岩体的工程性质及稳定性评价

第7章 岩土工程稳定性评价教学提示：通过本章的学习，要求学生在了解地基、基坑以及围岩稳定性评价的基本内容的基础上，能将工程地质学的基本知识点与工程实践紧密结合，理解岩土工程稳定性评价的重要意义。

教学要求：岩土工程在施工过程中必然受到自然和人为等不确定性因素的影响，使得系统的稳定性的分析成为更加复杂的工作。

学习本节内容时，要求能理论联系实际，对地基、基坑及围岩的稳定性进行系统的理解，重点是评价的目标及主体内容，以便更好地确保建设工程在施工和运行过程中稳定性，确保工程的安全、高效。

对任何地表建筑物而言，其地下工程部分均属于隐蔽建筑，它的勘察、设计和施工质量直接关系到整个建筑物的安危。

实践证明各种事故，均与地基基础有关，一旦发生问题，补救起来也非常困难。

岩土性质与结构、边坡高度与坡度、工程质量与经济等多种因素，以及地质与水文条件复杂、高填深挖或特殊需要时，路基边坡的稳定性分析就显得十分重要。

7.1 地基稳定性评价处理由于地面空间逐渐减少，在一些薄弱地段兴建工程的情况越来越多。

地层一般进入稳定变形期之后，有些建筑物不采取任何抗变形措施均可施工；但有时由于受特殊地质因素影响，地基未能达到长期稳定，将会给工程留下隐患；或者某些拟建的重要建筑物对地表稳定性要求很高，此时就应该考虑地表进入稳定期后对残余变形的影响。

地基是直接支承建(构)筑物重量的地层有天然地基与人工地基之分。

天然地基是未经加固的地基，基础直接砌置其上；人工地基是经人工加固处理后的地基，若基础埋置深度小于5 m时称为浅基，基础埋置深度等于或大于5 m时称为深基。

基础指的是建(构)筑物在地下直接与地基相接触的部分。

图7.1给出了地基与基础的示意图。

地基稳定性研究是各种建筑物与构筑物岩土工程勘察与设计中的最主要任务。

地基稳定性包括地基强度和变形两部分。

若建筑物荷载超过地基强度、地基的变形量过大，则会使建筑物出现裂隙、倾斜甚至发生破坏。

为了保证建筑物的安全稳定、经济合理和正常使用，必须研究与评价地基的稳定性，提出合理的地基承载力和变形量，使地基稳定性同时满足强度和变形两方面的要求。

岩土工程勘察中应进行分析\评价的内容摘要：工程岩土体的物理力学性质及其稳定性，会直接影响建(构)筑物的安全、稳定和正常使用，因此，在建筑物设计和施工前，必须对建筑场地进行岩土工程勘察，查明建筑场地的工程地质条件，分析和论证有关的岩土工程问题，对场地的稳定性、适宜性做出正确评价。

关键词：稳定性、分析、评价世界上任何建(构)筑物都是修建在地表或地表下一定深度范围的岩土体中，作为建筑结构、建筑材料和建筑环境的工程岩土体的物理力学性质及其稳定性，会直接影响建(构)筑物的安全、稳定和正常使用。

因此，在建筑物设计和施工前，必须对建筑场地进行岩土工程勘察，查明建筑场地的工程地质条件，分析和论证有关的岩土工程问题，对场地的稳定性、适宜性做出正确评价，为岩土体的整治、改造和工程的设汁、施工提供详细、具体、可靠的地质资料。

工程建设场地和地基稳定性的评价主要内容如下：一、场地稳定性评价一般从以下几个方面加以论述：（一）场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层。

（二）地震基本烈度,地震动峰值加速度。

（三）场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷。

（四）场地及其附近有无不良地质现象,其发展趋势如何。

（五）地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土。

二、岩土工程勘察中水文地质评价内容岩土工程勘察中水文地质调查的主要内容包括地下水位埋深、地下水的类型和腐蚀性、补给排泄条件、主要含水层以及渗透性能、地表水与地下水的水利联系、近五年的地下水位变化情况与主要影响因素、工程区域的气象资料等。

在地基基础、地下结构施工中，应考虑地下水对主体结构的上浮作用；验算边坡稳定性时，考虑地下水及其动水压力对边坡稳定性的影响；在地下水位上升时要考虑岩土的回弹和附加浮托力；在地下水水位下降时要考虑可能的地面沉降以及引起的其它工程地质灾害。

三、地基均匀性的评价（一）地基均匀性的评价范围对天然地基的均匀性评价时应首先确定其评价的平面范围和深度范围，天然地基的均匀性评价平面范围多以建筑物水平投影面积范围为标准，也即通常以建筑物角点包络线所占的面积为评价范围；但地基均匀性的评价深度范围应掌握以下几条原则：1、地基主要受力层情况：对于条形基础为基底下3b(b为基础底面宽度)，对于独立基础为基底下1．5b，且评价深度均不小于5m； 2、在压缩层深度范围：对于天然地基浅基础，独立基础或条形基础其压缩层深度按变形比法确定其评价深度；3、对于桩基础按等效实体深基础的底面积按应力比确定评价深度。

