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工程岩体分级标准工程岩体分级标准是评估和划分岩体工程性质的重要方法,广泛应用于水利、交通、矿业等领域。其目的是根据岩体的物理力学特性及地质条件,对岩体进行科学分类,为工程设计、施工和安全性评价提供依据。
岩体分级标准通常包括定性和定量两部分。定性分析主要基于岩体的地质特征,如岩石类型、结构面发育程度、风化程度及地下水状况等;定量分析则通过测试岩体的力学参数(如单轴抗压强度、变形模量)或采用综合指标(如RQD值、节理间距等)来量化岩体质量。
国际上常用的分级方法有RMR(RockMassRating)系统和Q系统。RMR由Bieniawski提出,综合考虑了岩石强度、节理条件、地下水、节理状态及RQD等因素,最终以分数形式评定岩体等级。Q系统由Barton等人提出钢结构安全施工方案,结合了岩块强度、节理数、节理状态、地下水压力和应力条件,适用于隧道工程。
我国也制定了相应的岩体分级标准,如《工程岩体分级标准》(GB/T502182014),将岩体分为Ⅰ至Ⅴ级,其中Ⅰ级为最优,Ⅴ级最差。该标准结合了岩体基本质量指标(BQ值)及修正系数,充分考虑了地应力和地下水的影响。
总的来说,岩体分级标准能够有效反映岩体的工程特性,为合理选择支护措施和优化设计方案提供了科学依据。
应由表3.2.1和表3.3.1所确定的岩石坚硬程度和名 组合确定
注:使用(4.2.2)式时,应遵守下列限制条件: ①当Rc>90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。 ②当Kv>0.04Rc+0.4时,应以Kv=0.04zRc+0.4和Rc代入计算BQ值。
第5章工程岩体级别的确定
第5章工程岩体级别的确定
第5章工程岩体级别的确定
5.1.2对工程岩体进行详细定级时,应在岩体基本质量分级的基础上,结合不同类型工程的特点, 考虑地下水状态、初始应力状态、工程轴线或走向线的方位与主要软弱结构面产状的组合关系等 必要的修正因素,其中边坡岩体,还应考虑地表水的影响。 5.1.3岩体初始应力状态,当无实测资料时,可根据工程埋深或开挖深度、地形地貌、地质构遣 运动史、主要构造线和开挖过程中出现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象,按本标准附录B作
5.1.2对工程岩体进行详细定级时,应在岩体基本质量分级的基础上,结合不同类型工程的特点, 考虑地下水状态、初始应力状态、工程轴线或走向线的方位与主要软弱结构面产状的组合关系等 必要的修正因素,其中边坡岩体,还应考虑地表水的影响。
5.1.3岩体初始应力状态,当无实测资料时,可根据工程埋深或开挖深度、地形地貌、地质构造 运动史、主要构造线和开挖过程中出现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象,按本标准附录B作 出评估
5.1.4当岩体的膨胀性、易溶性以及相对于工程范围,规模较大、贯通性较好的软弱结构面成为 影响岩体稳定性的主要因素时,应考虑这些因素对工程岩体级别的影响。
5.1.5岩体初步定级时,岩体物理力学参数,可按本标准附录C中表C.0.1选用。结构面抗剪断 峰值强度参数,可根据岩石坚硬程度和结构面结合程度,按本标准附录C中表C.0.2选用,
5.2工程岩体级别的确定
5.2.1地下工程岩体详细定级时,如遇有下列情况之一时,应对岩体基本质量指标(BQ)进行修正 并以修正后的值按表4.1.1确定岩体级别。
5.2.1.1有地下水;
石体德定性文积羽给构面影啊, 5.2.1.3存在本标准附录B表B.0.1所列高初始应力现象。 5.2.2地下工程岩体基本质量指标修正值((BQ)),可按附录D计算。 5.2.3对跨度等于或小于20m的地下工程,当已确定级别的岩体,其实际的自稳能力,与本标准 附录E相应级别的自稳能力不相符时,应对岩体级别作相应调整。 5.2.4对大型的或特殊的地下工程岩体,除应按本标准确定基本质量级别外,详细定级时,尚可 采用有关标准的方法,进行对比分析,综合确定岩体级别。
基岩承载力基本值(fo
5.2.6.2考虑基岩形态影响时,基岩承载力标准值(fk)可按下式确定,
基岩形态影响折减系数(m
岩内结构面倾向与基岩面坡向大致相同为顺坡型:
5.2.7边坡工程岩体详细定级时,应按不同坡高考虑地下水、地表水、初始应力场、结构面间的
