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围岩类别

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围岩分类

classification of rock mass

围岩分类的目的是为了对隧道及地下建筑工程周围的地层进行工程地质的客观评价,判断坑道或洞室的稳定性,确定支护的荷载和设计参数,确定施工方法,

选择钻孔和开挖等施工机械,以及确定施工定额和预算等。

发展概况隧道及地下工程围岩分类是在长期实践的基础上发展起来的,并与地质科学、岩土工程和量测技术的发展密切相关。初期的围岩分类多以单一的岩石强度作为分类指标。例如1949年前中国采用的坚石、次坚石、软石、硬土、普通土和松软土的分类法,以及中华人民共和国成立后广泛应用的“”值分类法(即普罗托季亚科诺夫分类法,1907年)。这类方法在评价坑道或洞体稳定性方面是不充分的;但在选择钻孔机械,确定掘进机类型,尤其是确定松散围岩的地压值等方面仍有一定意义。1970年后,以岩体为对象的分类方法获得了迅速发展。如泰尔扎吉分类法(1974年)、巴顿分类法(1974年)、别尼亚夫斯基分类法(1974年)、法国隧道协会(AFTES)分类法(1975年),以及中国铁路隧道围岩分类(1975年)和水工隧洞围岩分类(1983年)等。这些分类法多数是根据经验的定性分类,但由于反映了围岩的地质构造特征、围岩的结构面状态、风化状况、地下水情况以及洞室埋深等,因此在评价坑道或洞体稳定性、确定支护结构参数和选择施

工方法等方面得到了广泛的应用。

近期的围岩分类中,引进了岩体力学的基本概念和数理统计方法,如考虑初始应力场、坑道周边位移值,以及量测信息等,使围岩分类逐渐从定性分类向定量分类方向发展。如拉布采维茨-帕赫分类(1974年)、日本地质学会的新奥法围岩分类(1979年)、奥地利阿尔贝格隧道的围岩分类(1979年)、苏联顿巴斯矿区的围岩分类(1979年)等。围岩分类的重要发展是把量测信息引进到分类之中,即根据量测的初期位移速度,拱顶下沉和洞体水平向的收敛、变形等进行分类。这也为隧道及地下工程的信息设计和施工打下了基础。到目前为止,已经提出的和正在应用的围岩分类约有50多种,但其中绝大多数仍处于定性描述或经验判别的

阶段,尚需进一步研究和完善。

分类要素在围岩分类中,最有影响的要素有:①围岩的构造。指围岩被各种地质结构面切割的程度以及被切割的岩块的尺寸和组合形态,在分类中它是一个起主导作用的因素。视裂缝间距,即被结构面切割的岩块的大小,可将围岩分成如表[围岩类型]所示的几种类型。②原岩或岩体的物理力学性质。包括单轴或三轴强度和变形特性,如抗压强度、抗剪强度以及弹性模量或变形模量等。一般说,在完整岩体中,原岩的指标是基本的;在非完整(裂隙)岩体中,岩体的指标是主要的。③地下水。地下水的水量和水压等对分类有重大影响,尤其是对软岩和破碎、松散围岩,它们导致岩质软化、降低强度。在有软弱结构面的围

岩中,地下水会冲走充填物或使夹层液化等。因而在一些分类法中,都考虑了它的定性的或定量

的影响。④围岩的初应力场。在现代围岩分类中,尤其是对于深埋隧道和软弱围岩而言,这一要

素占有重要的地位。初应力场通常以上覆岩(土)体的重力来决定,并视为静水应力场;也可通

过实地量测大致判定原岩应力场的大小及其方向。

分类依据①单一岩性指标。如岩石抗压强度和弹性模量等物性指标,以及诸如抗钻性、抗爆

性、开挖难易度等工艺指标。在为某些特定目的的分类中,如确定钻孔工效、炸药消耗量等,可

采用相应的工艺指标(钻孔速度等)进行分类。②综合岩性指标。指标是单一的,但反映的因素是综合的。如岩体弹性波速度,既可反映围岩的软硬程度,又可反映围岩的破碎程度。岩芯复原率是在反映岩体破碎程度的同时,还表示围岩软、硬分级的一个指标。这类指标,还有修正后的普氏系数、坑道自稳时间、围岩强度等。③复合岩性指标。是用两个或两个以上的单一岩性指标或综合岩性指标表示。例如,