隧道围岩的稳定性分析与评价隧道是现代交通建设中不可或缺的一部分，而隧道的稳定性对于交通运输的安全性和效率起着至关重要的作用。

因此，对隧道围岩的稳定性进行分析与评价显得至关重要。

本文将从不同的角度对隧道围岩的稳定性进行探讨。

首先，我们需要了解隧道围岩的特点。

隧道围岩是指隧道开挖时所遇到的周围岩石或土层，其特点主要包括力学性质和岩层结构。

力学性质包括岩石的强度、变形特性和破坏模式，而岩层结构则主要涉及岩层的纵向和横向切割裂缝、节理等。

了解这些特点可以为后续的稳定性分析提供基础。

其次，隧道围岩的稳定性分析可采用多种方法。

其中一种常用的方法是数值模拟，通过使用计算机程序模拟隧道开挖过程中的围岩响应，进而评估其稳定性。

这种方法可以考虑多种因素，如地下水位、地应力分布、围岩强度等，从而较为准确地预测隧道的稳定性。

另外，实验模型也是评价隧道围岩稳定性的重要手段。

通过在实验室中制作隧道围岩模型，并施加不同的荷载，可以观察和测量模型的变形和破坏情况，从而获得对真实工程的参考和指导。

接下来，我们需要关注隧道围岩稳定性评价的指标。

常用的评价指标包括围岩的变形和破坏程度、岩体的开挖后裂隙扩展情况以及周围环境对隧道围岩稳定性的影响等。

这些指标可以通过观测和记录岩体的位移、应力、应变、岩石裂隙的发育情况以及地下水位的变化等来评价。

此外，也可以通过进行各种力学实验获得更准确的参数值，从而提高评价的可靠性和准确性。

最后，我们需要考虑隧道围岩的稳定性评价的应用。

首先，对于已经建成的隧道，在设备和材料条件允许的情况下，可以通过监测围岩的稳定性指标，及时发现问题并采取措施进行修复和加固，以确保隧道的安全使用。

其次，对于正在建设中的隧道，稳定性评价可以帮助设计者选择合适的支护措施和参数，并为施工过程中的安全措施提供依据。

最后，对于规划中的隧道项目，稳定性评价可以帮助决策者选择合适的线路，避免潜在的围岩稳定性问题。

综上所述，隧道围岩的稳定性分析与评价对于交通运输的安全和效率至关重要。

工程岩体试验方法标准工程岩体试验方法标准是指在工程岩体勘察、设计和施工过程中，为了获取准确的岩体力学参数和岩体工程性质，以及评价岩体的稳定性和承载能力，所制定的一系列规范的试验方法和标准。

这些标准的制定和实施，对于保障工程建设的安全和可靠性具有重要意义。

一、岩体勘察。

在进行工程岩体试验前，首先需要进行岩体的勘察工作。

岩体的勘察内容包括岩石的种类、岩体的结构、岩体的变形特征、岩体的强度参数等。

常用的岩体勘察方法包括现场观测、岩芯取样、地质雷达探测等。

通过岩体勘察，可以为后续的试验工作提供必要的数据支撑。

二、岩石力学参数试验。

岩石的力学参数是评价岩体工程性质的重要依据。

常用的岩石力学参数试验包括抗压强度试验、抗拉强度试验、剪切强度试验等。

这些试验方法可以通过岩石试样的实验数据，来确定岩石的力学参数，如弹性模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度、剪切强度等。

