1、第5章 工程巖體分類,2011-4-27,第一節(jié) 概述,定義 通過巖體的一些簡單和容易實(shí)測的指標(biāo)，把工程地質(zhì)條件和巖體力學(xué)性質(zhì)參數(shù)聯(lián)系起來，并借鑒已建工程設(shè)計、施工和處理等方面成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對巖體進(jìn)行歸類的一種工作方法。 目的 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)。,步驟 （1）確定巖體分類系統(tǒng)的最終目的 （2）確定所用參數(shù)的范圍與標(biāo)準(zhǔn) （3）確定巖體指標(biāo)所用的數(shù)學(xué)方法 （4）為最終目的校核巖體指標(biāo)值 影響工程巖體性質(zhì)的主要因素 巖石強(qiáng)度 巖體結(jié)構(gòu) 水的影響 具體工程問題的特殊因素,第二節(jié)

2、 工程巖體分類,一、巖塊的工程分類,(一)迪爾和米勒的雙指標(biāo)分類,分類指標(biāo)：巖塊抗壓強(qiáng)度（c）、模量比（Et/c）,（二）巖塊強(qiáng)度分類,分類指標(biāo)：新鮮巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度,（三）巖塊質(zhì)量系數(shù)分類,分類指標(biāo)：巖塊質(zhì)量系數(shù) S=(cwEtw)/(csEs)1/2 cw 、Etw為巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度與彈性模量 cs 、Es為規(guī)定的軟質(zhì)巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度與彈性模量。分別取cs=30MPa，Es=6.6*103MPa。,二、巖體的工程分類,（一）RQD分類,缺點(diǎn)：沒有考慮巖體中結(jié)構(gòu)面性質(zhì)的影響和巖塊性質(zhì)的影響及 綜合作用效應(yīng)。,（二）巖體地質(zhì)力學(xué)分類（RMR類）,由比尼衛(wèi)斯基(Bienawsk

3、i，1973)提出，后經(jīng)多次修改，于1989年發(fā)表在工程巖體分類一書中。 分類指標(biāo)：巖塊強(qiáng)度、RQD值、節(jié)理間距、節(jié)理?xiàng)l件及地下水5類指標(biāo) 分類步驟： （1）根據(jù)各類參數(shù)的實(shí)測資料，按表5-6A的標(biāo)準(zhǔn)評分 （2）求和得總分RMR值。 （3）然后按表5-6B和表5-7的規(guī)定依節(jié)理方位對巖體穩(wěn)定是否有利做適當(dāng)修正。 （4）最后用修正后的總分對照表5-6C求得所研究巖體的類別及相應(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。,缺點(diǎn)：不適用于強(qiáng)烈擠壓破碎巖體、膨脹巖體和極軟弱巖體。,（三）Q分類,由巴頓(Barton，1974)等人提出，其分類指標(biāo)為巖體質(zhì)量指標(biāo)： 式中：RQD為巖石質(zhì)量指標(biāo)，

4、定義為大于10cm的巖心累計長度與鉆孔進(jìn)尺長度之比的百分?jǐn)?shù)；Jn為節(jié)理組數(shù)；Jr為節(jié)理粗糙系數(shù)；Ja為節(jié)理蝕變系數(shù)；Jw為節(jié)理水折減系數(shù)；SRF為應(yīng)力折減系數(shù)。,Q分類方法考慮的地質(zhì)因素較全面，且把定性分析和定量評價相結(jié)合，是目前比較好的分類方法，軟、硬巖體均適用。,第三節(jié) 我國的工程巖體分類標(biāo)準(zhǔn),一、巖體質(zhì)量分級 分級指標(biāo)：巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ BQ=90+3cw +250 Kv 其中：cw巖塊單軸飽和抗壓強(qiáng)度， Kv為巖體的完整性系數(shù)。用聲波實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測量，等于巖體和巖塊縱波波速的比值。無聲波試驗(yàn)資料時，也可用巖體單位體積內(nèi)的結(jié)構(gòu)面條數(shù)Jv查表求得。 當(dāng)cw90Kv30時，令cw90Kv30

5、 當(dāng)Kv0.04cw0.4時，令Kv0.04cw0.4,分級方法： （1）按巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ進(jìn)行初步分級 （2）根據(jù)天然應(yīng)力、地下水和結(jié)構(gòu)面方位等對 BQ進(jìn)行修正 （3）按修正后的BQ進(jìn)行詳細(xì)分級,巖石堅硬程度劃分表,巖體完整程度劃分表,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： BQBQ100(K1K2K3) 其中， 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)。 根據(jù)修正值的BQ進(jìn)行重新分級。確定各級巖體的物理力學(xué)參數(shù)和圍巖自穩(wěn)能力。,地下水影響修正系數(shù)(K1)表,主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)(K2)表,天然應(yīng)力影響修正系數(shù)(K3)表,二、隧道圍巖分類,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)、 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