围岩分级(精选优秀)PPT

❖ 二、岩石力学性质
❖
岩石对围岩稳定性及分级的影响主要是指岩石强度或坚固性。由于岩
石（块）强度可由室内试验获得，因此围岩分级中一般采用岩石单轴饱和
抗压强度σcw作为强度指标。该指标既考虑了地下水对岩石的软化，又兼
顾考虑了岩石的风化情况，同时，它与其它力学指标有较好的互换性，而 且试验方法简单可靠。若无岩石单轴饱和抗压强度的实测值，可采用实测 的岩石点荷载强度指数Is(50)的换算值，换算公式为：
体积裂隙数
<1
1-3
3-10
10-30
>30
岩 Jv(条数/m3) (巨块状) （块状） (中等块状) (小块状) (碎裂状)
体 完整性系数 0.9-1.0 0.75-0.9 0.5-0.75 0.2-0.5
<0.2
完
KV
(极完整)
整 性
岩石质量系数 RQD(%)
90-100 (优)
(完整)
75-90 (良)
RQD%10cm以岩上芯岩总芯长累度计长度 （3-3）
❖ 2．地质构造影响程度
❖
结构面的发育情况与区域性摺皱、断裂等地质背景有着密切联系，所以
分类中一般要考虑地质构造的影响程度。一，见表3-3。
❖ 表3-3
岩体受地质构造影响的分级
受地质构造 地 质 构 造 作 用 特 征 影响程度
❖
结构面发育状况及产状包括节理裂隙或层面的密度（间距）、组数、
贯通程度、闭合程度、充填情况和粗糙程度等。结构面的定性指标通常有
如下几种：
❖ (1)结构面的成因及其发展历史，一般分为原生结构面、构造结构面与次生 结构面。
❖ (2)结构面的产状，包括结构面的长度、宽度、方向与间距等。结构面按其 贯通情况可分为贯通的、断续交错的。结构面方向主要考虑与洞轴线的关 系及结构面与临空面的组合关系。表3-4列出了洞轴线与主结构面产状的不 同交角关系对围岩稳定性的影响。分类中尤应注意软弱结构面的数量、规 模与产状。软弱结构面与洞轴线的不利交角关系及软弱结构面与临空面的 不利组合，是形成不稳定块体，造成围岩失稳的重要因素。
❖3.2.1 地质因素
❖ 一、岩体的完整性 ❖ 二、岩石力学性质 ❖ 三、地下水 ❖ 四、原岩应力
❖ 一、岩体的完整性
❖ 岩体的完整性是影响围岩稳定性的首要因素，而岩体完整 性通常取决于岩体结构类型、地质构造影响和结构面发育等情 况。
❖ 1．岩体结构类型
❖ 组成岩体的岩石以及岩体中结构面和结构体特征的多样性 决定了岩体结构的复杂性。岩体结构类型的划分就是依据不同 的岩石组成、结构面和结构体特征，以及由此对岩体的变形破 坏机理以及强度的本质影响，划分出具有独立特征的不同结构 类型。因此岩体结构类型的划分对应于不同的力学介质类型。
❖ 三、地下水的影响
❖
❖ ❖
cw22.82Is0.5705
（3-4）
❖
实际上，与围岩稳定性直接有关的因素是岩体强度，但岩体强度一般
不容易直接测得，因此，在围岩分级中常引入岩体准抗压强度的概念，以
近似代替岩体强度。准抗压强度用岩体完整性系数KV与岩石单轴饱和抗压
强度σcw的乘积表示。岩体完整性系数除可按式 (3-2)确定外，从定性上 则可认为主要取决于岩体结构类型。因此，相同的岩石抗压强度相对于不 同岩体结构类型，其准抗压强度是不同的。目前，我国围岩分级中，也有 采用岩体准抗压强度作为分级指标，考虑到岩体完整性系数与岩体结构类 型相应，多数围岩分级也采用岩体结构类型与岩石单轴抗压强度的不同组 合来划分围岩类别。
>0.4
0.3-1
0.5-1
层状结构
0.2-0.4
>0.4
0.3-1
0.3-0.7
碎裂状结构
0.2-0.4
0.2-0.4
<0.3
0.1
散体状结构
<0.2
<0.2
<0.2
0.01
❖ 不同的岩体的结构类型决定了岩体具有不同的完整性，表3-2是岩体完整 性的定量表述。
❖ 表3-2
岩体完整性各指标的表示方法
(中等完整) (完整性差)
50-75 (中)
25-50 (差)
(破碎)
<25 (劣)
岩体完整性系数KV是用岩体、岩石纵波速度比的平方来表示，即： 式中：Vpm为岩体声波纵K波V 速度 ；VVPVpmrpr为 2岩石声波纵波速度。（3-2）
岩石质量系数可用岩芯采取率予以反映，是表示岩体完整性的一个定量 指标，计算公式为:
❖
表3-1是我国对岩体结构类型的划分，并以结构体的块度尺寸作为划分
岩体结构类型的主要依据。
❖ 表3-1
岩体结构与块度尺寸关系
岩体结构类型
块度尺寸（以结构面平均间距表示，m）
国标锚喷围 军用物资库 坑道工程围 中科院地质所
岩分类
围岩分类 岩分类
岩体结构分类
整体状结构
>0.8
>0.8
>1
>1
块状结构
0.4-0.8
第三章 围岩分级
3.2 围岩分级（类）及稳定性评价的基本因素
地下空间结构体系的稳定性受两个方面的因素影响，一方 面是地质因素，包括岩性及岩石的力学强度、岩体的地质结构 构造特征（完整性、软弱结构面发育及分布、风化作用等）， 以及原岩应力状态和地下水状况；另一方面是工程因素，包括 地下空间的断面形状、尺寸，埋深，施工方法，支护结构类型 及支护时间等。地质因素的影响由于显现的比较明显而往往受 到人们的重视，而工程因素由于人们对它的作用机理缺乏足够 的认识而容易被忽视。实际上，工程因素是绝对不能忽视的， 由于设计的失误和施工方法不当所造成的围岩失稳破坏实例屡 见不鲜，人们应该从中汲取经验教训。
❖ (3)结构面的结合情况，如结构面的闭合程度，充填情况和粗糙程度。结构 面按闭合程度可分为紧闭的(<0.01mm)，闭合的（0.1-0.05mm），微张的 (0.5-lmm)与张开的(>lmm)等几种，按充填情况可分为未填充，充填岩屑， 充填泥土和胶结等几种情况。按粗糙起伏度可分为明显台阶状、粗糙波浪 状、光滑波浪状和平整光滑状等。
轻微
地质构造变动小，结构面不发育
较重 严重 极严重
地质构造变动较大，位于断裂(层)或褶曲轴的邻近地段， 可有小断层，结构面发育
地质构造变动强烈，位于褶曲部或断裂影响带内，软岩多 见扭曲及推拉现象，结构面发育
位于断裂破碎带内，岩体破碎呈块石、碎石、角砾状，有 的甚至呈粉末泥土状，结构面极发育
❖ 3．结构面发育状况及产状