工程巖體分級課件

土的工程分類中的評價指標兩種土的工程分類巖體分類中的評價指標兩種巖土的工程分類重點:土的工程分類中的評價指標重點:1工程巖體分級課件2顆粒級配累積曲線顆粒級配累積曲線3★不均勻系數(shù)

★曲率系數(shù)

d60—限制粒徑，相應于累積百分含量為60%的粒徑，mm；

d10—有效粒徑，相應于10%的粒徑，mm；

d30—相應于30%的粒徑，mm。

一般當Cu≥5及Cq=1~3時的土為級配良好的土?！锊痪鶆蛳禂?shù)

★曲率系數(shù)

d60—限制粒徑4工程巖體分級課件5

1.液限wL

是指粘性土從流動狀態(tài)轉變?yōu)榭伤苄誀顟B(tài)的界限含水量，也叫塑性上限或流限。2.塑限wP

是指粘性土從可塑狀態(tài)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)的界限含水量，又叫塑性下限。

1.液限wL63.塑性指數(shù)IP指土的液限與塑限的差值，用不帶百分號的數(shù)值表示。IP=wL-wPIP值越大可塑性越強3.塑性指數(shù)IPIP值越大可塑性越強7工程巖體分級課件84.液性指數(shù)IL

土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比稱為液性指數(shù)，以小數(shù)表示，即

4.液性指數(shù)IL9粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒組粒徑的范圍巨粒漂石（塊石）粒d>200卵石（碎石）粒200≥d＞60粗粒礫粒粗礫60≥d＞20細礫20≥d＞2砂粒2≥d＞0.075細粒粉粒0.075≥d＞0.005粘粒0.005≥d粒組的劃分粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒組粒徑的范圍巨粒漂石（塊石）粒d>2010土的工程分類《土的分類標準》GB50145-90粗粒土：按粒組含量和級配曲線的不均系數(shù)

曲率系數(shù)細粒土：按塑性圖《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001碎石土砂土：按大于某粒徑含量粉土粘性土：按塑性指數(shù)特殊土土的工程分類《土的分類標準》《巖土工程勘察規(guī)范》11土的分類標準砂類土S級配良好砂SW級配不良砂SP含細粒土砂SF粘土質砂SC粉土質砂SM塑性圖CHCLMLMHABIPWL塑性圖土的分類標準砂類土S塑性圖CHCLMHABWL12土的工程分類《土的分類標準》GB50145-90粗粒土：按粒組含量和級配曲線的不均系數(shù)

曲率系數(shù)細粒土：按塑性圖《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001碎石土砂土：按大于某粒徑含量粉土粘性土：按塑性指數(shù)特殊土土的工程分類《土的分類標準》《巖土工程勘察規(guī)范》13工程巖體分級課件14工程巖體分級1、圍巖分級的目的

對工程巖體穩(wěn)定性做分析判斷的數(shù)值計算和物理模型試驗，要求事先進行相當詳盡的地質勘察和巖石力學試驗研究，花費人力和財力很多。地質條件復雜時，前期工作往往拉得很長，這種方法一般用于大型或重要的工程。工程巖體分級1、圍巖分級的目的15針對不同類型巖體工程的特點，根據(jù)影響巖體穩(wěn)定性的各種地質條件和巖石物理力學特性，將工程巖體分成穩(wěn)定性程度不同的若干級別，以此為標尺作為評價巖體穩(wěn)定的依據(jù)，是巖體穩(wěn)定性評價的一種簡易快速的方法。根據(jù)少量建議的地質勘察和巖石力學試驗就能據(jù)以確定巖體級別，作出巖體穩(wěn)定性評價，給出相應的物理力學參數(shù)，為工程建設的勘察、設計、施工和編制定額提供必要的基本依據(jù)。針對不同類型巖體工程的特點，根據(jù)影響巖體穩(wěn)定性的各種地質條件162、影響巖體工程性質的主要因素影響因素很多，從工程觀點來說，主要包括：巖石強度；巖體完整性；風化程度；水的影響。？巖石和巖體的區(qū)別？如何評價巖石的強度？什么是巖體的完整性2、影響巖體工程性質的主要因素？巖石和巖體的區(qū)別17