已确定分类要素为、、,则复合岩性指标可用下述方法之一来确定:

和差法=±±

积商法[606-01]然后用进行分类。目前,许多分类都采用了这个方法。④量测数据。是用量测到的位移(坑道周边收敛值、拱顶下沉值、初始位移速度等),或荷载信息作为分类的指标,如苏联顿巴斯矿区、日本的新奥法设计和施工细则中所采用的。这类指标可以避免许多不确定的因素

和影响,并能较好地反映坑道围岩的力学状态的变化。关宝树

水利水电地下工程围岩综合分类

(2)岩体的工程分类

工程应用分类是以岩体稳定性或岩体质量评价为基础的分类,为综合性分类。目前主要考虑三方面因素的指标:即与岩石工程性质有关的指标(力学性质)、岩体后期改造有关的指标(岩体结构)和岩体赋存条件方面的指标(如地下水或地应力等)。

通常有:RMR(宾尼亚斯基分类,Bieniawski);巴顿的Q分类;谷德振的岩体质量指标Z系统分类(1979)。不同工程目的岩体稳定

性评价中的一些基本问题见表1-3。

(3)分类标准的定量化—岩体质量指标

70 年代以来岩体分类中采用了“岩体质量指标”或“综合特征指标”来判别岩体性能的优劣,因而含有这类指标的分类又被称为岩体质量分级,如上所述的RMR、Q和Z系统。分类中有了定量指标作为依据,更便于将做过详细勘探测试研究的场地的经验和成果应用于研究程度较差或处于勘探初级阶段的工地,从而达到简化或减少勘探程序和工作量的目的。分类中,为了探讨不同分类方案之间的相关性,鲁弗里奇等根据新西兰多个工程的经验,对RMR、RSR和Q系统三者得出如下关系式:

RMR=1.35lgQ+43

RSR=0.77RMR+12.4

RSR=13.3lgQ+46.5

第四节地下工程的围岩分类

围岩分类是为解决地下洞室的围岩稳定和支护问题而建立的。因而围岩分类是围绕地下洞室的稳定性和支护的影响因素而作为分类原则,这些因素主要有:岩体的结构特征和完整状态;岩体强度;岩石的风化程度;地下水的影响;区域构造影响和地震影响等。在实际制定围岩分类时,一般主要考虑岩体强度、岩体结构特征和完整程度以及地下水活动等方面的因素。国内外的围岩分类所选取的基本因素大致都是这样,但在综合反映基本因素的指标上是不同的。

一、“普氏”分类

普氏分类在我国曾应用较广。主要是考虑岩性,而未考虑岩体构造和围岩完整性。围岩压力公式是把坚硬地层视作松散介质,形式上套用了松散地层中的压力拱理论和公式,即垂直压力为:

P=γ0h1 (8-26)

式中P——垂直压力;

h1——压力拱拱高,h1=a1/fkp ;

a1——压力拱半跨;

fkp——岩石坚硬系数;

γ0——围岩的重度。

工程地质勘测工作基本上是根据地质条件和经验确定fkp值。见表8-16。或按下面的经验公式确定fkp值:

fkp=Rc/10(8-27)式中Rc——岩石的单轴抗压强度(MPa)。

普氏岩石分类表8-16

这种方法曾在我国较长时期内得到广泛的应用。目前有些单位仍应用此分类。但在长期工程实践中,发现这种分类与其计算方法存在严重的缺陷。

1.它主要是为估计土石工程的工作量、确定施工开挖定额服务的。因此它只能说明岩石开挖的难易程度,不能全面反映岩体的稳定性。

2.fkp值以岩石强度为基础,大量工程实践证明,决定岩体稳定性的主要因素是岩体结构特性,即它的完整性,在分类中虽然也规定要根据岩石的物理状态(风化的、破碎的)划归于较低一类去,这样给确定fkp值带来了很大的主观臆断性。我国各部门由于工程特点不同,确定fkp值标准也不同。甚至在同一地点对同一洞室的岩石,不同的人可以得出相差很大的fkp值。

