巖石的RQD 值.ppt

1、劉佑榮 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院,第5章 工程巖體分類,一、概述 二、工程巖體分類 三、我國(guó)的工程巖體分類 四、工程巖體分類的應(yīng)用,方法：通過(guò)巖體的一些簡(jiǎn)單和容易實(shí)測(cè)的指標(biāo)，把工程地質(zhì)條件和巖體力學(xué)性質(zhì)參數(shù)聯(lián)系起來(lái)，并借鑒已建工程設(shè)計(jì)、施工和處理等方面成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)巖體進(jìn)行歸類的一種工作方法。 目的：通過(guò)分類，概括地反映各類工程巖體的質(zhì)量好壞，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的巖體力學(xué)問(wèn)題。為工程設(shè)計(jì)、支護(hù)襯砌、建筑物選型和施工方法選擇等提供參數(shù)和依據(jù)。,一、概述,巖體條件 巖體類型 巖體力學(xué)參數(shù)和工程設(shè)計(jì)、施工參數(shù)。 分類因素:巖性、結(jié)構(gòu)面特征、巖體完整性、地下水特征等。 分類方法：?jiǎn)我蛩胤诸?、多因素分?/p>

2、、定性、定量分類、專用分類、通用分類等。,二、工程巖體分類 一)、巖塊工程分類 1、Deere &Miller 雙指標(biāo)分類 分類指標(biāo)：巖塊抗壓強(qiáng)度（c） 模量比（Et/c）,2、 國(guó)標(biāo)巖土工程勘察規(guī)范分類 分類指標(biāo)：新鮮巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度（cw）,二）巖體的工程分類,1、RQD分類 2、巖體地質(zhì)力學(xué)分類（RMR分類） 3、巴頓巖體質(zhì)量分類（Q分類）,1、RQD分類 迪爾（Deere,1964）根據(jù)金剛石鉆進(jìn)的巖芯采取率，提出用RQD值來(lái)評(píng)價(jià)巖體質(zhì)量的優(yōu)劣。 RQD值的定義是：大于10cm的巖芯累計(jì)長(zhǎng)度與鉆孔進(jìn)尺長(zhǎng)度之比的百分?jǐn)?shù)。據(jù)RQD值將巖體分類5類 表5-5RQD分類表,RQD分類由于

3、沒(méi)有考慮巖體中結(jié)構(gòu)面性質(zhì)的影響，也沒(méi)有考慮巖塊性質(zhì)的影響及這些因素的綜合效應(yīng)。因此，僅運(yùn)用這一分類，往往不能全面反映巖體的質(zhì)量。,2、巖體地質(zhì)力學(xué)分類(RMR分類) 分類指標(biāo)：巖塊強(qiáng)度、RQD值、節(jié)理間距、節(jié)理?xiàng)l件及地下水 方法： （1）根據(jù)各類指標(biāo)的數(shù)值，按表中A的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，求和得總分RMR值。 （2）按表的規(guī)定對(duì)總分作適當(dāng)?shù)男拚?（3）用修正后的總分對(duì)照表中C求得巖體的類別及相應(yīng)的無(wú)支護(hù)地下洞室的自穩(wěn)時(shí)間和巖體強(qiáng)度指標(biāo)(c，)值。,3、巴頓巖體質(zhì)量(Q)分類 分類指標(biāo)：Q值 RQD為巖石質(zhì)量指標(biāo)； Jn為節(jié)理組數(shù)； Jr為節(jié)理粗糙系數(shù)； Ja為節(jié)理蝕變系數(shù)； Jw為節(jié)理水折減系數(shù)； SRF

4、為應(yīng)力折減系數(shù)。 JW/SRF 表示水與其它應(yīng)力存在對(duì)巖體質(zhì)量的影響 RQD/ Jn 為巖體的完整性； Jr/Ja 表示結(jié)構(gòu)面(節(jié)理)的形態(tài)、充填物特征及其次生變化程度； 分類方法：確定各參數(shù)的數(shù)值，求得Q值，以Q值為依據(jù)將巖體分為9類。,三、我國(guó)的工程巖體分類 1、巖體結(jié)構(gòu)分類 2、巖體質(zhì)量分級(jí) 3、洞室圍巖分類,1 巖體結(jié)構(gòu)分類,2、 巖體質(zhì)量分級(jí) （工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)GB50218-94） 分級(jí)指標(biāo)：巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ BQ=90+3cw +250 Kv 當(dāng)cw90 Kv30時(shí)，以cw90Kv30和Kv代入 上式計(jì)算BQ值； 當(dāng)Kv0.04cw0.4時(shí)，以Kv0.04cw0.4和 cw代

