地质岩体各方面要素分类表
围岩分级、地质分类
围岩分级、地质分类国标《锚杆喷射混凝⼟⽀护技术规范》中围岩分级围岩级别的划分,应根据岩⽯坚硬性、岩体完整性、结构⾯特征、地下⽔和地应⼒状况等因素综合确定。
并应符合表2的规定。
(1)岩体完整性指标⽤岩体完整性系数K V表⽰,K V可按下式计算:K V=(V pm/ V pr)2式中V pm—隧洞岩体实测的纵波速度(km/s)V pr—隧洞岩⽯实测的纵波速度(km/s)当⽆条件进⾏声波实测时,也可⽤岩体体积节理数J V,按表1确定K V值。
表1 J与K对照表(2)围岩分级表(见表2)中的岩体强度应⼒⽐的计算应符合下列规定:①当有地应⼒实测数据时:S m=(K V f r/σ1)式中:S m—岩体强度应⼒⽐f r—岩⽯单轴饱和抗压强度(MP a);K V—岩体完整性系数;σ1—垂直洞轴线的较⼤主应⼒(KN/ m2)。
②当⽆地应⼒实测数据时:σ1=rH式中:r—岩体重⼒密度(KN/ m3);H—隧洞顶覆盖层厚度(m)。
(3)对Ⅲ、Ⅳ级围岩,当地下⽔发育时,应根据地下⽔类型、⽔量⼤⼩、软弱结构⾯多少及其危害程度,适当降级。
(4)对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩,当洞轴线与主要断层或软弱夹层的夹⾓⼩于300时,应降⼀级。
表2 围岩分级续表2续表2续表2电⼒⾏标《⽔⼯建筑物地下开挖⼯程施⼯技术规范》中围岩⼯程地质分类(1)围岩⼯程地质分类应以控制围岩稳定的岩⽯强度、岩体完整程度、结构⾯状态地下⽔和主要结构⾯产状五项因素和差总评分为基本依据,围岩强度应⼒⽐为限定判据,并应符合表3 规定。
围岩⼯程地质分类表表3S=R b*Kv/σm式中:R b——岩⽯饱和单轴抗压强度(Mpa);Kv—岩体完整性系数;σm——围岩的最⼤主应⼒(Mpa)。
(3)围岩⼯程地质分类中五项因素的评分应符合下列标准进⾏。
①岩⽯强度的评分应符合表4的规定。
表4 岩⽯强度评分表②岩体完整程度的评分应符合表5的规定。
③结构⾯状态的评分应符合表6的规定表6 结构⾯状态评分表④地下⽔状态的评分应符合表7规定。
岩体结构面的产状三要素
岩体结构面的产状三要素引言岩体结构面是地质学中的重要研究对象,它们记录了地球演化过程中的变形和应力分布情况。
研究岩体结构面的产状三要素可以帮助我们理解地壳运动、岩石变形以及地质灾害等问题。
本文将详细介绍岩体结构面的产状三要素:倾向、倾角和延伸方向,并探讨它们在地质学中的应用。
一、倾向倾向是指岩体结构面与地球表面上一个水平面之间的夹角,通常以度数表示。
倾向是一个水平方位角,范围从0°到360°。
为了方便描述和记录,我们通常将倾向按照罗盘顺时针方向划分为若干个区间,如北、东北、东等。
二、倾角倾角是指岩体结构面与水平面之间的夹角,通常以度数表示。
倾角描述了岩体结构面相对于水平面的陡峭程度。
倾角可以分为大于90°的过倾斜(overturned)、小于90°的正常斜坡(normal dip)和等于90°的立坡(vertical dip)。
倾角越大,说明岩体结构面越陡峭。
三、延伸方向延伸方向是指岩体结构面在地球表面上延伸的方向。
它是一个水平方位角,范围从0°到360°。
为了方便描述和记录,我们通常将延伸方向按照罗盘顺时针方向划分为若干个区间,如北、东北、东等。
四、岩体结构面的测量方法为了测定岩体结构面的产状三要素,地质学家使用了多种测量方法。
其中最常用的方法是现场测量法和室内测量法。
1. 现场测量法现场测量法是指在野外直接对岩体结构面进行测量。
常用的工具包括罗盘、倾角仪和刻度尺。
使用罗盘确定倾向,并将其记录下来。
使用倾角仪测量倾角,并将其记录下来。
使用刻度尺或其他工具确定延伸方向,并将其记录下来。
2. 室内测量法室内测量法是指在室内通过观察岩芯或岩石薄片来测量岩体结构面的产状三要素。
观察岩芯或岩石薄片可以更清晰地看到岩体结构面的特征,并进行精确测量。
常用的工具包括显微镜、倾角仪和投影仪。
五、岩体结构面的应用岩体结构面的产状三要素在地质学中有着广泛的应用。
工程岩体分类分级
工程岩体分类与分级
点击此处添加正文,文字是您思想的提炼,请言简意赅的阐述您的观点。
*
工程岩体分类
工程岩体分类的目的和原则
我国工程岩体分级标准
目录
貳
壹
叁
工程岩体分类的目的和原则
*
目的:
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依据。原则:工程岩体分类