3.分类等级较多,给使用上带来不便。由于选用的fkp值不同,相应计算得到的围岩压力也相差很大。当fkp=2和fkp=4时,则压力可相差近一倍。

4.普氏压力计算公式根据松散体理论而得,而地下洞室多位于坚硬及中等坚硬以上较完整的岩体中,理论假设前提与客观实际相差太大。一般来说,在坚硬地层中围岩压力公式计算结果偏大,而在松散地层中计算结果偏小。

二、泰沙基分类

泰沙基于1946年提出使用钢拱支撑的隧道围岩分类方法。他考虑了岩体的构造、岩性以及影响建筑物稳定的其他一些性质(如受化学侵蚀、膨胀性等),推荐了不同岩性的支撑与衬砌上的荷载计算公式(表8-17)。泰沙基分类在英美等国应用较广。我国有关单位在订规范时也参考了这种分类。

K·泰沙基分类(1946年)表8-17

据我国水电有关部门在一些塌方地段曾用泰沙基分类表所订的土荷载高度进行核算后认为,凡符合泰沙基分类所指的地质条件,一般还较接近于实际情况。但是,这种分类也是建立在岩体塌脱成自然平衡拱的概念基础上。

三、按岩体质量等级的围岩分类

岩体质量是受岩石质量、岩体完整程度、地应力的大小、地下水的作用、软弱结构面产状等因素所影响,因而岩体质量等级也以此为标准。

近年国际上在进行围岩分类时,普遍采用岩体质量等级作为围岩分类的标准。如岩体质量评分的地质力学围岩分类(RMR)、岩体结构评价的RSR围岩分类,以及岩体基本质量分级(BQ)的围岩分类。

(一)RMR分类

本分类是比尼奥斯基(1973)根据矿山开采掘进的经验提出的岩体质量评分的地质力学围岩分类。该分类考虑了六个方面的影响因素作为衡量岩体质量的评分标准。这六个因素为:岩石强度、岩体质量指标RQD、不连续面的间距、状态和方向条件、地下水等。其中岩体质量指标RQD是用来表示岩石的完整性、RQD的确定方法是:采用直径为75mm的双层岩心管金刚石钻进,提取直径为54mm的岩心,将长度小于10cm的破碎岩心及软弱物质剔除,然后测量大于或等于10cm长柱状若心的总长度(Lp)。用这一有效的岩心长度与采集岩心段的钻孔总进尺(L)之比,取其百分数就是RQD。其表示式如下:

RQD=(Lp/L)×100%(8-28)

RQD值按其大小可分为五个质量等级,如表8-18所示。

岩石质量等级表8-18

RQD的岩石质量等级只是考虑了岩块的大小,也就是岩体的完整性,但它并没有考虑岩石的质量和其他地质因素的影响,因而RMR分类中将RQD作为一项的影响因素来对待。

RMR分类是将上述各因素单项分数后累加起来,得到岩体质量总评分。根据这个评分划分岩体质量等级。如表8-19和表8-20所示。

上述二种按岩体质量分类的结果,它们之间的关系已由茹夫莱泽(T.C.Rufledgc)根据新西兰的经验作了对比求得下式:

RSR=0.77RMR+22.4

RMR分数计算表表8-19

按RMR值划分的质量等级表8-20(评分与5个因素间能否用函数表示???)

(二)RSR分类

本分类也称岩体结构评价的分类,它是1974年威克霍姆提出的以岩体结构特征作为围岩分类的主要影响因素。此法考虑了地质(参数A)、节理(参数B)和地下水(参数C)三个因素,并按表8-21所列的标准进行评分。RSR值为该三项评分之和,其变化范围在25~100之间。

RSR参数取值标准表8-21

注:预计涌水量单位gal/(min〃1000ft)指1000ft(1000×0.3048m)长的隧洞每分钟的涌水量(1gal=3.785L)。

(三)BQ分类

本分类也称岩体基本质量分级。是近年国标《工程岩体分级标准》提出的。我国岩土工程勘察规范(GB50021-94)根据我国实际,改进了此岩体基本质量分级的标准。认为岩体基本质量分级不仅与岩石的坚硬程度和岩体的完整程度有关,而且还与地下水、软弱结构面和地应力等因素有关。对这些因素的处理方法,提出先考虑岩石坚硬程度和岩体完整程度的影响,据此定出了岩体基本质量指标值BQ。而后考虑地下水、软弱结构面和地应力等因素的影响,据此对BQ值修正,称为岩体基本质量指标修正值[BQ]。