巖石：礦物的集合體，無顯著軟弱結構面巖體：巖石的地質綜合體，被各種地質界面分割成大小不等、形狀各異的許多塊體。其工程性質嚴格受其結構面的控制。巖石：礦物的集合體，無顯著軟弱結構面18：巖石抵抗外荷不被破壞的能力。強度特性

單軸抗壓強度巖石在單軸壓縮荷載作用下達到破壞前所能承受的最大壓應力，又稱為非限制性抗壓強度。AP：巖石抵抗外荷不被破壞的能力。強度特性單軸抗壓強度AP19抗剪強度APτ抗剪斷強度：在垂直壓力和水平方向上施加的剪應力作用下，巖石試件被剪斷?？辜魪姸龋壕哂邢却婕羟忻嫦?，在垂直壓力和水平剪切力下，試件發(fā)生剪切滑動。抗切強度：無垂直壓力，在水平剪切力試件剪斷?？辜魪姸華Pτ抗剪斷強度：在垂直壓力和水平方向上施加的剪應20

結構面的密集程度

線密集度K：單位長度上的結構面條數(shù)

結構面間距d：同一組結構面的平均間距K=n/LM1Ln=3M2n=2d=MK=1/M1+1/M2結構面的密集程度線密集度K：單位長度上的結構面條數(shù)結21

線連續(xù)性系數(shù)：某一結構面的延長線上，結構面各段長度之和與整個線段長度之比

面連續(xù)性系數(shù)：巖體內包含結構面的斷面上，結構面面積之和與整個斷面面積之比KL=∑a/(∑a+∑b)KA=(A1+A2+A3+···+An)/Aa1a2a3a4a5b1b2b3b4A2A3A4線連續(xù)性系數(shù)：某一結構面的延長線上，結構面各段長度之和與整22

巖體彈性波速：

堅硬完整巖體中縱波速度值高，軟弱破碎巖體——低

Kv=(Vpm/Vpr)2*

Vpm:巖體縱波速度

**Vpr:同類巖石完整巖塊縱波速度

*巖體彈性波速：堅硬完整巖體中縱波速度值高，軟弱破碎巖體23巖石質量指標RQD修正的巖芯采取率。選用堅固完整的、其程度等于或大于10cm巖芯總長度與鉆孔長度之比，并用百分數(shù)表示。巖石質量指標RQD修正的巖芯采取率。選用堅固完整的、其程度等243、我國國標《工程巖體分級標準》（GB50218-94）應采用定性與定量相結合的方法，并分兩步進行，先確定巖體基本質量，再結合具體工程特點確定巖體級別；巖體基本質量由巖石堅硬程度和巖體完整程度兩個因素確定；3、我國國標《工程巖體分級標準》（GB50218-94）應采25巖石堅硬程度的劃分a定性劃分利用錘擊巖石后所表現(xiàn)出的現(xiàn)象和巖石浸在水里后的狀態(tài)綜合確定，同時還考慮了不同風化程度（未風化、微風化、弱風化、強風化、全風化）的影響。b定量劃分按巖石實測飽和單軸抗壓強度值確定。(1)確定巖體基本質量巖石堅硬程度的劃分(1)確定巖體基本質量26巖體完整程度的劃分a定性劃分

按以下四個方面進行劃分

結構面的發(fā)育程度（組數(shù)、間距）主要結構面的結合程度（張開度、充填物）主要結構面類型（規(guī)模）巖體的結構類型（巖體結構）巖體完整程度的劃分27b定量劃分

按巖石實測飽和單軸抗壓強度值確定。工程巖體分級課件28工程巖體分級課件29(2)巖體基本質量的分級應根據(jù)巖體基本質量的定性特征和巖體基本質量指標（BQ）兩者相結合確定。(2)巖體基本質量的分級應根據(jù)巖體基本質量的定性特征和巖體基30工程巖體分級課件31(3)工程巖體級別的確定

