岩体工程地质分类评价方法
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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。
工程地质岩石分类及鉴定中国•宜昌2016年5月4日目录1.工民建工程 (3)2.公路工程 (5)3.港口工程 (10)4.铁路工程 (13)5.工程岩体分级标准 (18)1 工民建工程1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注:1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,科用点荷载试验强度换算,换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218)执行;2 当岩体完整程度极为破碎时,可不进行坚硬程度分类。
1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)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K f为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。
4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。
1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注:软化系数(K)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。
2 公路工程2.1、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)注:岩石饱和单轴抗压强度试验要点,见本规范附录B。
2.2、岩体完整程度划分《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
岩体质量评价方法引言:岩体质量评价是地质工程中非常重要的一项工作,通过对岩体质量进行评价,可以为工程设计和施工提供重要的参考依据。
本文将介绍几种常用的岩体质量评价方法,包括现场调查、室内实验和数值模拟等。
一、现场调查现场调查是岩体质量评价的基础,可以通过对岩体的裂缝、节理、岩性、岩层倾角等进行观测和记录,初步了解岩体的力学性质和稳定性。
现场调查要注意对岩体的整体状况进行观察,尽量避免个别点的偏差对评价结果的影响。
二、室内实验室内实验是对岩体进行定量分析的重要手段,常用的室内实验包括岩石力学试验、岩石物性试验等。
通过这些实验可以获得岩体的强度、弹性模量、抗压强度、抗拉强度等重要参数,从而评价岩体的质量和稳定性。
岩石力学试验主要包括压缩试验、拉伸试验和剪切试验。
压缩试验可以获得岩体的抗压强度和应变特性,拉伸试验可以获得岩体的抗拉强度和断裂特性,剪切试验可以获得岩体的剪切强度和滑动特性。
这些试验可以通过加载设备和变形测量仪器进行。
岩石物性试验主要包括密度试验、吸水性试验和渗透性试验。
密度试验可以获得岩体的密度和孔隙度,吸水性试验可以获得岩体的吸水性能和渗透性试验可以获得岩体的渗透性能。
这些试验可以通过浸水设备和测量仪器进行。
三、数值模拟数值模拟方法在岩体质量评价中发挥着重要的作用,可以通过数值模拟对岩体的力学行为进行分析和预测。
常用的数值模拟方法包括有限元法、离散元法和边界元法等。
有限元法是最常用的数值模拟方法之一,通过将岩体划分为有限个单元,利用数学模型和边界条件对岩体的力学行为进行模拟和计算。
离散元法是一种将岩体划分为多个离散单元进行分析的方法,适用于岩体的离散破裂和岩体结构的非连续性问题。
边界元法则是将岩体的力学问题转化为边界上的边值问题进行求解的方法,适用于边界条件已知的问题。
