第三章 岩体工程地.ppt

第三章 岩体工程地质研究;第一节 岩石物理力学性质;2、岩石比重Gs岩石的 比重取决于构成岩石的矿物的比重。一般2.7左右。;3、孔隙率n 岩石的孔隙率是指岩石内空隙的体积与岩石总体积之比。 它是岩石工程质量的重要指标之一，其值愈大，岩石的构成质量愈差。;二、岩石的力学性质;2、软化性和软化系数 岩石的软化性是指岩石耐风化、耐浸水的能力。通常用软化系数（Kd）表示。 一般情况下，当软化系数小于0.75时，就认为是易软化岩石。 ;3、极限抗拉、抗剪、抗弯强度 极限抗拉、抗剪、抗弯强度是指岩石抵抗拉伸、剪切和弯曲变形的能力。 一般情况下，岩石的极限抗拉强度平均为极限抗压强度的 3%~~5%； 岩石的极限抗弯强度平均为极限抗压强度的 7%~~12%。;三、岩石的水理性质;定义：岩石在一定的试验条件下吸收水 分的能力，称为岩石的吸水性。 1）.吸水率(Wa)：岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量(mw1)与岩样干质量(ms)之比，用百分数表示;2.饱和吸水率岩石的饱和吸水率(Wsa)是指岩石试件在高压(一般压力为15MPa)或真空条件下吸入水的质量(mw2)与岩样干质量(ms)之比，用百分数表示，即;;四、岩石的透水性;5、重量损失率 反映岩石可溶性的指标。 岩石的重量损失率是指损失的岩石重量与溶蚀前岩样重量之比的百分数。;第二节 岩体结构工程地质研究;岩体结构类型的划分; 岩体的结构是指岩体中结构面和结构体的形态和组合特征。 按岩体被结构面分割的程度或结构体的形态特征，可将岩体结构划分为以下几种基本类型：;1、整体结构;2、块状结构;3、层状结构;4、碎裂结构;5、散体结构;综上所述、岩体的特点： 1、非连续性 2、各向异性 3、非均一性;二、结构面的特征; ;二）结构面的地质特征;2. 结构面规模的分级－1;2. 结构面规模的分级－2;级序;级序;级序;3、结构面的张开和充填特性 ;2）结构面的充填特性结构面的两个岩壁面之间的充填特性对结构面的抗剪强度有重要影响。充填物可有：碎屑质、粘土质、化学沉淀物和蚀变矿物质等四种。;结构面的成因类型与一般地质特性;三）结构面组合特征研究;在结构面密度的研究中，最重要的是节理裂隙密度的确定。密度一般用同一组节理裂隙之间的平均间距来进行描述，间距越小，说明岩体中结构面越发育。我国水电部门采用五级分制，间距依次为：500、100、40、10cm。铁路部门采用四级分制，具体如下：;普利斯特 矩形图法;;三 软弱夹层的工程地质研究;一）软弱夹层的成因与分类;二）泥化夹层的形成及特征;三）软岩物理性质与强度的相关性;对于石灰岩和砂岩中的软弱层，当粘粒含量在30%~~50%之间：;2.抗剪强度与含水量的关系 下面是对粘粒含量＞25%的67组以伊利石矿物为主的软弱岩样本在不同固结压力下的试验数据所绘制的关系图。 ;3.抗剪强度与液性指数的关系 峰值内摩擦角 与液性指数 的关系如下图;4. 强度与塑性指数的关系 1)中国铁道科学院对30多种粘性土的峰值内摩擦角和塑性指数关系的试验结果是： 2)肯基曾提出残余强度与塑性指数的关系：;5.抗剪强度与干重度的关系干重度的大小与形成软弱岩的母岩性质和所处地应力的量值有关。目前尚未有经验公式，但可以肯定：在一定的粘粒含量和特定的组构条件下，强度和干重度的关系是显著的。;第三节 岩体质量及其工程分级;工程岩体分类的参考影响因素;4.岩体及结构面的风化程度 风化程度越高，岩体越破碎，强度越低 。 5.地下水的影响 渗流，软化，膨胀，崩解，静、动水压力等。 6.地应力 地应力难于测定，它对工程的影响程度也难于确定，因此，其影响一般在综合因素中反映。;几种有代表性的工程岩体分类方法;2、岩石单轴抗压强度分类;3、按岩体完整性系数Kv（龟裂系数）分类;4、按岩芯质量指标（RQD）分类;5、 以弹性波速度分类;6、宾尼奥夫斯基节理岩体地质力学分类（ RMR分级系统）;（1）对应岩石强度的岩体评分值R1;（2）对应于岩芯质量指标的岩体评分值R2;（4）对于节理状态的岩体评分值R4;（5）取决于地下水状态的岩体评分值R5;（6）节理方位对RMR的修正值R6;（7）节理走向与倾角对隧道掘进的影响; 根据总分确定岩体分级;岩体分级的意义 考虑不支护隧道的自稳时间;7、巴顿岩体质量（Q）分类;（1）节理组数影响（Jn);（2）节理粗糙度影响（Jr);(3)节理蚀变程度影响Ja;（4）裂隙水影响（Ja);（5）地应