*
工程岩体分类现状:
按其所涉及的因素多少分
按其目的分
单因素分类法
专题性
多因素分类法
综合性
按岩石质量指标RQD分类 用直径大于或等于75mm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10cm (含10cm)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RQD
表1-9 表1-10 Iv与定性划分的岩石完整程度的对应关系
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 岩石坚硬程度定量指标,采用实测岩石单轴饱和抗压强 来衡量。当无条件取得 的实测值时, 可采用实测掩饰的点荷载强度指数 进行换算, 是指直径50mm圆柱形试件径向加压时的点荷载强度。
表1-15 初始应力状态影响修正系数K3 表1-16 各级岩体物理力学参数和围岩自稳定能力表
谢谢观看
点击此处添加正文,请言简意赅的阐述观点。
75~90
>90
等级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
岩体地质力学分类(CSIR) CSIR分类指标值RMR由岩块强度、RQD值、节理间距、节理条件及地下水等5种指标组成。分类时,根据各种指标数值按表1-2的标注评分,求和总分RMR值,然后按表1-3和表1-5的规定对总分做适当修正,最后用修正的总分对照表1-4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和岩体强度指标(C,φ)值。
岩土体工程地质分类或岩组的命名
岩土体工程地质分类或岩组的命名
岩体主要考虑岩石类型、岩体结构和岩石强度等因素划分。
命名方法:
1)岩体通式:
岩石强度+岩体结构+岩石名称
如:坚硬厚层状石英岩岩性组(或岩组);
坚硬中厚层状砂岩夹软弱泥岩岩组;
较软碎裂状花岗岩强风化岩组;
较坚硬~软弱薄层状页岩泥岩岩组。
2)碳酸岩岩体:
岩石强度+岩体结构+岩溶化程度+岩石名称
如:较硬中厚层状强岩溶化石灰岩组;
较硬厚层状中等岩溶化白云岩组。
3)土体命名:
土性+结构+土型
如:粘性土单层土体;
砂卵石、中细砂双层土体;
粘土、淤泥、细砂多层土体。
岩石风化程度及岩体分级
岩石风化程度及岩体分级
一、《工程岩体分级标准》(GB50218-94)
岩石单轴饱和抗压强度(Rc)与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系
二、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
附录A
2、风化系数为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;
3、岩石风化程度,除按表列野外特征和定量指标划分外,也可根据当地经验划分;
4、花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化,50>N≥30为全风化,N<30为残积土。
5、泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。
1、Ⅰ类岩体为软岩、较软岩时,应降为Ⅱ类岩体;
2、当地下水发育时,Ⅱ、Ⅲ类岩体可视情况降低一档;
3、强风化岩和极软岩可划为Ⅳ类岩体;
4、表中外倾结构面系指倾向与坡向的夹角<30°的结构面;
5、岩体完整程度按附表A-2确定。
五、《公路工程地质勘察规范》(JTJ024-98)
)
六、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002
七、《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)附录H 岩体风化带划分
八、《水力发电工程地质勘察规范》(GB50287-2006)
附录F 岩体风化带划分
风化程度划分。
地质工程岩土分类及描述
