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1全风化的各种岩石;
手可捏碎,浸水后可捏成团
2各种半成岩
1.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
完整程度
完整
较完整
较破碎
破碎
极破碎
完整性指数
>
0.75
0.75~0.55
0.55~0.35
0.35〜0.15
V0.15
完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
程度
结构面发育程度
主要结构面的结合程度
主要结构面
类型
相应结构类型
组数
平均间距(m)
1~2
1.0
结合好或结合一般
裂隙、层面
整体状或巨厚层状结构
结合差
块状或厚层状结构
2~3
1.0~0.4
块状结构
裂隙、层面、
小断层
裂隙块状或中厚层状结构
3
0.4~0.2
结合好
镶嵌碎裂结构
结合一般
中、薄层状结构
各种类型结
构面
裂隙块状结构
<
0.2
结合一般或结合差
碎裂状结构
无序
结合很差
散体状结构
1.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)
名称
结构面组数
控制性结构面平均间距(m)
代表性结构类型
整状结构
0.4~1.0
0.2~0.4
镶嵌状结构
V0.2
—
1.5、岩石按风化程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
风化程度
野外特征
风化程度参数指标
波速比Kv
风化系数Kf
未风化
岩质新鲜,偶见风化痕迹
0.9〜1.0
0.9~1.0
微风化
结构基本未变,仅节理面有渲染或略有变色,有少量风化裂隙
0.8〜0.9
0.8~0.9
中等风化
结构部分破坏,沿节理面有次生矿物,风化裂隙发育,岩体被切割成岩块。
岩心钻方可钻进
0.6〜0.8
0.4~0.8
强风化
结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙很发育,岩体破碎,用搞可挖,干钻不易钻进
0.4〜0.6
V0.4
全风化
结构基本破坏,但尚可辨认,有残余结构强度,可用搞挖,干钻可钻进
0.2〜0.4
-
残积土
组织结构全部破坏,已风化成土状,锹搞易挖掘,干钻易钻进,具可塑性
1波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比;
2风化系数Kf为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;
3花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N>
50为强风化;
50>
N>
30为全风化;
NV30为残积土
4泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。
1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
I
II
III
IV
V
极软言
1.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
岩石质量指标RQD
质量等级
90
好的
75~90
较好的
50〜75
较差的
25〜50
差的
V25
极差的
1.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
层厚分类
单层厚度h(m)
巨厚层
h>
中厚层
0.5>
h>
0.1
厚层
1.0>
0.5
薄层
Hv0.1
1.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
岩石名称
软化系数(Kr)
不软化的岩石
Kr>
软化的岩石
Krw0.75
软化系数(Kr)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比
1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
岩体结
构类型
岩体地质类型
结构体形状
岩土工程特征
可能发生的
岩土工程问题
整体状结构
巨块状岩浆岩和变质岩,巨厚层沉积岩
巨块状
以层面和原生、构造节理为主,多呈闭合型,间距大于1.5m,—般为1〜2组,无危险结构
岩体稳定,可视为均质
弹性各向同性体
局部滑动或坍塌,深埋洞室的岩爆
块状
结构
厚层状沉积岩,块状岩浆岩和变质岩
柱状
有少量贯穿性节理裂隙,
结构面间距0.7〜1.5m。
一般
为2~3组,有少量分离体
结构面互相牵制,岩体基本稳定,接近弹性各向同性体
层状
多韵律薄层、中厚层状沉积岩,副变质岩
板状
有层理、片理、节理,常有层间错动
变形和强度受层面控制,可视为各向异性弹性塑性体,稳定性较差
可沿结构面滑塌,软岩可产生塑性变形
碎裂状结构
构造影响严重的破碎岩层
碎块状
断层、节理、片理、层理发育,结构面间距
0.25〜0.50m,—般3组以上,有许多分离体
整体强度很低,并受软弱结构面控制,呈弹塑性体,稳定性很差
易发生规模较大的岩体失稳,地下水加剧失稳
散体状结构
断层破碎带,强风化及全风化带
碎屑状
构造和风化裂隙密集,结构面错综复杂,多充填粘性土,形成无序小块和碎屑
完整性遭极大破坏,稳定性极差,接近松散体介质
2公路工程
2.1、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)
饱和单轴抗压强度标准值
frk(Mpa)
frk>
frk>
15>
frk<
岩石饱和单轴抗压强度试验要点,见本规范附录B
