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。
(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
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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