1.岩体基本质量指标值BQ按下式确定

BQ=90+3Rc+250Kv (8-29)

式(8-29)中的Rc为岩石饱和单轴抗压强度(MPa),岩石坚硬程度的划分,如表8-22所示;Kv为岩体的完整性系数,按其值的大小可将岩体划分为不同的完整程度,如表8-23所示。Kv值的大小是与岩体体积裂隙数Jv有关。它的含义是单位岩体体积内的节理裂隙(结构面)数目(条/m3),并按下表8-24所列的Jv值来确定大Kv值。Kv值也可用声波测试确定,这时岩体完整系数从为岩体声波纵波速度与岩石声波纵波速度之比的平方。

岩石坚硬程度表8-22

岩体的完整程度表8-23

注:岩体体积节理数Jv系单位岩体体积内的节理(结构面)数目。

Jv与Kv对照表表8-24

注:岩体体积节理数Jv系单位岩体体积内的节理(结构面)数目。

2.按式(8-29)求得BQ值,可安表8-25确定岩体基本质量级别。

岩体基本质量分级表8-25

注:1.岩石坚硬程度可按表8-22划分;

2.岩体完整程度定量指标应采用实测的岩体完整性系数Kv值按表8-23划分;当无条件取得实测值时,也可用岩体体积节理数Jv按表8-24确定Kv值。

3.岩体基本质量修正值的确定

(1)地下水影响修正系数K1值,可按表8-26所示确定。

地下水影响修正系数K1 表8-26

(2)主要软弱结构面产状影响系数K2值,可按表8-27所示确定。

主要软弱结构面产状影响修正系数K2 表8-27

(3)初始应力状态影响修正系数K3值,可按表8-28和表8-29所示来确定。

高初始应力区岩体开挖主要现象表8-28

注:σmax为垂直洞轴线方向的最大初始应力。

初始应力状态影响修正系数K3 表8-29

(4)岩体基本质量指标修正值[BQ]应按下式计算:

[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3) (8-30)

式中 K1——地下水影响修正系数,按表8-26确定;

K2——主要软弱结构面产状影响修正系数,按表8-27确定;

K3——初始应力状态影响修正系数,按表8-29确定。

当无在表8-26、表8-27和表8-29中所列的情况时,修正系数取零。[BQ]出现负值时,应按特殊情况处理。(5)修正后的值仍按表8-25确定围岩质量级别。

隧道围岩类别划分与判定

隧道围岩级别划分与判定隧道围岩分级就是评定围岩性质、判断隧道围岩稳定性,作为选择隧道位置、支护类型的依据和指导安全施工。 国内外现在的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相结合3种方法,且多以前两种方法为主。定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断,或对主要因素作出评判、打分,有的还引入分量化指标进行综合分级。以定性为主的分级方法,如现行的公路、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大,有一定人为因素和不确定性,在使用中,往往存在不一致,随勘察人员的认识和经验的差别,对同一围岩作出级别不同的判断。采用定性分级的围岩级别,常常出现与实际差别1~影响围岩稳定的因素多种多样,主要是岩石的物理力学性质、构造发育情况、承受的荷载(工程荷载和初始应力)、应力变形状态、几何边界条件、水的赋存状态等。这些因素中,岩体的物理力学性质和构造发育情况是独立于各种工作类型的,反映出了岩体的基本特性,在岩体的各项物理力学性质中,对稳定性关系最大的是岩石坚硬程度,岩体的构造发育状态、岩体的不连续性、节理化程度所反映的岩体完整性是地质体的又一基本属性。国内外多数围岩分级都将岩石坚硬程度和岩体的完整程度作为岩体基本质量分级的两个基本因素。 1 国标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》围岩分级 围岩分级 围岩级别的划分应根据岩石坚硬性岩体完整性结构面特征地下水和地 应力状况等因素综合确定并应符合表规定。