数值模拟方法可以通过计算机软件进行,根据实际工程情况和需要选择合适的模型和参数进行模拟分析。
结论:岩体质量评价是地质工程中重要的一环,通过现场调查、室内实验和数值模拟等方法,可以全面、准确地评价岩体的质量和稳定性。
比尼奥斯基分类,又称CSIR 分类:进行RMR 评分,原是为解决坚硬节理岩体中浅埋隧道工程而发展起来的,使用简便,大多数场合下可使用RMR 进行评分,但在处理那些造成挤压、膨胀和涌水的极其软弱的岩体问题时,此分类法难以使用。
二、巴顿岩体质量(Q )分类:
挪威岩土工程研究所巴顿等于1974年提出了NGI 岩体的隧道开挖质量分类法,其分类指标值Q 由下式确定。
SRF J J J J RQD
w a r n ⋅⋅=Q
式中:RQD ——岩石质量指标;
n J ——节理组数;
r J ——节理粗糙系数;
a J ——节理蚀变系数;
w J ——节理水折减系数;
SRF ——应力折减系数;
n J RQD
——岩体的完整性;
a r
J J ——结构面(节理)的形态,充填物特征及其次生变化程度;
SRF J w
——水与其他应力存在时对岩体质量的影响。
以求得Q 值的大小为依据,将岩体分为9类。
异常差、极差、很差、差、一般、好、很好、极好、异常好
Q 分类法考虑的地质因素较全面,而且把定性分析和定量评价结合起来了,因此,是目前较好的岩体分类方法,且软、硬岩均适用,在处理极其软弱的岩层时推荐用此方法。
另外,比尼奥斯基(1976年)在大量实测统计的基础上,发现Q 值与RMR 值间具有如下统计关系:
RMR =9lgQ +44。
地下洞室围岩工程地质分类方法地下洞室围岩根据围岩的岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状及地应力等综合因素,并结合工程实际情况,采用巴顿Q系统及水电围岩分类系统,对围岩稳定性进行综合性评价。
巴顿Q 系统分类见表C-1,水电围岩工程地质分类”见表C-3。
表C-1 巴顿Q系统分类见表续表C-1 巴顿Q系统分类表根据上述各项指标,按Q=(RQD/Jn)×(Jr/Ja)×(Jw/SRF)计算出Q 值,并依据Q值大小,划分出五类围岩如下表。
表C-2 Q值确定的围岩类别表C-3 水电围岩工程地质分类注:1. Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩,当其强度应力比S小于本表规定时,围岩类别宜相应降低一级。
2. 表中:Rb—岩石饱和单轴抗压强度(MPa)(详见表1-1、表1-7),Kv—岩体完整性系数(见本手册附录A),σm—围岩最大主应力(MPa)。
水电围岩工程地质分类各项因素的评分标准如下:(1)岩石强度评分,见下表(表C-4)。
表C-4 岩石强度评分(A)注:1.岩石饱和单轴抗压强度大于100Mpa时,岩石强度评分为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)岩体完整程度评分,见下表(表C-5)。
表C-5 岩体完整程度评分(B)注:1.当60MPa≥Rb>30MPa,岩体完整程度与结构面状态评分之和大于65时,按65评分;2.当30 MPa≥Rb>15MPa,岩体完整程度与结构面状态评分之和大于55时,按55评分;3.当15MPa≥Rb>5MPa,岩体完整程度与结构面状态评分之和大于40时,按40评分;4.当Rb≤5MPa,属特软岩,岩体完整程度与结构面状态不参加评分;(3)结构面状态评分,见下表(表C-6)。
表C-6 结构面状态评分(C)注:1.结构面的延伸长度小于3m时,硬质岩、较软岩的结构面状态评分增加3分,软岩增加2分;结构面的延伸长度大于10m时,硬质岩、较软岩的结构面状态评分减3分,软岩减2分;2.当结构面张开宽度10mm,无充填时,结构面状态评分为0。
rmr岩体工程分类方法岩石力学分类(Rock Mass Classification,简称RMR)是一种用于描述岩体质量的方法,主要用于评估岩体的稳定性、强度和变形特性。