这些参数对于岩体的稳定性评价和工程设计具有重要的指导作用。

三、岩体变形特性试验。

岩体的变形特性是评价岩体稳定性和变形特征的重要依据。

常用的岩体变形特性试验包括岩石压缩试验、岩石拉伸试验、岩石弯曲试验等。

通过这些试验可以获取岩体的变形模量、抗拉强度、抗压强度等参数，从而对岩体的变形特性有所了解。

四、岩体稳定性评价。

岩体的稳定性评价是工程岩体试验的重要内容之一。

通过对岩体的力学参数、变形特性等试验数据的分析，可以对岩体的稳定性进行评价。

在评价岩体稳定性时，需要考虑岩体的地质构造、岩层倾角、岩体裂隙等因素，综合分析岩体的稳定性。

五、岩体承载能力试验。

岩体的承载能力是评价岩体工程性质的重要指标之一。

常用的岩体承载能力试验包括岩石轴向抗压试验、岩石轴向抗拉试验等。

通过这些试验可以获取岩体的承载能力参数，为工程设计提供重要的参考依据。

六、结论。

工程岩体试验方法标准的制定和实施，对于保障工程建设的安全和可靠性具有重要的意义。

通过对岩体的勘察、力学参数试验、变形特性试验、稳定性评价和承载能力试验等工作的实施，可以为工程设计和施工提供重要的数据支撑，保证工程岩体的安全可靠性。

水利水电物探规程岩体质量判别标准
水利水电物探规程是指在水利水电工程中进行物探工作时所需遵循的规范和标准。

岩体质量判别标准则是指在进行岩体工程评价时，根据岩体的各项物理力学性质以及工程要求，对岩体质量进行判别和评定的标准。

首先，岩体质量的判别标准通常包括岩石的强度、稳定性、均质性、裂隙密度、裂隙发育程度等方面的指标。

强度是指岩石抵抗破坏的能力，通常通过岩石的抗压强度、抗拉强度等来评定。

稳定性则是指岩体在外力作用下的稳定性能，包括岩体的滑动稳定性、倾倒稳定性等。

均质性是指岩体内部的均匀程度，裂隙密度和裂隙发育程度则是评定岩体内部裂隙情况的重要指标。

其次，岩体质量的判别标准还应该考虑工程要求，例如在水利水电工程中，岩体的质量将直接影响工程的安全性和稳定性，因此在判别标准中需要考虑工程的具体要求，比如岩体的承载能力、渗透性等。

此外，不同的岩体工程可能会有不同的判别标准，比如在水电工程中，对于岩体的判别标准可能会更加注重岩体的稳定性和渗透
性，而在其他工程领域可能会有其他重点。

总的来说，岩体质量判别标准是根据岩体的物理力学性质和工程要求，综合考虑岩体的强度、稳定性、均质性、裂隙密度、裂隙发育程度等方面的指标，来评定岩体的质量和适用性。

这些标准对于水利水电工程中的物探工作具有重要的指导意义，能够保障工程的安全和稳定。

岩土工程稳定性分析
岩土工程是土壤和岩石力学的应用学科，其主要任务是对土体和岩体的力学性质进行研究，并利用这些性质设计、施工和维护工程结构。

岩土工程稳定性分析是指对地下土体和岩石体的稳定性进行研究、分析和判断，以保证工程的安全和可靠性。

岩土工程稳定性分析与工程安全密切相关，任何一个土木工程的建设都必须经过稳定性分析。

一般而言，岩土工程稳定性分析的步骤如下：
第一步：确定岩土工程物理性质。

这一步是分析过程的基础，需要确定土壤和岩石实际的力学性质，包括密度、粘聚力、内聚力、摩擦系数、抗剪强度等等。

第二步：确定外力作用。

外力作用要分析地下水的水位变化、工程荷载、地震、气象等可变因素的影响。

第三步：选择稳定性分析方法。

在确定了岩土工程物理性质和外力作用后，需要选择合适的稳定性分析方法，常用的有直接力学法、解析法和数值方法。

第四步：分析计算。

在选择了适合的分析方法后，就可以进行计算和分析，得出形成稳定性的主要措施。

第五步：确定稳定性方案。

在进行了计算和分析后，根据实际
情况选择合适的稳定性方案。

岩土工程稳定性分析是一项十分复杂的工程，涉及数学、力学、地质学和工程实践等方面的知识与技能。

为了在岩土工程建设中
确保安全，岩土工程稳定性分析应该得到足够的重视。

工程岩体分级标准工程岩体分级标准是指根据岩体的力学性质、岩体结构和岩体稳定性等特征，对岩体进行分类和评定的标准。

岩体在工程施工中扮演着重要的角色，其稳定性直接关系到工程的安全性和可靠性。

因此，对岩体进行科学合理的分级评定，是保障工程施工质量和安全的重要环节。

一、岩体力学性质。

岩体的力学性质是指岩石在外力作用下的变形和破坏特性。

根据岩石的抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等指标，可以将岩体分为强、中、弱三个等级。

强岩体具有较高的抗压强度和抗拉强度，适合用于大型工程的基础和支护结构；中岩体的力学性质一般，适合用于中小型工程的基础和支护结构；弱岩体的力学性质较差，需要采取特殊的支护措施才能保证工程的安全施工。

二、岩体结构。

岩体结构是指岩石的裂隙、节理、岩层倾角等特征。

根据岩体结构的复杂程度和对工程施工的影响程度，可以将岩体分为简单、中等、复杂三个等级。

简单岩体结构指岩石中裂隙和节理较少，对工程施工影响较小；中等岩体结构指岩石中存在一定数量的裂隙和节理，对工程施工有一定影响；复杂岩体结构指岩石中存在大量的裂隙和节理，对工程施工影响较大，需要采取相应的支护措施。

三、岩体稳定性。

岩体稳定性是指岩体在外力作用下的稳定性和变形能力。

根据岩体的稳定性和变形能力，可以将岩体分为稳定、较稳定、不稳定三个等级。

稳定岩体指岩石在外力作用下变形能力较强，不易发生破坏；较稳定岩体指岩石在外力作用下变形能力一般，可能发生一定程度的破坏；不稳定岩体指岩石在外力作用下变形能力较差，容易发生破坏，需要采取有效的支护措施。

综上所述，工程岩体分级标准是工程施工中重要的一环，对岩体进行科学合理的分类和评定，有助于制定合理的支护措施，保障工程施工的安全和可靠。

在实际工程中，应根据岩体的力学性质、结构和稳定性等特征，综合评定岩体的分级，并采取相应的支护措施，确保工程施工的顺利进行。