2.5、岩石坚硬程度的定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)
锤击声清脆,有回弹,震手,难击碎,基本无吸水反应
未风化〜微风化的花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等
锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎,有轻微吸水反应
2未风化〜微风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等
软质
锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,浸水后指甲可刻划岀印痕
2未风化〜微风化的凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩等
锤击声哑,无回弹,有凹痕,易击碎,浸水后手可掰开
2中等风化〜强风化的较软岩;
锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,手可捏碎,浸水后可捏成团
2.6、岩石的风化程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)
中风化
2.7、岩石完整程度定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)
整体状或巨厚状结构
各种类型结构面
平均间距指主要结构面(1〜2组)间距的平均值。
2.8、岩石地基承载力基本容许值[fao]《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)
[fa。
]
节理发育程度
节理不发育
节理发育
节理很发育
〜f
(KPa)
坚硬岩、较硬岩
3000
3000~2000
2000~1500
软质岩
3000〜1500
1500~1000
1000~800
1200〜1000
800~500
500~400
400~300
300~200
2.9、岩石坚硬程度的定性划分《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
名称
锤击声清脆,有回弹,震手,难击碎;
浸水后大多无吸水反应
未风化〜微风化的花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩、硅质胶结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等
较坚
硬岩
锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎;
浸水后有轻微吸水反应
1弱风化的坚硬岩;
2未风化〜微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂页岩等
1强风化的坚硬岩;
2弱风化〜强风化的较坚硬岩;
3未风化〜微风化的凝灰岩、千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩、泥质砂岩、粉砂岩、页岩等
锤击声哑,无回弹,有凹痕,易击碎;
浸水后手可掰开
2弱风化〜强风化的较较坚硬岩;
3弱风化的较软岩;
4未风化的泥岩等
锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,手可捏碎;
浸水后可捏成团
2.10、Rc与岩石坚硬程度定性划分的关系《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
岩石单轴饱和抗压强度Rc
60~30
30~15
15~5
较坚硬岩
2.11、岩石完整程度定性分级《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
好或一般
差
1.0〜0.4
好
一般或差
很差
2.12、岩体完整程度按岩体完整性系数(Kv)划分《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
岩体完整性系数Kv
0.35~0.15
岩体体积节理数
Jv(条/m3)
V3
3~10
10~20
20~35
35
岩体完整程度
岩体完整性指标Kv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Jv确定对应的Kv值
2
Kv=(Vpm/Vpr)
Vpm—岩体弹性纵波速度(Km/s);
Vpr—岩石弹性纵波速度(Km/s)。
2.13、公路隧道围岩分级《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
围岩
级别
围岩或土体主要定性特征
围岩基本质量指标BQ或修正的围岩基本质量指标[BQ]
坚硬岩,岩体完整,巨整体或巨厚层状结构
550
n
坚硬岩,岩体较完整,块状或厚层状结构较坚硬岩,岩体完整,块状整体结构
550~451
m
坚硬岩,岩体较破碎,巨块(石)碎(石)状镶嵌结构;
较坚硬岩或较软硬岩岩层,岩体较完整,块状体或中厚层结构
450~351
坚硬岩,岩体破碎,碎裂结构;
较坚硬岩,岩体较破碎〜破碎,镶嵌碎裂结构;
较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整〜较破碎,中簿层状
350~251
土体:
1压密或成岩作用的粘性土及砂性土;
2黄土(Q1、Q2)
3一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土
较软岩,岩体破碎;
软岩,岩体较破碎〜破碎;
极破碎各类岩体,碎、裂状,松散结构