1 地质勘察岩心鉴定和描述一.土的分类和定名(一)、土的分类——按颗粒粒径大小1.漂石(块石)漂石(浑圆、圆棱)或块石(尖棱、次尖棱)粒径(漂石(浑圆、圆棱)或块石(尖棱、次尖棱)粒径(mm mm mm))大d >800 800 中中400400<<d ≤800 800 小小200200<<d ≤400400;;2.卵石(碎石)卵石(浑圆、圆棱)或碎石(尖棱、次尖棱)粒径(卵石(浑圆、圆棱)或碎石(尖棱、次尖棱)粒径(mm mm mm))大6060<<d ≤200 200 中中4040<<d ≤60 60 小小2020<<d ≤4040;;3. 3. 圆砾(角砾)圆砾(角砾)圆砾(浑圆、圆棱)或角砾(尖棱、次尖棱)粒径(圆砾(浑圆、圆棱)或角砾(尖棱、次尖棱)粒径(mm mm mm))大1010<<d ≤20 20 中中5<d ≤10 10 小小2<d ≤5;4. 4. 砂粒砂粒砂粒粒径(粒径(mm mm mm))粗0.50.5<<d ≤2 2 中中0.250.25<<d ≤0.5 0.5 细细0.0750.075<<d ≤0.25 5. 5. 粉粒粉粒粒径(粒径(mm mm mm))0.0050.005<<d ≤0.075 6. 6. 黏土粒黏土粒粒径(粒径(mm mm mm))d <0.005(二)、土的定名——按《铁路工程岩土分类标准》(TB10077-2001TB10077-2001)执行)执行1.漂石(块石)土:粒径大于20cm 的颗粒超过总质量的50% 2.卵石(碎石)土:粒径大于2cm 的颗粒超过总质量的50% 3.圆砾(角砾)土:粒径大于2mm 的颗粒超过总质量的50% 4.砾砂土:粒径大于2mm 的颗粒占总质量的25-50%5.粗砂土:粒径大于0.5mm 的颗粒超过总质量的50% 6.中砂土:粒径大于0.25mm 的颗粒超过总质量的50% 7.细砂土:粒径大于0.075mm 的颗粒超过总质量的85% 8.粉砂土:粒径大于0.075mm 的颗粒超过总质量的50% 9.粉土:塑性指数等于或小于1010,且粒径大于,且粒径大于0.075mm 的颗粒的质量不超过全部质量的50% 1010.粉质黏土:粉粒小于黏粒,塑性指数.粉质黏土:粉粒小于黏粒,塑性指数10-171111.黏土:主要由黏粒组成,塑性指数大于.黏土:主要由黏粒组成,塑性指数大于17注:定名时应根据颗粒级配,由大到小,以最先符合者确定注:定名时应根据颗粒级配,由大到小,以最先符合者确定。
勘查分析报告中工程地质岩组划分
精心整理
工程岩组的划分
岩体工程地质岩组的划分方法,主要是从岩体结构观点出发,即以岩性和原生结构面的性质及其分布规律等为标志进行划分的。
具体表现在,首先,就岩性而言要求每一岩组内岩性是相同的,主要指的是成因相同和岩石物质成分相类似;其次,要求每一岩组中的原生结构面性质是相同的,这里主要指成因相同、分布规律相同、密度相同、层厚一致及延展性相同等,然后对岩体进行工程地质岩组划分,划分出质。
为10
浆岩类(
表2岩土体工程地质特征简表。
勘查报告中工程地质岩组划分
勘查报告中工程地质岩
组划分
Hessen was revised in January 2021
工程岩组的划分
岩体工程地质岩组的划分方法,主要是从岩体结构观点出发,即以岩性和原生结构面的性质及其分布规律等为标志进行划分的。
具体表现在,首先,就岩性而言要求每一岩组内岩性是相同的,主要指的是成因相同和岩石物质成分相类似;其次,要求每一岩组中的原生结构面性质是相同的,这里主要指成因相同、分布规律相同、密度相同、层厚一致及延展性相同等,然后对岩体进行工程地质岩组划分,划分出的每一岩组都应具有其一定的物理力学指标、一定的水理性质、渗透性质及其一定的波速传播特征等,这些共同点就形成了每一岩组内具有一定相类似的工程地质性质。
岩土体是地质灾害产生的物质基础,其类型、性质、结构及构造特征对地质灾害的成生发育存在重要影响。
并且,大量事实业已证明,地质灾害与地层岩性关系极为密切。
根据建造特征,将西部地区岩体划分为岩浆岩、沉积碎屑岩、沉积碳酸盐岩和变质岩等5种类型,再依据岩体的强度(表1)及其结构特征,进一步将其划分为10种组合类型,土体主要可分为卵砾类土、粘性土和砂类土、冻土、胀缩土、黄土类土及风积砂等6种类型,它们的分布及工程地质特征见图2、表2。
另外区内还有小面积分布的盐土、淤泥软土等。
这些地区修建构筑物时要注意其地基的不稳定性。
为减轻图面负担,在《中国西部地质灾害图》图面上只表示岩浆岩类(Y)、变质岩类(B)、碎屑岩类(S)、碳酸盐岩类(T)和第四纪堆积层(Q)。
表2 岩土体工程地质特征简表。
地质编录土体,岩体
