岩体工程与岩体力学.ppt

岩体工程与岩体力学
工程地质与岩体力学的关系
工程地质：现象、原因、面
岩体力学：力学、工程效应、点
岩体工程：运用岩体力学，解决岩体工程问题
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岩体结构
不同的岩体结构类型与其对应的破坏模式
整体状结构
块状结二) 以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法
代表：
●泰沙基法～考虑围岩的完整状态和岩性，共9级。
●我国交通隧道围岩分级法～借鉴了泰沙基法，考虑岩体综合物性，共6级。
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（三）与地质勘探手段相联系的分级方法
代表：
●弹性波速分级法～波速是反映岩性与岩体结构的一项综合指标，波速越高，围岩越好。
波速 Kv
>
～
～
～
<
完整性
完整
较完整
破碎
较破碎
极破碎
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●岩石质量指标～RQD指标也是反映岩性与岩体结构的一项综合指标。
RQD指标的具体含义为岩芯复原率:
R>
< R <
< R <
< R <
R <
优
良
好
差
很差
表中R为RQD指标。
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(四)组合多种因素的分级方法
代表： 岩体质量分级法
巴顿等人提出的“岩体质量—Q”分级法。表达如下：
组合了6个参数：
岩石质量指标、节理组数目、节理粗糙度、
节理蚀变值、节理含水折减系数、应力折减系数。
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(五)我国铁路与公路隧道的围岩分级方法

⑴沿革
●岩体综合分类～60年代，成昆线，五类。
●隧道围岩分类～74年版，首部铁路隧道规范，六类。
●隧道围岩分类～86年版，加入围岩弹性波速指标。
●隧道围岩分级～99年版，采用国标分级排序，改称“围岩分级”，六级。
●隧道围岩分级～2001年版，不变。
●隧道围岩分级～2005年版，不变。
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⑵ 分级的理论基础
●以围岩的稳定性判断为基础。
属于“以岩体构造和岩性特征为代表”的分级方法。
●主要考虑4种因素：
①岩石坚硬程度
②围岩完整状态
③地下水
④围岩初始地应力
基本分级
修正基本分级
基本分级 修正基本分级 最终分级
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⑶ 基本分级
依据：围岩主要工程地质条件，由两条组成：
①岩石坚硬程度
软硬岩分界指标：30Mpa
Rb>30 硬岩
5 <Rb≤30 软岩
Rb <5 极软岩
②围岩完整程度
指标1：结构面发育程度
指标2：地质构造影响程度
由此两指标，将岩体完整程度分为5个级别，见下表：
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完整程度
结构面发育程度
地质构造影响程度
完整
不发育
轻微
较完整
较发育、不发育
较重、轻微
较破碎
发育、较发育
严重
破碎
极发育、发育
极严重、严重
极破碎
极发育
极严重
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等级
地质构造作用特征
轻微
围岩地质构造变动小，无断裂（层）；层状岩体一般呈单斜构造；节理不发育
较重
围岩地质构造变动较大；位于断裂（层）或褶曲轴的邻近地段；可有小断层，节理较发育
严重
围岩地质构造变动较强烈，位于褶曲轴部或断裂影响带内；软岩多见扭曲及拖拉现象；节理发育
很严重
位于断裂（层）破碎带内；节理很发育；岩体呈碎石、角砾状，有的呈粉末泥土状
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等级
地质构造作用特征
节理不发育
节理（裂隙）1-2组，规则，为原生型或构造型，，为密闭型。岩体被切割成块状
节理较发育
节理（裂隙）2-3组，呈x型，较规则，以构造型为主，，多为密闭。部分微张开，少有填充物。岩体被切割成大块状
节理发育
节理（裂隙）3组以上，不规则，呈x型或米字型，以构造型或风化型为主，，大部分微张开，部分张开，大部分为粘性土填充。岩体被切割成块、碎石状
节理很发育
节理（裂隙）3组以上，杂乱，以构造型或风化型为主，，微张开或张开，部分为粘土充填。岩体被切割成碎石状
围岩节理（裂隙）发育程度划分
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⑸ 特点
◆给出了单线隧道围岩开挖后的稳定状态。
◆尚未考虑地下水和地应力。
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地下水状态的