩体分级标准指出：岩石的坚硬程度与完整程度所决定的岩体基本质量，是岩体所固有的属性，是区程度所决定的岩体基本质量，是岩体所固有的属性，是区别工程因素的共性。岩石的坚硬程度与完整程度，应采用别工程因素的共性。岩石的坚硬程度与完整程度，应采用定性划分与定量指标两种方法确定。定性划分与定量指标两种方法确定。（1）岩体基本质量的定性划分方法）岩体基本质量的定性划分方法 按岩体坚硬程度的定性划分如表按岩体坚硬程度的定性划分如表1-7所示所示 按岩体完整程度的定性划分如表按岩体完整程度的定性划分如表1-8所

9、示所示14151617表1-9表1-10 Iv与定性划分的岩石完整程度的对应关系（2）岩体基本质量定量指标的确定与划分）岩体基本质量定量指标的确定与划分 岩体坚硬程度定量指标的确定与划分岩体坚硬程度定量指标的确定与划分 岩石坚硬程度定量指标，采用实测岩石单轴饱和抗压岩石坚硬程度定量指标，采用实测岩石单轴饱和抗压强强 来衡量。当无条件取得来衡量。当无条件取得 的实测值时，的实测值时，可采用实可采用实测掩饰的点荷载强度指数测掩饰的点荷载强度指数 进行换算，进行换算，是指直径是指直径50mm圆柱形试件径向加压时的点荷载强度。圆柱形试件径向加压时的点荷载强度。1875.0)50(cw82.22SIcw

10、 CW)50(SI)50(SI 岩体完整程度定量指标的确定与划分岩体完整程度定量指标的确定与划分 岩体完整度定量指标，采用实测岩体完整岩体完整度定量指标，采用实测岩体完整 性系数性系数Iv确定。确定。当无条件取得当无条件取得 实测值时，可选择有代表实测值时，可选择有代表 性的露头或开性的露头或开挖面，对不同的工程地质岩组进行节理裂隙统计，计算岩挖面，对不同的工程地质岩组进行节理裂隙统计，计算岩体体积节理数体体积节理数 表表1-11 1-11 实测岩体体积节理数实测岩体体积节理数 与岩体完整性指数与岩体完整性指数 对应表对应表 192)(clmlIvJkSSnSSJ21v)m/(3条vJ)m/(

11、3条vJvIvJvI（3）岩体基本质量分级）岩体基本质量分级 岩体基本质量分级应根据岩体的定性特征和岩体基本岩体基本质量分级应根据岩体的定性特征和岩体基本质量指标质量指标BQ两者共同确定。两者共同确定。岩体基本质量指标岩体基本质量指标BQ的确定。岩体基本质量指标的确定。岩体基本质量指标BQ以以103个典型工程为抽样总体，采用多元逐步回归和判别分个典型工程为抽样总体，采用多元逐步回归和判别分析法建立岩体基本质量定量指标之间的关系式析法建立岩体基本质量定量指标之间的关系式 岩体基本质量分级。按计算的岩体基本质量分级。按计算的BQBQ值和岩体基本质量的特值和岩体基本质量的特性将岩体划分为五级如表性将

12、岩体划分为五级如表1-121-12所列所列20VCWIBQ250390值代入上式求和时，以当值代入上式求和时，以当BQIIBQIIIvvvvvcwcwcwcwcw4.004.04.004.0b30903090a 表表1-12 岩体基本质量分级岩体基本质量分级21u工程岩体质量指标工程岩体质量指标BQ的修正与分级的修正与分级 工程岩体的稳定性，除与岩体基本质量的好坏有关外，工程岩体的稳定性，除与岩体基本质量的好坏有关外，还受地下水、主要软弱结构面、初始地应力场的影响。应还受地下水、主要软弱结构面、初始地应力场的影响。应结合工程特点，考虑各种影响因素修正岩体基本质量指标结合工程特点，考虑各种影响因

13、素修正岩体基本质量指标BQBQ值，作了不同工程岩体分级的定量依据。值，作了不同工程岩体分级的定量依据。因此，对工程岩体因此，对工程岩体BQBQ值修正值按下式计算值修正值按下式计算 根据修正值根据修正值BQBQ进行工程岩体分级仍按表进行工程岩体分级仍按表1-121-12进行各级进行各级岩体的物理力学参数和岩体自稳定能力按表岩体的物理力学参数和岩体自稳定能力按表1-161-16确定。确定。边坡工程岩体详细定级时，应按不同坡度考虑地下水、边坡工程岩体详细定级时，应按不同坡度考虑地下水、地表水、初始应力场、结构面间的组合、结构面的产状与地表水、初始应力场、结构面间的组合、结构面的产状与边坡面之间的关系等因素对边坡岩体级别的影响修正。边坡面之间的关系等因素对边坡岩体级别的影响修正。22)(100321KKKBQBQ 表表1-12 岩体基本质量分级岩体基本质量分级23 表表1-13 地下水影响修正系数地下水影响修正系数K1 表表1-14 主要结构面产状影响修正系数主要结构面产状影响修正系数K224 表表1-15 初始应力状态影响修正系数初始应力状态影响修正系数K3 表表1-16 各级岩体物理力学参数和围岩自稳定能力表各级岩体物理力学参数和围岩自稳定能力表25