边坡工程岩体详细定级时,应按不同坡高考虑地下水、地表水、初始应力场、结构面间的 结构面的产状与边坡面间的关系等因素对边坡岩体级别的影响进行修正。
附录B岩体初始应力场评估
A.0.1岩体完整性指数(Kv),应针对不同的工程地质岩组或岩性段,选择有代表性的点、段, 测 定岩体弹性纵波速度,并应在同一岩体取样测定岩石弹性纵波速度。Kv应按下式计算:
式中Vpm一 一岩体弹性纵波速度(km/s) Vpr 岩石弹性纵波速度(km/s)
A.0.2岩体体积节理数(Jv),应针对不同的工程地质岩组或岩性段,选择有代表性的露头或开挖 壁面进行节理(结构面)统计。除成组节理外,对延伸长度大于1m的分散节理亦应予以统计。已 为硅质、铁质、钙质充填再胶结的节理不予统计。 每一测点的统计面积,不应小于2x5㎡。岩体Jv值,应根据节理统计结果,按下式计算:
A.0.2岩体体积节理数(Jv),应针对不同的工程地质岩组或岩性段,选择有代表性的露头或开挖 壁面进行节理(结构面)统计。除成组节理外,对延伸长度大于1m的分散节理亦应予以统计。已 为硅质、铁质、钙质充填再胶结的节理不予统计。 每一测点的统计面积,不应小于2x5㎡”。岩体Iv值,应根据节理统计结果,按下式计算: Jv=S1+S2+.....+Sn+Sk (A.0.2) 式中JIv一岩体体积节理数(条/); Sn一第n组节理每米长测线上的条数;
附录B岩体初始应力场评估
附录B岩体初始应力场评估
则成果时,可根据地质勘察资料,按下列方法对初
注:H为工程埋深(m),v为岩体重力密度(kN/),v为岩体泊松比 高初始应力地区岩体在开挖过程中出现的主要现象
注:omax为垂直洞轴线方向的最大初始应力
C.0.1岩体物理力学参数可按表C.0.1选用
D.1岩体物理力学参数可按表C.0.1选用。
附录C岩体及结构面物理力学参
岩体基本质量 重力密度 抗剪断峰值强度 变形模量 泊松比v 级别 (kN/) 内摩擦角p(°) E(GPa) 粘聚力C(MPa) I >60 >2.1 >33 <0.2 >26.5 II 60~50 2.1~1.5 33~20 0.2~0.25 ⅢI 26.5~24.5 50~39 1.5~0.7 20~6 0.25~0.3 IV 24.5~22.5 39~27 0.7~0.2 6~1.3 0.3~0.35 V <22.5 <27 <0.2 <1.3 >0.35
C.0.2岩体结构面抗剪断峰值强度参数可按表C.0.2选用。
岩体结构面抗剪断峰值强度参数可按表C.0.2选用,
岩体结构面抗剪断峰值强度
式中(BQ) 岩体基本质量指标修正值
BQ—岩体基本质量指标;
中 策 资 料 卡 心
K1 地下水影响修正系数;
K2一一主要软弱结构面产状影响修正系数; K3一一初始应力状态影响修正系数。 K1、K2、K3值,可分别按表D.0.1一1、D.0.1一2、D.0.1一3确定。无表中所列情况时满洲里市满洲里某酒店扩建楼工程施工组织设计,修正系 数取零。(BQ)出现负值时,应按特殊问题处理。
K1、K2、K3值,可分别按表D.0.1一1、D.0.1一2、D.0.1一3确定。无表中所列情况时,修正系 数取零。(BO)出现负值时,应按特殊问题处理。
主要软弱结构面产状影响修正系数K2
BQ 8 >550 550~451 450~351 350~251 ≤250 初始应力状态 极高应力区 1.0 1.0 1.0~1.5 1.0~1.5 1.0 高应力区 0.5 0.5 0.5 0.5~1.0 0.5~1.0
E.0.1地下工程岩体自稳能力,应按表E.0.1确定
程岩体自稳能力,应按表E.0.1确定
旋喷桩桩专项施工方案附录E地下工程岩体自稳能力
附录F本标准用词说明
F.0.1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: (1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”。 (2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”; 反面词采用“不应"或“不得” (3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜"或“可”; 反面词采用“不宜”。 F.0.2条文中指定应按其它有关标准、规范执行时,写法为“应符合...的规定”,或"应按.....执行”