RMR分类方法是由加拿大地质调查局(GSC)在20世纪70年代提出的,经过多年的发展和改进,已经成为国际上广泛使用的岩体工程分类方法之一。
RMR分类方法的主要依据是岩体的完整性、结构面发育程度和风化程度。
根据这三个因素的不同组合,将岩体划分为五个质量等级:I、II、III、IV和V。
其中,I级为最优质的岩体,V级为最劣质的岩体。
以下是对这五个质量等级的详细介绍:1. I级:完整岩体。
这类岩体的结构面非常少,且不发育,岩石本身具有较高的完整性和强度。
这类岩体通常具有良好的自稳性,不需要进行额外的支护措施。
在工程中,I级岩体通常被认为是理想的建筑材料。
2. II级:较完整岩体。
这类岩体的结构面较少,但发育程度较高。
虽然岩石本身的完整性和强度较高,但由于结构面的发育,使得岩体的自稳性较差。
在工程中,II级岩体需要进行一定的支护措施,以保证其稳定性。
3. III级:较破碎岩体。
这类岩体的结构面较多,且发育程度较高。
岩石本身的完整性和强度较低,因此岩体的自稳性较差。
在工程中,III级岩体需要采取严格的支护措施,以保证其稳定性。
4. IV级:破碎岩体。
这类岩体的结构面非常多,且发育程度很高。
岩石本身的完整性和强度非常低,因此岩体的自稳性非常差。
在工程中,IV级岩体需要采取非常严格的支护措施,并可能需要采用特殊的施工方法,以保证其稳定性。
5. V级:松散岩体。
这类岩体的结构面非常多,且发育程度非常高。
岩石本身的完整性和强度非常低,因此岩体的自稳性非常差。
此外,由于风化作用的影响,这类岩体的强度可能会进一步降低。
在工程中,V级岩体需要采取非常严格的支护措施,并可能需要采用特殊的施工方法,以保证其稳定性。
RMR分类方法的优点:1. RMR分类方法简单易懂,易于操作。
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。
结合工程案例简述工程围岩分类的几种方法摘要:岩体工程分类是岩体力学中的一个重要研究课题,它既是工程岩体稳定性分析的基础,也是岩体工程地质条件定量化的一个重要途径。
当前常用的岩体分类方法有很多,本文结合笔者的实习经历,主要阐述了其中岩体地质力学分类法(RMR分类法),巴顿岩体质量分类法(Q指标分类法)以及HC水电分类法及其具体操作方法,同时分析了它们之间的联系和存在的问题,具有良好的实际指导意义和理论发展意义。
关键字:岩体工程分类 RMR分类 Q指标分类 HC水电分类联系问题一.引言岩体工程分类实际上是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。
其目的是通过分类,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的选择等提供参数和依据。
目前国内外提出的岩体分类方案有数十种之多,其中以考虑各种地下洞室围岩稳定性的居多。
有定性的,有定量或半定量的,有单一因素分类,也有考虑多种因素的综合分类。
各种方案所考虑的原则和因素也不尽相同,但岩体的完整性和成层条件,岩块强度,结构面发育情况和地下水等因素都不同程度的考虑到了。
常用的岩体分类方法有迪尔和米勒的双指标分类发,国际《岩土工程勘察规范》GB50021-94中提出的岩石强度分类法,BQ岩体质量分类法,国际《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85中提出的洞室围岩分类法,岩体地质力学分类法(RMR分类法),巴顿岩体质量分类法(Q指标分类法)以及HC水电分类法等多种岩体分类方法。
下面主要以岩体地质力学分类法(RMR分类法),巴顿岩体质量分类法(Q指标分类法)以及HC水电分类法为例来简述岩体工程分类。
二.几种常用的岩体分类方法2.1岩体质量分类法(Q指标分类法)岩体质量分类Q 系统,简称Q 系统,其英文名称为 The Q-system for the rock massclassification(or characterization),是目前应用最广的岩体质量分类方法,其最初目的是为了确定隧洞施工时的支护方案。