表围岩分级

注1 围岩按定性分级与定量指标分级有差别时一般应以低者为准。 2 本表声波指标以孔测法测试值为准如果用其他方法测试时可通过对比试验进行换算。 3 层状岩体按单层厚度可划分为 厚层大于0 5m 中厚层0 1~0 5m 薄层小于0 1m 4 一般条件下确定围岩级别时应以岩石单轴湿饱和抗压强度为准当洞跨小于5m,服务年限小于10 年的工程确定围岩级别时可采用点荷载 强度指标代替岩块单轴饱和抗压强度指标可不做岩体声波指标测试 5 测定岩石强度做单轴抗压强度测定后可不做点荷载强度测定。 围岩分级的主要影响因素 用岩体完整性系数K表示,K可按下式计算:

隧道围岩分级及其主要力学参数

隧道围岩分级及其主要力学参数 一、一般规定 在公路勘察设计过程中,是根据周边岩体或土体的稳定特性进行围岩分级的。围岩分Ⅰ~Ⅵ级,由于每级间范围较大,施工阶段对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ基本级别,再进行亚级划分。在公路隧道按土质特性和工程特性分:岩质围岩分级——Ⅰ~Ⅴ级;土质围岩分级Ⅳ~Ⅵ级。对岩质围岩和土质围岩分别采用不同的指标体系进行评定:岩质围岩基本指标为岩质的坚硬程度和完整程度,修正指标为地下水状态,主要软弱结构面产状及初始地应力状态。 土质围岩分级指标体系宜根据土性差异而组成,粘土质围岩基本指标为潮湿程度。沙质土围岩基本指标为密实程度。修正指标潮湿程度。碎石土围岩基本指标为密实程度。至于膨胀土、冻土作为专门研究,这里暂不述。围岩分级指标体系中可用定性分析,也可用定量分析,但由于工地施工条件时间等因素,一般我们仅采用定性分析。下面我讲定性分析来确定围岩级别。 1、确定岩性及风化程度。 2、结构面发育,主要结构面结合程度,主要结构面类型,甚至产状倾角、走向结构面张开度,张裂隙。 3、水的状况涌水量等。 二、岩石坚硬程度的定性划分 1、坚硬岩:锤击声清脆、震手、难击碎,有回弹感,浸水后大多无吸水反应,如微风化的花岗岩——正长岩,闪长岩,辉绿岩,玄

武岩,安山岩,片麻岩,石英片麻岩,硅质板岩,石英岩,硅质胶结的砾岩,石英砂岩,硅质石灰岩等等。 2、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。如未风化~微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂岩等。 3、较软岩:锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,浸水后指甲可刻击印痕。如未风化~微风化的凝灰岩,砂质泥岩,泥灰岩,泥质砂岩,粉砂岩,页岩等。 4、软岩:锤击声哑,无回弹,有凹痕,多击碎,手可掰开。如强风化的坚硬岩,弱风化~强风化的较坚硬岩,弱分化的较软岩,未风化的泥岩等。 5、极软岩:锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,手可捏碎,浸水后可捏成团,如全风化的各种岩类,各种半成岩。Rc——岩石单轴饱和抗压强度、定性质与岩石的对应关系,一般Rc>60MPa——坚硬岩,Rc=60~30 MPa为较坚硬岩;Rc=3 0~15MPa为较软岩;Rc=15~5MPa 软岩;Rc<5Mpa极软岩。也可用Rc=22.82Is(50),Is(50)——岩石点荷载强度指数。这里不多说。 三、岩质围岩的完整度的定性划分 这是根据岩体的结构状况来定性划分 1、完整:节理裂隙,不发育,节理裂隙1-2组,平均间距>1.0m 层面结合好,一般。 2、较完整:节理裂隙,不发育,节理裂隙1-2组,平均间距1.0m

