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文檔簡介

1、    幾種常用的工程巖體分類方法的對比分析    郭興峰葛成成摘 要 目前有關工程巖體分類的體系繁多,國內外提出的分類方法已有上百種,這些分類方法都有其優缺點,以致于在工程中的應用受到一定的限制。本文對國內廣泛應用的幾種分類方法的優缺點進行分析,為工程實踐做出進一步的探索。關鍵詞 工程巖體 巖體特性 巖體分類:tu458 :a工程巖體的分類是按照巖體的特性,對巖體進行分類或分級,以指導工程的設計與施工,從而使工程的建設達到經濟、安全、實用的目的。1國內外巖體分類研究概述20世紀50年代以來,隨著世界各地工程建設的發展,巖體分類方法的研究逐漸受到學術界的

2、重視。早期以國外的研究為主,多為單因素分類法。例如普氏分類法、巖石載荷分類法、巖石質量指標(rqd)分類法。之后,多因素的巖體分類方法逐步發展。包括結構權值(rsr)分類法、巖體質量q系統分類法、地質力學(rmr)分類法等。我國在建國初期應用的普氏分類法。之后,諸如巖體結構分類法、彈性波指標za分類法、巖體質量m分類法、圍巖穩定性動態分類法等相繼涌現。值得一提的是,1995年我國制定了工程巖體分級標準,并在2014年作了修訂,這種分類方法在國內得到廣泛應用。2幾種常用的工程巖體分類方法目前國內依然以普氏分類法,巖石質量指標分類法(rqd方法),巖體bq分類法的應用較多。本文著重對這幾種分類方法

3、進行分析,力求為工程巖體分類方法在工程實踐中的應用做出進一步的探索。2.1普氏分類法1926年m.m.protodyakonov提出了以巖石試件的單軸抗壓強度作為分類依據,根據巖石的堅固性系數f可把巖石分成10級的普氏分類法,即最堅固(級f20)、很堅固(級f=15)、堅固(級f=10)、比較堅固(級f=6)、中等堅固(級f=4)、比較軟(級f=2)、軟(級f=1)、土狀(級f=0.6)、松散狀(級f=0.5)、流砂狀(級f0.3),等級越高的巖石越容易破碎。為了方便使用又在第、級的中間加了半級(a級f=8,a級f=5,a級f=3,a級f=1.5,a級f=0.8)。其中:=式中:rc巖石單軸抗

4、壓強度,單位:mpa;f 堅固性系數,f 20 為1級,最堅固;f 0.3為第10級,最軟弱。優點:這種方法比較簡單,而且在一定程度上反映了巖石的客觀性質。缺點:沒考慮巖體的完整性和結構特征對穩定性的影響,不能準確評價巖體穩定性。2.2 巖石質量指標分類法(rqd方法)1968年deere提出了巖石質量指標分類法(rqd方法),根據鉆探時巖芯完好程度來判斷巖體的質量,對巖體分類,即極差(級0<rqd<25)、差(級25rqd<50)、一般(級50rqd<75)、好(級75rqd<90)、極好(級90rqd< p>rqd = ?00%式中:li所取巖芯中

5、10cm長度的巖芯段的長度;l鉆進巖芯的總長度,單位:m。優點:反映了巖性與巖體結構的綜合指標。缺點:沒有考慮巖體中結構面發育特征和巖塊性質的影響以及綜合效應,不能全面地反映巖體的質量。2.3巖體bq分類法巖體bq分類法為1995年我國制定的工程巖體分級標準,為兩步分級法。不過2014年出臺的巖體分級推薦性標準(gb/t50218-2014),對bq公式進行了修改,并將第二步分級定義為對地下巖體級別的確定。根據巖體基本質量指標bq將巖體分為5級,即級bq>550、級451bq550、級351bq450、級251bq350、級bq250。其中:bq = 100+3rc+250kv式中:rc

6、為巖體飽和單軸抗壓強度(mpa);kv為巖體的完整性系數(可用聲波測試資料或結構面條數來確定)。注:使用上式計算時,應遵守下列限制條件:當rc>90kv+30時,應以rc=90kv+30和kv代入計算bq值;當kv>0.04rc+0.4時,應以kv=0.04rc+0.4和rc代入計算bq值。優點:綜合參考國內外巖體質量分級依據,采用定性與定量相結合的分級方法,緊密結合我國巖體工程的工程特征,有較強的科學性和實用性。缺點:定性描述內容繁雜,分級依據相對籠統,定量指標bq計算時需考慮相應限制條件,使其實用性受限。3結語從以上各種工程巖體分類法的優缺點分析,可得出以下結論:(1)普氏分類

7、法較為簡單,但不能準確評價巖體的穩定性。(2)巖石質量指標分類法(rqd方法)能夠在一定程度上反映巖性與巖體結構的綜合指標,但不能全面反映巖體的質量。(3)巖體bq分類法的科學性和實用性較強,但定性描述內容繁雜,分級依據相對籠統,計算時需考慮相應限制條件。參考文獻1 張理,龔囪,趙奎.工程巖體分類評價方法綜述j.有色金屬科學與工程,2010(05):91-95.2 王燕,易萍華,時寧.巖體工程分類方法及應用研究j.科技廣場,2012(03):145-149.3 gb/t50218-2014,工程巖體分級標準s. </rqd<25)、差(級25rqd<50)、一般(級50rqd<75)、好(級75rqd<90)、極好(級90rqd科教導刊·電子版2016年27期科教導刊·電子版的其它文章

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