工程地质学--第六章+岩体的工+程地质性质及....ppt

* * （2）按下表的规定对总分作适当的修正。 节理走向或倾向 非常有利 有利 一般 不利 非常不利 评分值 隧道 0 -2 -5 -10 -12 地基 0 -2 -7 -15 -25 边坡 0 -5 -25 -50 -60 按节理方向修正评分值 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 反倾向掘进 倾角20°~45° 倾角45°~90° 倾角0°~20° 倾角45°~90° 倾角20°~45° 倾角45°~90° 倾角20°~45° 非常有利 有利 一般 不利 一般 非常不利 不利 节理走向和倾角对隧道开挖的影响 * * （3）根据修正后的总分确定岩体的类别及相应的无支护地下洞室的自稳时间和岩体强度指标(c，φ)值。 评分值 100~81 80~61 60~41 40~21 ＜20 分 级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 质量描述 非常好的岩体 好岩体 一般岩体 差岩体 非常差岩体 平均稳定时间 (15m跨度)20a (10m跨度)1a (5m跨度)7d (2.5m跨度)10h (1m跨度)30min 岩体内聚力(kPa) ＞400 300~400 200~300 100~200 　 岩体内摩擦角(°) ＞45 35~45 25~35 15~25 ＜15 * * 4、巴顿岩体质量(Q)分类 分类指标：Q值 RQD——岩石质量指标； Jn——节理组数； Jr——节理粗糙系数； Ja——节理蚀变系数； Jw——节理水折减系数； SRF——应力折减系数。 Jw/SRF——水与其它应力存在时对岩体质量的影响 RQD/Jn——岩体的完整性； Jr/Ja——结构面(节理)的形态、充填物特征及其次生变化程度； 分类方法：确定各参数的数值，求得Q值，以Q值为依据将岩体分为9类。 * * * * * （三）非贯通断续的结构面 这类结构面由裂隙面和非贯通的岩桥组成。在剪切过程中，一般认为两者都起抗剪作用。 通过的裂隙面和岩桥都起抗剪作用。假设沿整个剪切面上的应力分布是均匀的，结构面的线连续性系数为Ｋ1，则整个结构面的抗剪强度为： 裂面 岩桥 裂面 岩桥 C tgφ * * 裂面 岩桥 裂面 岩桥 C tgφ * 中国地质大学工程学院 贾洪彪 * （四）具有充填物的软弱结构面 具有充填物的软弱结构面包括泥化夹层和各种类型的夹泥层，其形成多与水的作用和各类滑错作用有关。这类结构面的力学性质常与充填物的物质成分、结构及充填程度和厚度等因素密切相关。 * * 第三节 岩体的变形与强度性质 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、岩体变形性质 承压板法 狭缝法 钻孔变形法 水压洞室法 单(双)轴压缩试验法 声波法 地震波法 原位岩体变形试验 静力法 动力法 1、岩体变形试验 * * （1）法向变形曲线 直线型 上凹型 上凸型 复合型 2、岩体变形曲线类型及其特征 * * （2）剪切变形曲线 峰值前曲线平均斜率小，破坏位移大；峰值后应力降很小或不变。多为沿软弱结构面剪切。 峰值前曲线平均斜率较大，峰值强度较高。峰值后应力降较大。多为沿粗糙结构面、软弱岩体及剧风化岩体剪切。 峰值前曲线斜率大，线性段和非线性段明显，峰值强度高，破坏位移小。峰值后应力降大，残余强度较低。多为剪断坚硬岩体。 * * 二、岩体的强度性质 岩体强度是指岩体抵抗外力破坏的能力。岩体的强度既不同于岩块的强度，也不同于结构面的强度，一般情况下，其强度介于岩块与结构面强度之间。 岩体和岩块一样，岩体强度也有抗压强度、抗拉强度和剪切强度之分。 * * 1、岩体的剪切强度 岩体的剪切强度是指岩体内任一方向剪切面，在法向应力作用下所能抵抗的最大剪应力。 剪切强度分为抗剪断强度、抗剪强度和抗切强度。 抗剪断强度是指在任一法向应力下，横切结构面剪切破坏时岩体能抵抗的最大剪应力。 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。 抗切强度是指剪切面上的法向应力为零时的抗剪断强度。 * * 岩体的剪切强度是具有上限和下限的值域，其强度包络线也是有上限和下限的曲线族。上限是岩体的剪断强度,下限是结构面的抗剪强度。 应力σ较低时，强度变化范围较大，随着应力增大，范围逐渐变小。 应力σ高到一定程度时，包络线变为一条曲线，岩体强度将不受结构面影响而趋于各向同性体。 沿结构面剪切(重剪破坏)时，岩体剪切强度最低，等于结构 面的抗剪强度。 横切结构面剪切(