K1為地下水影響修正系數(shù)；K2為主要軟弱結構面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)；K3為初始應力狀態(tài)影響修正系數(shù)。(3)工程巖體級別的確定K1為地下水影響修正系數(shù)；K2為主32我國國標《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）巖石堅硬程度、巖體完整程度和巖體基本質量等級劃分見表我國國標《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）巖石33表2巖體完整程度分級表2巖體完整程度分級34表3巖體基本質量等級表3巖體基本質量等級35Q分類挪威學者Barton提出的，適用于隧道建設的圍巖分類。根據(jù)定量、定性的參數(shù)所賦予的值，計算Q值的大小，確定圍巖質量的好壞。Q分類挪威學者Barton提出的，適用于隧道建設的圍巖分類。36工程巖體分級課件37工程巖體分級課件38土的工程分類中的評價指標兩種土的工程分類巖體分類中的評價指標兩種巖土的工程分類重點:土的工程分類中的評價指標重點:39工程巖體分級課件40顆粒級配累積曲線顆粒級配累積曲線41★不均勻系數(shù)

★曲率系數(shù)

d60—限制粒徑，相應于累積百分含量為60%的粒徑，mm；

d10—有效粒徑，相應于10%的粒徑，mm；

d30—相應于30%的粒徑，mm。

一般當Cu≥5及Cq=1~3時的土為級配良好的土?！锊痪鶆蛳禂?shù)

★曲率系數(shù)

d60—限制粒徑42工程巖體分級課件43

1.液限wL

是指粘性土從流動狀態(tài)轉變?yōu)榭伤苄誀顟B(tài)的界限含水量，也叫塑性上限或流限。2.塑限wP

是指粘性土從可塑狀態(tài)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)的界限含水量，又叫塑性下限。

1.液限wL443.塑性指數(shù)IP指土的液限與塑限的差值，用不帶百分號的數(shù)值表示。IP=wL-wPIP值越大可塑性越強3.塑性指數(shù)IPIP值越大可塑性越強45工程巖體分級課件464.液性指數(shù)IL

土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比稱為液性指數(shù)，以小數(shù)表示，即

4.液性指數(shù)IL47粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒組粒徑的范圍巨粒漂石（塊石）粒d>200卵石（碎石）粒200≥d＞60粗粒礫粒粗礫60≥d＞20細礫20≥d＞2砂粒2≥d＞0.075細粒粉粒0.075≥d＞0.005粘粒0.005≥d粒組的劃分粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒組粒徑的范圍巨粒漂石（塊石）粒d>2048土的工程分類《土的分類標準》GB50145-90粗粒土：按粒組含量和級配曲線的不均系數(shù)

曲率系數(shù)細粒土：按塑性圖《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001碎石土砂土：按大于某粒徑含量粉土粘性土：按塑性指數(shù)特殊土土的工程分類《土的分類標準》《巖土工程勘察規(guī)范》49土的分類標準砂類土S級配良好砂SW級配不良砂SP含細粒土砂SF粘土質砂SC粉土質砂SM塑性圖CHCLMLMHABIPWL塑性圖土的分類標準砂類土S塑性圖CHCLMHABWL50土的工程分類《土的分類標準》GB50145-90粗粒土：按粒組含量和級配曲線的不均系數(shù)

曲率系數(shù)細粒土：按塑性圖《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001碎石土砂土：按大于某粒徑含量粉土粘性土：按塑性指數(shù)特殊土土的工程分類《土的分類標準》《巖土工程勘察規(guī)范》51工程巖體分級課件52工程巖體分級1、圍巖分級的目的