5、入上式計(jì)算BQ值。,Jv與Kv對(duì)照表,分級(jí)方法：首先，按巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ進(jìn)行初步分級(jí)； 然后，考慮天然應(yīng)力、地下水和結(jié)構(gòu)面方位等的影響對(duì)BQ進(jìn)行修正，再按修正后的BQ進(jìn)行詳細(xì)分級(jí)。,當(dāng)?shù)叵露词覈鷰r處于高天然應(yīng)力區(qū)或圍巖中有不利于巖體穩(wěn)定的軟弱結(jié)構(gòu)面和地下水時(shí)，巖體BQ值應(yīng)進(jìn)行修正，修正值BQ按下式計(jì)算： BQBQ100(K1K2K3) K1-地下水影響修正系數(shù)； K2-主要軟弱面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)； K3-天然應(yīng)力影響修正系數(shù)。,影 響 修 正 系 數(shù)(K1、K2、K3)表,根據(jù)修正值BQ的工程巖體分級(jí)仍按表進(jìn)行,各級(jí)巖體的物理力學(xué)參數(shù)和圍巖自穩(wěn)能力可按表確定,3、 洞室圍巖分類 （錨桿噴射

6、混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范GBJ86-85）,分類指標(biāo)：巖體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征、巖石強(qiáng)度及巖體聲學(xué)性質(zhì)、 優(yōu)點(diǎn)：給出了毛洞自穩(wěn)性的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)，給出了各類圍巖的噴錨支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)及圍巖物理力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算指標(biāo)。,四、工程巖體分類的應(yīng)用,工程巖體分類廣泛應(yīng)用于巖體參數(shù)估算、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與治理設(shè)計(jì)。 舉應(yīng)用實(shí)例 位于地下200m處的泥巖包含3組主要的結(jié)構(gòu)面 第一組結(jié)構(gòu)面為層面，其特點(diǎn)為強(qiáng)風(fēng)化，表面較粗糙，產(chǎn)狀為18010，該組節(jié)理?xiàng)l件評(píng)分為15； 第二組結(jié)構(gòu)面為節(jié)理面，其特點(diǎn)為中等風(fēng)化，表面較粗糙，產(chǎn)狀為18575，該組節(jié)理?xiàng)l件評(píng)分為21； 第三組結(jié)構(gòu)面為節(jié)理面，其特點(diǎn)為中等風(fēng)化，表面較粗糙，產(chǎn)狀為9080，

7、該組節(jié)理?xiàng)l件評(píng)分為21； 巖石抗壓強(qiáng)度為55Mpa，RQD值為60%，平均裂隙寬度為0.4m； 試用RMR系統(tǒng)為巖體進(jìn)行分類，估算巖體力學(xué)參數(shù)，評(píng)估由東向西開(kāi)挖10m隧道的穩(wěn)定性，若隧道圍巖穩(wěn)定性差，并提出初期支護(hù)方案。,根據(jù)以上條件，查巖體地質(zhì)力學(xué)分類表可得到各組節(jié)理的RMR值如下表：,該巖體RMR值為40-55。由表5-6可知，該巖體為一般巖體，巖體的內(nèi)聚力為200-300kPa，內(nèi)摩擦角為25-35； 根據(jù)RMR評(píng)分與巖體變形模量之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系：,可知，巖體的變形模量為5.62-13.34GPa。 在該巖體中開(kāi)挖5m直徑的隧道,平均自穩(wěn)時(shí)間為1周，而在該巖體中開(kāi)挖直徑為10m的隧道，隧道圍巖有發(fā)生失穩(wěn)的可能性較大，建議對(duì)其進(jìn)行支護(hù)如下：