岩土描述1.土体成因:残积土、坡积土、崩积土、冲积土、洪积土、风积土、湖积土、海积土、冰积土工程地质特性:黄土、冻土、膨胀土、盐渍土、软土、红黏土、填土颗粒成分:碎石土、砂土、粉土、粘性土1.1碎石土(粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%的土)描述容及顺序为:名称,颜色,成因类型,物质成份,颗粒级配,形状,风化程度(坚固性),磨圆度,充填物成份性质及其百分比,潮湿度,密实度,对碎石土的成份的描述应指出碎块的岩石名称。
充填物为砂土时,应描述其密度、充填物为粘土时应描述其状态,并按其重量估计含量的百分比;无充填物:则研究其空隙大小,颗粒间的接触受否稳定。
密实度鉴别:a、密实:骨架颗粒含量大于总量70%,交错排列,连续接触,井壁稳定,铁镐挖掘困难。
b、中密:骨架颗粒含量介于60%-70%,交错排列,大部分接触,铁镐可挖掘,井壁有掉块现象,取出大颗粒处能保持凹痕面形状。
c、稍密:骨架颗粒含量介于55%-60%,排列混乱,大部分不接触,井壁易坍塌,铁锹可挖掘。
d、松散:骨架颗粒含量小于总量55%,排列十分混乱,绝大部分不接触,井壁极易坍塌,铁锹可挖掘。
1.2砂土(粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的50%,且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重的50%的土。
)砾砂:粒径大于2mm占全重的25%~50%,四分之一以上的颗粒比麦和高粱粒大。
粗砂:粒径大于0.5mm超全重的50%,二分之一以上的颗粒比米粒小。
中砂:粒径大于0.25mm拆过全重的50%,二分之一以上的颗粒接近或超过鸡冠花籽粒大小。
细砂:粒径大于0.075mm超过全重的85%,大部分的颗粒接近或超过小米粉粉砂:大于0.075mm的颗粒超过50%,一半以上颗粒与小米粉近似,较精盐稍细。
砂土描述容及顺序:名称,颜色,物质成分,颗粒级配,成因类型,粘性土含量,结构,形状,各物质含量,密实度,湿度砂土结构:均粒、混粒;形状分:圆形、棱角形;构造分层状、交错状。
整理[物理]岩石、碎石土分类及其力学性质指标
(一) 岩土工程地质分类按照GB 50007—2002《建筑地基基础设计规范》,作为建筑地基的岩土, 可分为岩石、碎石、砂土、粉土、黏性土和人工填土等。
1.岩石的分类岩石应为颗粒间牢固联结, 呈整体或具有节理裂隙的岩体。
岩石的分类有地质分类和工程分类。
地质分类主要根据岩石的成因, 矿物成分、结构构造和风化程度, 可用地质名称加风化程度表达, 如强风化花岗岩、微风化砂岩等。
岩石按成因的类型, 可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩) 和变质岩三大类。
工程分类主要根据岩体的工程性状加以分类。
地质分类是一种基本分类, 工程分类是在岩石分类的基础上进行的。
(1)根据岩石的成因, 岩石可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩 (水成岩) 和变质岩三大类。
岩浆在向地表上升过程中, 由于热量散失逐渐经过分异等作用冷凝而成岩浆岩。
岩浆岩的分类见表Ⅰ-1。
表Ⅰ -1 岩浆岩的分类沉积岩是由岩石、矿物在内外力的作用下破碎成碎屑物质后,再经水流、风吹和冰川等的搬运、堆积在大陆低洼地带或海洋,再经胶结、压密等成岩作用而成的岩石。
沉积岩的分类见表Ⅰ-2。
表Ⅰ -2 沉积岩的分类变质岩是岩浆岩或沉积岩在高温、高压或其他因素作用下,经变质所形成的岩石。
变质岩的分类见表Ⅰ-3。
表Ⅰ -3 变质岩的分类(2)根据岩石的坚硬程度,岩石的分类见表Ⅰ-4。
表Ⅰ-4 岩石坚硬程度的划分(3)根据岩体完整程度的分类见表Ⅰ-5。
表Ⅰ -5 岩体完整程度划分注完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。
(4)根据岩体基本质量等级的分类见表Ⅰ-6。
表Ⅰ-6 岩体基本质量等级分类(5)根据风化程度,岩石的分类见表Ⅰ-7和表Ⅰ-8。
表Ⅰ -7 岩体风化带表Ⅰ-8 岩石按风化程度分类注 1.波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比。
2.风化系数Kf为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比。
