工程岩体分类标准
我国工程岩体分级标准
1总则
1.0.1为建立统一的评价工程岩体稳定性的分级方法;为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据,制定本标准。
1.0.2本标准适用于各类型岩石工程的岩体分级。
1.0.3工程岩体分级,应采用定性与定量相结合的方法,并分两步进行,先确定岩体基本质量,再结合具体工程的特点确定岩体级别。
1.0.4工程岩体分级所必需的地质调查和岩石试验,除应符合本标准外,尚应符合有关现行国家标准的规定。
2术语、符号
2.l术语
2.1.1岩石工程 rock engineering
以岩体为工程建筑物地甚或环境,并对岩体进行开挖或加固的工程,包括地下工程和地面工程。
2.1.2工程岩体 engineering rock mass
岩石工程影响范围内的岩体,包括地下工程岩体、工业与民用建筑地基、大坝基岩、边坡岩体等。
2.1.3岩体基本质量 rock mass basic quality
岩体所固有的、影响工程岩体稳定性的最基本属性,岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度所决定。
2.1.4结构面 structural Plane(discontilnuity)
岩体内开裂的和易开裂的面,如层面、节理、断层、片理等,又称不连续面。
2.1.5岩体完整性指数(K
)(岩体速度指数) intactness index of rock mass
V
(velocity index of rock mass)
岩体弹性纵波速度与岩石弹性纵波速度之比的平方。
2.1.6岩体体积节理数(J
) volumetric joint count of rock mass
V
单体岩体体积内的节理(结构面)数目。
) point load strength index
2.1.7点荷载强度指数从(I
S(50)
直径50mm圆柱形试件径向加压时的点荷载强度。
2.1.8地下工程岩体自稳能力(stand-up time of rock mass for underground excavation)
在不支护条件下,地下工程岩体不产生任何形式破坏的能力。
2.1.9初始应力场initial stress field
在自然条件下,由于受自重和构造运动作用,在岩体中形成的应力场,也称天然应力场。
2.2符号
3岩体基本质量的分级因素
3.1分级因素及其确定方法
3.1.1岩体基本质量应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定。
3.1.2岩石坚硬程度和岩体完整程度,应采用定性划分和定量指标两种方法确定。
3.2岩石坚硬程度的定性划分
3.2.1岩石坚硬程度,应按表3.2.1进行定性划分。
岩石坚硬程度的定性划分表3.2.1
3.2.2岩石坚硬程度定性划分时,其风化程度应按表3.2.2确定。
岩石风化程度的划分表3.2.2
3.3 岩体完整程度的定性划分
3.3.1 岩体完整程度,应按表3.3.1进行定性划分。
岩体完整程度的定性划分表3.3.1
注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。
3.3.2 结构面的结合程度,应根据结构面特征,按表3.3.2 确定。
结构面结合程度的划分表3.3.2
3.4定量指标的确定和划分
3.4.1岩石坚硬程度的定量指标,应采用岩石单轴饱和抗压强度(R
C )。R
C
应
采用实用测值。当无条件取得实测值时,也可采用实测的岩石点荷载强度指数(I
S (50)
)的算值,并按下式换算:
R
C
=22.82I(3.4.1)
3.4.2岩石单轴饱和抗压强度(R
C
)与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系,可按表3.4.2表确定。
R与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系表3.4.2
3.4.3 岩体完整程度的定量指标,应采用岩体完整性指数(K
v )。K
v