公路围岩等级划分

(1)公路隧道围岩分类 类别 围岩主要工程地质条件围岩开挖后的 稳定状态(坑道 跨度5m时)主要工程地质特征 结构特征和完 整状态 Ⅰ 硬质岩石[饱和抗压极限强度Rb>60MPa(600kgf/ cm2)]:受地质构造影响轻微,节理不发育,无软弱面(或 夹层);层状岩层为厚层,层间结构良好。 呈巨块状整体 结构 围岩稳定,无 坍塌,可能产 生岩爆 Ⅱ硬质岩石[Rb>30MPa(300kgf/cm2)]:受地质构造影 响较重,节理较发育,有少量软弱面(或夹层)和贯通微 张节理,但其产状及组合关系不致产生滑动;层状岩 层为中层或厚层,层间结合一般,很少有分离现象; 或为硬质岩石偶夹软质岩石 呈大块状砌体 结构 暴露时间长, 可能 会出现局部小 坍塌,侧壁稳 定,层间结合 差的平缓岩 层,顶板易塌 落 软质岩石[Rb≈30MPa(300kgf/cm2)]:受地质构造影 响轻微, 节理不发育;层状岩层为厚层,层间结合良好 呈巨块状整体 结构 Ⅲ 硬质岩石[Rb>30MPa(300kgf/cra2)]: 受地质构造影响严重,节理发育,有层状软弱面(或夹 层),但其产状及组合关系尚不致产生滑动;层状岩层 为薄层或中层;层间结合差,多有分离现象,或为硬、 软质岩石互层 呈块(石)碎 (石)状镶嵌结构 拱部无支护时 可产生小坍 塌,侧壁基本 稳定,爆破震 动过大易坍软质岩石[Rb=5~30MPa(50~300kgf/cm2)]:受地 质构造影响较重,节理较发育;层状岩层为薄层、中 层或厚层;层间结合一般 呈碎石状压碎 整体结构 Ⅳ硬质岩石[Rb>30MPa(300kgf/cm2)]:受地质构造影 响很严重,节理很发育;层状软弱面(或夹层)已基本被 破坏 呈碎石状压碎 整体结构 拱部无支护时 可产生较大的 坍塌,侧壁有 时失去稳定 软质岩石[Rb=5~30MPa(50~300kgf/cm2)]:受地质 构造影响严重,节理发育 呈块(石)碎 (石)状镶嵌结构

隧道围岩分类word版

第5章隧道围岩分级与围岩压力隧道工程所赋存的地质环境的内涵很广,包括地层特征、地下水状况、开挖隧道前就存在于地层中的原始地应力状态、地温梯度等。因此,隧道围岩的稳定性是反映地质环境的综合指标。也是我们修建隧道工程对围岩特征研究的重要内容之一。 隧道围岩压力是指隧道开挖后,围岩作用在隧道支护上的压力,是隧道支撑或衬砌结构的主要荷载之一。其性质、大小、方向以及发生和发展的规律,对正确地进行隧道设计与施工有很重要的影响。 5.1 隧道围岩分级及其应用 隧道围岩分级是正确地进行隧道设计与施工的基础。一个较好的、符合地下工程实际情况的围岩分级,多改善地下结构设计,发展新的隧道施工工艺,降低工程蛰价,多快好省地修建隧道,有着十分重要的意义。 借用苏联的岩石坚固系数进行分类,即通常所谓的普氏系数(f值)。在长期大量的地下工程实践中发现:这种单纯以岩石坚固性(主要是强度)指标为基础的分类方法,不能全面反映隧道围岩的实际状态。逐渐认识到:隧道的破坏,主要取决于围岩的稳定性,而影响围岩稳定性的因素是多方面的,其中隧道围岩结构特征和完整状态,是影响围岩稳定性的主要因素。隧道围岩体的强度,对隧道的稳定性有着重要的影响,地下水、风化程度也是隧道围岩丧失稳定性的重要原因。 从围岩的稳定性出发,1975年编制了我国“铁路隧道围岩分类”,这个分类由稳定到不稳定共分六类,代替了多年沿用的从岩石坚固性系数来分级的方法。 我国公路隧道围岩分级起步较晚,随着我国经济的发展,公路交通得到较大的发展,大量的公路隧道修建,需要有一个适合我国工期的公路隧道围岩分级,于1990年,根据我国铁路隧道的围岩分级为基础,编制了我国“公路隧道围岩分级”。 从国内外的发展中可以看出,以隧道围岩的稳定性为基础进行分级是总的趋势。但分级指标方面,大多数正在从定性描述、经验判断向定量描述发展。 5.1.1隧道围岩分级的因素指标及其选择 围岩分级的指标,主要考虑影响围岩稳定性的因素或其组合的因素,大体有以下几种: 1.单一的岩性指标