工程岩体分级标准下载一、岩体基本质量分级工程岩体分级标准首先根据岩体的基本质量指标进行分级。
基本质量指标主要考虑岩体的坚硬程度、完整程度、结构类型和岩石的RQD值(岩石质量指标)。
根据这些指标,将岩体分为五级,其中一级岩体质量最好,五级岩体质量最差。
二、工程岩体分级方法工程岩体分级方法主要包括定性评价和定量评价两种方法。
定性评价主要依据工程经验和地质勘查资料,对岩体的稳定性进行评价。
定量评价则是通过数学模型和计算机模拟,对岩体的力学性质、变形特性等进行定量分析,预测岩体的稳定性。
三、分级标准的应用范围工程岩体分级标准主要应用于水利水电工程、交通工程、矿山工程等领域。
在这些领域中,岩体作为工程的主要承载结构,其稳定性对工程的成败具有决定性影响。
通过应用工程岩体分级标准,可以有效地评估岩体的稳定性,为工程设计和施工提供依据。
四、分级标准的限制条件虽然工程岩体分级标准在很多情况下可以得到广泛应用,但也存在一些限制条件。
例如,分级标准的适用范围受到地质勘查资料和工程经验的限制,对于一些特殊地质条件或复杂工程,可能需要采用更高级的评估方法。
此外,定量评价方法的应用也需要一定的数学和计算机模拟基础,对于一些缺乏相关条件的工程,可能无法得到准确的评估结果。
五、分级标准的更新和维护随着科学技术的发展和工程实践的积累,工程岩体分级标准也需要不断地更新和维护。
标准的更新需要结合最新的理论和技术成果,对分级方法和指标进行修订和完善。
同时,也需要不断积累新的工程实践经验,对标准在实际应用中的效果进行评估和反馈,以便更好地服务于工程建设。
六、分级标准的实施建议为了更好地实施工程岩体分级标准,我们提出以下几点建议:1. 加强地质勘查工作:准确的地质勘查资料是进行工程岩体分级的基础。
因此,应加强地质勘查工作,获取更详细、更准确的地质资料,以提高分级结果的准确性。
2. 推广先进技术:随着科技的进步,一些新的技术和方法,如数值模拟、地球物理勘探等,可以为工程岩体分级提供更准确、更高效的支持。
工程地质勘察中岩体质量评价方法与应用研究哎呀,说起工程地质勘察中的岩体质量评价方法与应用研究,这可真是个让人又爱又恨的课题!咱先来说说为啥要研究这个。
有一次我去一个工地,那是要建一座大型的桥梁。
在施工前,必须得对周边的岩体进行详细的勘察和质量评价。
我就跟着勘察队去了,当时那场面,各种仪器设备,看起来老专业了。
咱接着说这评价方法。
首先就是地质测绘法,就像给岩体拍个全身照,把它的外貌、形态、结构啥的都记录下来。
比如说,看到岩体表面有明显的裂缝,就像人的脸上有了皱纹,这可能就是个不好的信号。
然后是钻探法,这个就像是给岩体做个“穿刺检查”。
钻个孔下去,取出岩芯,看看岩体内部的情况。
有一回,钻出来的岩芯破碎得厉害,大家的脸色都不太好,心里都在嘀咕这岩体质量怕是不太妙。
还有物探法,通过声波、电磁波等手段来探测岩体内部的情况。
这就有点像给岩体做“B 超”,能发现一些隐藏的问题。
再说说这些方法的应用。
在修建隧道的时候,如果对岩体质量评价不准确,那可就麻烦大了。
比如说,本来以为岩体很坚固,结果挖着挖着出现了塌方,这不仅耽误工期,还可能危及施工人员的生命安全。
另外,在水库大坝的建设中,岩体质量更是至关重要。
如果大坝建在质量不好的岩体上,万一出现渗漏甚至垮坝,那后果简直不堪设想。
对了,还有个很有趣的例子。
有个小山坡要开发成旅游景点,需要建一些观光步道和观景台。
在勘察岩体质量的时候,发现有一块区域的岩体虽然表面看起来还行,但内部结构比较松散。
要是在这建观景台,游客多了可能会出问题。
最后经过重新规划,避开了这个区域。
总之,工程地质勘察中的岩体质量评价方法可不是纸上谈兵,那是实实在在关系到工程的安全和成败。
我们得不断地研究、改进这些方法,让它们更准确、更实用,为咱们的各种工程建设保驾护航!怎么样,这回您对工程地质勘察中岩体质量评价方法与应用研究是不是有了更清楚的认识啦?。