应采用实
测值。当无条件取得实测值时,也可用岩体体积节理数(J
v
),按表3.4.3确定
对应的K
v
值。
与K对照表表3.4.3
3.4.4岩体完整性指数(K v)与定性划分的岩体完整程度的对应关系,可按表3.4.4确定。
K
与定性划分的岩体完整程度的对应关系表3.4.4
4 岩体基本质量分级
4.1基本质量级别的确定
4.1.1岩体基本质量分级,应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标(BQ)两者相结合,按表4.1.1确定。
岩体基本质量分级表4.1.1
4.1.2当根据基本质量定性特征和基本质量指标(BQ)确定的级别不一时,应通过对定性划分和定量指标的综合分析,确定岩体基本质量级别。必要时,应重新进行测试。
4.2基本质量的定性特征和基本质量指标
4.2.1岩体基本质量的定性特征,应由表3.2.1和表3.3.1所确定的岩石坚硬程度和岩体完整程度组合确定。
的兆帕数值和4.2.2岩体基本质量指标(BQ),应根据分级因素的定量指标R
c
,按下式计算:
K
v
BQ=90+3R c+250K v(4.2.2)注:使用(4.2.2)式时,应遵守下列条件:
①当R c>90K v+30时,应以R c=90K v+30和K v代入计算BQ值。
②当K v>0.04R c+0.4时,应以K v=0.04R c+0.4和R c代入计算BQ值。
5工程岩体级别的确定
5.1一般规定
5.1.1对工程岩体进行初步定级时,宜按表4.1.1规定的岩体基本质量级别作为岩体级别。
5.1.2对工程岩体进行详细定级时,应在岩体基本质量分级的基础上,结合不同类型工程的特点,考虑地下水状态、初始应力状态、工程轴线或走向线的方位与主要软弱结构面产状的组合关系等必要的修正因素,其中边坡岩体,还应考虑地表水的影响。
5.1.3岩体初始应力状态,当无实测资料时,可根据工程埋深或开挖深度、地形地貌、地质构造运动史、主要构造线和开挖过程中出现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象,按本标准附录B作出评估。
5.1.4当岩体的膨胀性、易溶性以及相对于工程范围,规模较大、贯通性较好的软弱结构面成为影响岩体稳定性的主要因素时,应考虑这些因素对工程岩体级别的影响。
5.1.5岩体初步定级时,岩体物理力学参数,可按本标准附录C中表C.0.1选用。结构面抗剪断峰值强度参数,可根据岩石坚硬程度和结构面结合程度,按本标准附录C中表C.0.2选用。
5.2工程岩体级别的确定
5.2.1地下工程岩体详细定级时,如遇有下列情况之一时,应对岩体基本质量指标(BQ)进行修正,并以修正后的值按表4.1.1确定岩体级别。
5.2.1.1有地下水;
5.2.1.2岩体稳定性受软弱结构面影响,且出一组起控制作用;
5.2.1.3 存在本标准附录B表B.0.1所列高初始应力现象。
5.2.2 地下工程岩体基本质量指标修正值(〔BQ〕),可按附录D计算。
5.2.3 对跨度等于或小于20m的地下工程,当已确定级别的岩体,其实际的自稳能力,与本标准附录E相应级别的自稳能力不相符时,应对岩体级别作相应调整。
5.2.4 对大型的或特殊的地下工程岩体,除应按本标准确定基本质量级别外,详细定级时,尚可采用有关标准的方法,进行对比分析,综合确定岩体级别。5.2.5 工业与民用建筑地基岩体应按表4.1.1规定的基本质量级别定级。
5.2.6 工业与民用建筑地基岩体基岩承载力可按下列规定确定:
5.2.
6.1 各级岩体基岩承载力基本值(f0)可按表5.26-1确定。
基岩承载力基本值(f)表5.2.6-1
5.2.
6.2考虑基岩形态影响时,基岩承载力标准值(f k)可按下式确定。
f k=ηf0(5.2.6)
5.2.
6.3基岩形态影响折减系数(η), 可按表5.2.6-2选用。
基岩形态影响折城系数η表5.2.6-2
注:基岩内结构面倾向与基岩面坡向大致相同为顺坡型;相反为反坡型。
5.2.7边坡工程岩体详细定级时,应按不同坡高考虑地下水、地表水、初始应力场、结构面间的组合、结构面的产状与边坡面间的关系等因素对边坡岩体级别的影响进行修正。