3.花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化; N<30为残积土。
岩土工程地质分级及分类
例题
练习
7.2 土的工程分类
概述 任务是将用于工程建设目的的各种自然土,按其工程地质性质的差异划分为类或组。
普通分类
方法
专门分类
包括工程建设中常所遇到的各种土类,适用于各类工程建设, 适用性广,一般多用于分析、对比和综合研究各类土的形成 和变化规律,同时也是制订专门分类和高等学校进行教学的 基础。
专门分类
7.2 土的工程分类
缩限ws
塑限wp
液限wl
0
w
固态
半固态
可塑状态
流动状态
塑性指数
Ip wLwP
7.2 土的工程分类
一般规定
粒组划分
级配指标:不均匀系数(Cu)和曲率系数(Cc)
Cu
d 60 d 10
Cc
(d 30 ) 2 d10 d 60
小于某粒径的土颗粒质量累积百分数为10%时,相应的粒径称为有效粒径d10;与之类似可以得
7岩土工程地质分级与分类
7.1工程岩体分级 7.2土的工程分类
7.1 工程岩体分级
分级的目的 从工程的实际进行分级,并根据其特性,进行试验,得出相应的设计计算指标或参数,
以便使工程建设达到经济、合理、安全的目的。
分级的种类 根据用途的不同,岩体工程分级有通用的分级和专用的分级两种。
7.1 工程岩体分级
7.2 土的工程分类
沼泽沉积 分布在地下水、地表水排泄不畅的低洼地带,多以泥炭为主,且常出露于地表。下部分布有 淤泥层或底部与泥炭互层。
7.2 土的工程分类
软土的分布
我国东海、黄海、渤海、南海等沿海地区,例如滨海相沉积的天津塘沽、浙江温州、宁波等地, 以及溺谷相沉积的闽江口平原,河滩相沉积的长江中下游、珠江下游、淮河平原、松辽平原等地 区。内陆(山区)软土主要位于湖相沉积的洞庭湖、洪泽湖、太湖、鄱阳湖四周和古云梦泽地区边 缘地带,以及昆明的滇池地区,贵州六盘水地区的洪积扇等。
岩体的工程地质分类
岩体的工程地质分类为了评价岩体质量,了解硐室及巷道围岩的稳定性,合理选择开挖方案,设计合理的支衬方案,必须正确对岩体进行分类。
大量试验表明,岩体的纵波速度与抗压强度(Re)成近于正比关系(图3.2.1)。
因此,强度高——声速较高。
另外,岩石成因类型、结构面特征,风化程度等地质因素直接影响岩体的力学性质,而岩体的力学性质又与声波在岩体中的传播规律有着密切的关系。
岩体进行工程地质分类的声学参数:纵波速度Vρ,杨式弹性模量E ,完整性参数Kŵ、裂隙参数Lś、风化系数β、衰减系数α。
1、纵波速度岩体新鲜、完整、坚硬致密————波速高岩体破碎、结构面多、风化严重————波速低2、完整性系数和裂隙系数完整性系数w K2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=石体p p wV V K裂隙系数s L222石体石p p p s V V V L -=Vp石:无裂隙完整岩石的纵波速度;Vp体:有裂隙岩体的纵波速度。
表4.2.1所示,可将岩体分为五个等级3、风化系数根据岩体波速随岩体风化而减小的特点:新风新p p p V V V -=β新p V :新鲜岩体的纵波速度 风p V :风化岩体的纵波速度根据β,可将岩体分为四级4、衰减系数衰减系数可反映岩体节理裂隙的发育程度。
im A A x ln1∆=αm A :其中最大振幅值i A :固定增益时,参与比较的各测试段的实测振幅值△x :为发射换能器至接收换能器的距离即测试长度当mA =iA ,α=0表明该段岩体在参与比较的各测试段中质量最好,越小,α就越大,表明该段岩体质量越差。
因此,衰减系数不仅可用作岩体分类的指标,而且还用于圈定工程爆破引起的围岩破裂影响范围等方面。
工程地质学-第三章 岩体的工程地质性质与岩体分类-2-岩体分类
岩体工程分级的目的是对作为工程建筑物地基或围岩 的岩体,从工程的实际要求出发,对它们进行分级;并根 据其特性,进行试验,得出相应的设计计算指标或参数, 以便使工程建设达到经济、合理、安全的目的。
通用分级 岩体工程分级
专用分级 通用分级:是供各个学科领域、各国民经济部门笼统使 用的分级,是一种较少针对性的、原则性的、大致分级; 专用分级:针对某一学科领域,某一具体工程,或某一 工程的具体部位岩体特殊要求,或专为某种工程目的服务 而专门编制的分级。与通用分级相比,专用分级所涉及的 面要窄一些,考虑的影响因素要少一些,但更深入和细致。