隧道围岩类别划分与判定

隧道围岩类别划分与判 定 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

隧道围岩级别划分与判定 隧道围岩分级就是评定围岩性质、判断隧道围岩稳定性,作为选择隧道位置、支护类型的依据和指导安全施工。 国内外现在的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相结合3种方法,且多以前两种方法为主。定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断,或对主要因素作出评判、打分,有的还引入分量化指标进行综合分级。以定性为主的分级方法,如现行的公路、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大,有一定人为因素和不确定性,在使用中,往往存在不一致,随勘察人员的认识和经验的差别,对同一围岩作出级别不同的判断。采用定性分级的围岩级别,常常出现与实际差别1~ 影响围岩稳定的因素多种多样,主要是岩石的物理力学性质、构造发育情况、承受的荷载(工程荷载和初始应力)、应力变形状态、几何边界条件、水的赋存状态等。这些因素中,岩体的物理力学性质和构造发育情况是独立于各种工作类型的,反映出了岩体的基本特性,在岩体的各项物理力学性质中,对稳定性关系最大的是岩石坚硬程度,岩体的构造发育状态、岩体的不连续性、节理化程度所反映的岩体完整性是地质体的又一基本属性。国内外多数围岩分级都将岩石坚硬程度和岩体的完整程度作为岩体基本质量分级的两个基本因素。 1 国标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》围岩分级 围岩分级 围岩级别的划分应根据岩石坚硬性岩体完整性结构面特征地下水和地应力状况等因素综合确定并应符合表规定。 表围岩分级

注1 围岩按定性分级与定量指标分级有差别时一般应以低者为准。 2 本表声波指标以孔测法测试值为准如果用其他方法测试时可通过对比试验进行换算。 3 层状岩体按单层厚度可划分为 厚层大于0 5m 中厚层0 1~0 5m 薄层小于0 1m 4 一般条件下确定围岩级别时应以岩石单轴湿饱和抗压强度为准当洞跨小于5m,服务年限小于10 年的工程确定围岩级别时可采用点荷 载强度指标代替岩块单轴饱和抗压强度指标可不做岩体声波指标测试 5 测定岩石强度做单轴抗压强度测定后可不做点荷载强度测定。 围岩分级的主要影响因素 用岩体完整性系数K表示,K可按下式计算: Kv=(V pm /V pr )2()

围岩等级划分

3-1-1隧道围岩级别划分与判定 隧道围岩分级就是评定围岩性质、判断隧道围岩稳定性,作为选择隧道位置、支护类型的依据和指导安全施工。 国内外现在的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相结合3种方法,且多以前两种方法为主。定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断,或对主要因素作出评判、打分,有的还引入分量化指标进行综合分级。以定性为主的分级方法,如现行的公路、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大,有一定人为因素和不确定性,在使用中,往往存在不一致,随勘察人员的认识和经验的差别,对同一围岩作出级别不同的判断。采用定性分级的围岩级别,常常出现与实际差别1~2级的情况。定量分级 影响围岩稳定的因素多种多样,主要是岩石的物理力学性质、构造发育情况、承受的荷载(工程荷载和初始应力)、应力变形状态、几何边界条件、水的赋存状态等。这些因素中,岩体的物理力学性质和构造发育情况是独立于各种工作类型的,反映出了岩体的基本特性,在岩体的各项物理力学性质中,对稳定性关系最大的是岩石坚硬程度,岩体的构造发育状态、岩体的不连续性、节理化程度所反映的岩体完整性是地质体的又一基本属性。国内外多数围岩分级都将岩石坚硬程度和岩体的完整程度作为岩体基本质量分级的两个基本因素。 1 国标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》围岩分级 1.1围岩分级 围岩级别的划分应根据岩石坚硬性岩体完整性结构面特征地下水和地应力状况等因素综合确定并应符合表1.1规定。