對工程巖體穩(wěn)定性做分析判斷的數(shù)值計算和物理模型試驗，要求事先進行相當詳盡的地質勘察和巖石力學試驗研究，花費人力和財力很多。地質條件復雜時，前期工作往往拉得很長，這種方法一般用于大型或重要的工程。工程巖體分級1、圍巖分級的目的53針對不同類型巖體工程的特點，根據(jù)影響巖體穩(wěn)定性的各種地質條件和巖石物理力學特性，將工程巖體分成穩(wěn)定性程度不同的若干級別，以此為標尺作為評價巖體穩(wěn)定的依據(jù)，是巖體穩(wěn)定性評價的一種簡易快速的方法。根據(jù)少量建議的地質勘察和巖石力學試驗就能據(jù)以確定巖體級別，作出巖體穩(wěn)定性評價，給出相應的物理力學參數(shù)，為工程建設的勘察、設計、施工和編制定額提供必要的基本依據(jù)。針對不同類型巖體工程的特點，根據(jù)影響巖體穩(wěn)定性的各種地質條件542、影響巖體工程性質的主要因素影響因素很多，從工程觀點來說，主要包括：巖石強度；巖體完整性；風化程度；水的影響。？巖石和巖體的區(qū)別？如何評價巖石的強度？什么是巖體的完整性2、影響巖體工程性質的主要因素？巖石和巖體的區(qū)別55

巖石：礦物的集合體，無顯著軟弱結構面巖體：巖石的地質綜合體，被各種地質界面分割成大小不等、形狀各異的許多塊體。其工程性質嚴格受其結構面的控制。巖石：礦物的集合體，無顯著軟弱結構面56：巖石抵抗外荷不被破壞的能力。強度特性

單軸抗壓強度巖石在單軸壓縮荷載作用下達到破壞前所能承受的最大壓應力，又稱為非限制性抗壓強度。AP：巖石抵抗外荷不被破壞的能力。強度特性單軸抗壓強度AP57抗剪強度APτ抗剪斷強度：在垂直壓力和水平方向上施加的剪應力作用下，巖石試件被剪斷?？辜魪姸龋壕哂邢却婕羟忻嫦?，在垂直壓力和水平剪切力下，試件發(fā)生剪切滑動。抗切強度：無垂直壓力，在水平剪切力試件剪斷。抗剪強度APτ抗剪斷強度：在垂直壓力和水平方向上施加的剪應58

結構面的密集程度

線密集度K：單位長度上的結構面條數(shù)

結構面間距d：同一組結構面的平均間距K=n/LM1Ln=3M2n=2d=MK=1/M1+1/M2結構面的密集程度線密集度K：單位長度上的結構面條數(shù)結59

線連續(xù)性系數(shù)：某一結構面的延長線上，結構面各段長度之和與整個線段長度之比

面連續(xù)性系數(shù)：巖體內包含結構面的斷面上，結構面面積之和與整個斷面面積之比KL=∑a/(∑a+∑b)KA=(A1+A2+A3+···+An)/Aa1a2a3a4a5b1b2b3b4A2A3A4線連續(xù)性系數(shù)：某一結構面的延長線上，結構面各段長度之和與整60

巖體彈性波速：

堅硬完整巖體中縱波速度值高，軟弱破碎巖體——低

Kv=(Vpm/Vpr)2*

Vpm:巖體縱波速度

**Vpr:同類巖石完整巖塊縱波速度

*巖體彈性波速：堅硬完整巖體中縱波速度值高，軟弱破碎巖體61巖石質量指標RQD修正的巖芯采取率。選用堅固完整的、其程度等于或大于10cm巖芯總長度與鉆孔長度之比，并用百分數(shù)表示。巖石質量指標RQD修正的巖芯采取率。選用堅固完整的、其程度等623、我國國標《工程巖體分級標準》（GB50218-94）應采用定性與定量相結合的方法，并分兩步進行，先確定巖體基本質量，再結合具體工程特點確定巖體級別；巖體基本質量由巖石堅硬程度和巖體完整程度兩個因素確定；3、我國國標《工程巖體分級標準》（GB50218-94）應采63巖石堅硬程度的劃分a定性劃分利用錘擊巖石后所表現(xiàn)出的現(xiàn)象和巖石浸在水里后的狀態(tài)綜合確定，同時還考慮了不同風化程度（未風化、微風化、弱風