工程地质 第5章 岩石和岩体的工程性质.ppt

岩体的力学性质结构体（岩石）力学性质结构面力学性质岩体的赋存环境因素(地下水和地应力)影响岩体力学性质的基本因素（1）地应力对岩体力学性质的影响1）地应力影响岩体的承载能力，地应力对岩体形成的围压越大，其承载能力越大。2）地应力影响岩体的变形和破坏机制，许多低围压下呈脆性破坏的岩石在高围压下呈剪塑性变形，使岩体的本构关系也不同。3）地应力影响岩体中的应力传播的法则,地应力可以使不连续变形的岩体转化为连续变形的岩体。岩体的力学性质（2）地下水对岩体力学性质的影响1）地下水对岩体的物理作用主要是软化、分割、润滑、泥化、崩解、冻融和热融等。2）地下水对岩体的化学作用主要是指地下水与岩体之间的离子交换、溶解作用(岩溶)、水化作用(膨胀岩的膨胀)、水解作用、溶蚀作用、氧化还原作用等。3）地下水对岩体的力学作用主要通过孔隙静水压力和孔隙动水压力作用对岩体的力学性质施加影响。岩体的力学性质5.5 工程岩体的分级岩体工程分级与分类的目的分类与分级的目的是对各类岩体的承载力及稳定性作出评价，以指导建筑物的设计、施工及基础处理。根据用途不同，岩体的工程分级有通用的分级与专用的分级两类。（1）简易分类在现场凭经验和观察就可以确定的，大致可以分为三类。5.5.1 岩体按坚硬程度的分类*5.5.1 岩体按坚硬程度的分类*5.5.2 岩体按完整程度的分类*5.5.3工程岩体基本质量分级岩体按《工程岩体分级标准》(GB/T50218—2014)分类BQ=100+3RC+250KV(4-33)式中，RC为岩石饱和单轴抗压强度，KV为完整性系数。注：1．当RC90KV+30时，应以RC=90KV+30和KV代入计算BQ值；2．当KV0.04RC+0.4时，应以KV=0.04尺。+0.4和RC代入计算BQ值。岩体基本质量级别岩体基本质量的定性特征岩体基本质量指标(BQ)Ⅰ坚硬岩，岩性完整＞550Ⅱ坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完整550～451Ⅲ坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较完整；较软岩，岩体完整450～351Ⅳ坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较破碎~破碎；较软岩，岩体较完整~较破碎；软岩，岩体完整~较完整350～251Ⅴ较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎~破碎；全部极软岩及全部极破碎岩≤2505.5.3工程岩体基本质量分级岩石取芯岩样完整性质量指标RQD对岩石进行质量划分RQD＞9075～9050～7525～50≤50岩石质量好的较好的较差的差的极差的（3）巴顿岩体质量（Q）分类式中—节理组数；—节理粗糙度系数、蚀变影响系数及节理水折减系数；SRF—应力折减系数；表示岩体的完整性，表示结构面的形态、充填物特征及其次生变化程度，表示水与其它应力存在时对岩体质量的影响。②《岩土工程勘察规范》(GB50021)根据岩体的完整性指数划分岩石的完整程度:0.150.350.550.75完整性指数极破碎破碎较破碎较完整完整岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方5.6 结构岩体稳定性的赤平投影分析法岩体稳定性结构分析的步骤：1）对岩体结构面的类型、产状及其特征进行调查统计、分类研究；2）对各种结构面及其空间组合关系等进行图解分析，在工程实践中多采用赤平极射投影的图解分析方法分析；3）根据上述分析，对岩体的稳定性作出评价。5.6.1赤平极射投影基本原理利用一个球作为投影工具，把要投影的平面或通过球心或不通过球心与球相截，从球的南极或北极发出射线，在球的赤道平面上进行投影。分上半球投影和下半球投影。工程地质领域均使用上半球投影绘制方法：吴氏网（吴尔福投影网）-旋转透明纸==》CAD图解5.6.1赤平极射投影基本原理赤平投影的CAD图解简介绘制原理CAD绘制步骤详教材5.6.1赤平极射投影基本原理CAD图解练习5.6.1赤平极射投影基本原理5.6.2结构岩体稳定性的赤平投影分析(1)边坡岩体一组结构面J当结构面走向与边坡走向一致时：1）结构面倾向与边坡坡向相反时边坡稳定。（弧AM1C）2)结构面倾向与边坡坡向相同（此时结构面称为外倾结构面，边坡称为顺向坡）,但其倾角大于坡角,边坡基本稳定。（弧AM2C）3）结构面倾向与边坡坡向相同,但其倾角小于坡角,边坡不稳定。（弧AM3C）一组结构面与赤平极射投影图的对应关系边坡