巖體的力學性質及工程分類(完整版)
【正文】 分構成。 IV級結構體 ： III級結構體再經 IV級結構面切割而成的結構體（ 完整巖石或巖塊 ）。第 4章 巖體的力學性質 及巖體分類 結構面 ： 是指巖體中存在著的各種不同成因和不同特性的地質界面，包括物質的分界面、不連續(xù)面如節(jié)理、片理、斷層、不整合面等。 二、結構體的塊度 結構體的塊度通常指 最小結構體的尺寸 。 塊狀結構巖體變形主要沿貫通性結構面滑移形成；碎裂狀結構巖體變形則由 Ⅲ 、 Ⅳ 級結構面滑移及部分巖塊變形構成；只有完整巖體的變形才受控于組成巖體的巖石變形特征。 A— 試件橫截面面積， m2。 ②中途卸載有彈性后效現(xiàn)象和不可恢復殘余變形。 ⑤ 變形模量 abE ???? ? 2 巖體剪切變形特征 ①在屈服點前，變形曲線與抗壓 變形相似， 上凹型 。 45 巖體質量評價及其分類 巖體分類 是對影響巖體穩(wěn)定性和影響工程設計、施工和維護的各種因素建立一些評價指標，對工程轄區(qū)巖體進行評價，劃分出不同的的級別或類別。這些定量指標是表征巖體工程性質的重要參數(shù)。 地應力 。 2)(prpmv VVK ?Kv ~ ~ ~ 完整程度 完整 較完整 較破碎 破碎 極破碎 按巖芯質量指標（ RQD）分類 蒂爾（ Deer,1968)提出根據(jù)鉆探時巖芯完好程度來判斷巖體的質量，對巖體分類。 賓尼奧夫斯基（ Bieniawski， 1976)在大量實測統(tǒng)計的基礎上，發(fā)現(xiàn) Q值與 RMR值之間具有如下條件關系： 44ln9 ?? QRMR 三、我國工程巖體分級標準（ GB5021894) 工程巖體分級的基本方法 （ 1） 確定巖體基本質量 《 標準 》 認為巖石的堅硬程度和巖體完整程度決定巖體的基本質量 。 （ 2） 地下工程巖體自穩(wěn)能力的確定 巖體級別與巖體物理力學參數(shù) 基本質量級別 重力密度 γ (kN/m3) 內摩擦角 Φ(0) 粘結力 C(Mpa) 變形模量 E(Gpa) 泊松比 μ Ⅰ 60 33 Ⅱ 60~50 ~ 33~20 ~ Ⅲ ~ 50~39 ~ 20~6 ~ Ⅳ ~ 39~27 ~ 6~ ~ Ⅴ 27 巖體級別與巖體結構面抗剪強度參數(shù) 基本質量級別 兩側巖體的堅硬程度及結構面的結合程度 內摩擦角 Φ(0) 粘結力 C(Mpa) Ⅰ 堅硬、結合好 37 Ⅱ 堅硬－較堅硬、結合一般； 軟弱巖，結合好 37~29 ~ Ⅲ 堅硬－較堅硬、結合差； 較軟弱巖，結合一般 29~19 ~ Ⅳ 較堅硬－較軟巖、結合差 — 很差； 軟弱巖、結合差；軟質巖的泥化面 19~13 ~ Ⅴ 較堅硬及全部軟質巖、結合很差； 軟質巖泥化層本身 13 巖體級別與地下工程巖體自穩(wěn)能力 基本質量級別 自穩(wěn)能力 Ⅰ 跨度 20m， 可長期穩(wěn)定，偶有掉塊，無塌方 Ⅱ 跨度 10~20m， 可基本穩(wěn)定，局部發(fā)生掉塊或小塌方 跨度 10m， 可長期穩(wěn)定，偶有掉塊 Ⅲ 跨度 10~20m， 可穩(wěn)定數(shù)日至 1個月，可發(fā)生小至中塌方 跨度 5~10m， 可穩(wěn)定數(shù)月，可發(fā)生局部塊體位移及小至中塌方 跨度 5m， 可基本穩(wěn)定 Ⅳ 跨度 5m， 一般無自穩(wěn)能力，數(shù)日至數(shù)月內可發(fā)生松動變形、小塌方，可發(fā)展為中至大塌方。該組節(jié)理條件評分為 21； 巖石抗壓強度為 55Mpa， RQD值為 60%，平均裂隙寬度為 ； 試用 RMR系統(tǒng)為巖體進行分類，估算巖體力學參數(shù)，評估由東向西開挖 10m隧道的穩(wěn)定性，若隧道圍巖穩(wěn)定性差，并提出初期支護方案。由表 56可知，該巖體為一般巖體，巖體的內聚力為 200300kPa，內摩擦角為 2535176。 舉應用實例 位于地下 200m處的泥巖包含 3組主要的結構面 第一組結構面為層面，其特點為強風化，表面較粗糙，產狀為180176。 A、 采用飽和巖石單軸抗壓強度 σ C劃分巖石堅硬程度 σ C (Mpa) 60 60~30 30~15 15~5 5 堅硬程度 堅硬 較堅硬 較軟巖 軟巖 極軟巖 σ C與點荷載強度指數(shù)的關系： 是指直徑 50mm圓柱試件徑向加壓時的點荷載強度 。 %100?? ? L lRQD iRQD（％） 0～ 25 25~50 50~75 75~90 90～ 100 等級 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 分類 很差 差 較好 良好 很好 例 某鉆孔的長度為 250cm， 其 中巖芯采取總長度為 200cm,而 大于 10cm的巖芯總長度為 157cm(如圖所示 )， 則巖芯 采取率： 200/250=80% RQD=157
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