理论教育 《高等工程地质概论》岩体质量评价及基本质量分级

《高等工程地质概论》岩体质量评价及基本质量分级

时间:2023-09-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:关于岩体质量评价,有的是客观评价,有的是工程评价,有的是物理力学指标的单项或综合评价。(六)岩体基本质量分级岩体基本质量分级,应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标两者相结合,按表2-7确定。如遇地下水、岩体稳定性受软弱结构面及高地应力现象影响时,应对岩体基本质量指标进行修正,并以修正后的值确定岩体级别。

《高等工程地质概论》岩体质量评价及基本质量分级

关于岩体质量评价,有的是客观评价,有的是工程评价,有的是物理力学标的单项或综合评价。

(一)按风化程度进行分类

一般用四分法进行分类,即全风化岩、强风化岩、弱风化岩、微风化岩。

(二)按物理、力学指标分类(岩体完整性分类)

按岩体完整性系数进行分类,如表2-4所示。

表2-4 岩体完整性系数划分

(三)按岩石饱和单轴抗压强度(MPa)分类

按岩石饱和单轴抗压强度进行分类,如表2-5所示。

表2-5 岩石坚硬程度划分

(四)按岩石质量指标(RQD)分类

按岩石质量指标分类是笛尔(Deer)1964年提出的。它是根据钻探时的岩芯完好程度来判断岩体的质量,对岩体进行分类,即将钻探岩芯柱状块体长度大于等于10 cm的累计长度占钻孔总长的百分比,称为岩石质量指标(RQD),如表2-6所示。

表2-6 岩石质量标准(RQD)

这种分类方法简单易行,是比较实用的岩体质量评价方法,在一些国家得到了广泛的应用,但它没有反映出节理、裂隙的方位、填充物的影响等,因此它的应用也有局限性。

(五)巴顿(Barton)岩体质量(Q)分类

挪威岩土工程研究所巴顿等人于1974年提出了岩体隧道开挖质量分类法,用Q表示,即:

式中: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;

   ——岩体完整性;

   ——结构面(节理)的形态、粗糙度、充填物特征及其次生变化程度;(www.daowen.com)

   ——水与其他应力存在时对岩体质量的影响。

上述九个指标的定性、定量划分,除RQD外,其他八个指标虽有明确的物理意义,但要定量的确定它们比较难,带有明显的经验特征,即也含有不确定性。

按式(2-9)计算出各个参数后,再计算出Q值,Q取值0.001~1 000,可以根据经验图表查出支护压力和可以开挖的洞室尺寸,直接用于工程实践。

(六)岩体基本质量分级

岩体基本质量分级,应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标(BQ)两者相结合,按表2-7确定。

表2-7 岩体基本质量分级

岩体基本质量指标(BQ),应根据分级因素的定量指标Rc的兆帕数值和Kv,按式(2-10)计算。

注:① 当Rc>90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv带入计算BQ值;

② 当Kv>0.04Rc+0.4时,应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc带入计算BQ值。

如遇地下水、岩体稳定性受软弱结构面及高地应力现象影响时,应对岩体基本质量指标(BQ)进行修正,并以修正后的(BQ)值确定岩体级别。

岩体基本质量指标修正值([BQ]),可按式(2-11)计算。

式中:[BQ]——岩体基本质量指标修正值;

   BQ——岩体基本质量指标值;

   K1——地下水影响修正系数;

   K2——主要软弱结构面产状影响修正系数;

   K3——初始应力状态影响修正系数。

   K1、K2、K3的值可以分别按表2-8、表2-9、表2-10确定。无表中所列情况时,修正系数取零。[BQ]出现负值时,应按特殊问题处理。

表2-8 地下水影响修正系数K1

表2-9 主要软弱结构面产状影响修正系数K2

表2-10  初始应力状态影响修正系数K3

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