第3章岩体的力学性质课件.ppt

⑵、工程岩体分类标准的应用 ①岩体物理参数的选用 工程岩体的级别一旦确定，可按表选用岩体的物理参数和结构面的抗剪强度参数。 ②地下工程岩体自稳能力的确定 自稳能力：工程跨度、自稳时间、落块、塌方 §3.7 岩体质量评价及分类 岩体级别与岩体物理力学参数 基本质量级别 重力密度γ (kN/m3) 内摩擦角 Φ(0) 粘结力 C(Mpa) 变形模量 E(Gpa) 泊松比 μ Ⅰ 26.5 60 2.1 33 0.2 Ⅱ 60~50 2.1~1.5 33~20 0.2~0.25 Ⅲ 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 §3.7 岩体质量评价及分类 岩体级别与岩体结构面抗剪强度参数 基本质量级别 两侧岩体的坚硬程度及结构面的结合程度 内摩擦角 Φ(0) 粘结力 C(Mpa) Ⅰ 坚硬、结合好 37 0.22 Ⅱ 坚硬－较坚硬、结合一般； 软弱岩，结合好 37~29 0.22~0.12 Ⅲ 坚硬－较坚硬、结合差； 较软弱岩，结合一般 29~19 0.12~0.08 Ⅳ 较坚硬－较软岩、结合差—很差； 软弱岩、结合差；软质岩的泥化面 19~13 0.08~0.05 Ⅴ 较坚硬及全部软质岩、结合很差； 软质岩泥化层本身 13 0.05 §3.7 岩体质量评价及分类 岩体级别与地下工程岩体自稳能力 基本质量级别 自稳能力 Ⅰ 跨度20m，可长期稳定，偶有掉块，无塌方 Ⅱ 跨度10~20m，可基本稳定，局部发生掉块或小塌方 跨度 10m，可长期稳定，偶有掉块 Ⅲ 跨度10~20m，可稳定数日至1个月，可发生小至中塌方 跨度5~10m，可稳定数月，可发生局部块体位移及小至中塌方 跨度5m，可基本稳定 Ⅳ 跨度5m，一般无自稳能力，数日至数月内可发生松动变形、小塌方，可发展为中至大塌方。 跨度5m，可稳定数日至1个月 Ⅴ 无自稳能力 注：小塌方：塌方高度3m，或塌方体积30m3 中塌方：塌方高度3～6m，或塌方体积30～100m3 大塌方：塌方高度6m，或塌方体积 100m3 §3.7 岩体质量评价及分类 4、岩体地质力学分级（CSIR分类） 南非科学与工业研究委员会（一说是宾尼奥夫斯基）提出CSIR分类指标值RMR，然后进行修正 RMR(Rock Mass Rating) 由下列6种指标组成： （1）岩块强度(R1) （2）RQD值(R2) （3）节理间距(R3) （4）节理条件(R4) （5）地下水(R5) （6）节理方向对工程的影响的修正参数（R6） 即： §3.7 岩体质量评价及分类 （1）对应岩石强度的岩体评分值R1 点荷载指标（Mpa） 岩石单轴抗压强度Rc(Mpa) 评分值 10 250 15 4~8 100~250 12 2~4 50~100 7 1~2 25 ~ 50 4 不采用 5 ~ 25 2 不采用 1 ~ 5 1 不采用 1 0 §3.7 岩体质量评价及分类 （2）对应于岩芯质量指标的岩体评分值R2 RQD（％） 91～100 76~90 51~75 26~50 25 评分值 20 17 13 8 3 （3）对应于最有影响的节理组间距的岩体评分值R3 节理间距（m） 3 1~3 0.3~1 0.05~0.3 0.05 评分值 30 25 20 10 5 §3.7 岩体质量评价及分类 （4）对应于节理状态的岩体评分值R4 说明 评分值 尺寸有限的粗糙的表面、硬岩壁 25 略粗糙的表面、张开度1mm，硬岩壁 20 略粗糙的表面、张开度1mm，软岩壁 12 光滑表面；由断层泥充填厚度为1～5mm；张开度1～5mm ，节理延伸超过数米 6 由厚度5mm的断层泥充填的张开节理;张开度5mm的节理，延伸超过数米 0 §3.7 岩体质量评价及分类 （5）取决于地下水状态的岩体评分值R5 每米隧道的涌水量（L/min） 节理水压力与最大主应力的比值 总的状态 评分值 无 0 完全干燥 15 10 0.1 潮湿 10 10～25 0.1～0.2 湿 7 25～125 0.2～0.5 有中等压力水，滴水 4 125 0.5 有严重地下水问题，流水 0 §3.7 岩体质量评价及分类 （6）节理方位对RMR的修正值R6 方位对工程的影响评价 隧道 地基 边坡 很有利 0 0 0 有利 －2 －2 －5 一般 －