巖體的力學性質(zhì)及工程分類-在線瀏覽
2025-02-01 23:35本頁面
【正文】 構(gòu)體壓縮及形狀 改變 壓密 沿結(jié)構(gòu)面滑移 控制巖體變形的主要因素 巖石、巖相特征及Ⅴ 級結(jié)構(gòu)面特征 開裂的不連續(xù)的 Ⅲ 、Ⅳ 級結(jié)構(gòu)面 貫通的 Ⅰ 、 Ⅱ 級結(jié)構(gòu)面，主要為軟弱結(jié)構(gòu)面 巖體的破壞機制也受控于巖體結(jié)構(gòu)： 結(jié)構(gòu)控制有：巖體破壞難易程度、巖體破壞的規(guī)模、巖體破壞的過程及巖體破壞的主要方式等。 43 巖體的強度 巖體強度特征 巖體的強度取決于結(jié)構(gòu)面的強度和巖石的強度。 巖體強度的各向異性 巖體強度受加載方向與結(jié)構(gòu)面夾角 θ的控制，因此，表現(xiàn)出巖體強度的各向異性。 APc ??式中 :P— 試件破壞時的作用力， N。 巖體抗剪強度現(xiàn)場測定 （ 1）雙千斤頂法 式中： σ 、 τ — 試件剪切面上的正應力和剪應力； F— 試件剪切面面積； N— 法向力； Q— 斜向力； α — 橫向推力與剪切面的夾角，通常為 150。 ????cossinFQFQ???Q 現(xiàn)場三軸強度試驗 試件尺寸： ,一般 h2a,矩形截面 . 加壓裝置：千斤頂，應力枕。 準巖體抗壓強度 : σ cm=Kσ c 準巖體抗拉強度 : σ tm=Kσ t 式中： σ c 、 σ t為巖石試件的單軸抗壓強度和單軸抗拉強度。 44 巖體的變形 特性 1 巖體的單軸和三軸壓縮變形特征 （ 1）巖體應力－應變?nèi)^程曲線 ①在加載過程，結(jié)構(gòu)面壓密與閉合，應 力－應變曲線，呈上凹型。這是結(jié)構(gòu)面閉合、滑移、錯動造成的。 ④峰值強度后，巖體開始破壞，應力下降較緩慢，仍有殘余應力，這是巖體結(jié)構(gòu)效應。 ②隨著外荷加大、循環(huán)次數(shù)增多，閉環(huán)后移 ，這是結(jié)構(gòu)面逐級被壓密與嚙合，這是結(jié)構(gòu)面逐級被壓密與嚙合所致。 ④當卸荷至零并持續(xù)一定時間后，有較大回彈變形，這是 彈性后效的表現(xiàn)。 ②屈服點后， 某個結(jié)構(gòu)面或結(jié)構(gòu)體首先剪壞 ，隨之出現(xiàn)一次應力下降。升降程度與結(jié)構(gòu)面或結(jié)構(gòu)體強度有關，巖體越破碎，應力降反而不明顯。 ④隨后產(chǎn)生 穩(wěn)定滑移 3 巖體各向異性變形 ①巖體力學性質(zhì)具有 各向異性 ，變形、破壞機制、強度特征不同。 167。 分類的目的：為巖體工程建設的勘察、設計、施工和編制定額提供必要的基本依據(jù)。 一、工程巖體分類的參考影響因素 巖石的質(zhì)量 。 巖體的完整性 ?？捎媒Y(jié)構(gòu)面頻率 (裂隙度）、間距、巖心采取率、巖石質(zhì)量指標 RQD以及完整性系數(shù)作為定量指標進行描述。 結(jié)構(gòu)面條件 。巖體的工程性質(zhì)主要取決于結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)和分布狀態(tài)以及其間的充填物性質(zhì)。風化程度越高，巖體越破碎，強度越低 。滲流，軟化，膨脹，崩解，靜、動水壓力等。地應力難于測定，它對工程的影響程度也難于確定，因此，其影響一般在綜合因素中反映。 優(yōu)點：形式簡單，使用方便。 10cRf ? 普氏分類法 以巖石試件的單軸抗壓強度作為分類依據(jù) ， 根據(jù)普氏堅固性系數(shù) f 將巖石分為十級 。 巖石單軸抗壓強度分類 我國工程界按巖石單軸抗壓強度將巖體分為四類： 類別 巖石單軸抗壓強度 σc(Mpa) 堅固性 Ⅰ 250~160 特堅固 Ⅱ 160~100 堅固 Ⅲ 100~40 次堅固 Ⅳ 40 軟巖 按巖體完整性系數(shù) Kv（龜裂系數(shù)）分類 式中： Vpm、 Vpr— 巖體、巖石彈性縱波速度（ m/s)。 式中： li — 所取巖芯中 ≥10cm長度的巖芯段的長度； L— 鉆進巖芯的總程度， m。張開度5mm的節(jié)理，延伸超過數(shù)米 0 （ 5）取決于地下水狀態(tài)的巖體評分值 R5 每米隧道的涌水量（ L/min） 節(jié)理水壓力與最大主應力的比值 總的狀態(tài) 評分值 無 0 完全干燥 15 10 潮濕 10 10～ 25 ～ 濕 7 25～ 125 ～ 有中等壓力水， 滴水 4 125 有嚴重地下水 問題 ，流水 0 （ 6）節(jié)理方位對 RMR的修正值 R6 方位對工程的影響評價 隧道 地基 邊坡 很有利 0 0 0 有利 － 2 － 2 － 5 一般 － 5 － 7 － 25 不利 － 10 － 15 － 50 很不利 － 12 － 25 （ 7）節(jié)理走向與傾角對隧道掘進的影響 節(jié)理走向垂直于隧道軸線 節(jié)理走向平行于隧道軸線 傾角 00～ 200 順傾向掘進 逆傾向掘進 傾角 450～ 900 200～ 450 450～ 900 200～ 450 450～ 900 200～ 450 不考慮走向 很有利 有利 一般 不利 很不利 一般 一般 根據(jù)總分確定巖體分級 654321 RRRRRRRMR ??????
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