1、分类的目的 (1)为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编 制定额提供必要的基本依据。 (2)便于施工方法的总结,交流,推广。 (3)为便于行业内技术改革和管理。 2、分类原则 (1)有明确的类级和适用对象。 (2)有定量的指标。 (3)类级一般分五级为宜。 (4)分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。 (5)根据适用对象,选择考虑因素。
岩体质量的定性特征
岩体基本质量指标(BQ)
Ⅰ
坚硬岩,岩体完整
Ⅱ
坚硬岩,岩体较完整
较坚硬岩,岩体完整
>550 550~451
Ⅲ
坚硬岩,岩体较破碎 较坚硬或软硬岩互层,岩体较完整
较软岩,岩体完整
450~351
坚硬岩,岩体破碎
较坚硬岩,岩体较破碎-破碎
Ⅳ
较软岩或软硬岩互层,且以软岩为
主,岩体较完整-较破碎
[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3) K1,K2,K3值,可分别按表5-19、5-20、5-21确定。无 表中所列情况时,修正系数取零。 [BQ]出现负值时,应按特殊问题处理。在上述岩体质 量定量评价的基础上,可据下式确定岩体基本质量指标 (BQ):
岩体力学04-工程岩体分类
方法:通过岩体的一些简单和容易实测的
指标,把工程地质条件和岩体力学性质参 数联系起来,并借鉴已建工程设计、施工 和处理等方面成功与失败的经验教训,对 岩体进行归类的一种工作方法。
目的:通过分类,概括地反映各类工程岩
体的质量好坏,预测可能出现的岩体力学 问题。为工程设计、支护衬砌、建筑物选 型和施工方法选择等提供参数和依据。
学性质、
优点:给出了毛洞自稳性的工程地质评价,给出了各类围岩
的喷锚支护设计参数及围岩物理力学性质的计算指标。
主要工程地质特点
围 岩 类 岩体结 构 别
岩石强度 指标
构造影响程度,结构面发育情况 和组合状态 单轴 饱和 抗压 强度
σcw(MPa)
岩体声波 指标
岩体 完整 性系 数
Kv
点荷 载强 岩体纵 度(MPa) v 波度 (km/s)
(1)根据各类指标的数值,按下表的标准评分,求和得总分 RMR值。
分类参数 完整岩石 强度 (MPa) 点荷载强 度指标 单轴抗压 强度 >10 >250 15 90~100 4~10 100~250 12 75~90 15 60~200 15
节理面稍粗糙, 宽度<1mm, 节理面岩石坚 硬
数 值 2~4 50~100 7 50~75 10 20~60 10
20 10~25 或 0.1~0.2
或 只有湿气(有 裂隙水)
10 25~125 或 0.2~0.5 或 中等水压 4
5
地下水条 件
总条件 评 分 值
4
(2)按下表的规定对RMR总分作适当的修正。
按节理方向修正评分值
节理走向或倾向 隧道 评分值 地基 边坡 非常有利 0 0 0 有利 -2 -2 -5 一般 -5 -7 -25 不利 -10 -15 -50 非常不利 -12 -25 -60
第六章 岩体的工程地质性质及其分类
由以上试验结果可知:
(1)岩体的变形模量比岩块的小,而且受结构面发育 程度及风化程度等因素影响十分明显。
(2)不同地质条件下的同一类型的岩体,其变形模量 相差较大。
(3)试验方法不同、压力大小不同,得到的岩体变形 模量不同。 岩体与岩块比:弹性摸量E小,峰值强度低,残余强度低, 各向异性显著,相同荷载下的变形大。
岩体的变形是岩块变形和结构变形的总和。结构变形通 常包括结构面闭合、充填物的压密及结构体转动和滑动等变 形。
岩体变形=岩块变形+结构面闭合+充填物压缩+其他变形 在一般情况下,岩体的结构变形起着控制作用。 一、岩体变形试验及其变形参数确定
岩体的变形试验包括静力法和动力法两大类:
1. 基本方法 (1)静力法
β
据单结构面理论,岩体中存在一组结构面时,岩体的 极限强度与结构面倾角β间的关系为:
由上式可知:当围压σ3不变时,岩体强度(σ1-σ3) 随结构面倾角β变化而变化。
四 连续性 结构面的连续性反映结构面的贯通程度。 1、线连续性系数:指沿结构面延伸方向,结构面各段长度 之和(Σa)与测线长度的比值。如下图所示,可按下式计算。
