《工程岩体分级标准》(GB50218—2014)是目前应用较为广泛的岩体分类方法。该方法首先根据岩体基本质量的定性特征与基本质量指标BQ进行初步分级,然后针对各类工程岩体的特点,考虑其他影响因素如地应力、地下水和结构面方位等对BQ进行修正,再按修正后的质量指标[BQ]进行详细分级。
5.7.4.1 初步分级
初步分级是结合岩体定性特征与基本质量指标BQ按表5-32进行。岩体基本质量指标BQ根据下式计算:
Kv——岩体完整性系数。
考虑到部分岩体的极端情况,规范规定使用式(5-77)时,若Rb>90Kv+30,则以Rb=90Kv+30和Kv代入式(5-77)计算BQ值;当Kv>0.04Rb+0.4时,则以Kv=0.04Rb+0.4和Rb代入式(5-77)计算BQ值。
表5-32中,岩石坚硬程度按表5-33划分,岩体破碎程度按表5-34划分。
表5-32 岩体质量分级
表5-33 Rb与岩石坚硬程度的对应关系
表5-34 Kv与岩体完整程度的对应关系
5.7.4.2 详细分级
《工程岩体分级标准》(GB50218—2014)规定:对于地基工程岩体,不需要再进行进一步的详细分级,初步分级结果即为最终结果。各级别的地基岩体各项物理力学指标取值如表5-35所示。
表5-35 各级岩体物理力学参数及岩体自稳能力表
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。
对于地下工程和边坡工程则需进一步按下述方法修正后才能最终确定岩体的级别。
5.7.4.2.1 地下工程的修正
当地下工程围岩处于高地应力区或围岩中有不利于岩体稳定的软弱结构面和地下水时,应对BQ值进行修正,岩体质量指标[BQ]按下式计算:
式中:K1——地下水影响修正系数,按表5-36确定;
K2——主要结构面产状影响修正系数,按表5-37确定;
K3——初始应力状态影响修正系数,按表5-38确定。
根据修正值[BQ]的工程岩体分级按表5-32进行。各级别地下工程岩体物理力学参数和围岩自稳能力按表5-35确定。
表5-36 地下工程地下水影响修正系数(K1)
表5-37 地下工程主要结构面产状影响修正系数(K2)
表5-38 初始应力状态影响修正系数(K3)
注:σmax为垂直洞轴线方向平面内的最大地应力。
5.7.4.2.2 边坡工程的修正
边坡工程岩体质量指标[BQ]按下式计算:(www.daowen.com)
式中:K4——边坡工程地下水影响修正系数,按表5-39确定;
λ——边坡工程主要结构面类型与延伸性修正系数,根据表5-40取值;
K5——边坡工程主要结构面产状影响修正系数,按表5-41确定;
F1——反映主要结构面倾向与边坡倾向间关系影响的系数;
F2——反映主要结构面倾角影响的系数;
F3——反映边坡倾角与主要结构面倾角间关系影响的系数。F1、F2、F3查表5-39,
各级别边坡工程岩体的物理力学参数和自稳能力按表5-35确定。
表5-39 边坡工程地下水影响修正系数(K4)
注:pw为边坡坡内潜水或承压水头(m);H为边坡高度(m)
表5-40 边坡工程主要结构面类型与延伸性修正系数(λ)
表5-41 边坡工程主要结构面产状影响修正系数(Ks)
注:表中负值表示结构面倾角小于边坡坡面倾角,在坡面出露。
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