250
一般第四系的半干硬〜硬塑的粘性土及稍湿至潮湿的碎石土、卵石土、圆砾、角砾土及黄土(Q3、Q4)°
非粘性土呈松散结构,粘性土及黄土呈松软结构
软塑状粘性土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等
1本表不适应于特殊条件的围岩分级,如膨胀性围岩、多年冻土等。
2围岩基本质量指标(BQ):
BQ=90+3Rc+250Kv
Rc—岩石单轴饱和抗压强度(MPa);
Kv—岩体完整性系数。
1当Rc>
90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。
2当Kv>
0.04Rc+0.4时,应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值。
3围岩基本质量指标修正值[BQ]:
[BQ]=BQ-100(K1+K2+K0
K1—地下水影响修正系数;
K2—主要软弱结构面产状影响修正系数;
K3—初始应力状态影响修正系数。
2.14、地下水影响修正系数K《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
地下水出水状态
BQ
—
450
450〜351
V250
潮湿或点滴状岀水
0.1
0.2~0.3
0.4~0.6
淋雨状或涌流状出水,水压V
量v10L/min.m
O.IMPa或单位出水
0.2〜0.3
0.7~0.9
淋雨状或涌流状出水,水压〉
量〉10L/min.m
0.2
1.0
2.15、主要软弱结构面产状影响修正系数K2《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
结构面产状及其与
洞轴线的组合关系
结构面走向与洞轴线夹角V
30°
,结构面倾角30〜75°
结构面走向与洞轴线夹角〉
60°
,结构面倾角>75°
其他组合
K2
0~0.2
2.16、初始应力状态影响修正系数K3《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
初始应力状态
极高应力区
1.0~1.5
高应力区
0.5
0.5~1.0
2.17、高初始应力地区围岩在开挖过程中出现的主要现象《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
应力情况
主要现象
Rc/o"
max
极高应力
1硬质岩:
开挖过程中有岩爆发生,有岩块弹出,洞壁岩体发生剥离,新生裂缝多,成洞性差;
2软质岩:
岩芯常有饼花现象,开挖过程中洞壁岩体有剥离,位移极为显著,甚至发生大位移,持续时间长,不易成洞
v4
高应力
开挖过程中可能岀现岩爆,洞壁岩体有剥离和掉块现象,新生裂缝较多,成洞性差;
岩芯时有饼花现象,开挖过程中洞壁岩体位移显著,持续时间长,成洞性差
4~7
%ax为垂直洞轴线方向的最大初始应力
2.佃、各级围岩的物理力学指标标准值《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
重度r
(KN/m3)
弹性抗力系数
k(MPa)
变形模量E
(Gpa)
泊松比g
内摩擦角©
(°
)
凝聚力C
(MPa)
计算摩擦角札
26~28
1800〜2800
33
2.1
78
25~27
1200~1800
20~33
0.2~0.25
50~60
1.5~2.1
70~78
23~25
500~1200
6~20
0.25~0.3
39~50
0.7~1.5
60~70
20~23
200~500
1.3~6
0.3~0.35
27~39
0.2~0.7
17~20
100~200
0.35~0.45
20~27
0.05~0.2
40~50
w
15~17
v100
V1
0.4~0.5
V20
30~40
①本表数值不包括黄土地层。
②选用计算摩擦角时,不再计内摩擦角和粘聚力
2.19、岩体结构面抗剪断峰值强度《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
序号
两侧岩体的坚硬强度及结构面的结合程度
(°
粘聚力c(MPa
1
坚硬岩,结合好
37
0.22
坚硬〜较坚硬岩,结合一般;
较软岩,结合好
37〜29
0.22〜0.12
3
坚硬〜较坚硬岩,结合差;
较软〜软岩,结合一般
29〜19
0.12〜0.08
4
较坚硬〜较软岩,结合差〜结合很差;
软岩,结合差;
软质岩的泥化面
19〜13
0.08〜0.05
较坚硬岩及全部软质岩,结合很差;
软质岩泥化层本身
v13
v0.05
2.20、隧道各级围岩自稳能力判断《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)
岩体级别
自稳能力
跨度20m可长期稳定,偶有掉块,无塌方
跨度10〜20m可基本稳定,局部可能发生掉块或小塌方;
跨度10m可长期稳定,偶有掉块
跨度10〜20m可稳定数日〜1个月,可发生小〜中塌方;
跨度5〜10m可稳定数月,可发生局部块体位移及小〜中塌方;
跨度5m可基本稳定
跨度5m一般无自稳能力,数日〜数月内可发生松动变形、小塌方,进而发展为中〜大塌方。
埋深小时,以拱部松动破坏为主,埋深大时,有明显塑性流动变形和挤压破坏;
跨度v5m可稳定数日〜1月
无自稳能力,跨度5m或更小时,可稳定数日
无自稳能力
①小塌方:
塌方高度v3m或塌方体积v30mL
2中塌方:
塌方高度3〜6m,或塌方体积30〜100m
3大塌方:
塌方高度>6m或塌方体积〉100m。
3港口工程
3.1、岩石按强度分类《港口工程地质勘察规范》
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