(1)抗剪断强度 ——是指在任一法向应力下,岩体沿新鲜岩石剪 切破坏时能抵抗的最大剪应力。 (2)抗剪强度 ——是指在任一法向应力下,岩体沿已有破裂面 剪切破坏时的最大应力。 (3)抗切强度 ——是指剪切面上的法向应力为零时的抗剪断强 度。
五 密度 结构面的密度反映结构面发育的密集程度。 1、线密度(Kd) 指结构面法线方向单位测线长度上交切结 构面的条数(条/m)。 2、间距(d) 指同一组结构面法线方向上两相邻结构面的 平均距离。
Kd与d互为倒数关系
结构面间距分级表
岩石工程地质与分类
象时,应用岩体基本质量指标修正值([BQ]),按表7.8对岩体质量进 行详细定级。岩体基本质量指标修正
值的计算式如下: [BQ]=BQ—100(K1+k2+k3)
式中 K1——地下水影响修正系数; K2——主要软弱结构面产状影响修正系数 K3——初始应力状态影响修正系数。
7 . 2 . 1 概述
7 . 2 土的工程分类 7 . 2 . 1概述
以松散土为对象,以服务于工程建筑为目的的分类称为土的 工程分类(也称土质分类)。土的工程分类的任务是将用于工程建 设目的的各种自然土,按其工程地质性质的差异划分为类或组。 土质分类在土质学、土力学中一向是一个重要的基础理论课题, 就土质分类的系统而言,应属于普通分类。松散土具有区别于岩 石的独特性质,在工程实践中遇到的问题也多,研究历史悠久。
水对岩石的影响主要还是表现在对其强度的削弱方面,这种 削弱的程度深受岩石成因的影响。一般来说,水对火成岩类和大 部分的变质岩类以及少部分的沉积岩类的影响要/J、些;而对部 分变质岩、少数火成岩和大多数的沉积岩类的影响较大,尤其对 那些泥质岩类的影响则甚为显著。水对一些特殊岩类,如石膏、 岩盐等的影响,则需作专门的研究。
7.1.2 影响岩体工程性质的主要因素
没有统一的方法和标准,目前多沿用室内单轴抗压强度指标来反 映。
7.1.2.2 岩体的完整性 一般来说,岩体工程性质的好坏基本上不取决于或很少取决
岩体质量分类及评价
3.8.1 普氏系数法
按岩石的单轴抗压强度σc分类 岩石普氏系数(f=σc/10)分类法 (M.M.Продотьяконов ,1907 )
极硬(f=20)、 很硬(f=15)、 坚硬(f=8~10)、 较硬(f=5~6)、普通(f=3~4)、 较软(f=1.5~2)、 软层(f=0.8~1)、 松软(f<1)等8类。
点荷载试验等)研究本特性,初步判别岩类,减少 费用昂贵的大型试验,使岩体分类简单易行 4. 重视新、新方法在岩体分类中的应用。 5. 强度岩体工程分类与岩体力学参数估算的定量关系 的建立,与工程岩体处理方法、施工方法相结合。
谢谢大家!
缺点: 对边坡岩体 和地基岩体的分级研究较少。
3.8.8 岩体质量评价及其分类的发展趋势
1. 采用多因素综合指标的岩体分类。在分类中,力求 充分考虑各种因素的影响和相互关系,许多分类都 很重视岩体的不连续性,把岩体的结构和岩石质量 因素作为影响岩体质量的主要因素和指标。
2. 向定性和定量相结合的方向发展。 3. 利用简易岩体力学测试(如钻孔岩心,波速测试、
0
-5
-25
不利 -10 -15 -50
非常不利 -12 -25 -60
节理走向和倾角对隧道开挖的影响
走向与隧道轴垂直
走向与隧道轴平行
与走向无关
沿倾向掘进
倾角 45°~90°
倾角 20°~45°
非常有利
有利
反倾向掘进
倾角 45°~90°
倾角 20°~45°
一般
不利
倾角 20°~45°
一般
倾角 45°~90°
岩体质量分类及评价
岩体分级标准和普氏分类表对应关系
岩体分级标准和普氏分类表对应关系岩体分级标准和普氏分类表相互作用,以更清晰地定义岩石的成分和性质,指导行政管理以及基础地质调查和矿产勘探。
岩体分级标准和普氏分类表的对应关系岩体的分级标准是研究岩体结构宏观状况的重要方法,而普氏分类表可以帮助我们对岩体进行更加精细的分类和分类。
因此,岩体的分级标准和普氏分类表的对应关系一直都是岩体研究中很重要的问题。
下面,我们将介绍岩体分级标准和普氏分类表的对应关系。
1、分类标准及其对应普氏分类表A、侵蚀岩体:侵蚀作用明显,强烈或中等程度侵蚀作用,其岩体分级标准可以按照磁蚀率分为八个等级,即:超粗物质、粗物质、普通物质、精细物质、极精物质、超极物质、极超物质和超精物质,对应的普氏分类表为:研究级、研究细级、调研级、岩土调查级、采矿开发级和矿山勘查级。
B、建造岩体:不受侵蚀作用或受侵蚀弱的建造岩体,岩体分级标准可以按照厚度和形态分为三个等级,即:分层层状岩体、填塞层状岩体和其它岩体,对应的普氏分类表为:凝灰岩组、建成岩组和形貌岩组。
2、综合分类及其对应的普氏分类表在普氏分类表中,综合分类可以把普氏分类表中的六种分类标准进行综合,从而实现系统描述岩体结构宏观状况。
综合分类可以更方便地处理岩体中的复杂结构,如砂壳状结构、混合岩体等,把它们归入合理的分类标准中。
综合分类可以把岩体划分为塑蚀岩和建造岩,再细分到八个类型,即:塑蚀砂壳、塑蚀礁山、塑蚀其它物质、建造分层层状岩、建造填塞层状岩、建造其它物质、混合岩组和特殊岩组。
对应的普氏分类表为:塑蚀岩组、建成岩组、混合岩组和特殊岩组。
总之,岩体的分级标准和普氏分类表之间的对应关系是相互联系的,普氏分类表可以帮助我们实现精细化分类,从而更好地描述和探索岩体的物理性质和结构特征。
岩体研究者应当综合运用这两种分类方法,为研究不断提供新的见解和发现。
围岩工程地质分类表
围岩工程地质分类表H.0.1隧洞围岩可以岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状等五项因素之和的总评分为基本依据,以围岩强度应力比为参考依据,按表HOl的规定进行工程地质分类。
注:II、III、IV类围岩,当其强度应力比小于本表规定时,围岩类别宜相应降低一级。
H.0.2围岩强度应力比可按下式求得:S=KYRbKm (H.0.2)式中:Rb—岩石饱和单轴极限抗压强度(MPa);K v——岩体完整性系数;σm——围岩最大主应力(MPa)。
H.0.3围岩工程地质分类中五项因素的评分可按下列标准进行:1岩石强度的评分应符合表H.0.3-1的规定。
注:1当岩石饱和单轴抗压强度大于IOoMPa时岩石强度的评分为30。
2当岩体完整程度与结构面状态评分之和小于5时岩石强度评分大于20的,按20评分。
2岩体完整程度的评分应符合表H.0.3-2的规定;注:1当60MPaNRb>30Mpa,岩体完整性程度与结构而状态评分之和大于65时,按65评分;2当30MPaNRb>15MPa,岩体完整性程度与结构而状态评分之和大于55时,按55评分: 3当15MPaNRb>5MPa,岩体完整性程度与结构面状态评分之和大于40时,按40评分;4当RbW5MPa,屈特软岩,岩体完整性程度与结构而状态不参与评分。
3结构面状态的评分应符合表H.0.3-3的规定;伸长度大于IOm时,硬质岩、较软岩减3分,软岩减2分:2当结构面张开度大于IOmm无充填时,结构面状态的评分为零。
4地下水状态的评分应符合表H.0.3-4的规定;5主要结构面产状的评分应符合表H.0.3-5的规定;H.0.4大跨度和重要地下洞室围岩还应根据围岩等级划分再进行综合评定。
H.0.5本附录第Hol条〜第H.0.4条宜用于埋深小于2倍洞径或跨度的地下洞室和特殊土、喀斯特洞穴发育地段的地下洞室围岩分类。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
岩体完整程度的定性分类
平均间距为主要结构面(1~2组)间距的平均值。
注:完整性指数为岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方。
f干/f湿<0.75为软化岩石。
岩石质量按RQD分为:好的RQD>90%;较好的RQD=75~90%;较差的RQD=50~75%;差的RQD=25~50%;极差的RQD<0.25%。
岩层厚度划分:巨厚层h>1m;厚层1≥h>0.5;0.5≥h>0.1;h≤0.1。
岩石纵波速度V p与抗压强度R石对应关系
岩体质量分类及承载力表
注:1/6R w,1/4R w
注:f ,,c ,为抗剪断强度,限于硬质岩;软岩应根据软化系数折减。
注: 1.波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比;
2.风化系数Kf为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;
3.岩石风化程度,除按表列野外特征和定量指标划分外,也可以根据当地经验划分;
4.花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化;N<30为残积土;
5.泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。