注1 围岩按定性分级与定量指标分级有差别时一般应以低者为准。 2 本表声波指标以孔测法测试值为准如果用其他方法测试时可通过对比试验进行换算。 3 层状岩体按单层厚度可划分为 厚层大于0 5m 中厚层0 1~0 5m 薄层小于0 1m 4 一般条件下确定围岩级别时应以岩石单轴湿饱和抗压强度为准当洞跨小于5m,服务年限小于10 年的工程确定围 岩级别时可采用点荷载强度指标代替岩块单轴饱和抗压强度指标可不做岩体声波指标测试 5 测定岩石强度做单轴抗压强度测定后可不做点荷载强度测定。 1.2围岩分级的主要影响因素 用岩体完整性系数K表示,K可按下式计算: Kv=(V pm/V pr)2(1.2-1)式中:V pm——岩体弹性纵波速度(km/s) V pr——岩石弹性纵波速度(km/s) 当无条件进行声波实测时也可用岩体体积节理数J按表1.2定K值。

地质灾害分类分级

DZ 中华人民共和国国土资源行业标准 DZ 一2000 地质灾害分类分级 Standard of classification for geological disaster (送审稿) 2000一发布 2001一实施 中华人民共和国国土资源部发布

前言 为了对地质灾害勘查、监测、预报、防治和灾情统一归口管理,制定本标准。 本标对是地质灾害监督管理的基础标准,可以作为地质灾害分级、分区管理的依据和地质灾害治理前期勘查立项、设计的依据:亦是灾情统计、抗灾防灾的依据。 本标准技术内容主要包括四部分:第一部分是本标准采用的有关定义,给出了理解该标准中使用的术语所必要的定义。使标准中始终使用同一术语表达某一特定概念,避免一词多义,统一技术语言,以保证对标准的理解和使用。第二部分是总则,地质灾害分类分级的原则。第三部分是地质灾害分类,采用三级分类体系,把地质灾害按照灾类、灾型、灾种三级层次进行划分或归类。第四部分是地质灾害分级,根据地质灾害造成的人员伤亡和直接经济损失将一次灾害事件划分为特大灾害、大灾害、中灾害、小灾害4级。 附录A是标准的附录,与正文具有同等法规效力。 附录B是提示的附录,给出附加信息,不具有法规效力。 本标准为首次发布,从生效之日起,地质灾害勘查、监测、预报、防治的立项、设计、成果编写以及上报灾情均应符合本标准的规定。 一本标准由国土资源部地质环境司提出; 一本标准由国土资源部国际合作与科技司归口; 一本标准起草单位:中国国土资源经济研究院、国土资源部地质环境司、国土资源标准化研究中心 一本标准主要起草人:张梁孙培善柳源张明燕穆春芳 一本标准由国土资源部地质环境司负责解释

最新围岩等级划分

围岩等级划分

3-1-1隧道围岩级别划分与判定 隧道围岩分级就是评定围岩性质、判断隧道围岩稳定性,作为选择隧道位置、支护类型的依据和指导安全施工。 国内外现在的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相结合3种方法,且多以前两种方法为主。定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断,或对主要因素作出评判、打分,有的还引入分量化指标进行综合分级。以定性为主的分级方法,如现行的公路、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大,有一定人为因素和不确定性,在使用中,往往存在不一致,随勘察人员的认识和经验的差别,对同一围岩作出级别不同的判断。采用定性分级的围岩级别,常常出现与实际差别1~2级的情况。定量分级的做法是根据对岩体性质进行测试的数据或对各参数打分,经计算获得岩体质量指标,并以该指标值进行分级。如国外N.Barton 的Q 分级,Z.T.Bieniawsks的地质力学(MRM)分级、Dree的RQD值分级等方法。但由于岩体性质和赋存条件十分复杂,分级时仅用少数参数和某个数学公式难以全面准确地概括所有情况,而且参数测试数量有限,数据的代表性和抽样的代表性均存在一定的局限,实施时难度较大。 影响围岩稳定的因素多种多样,主要是岩石的物理力学性质、构造发育情况、承受的荷载(工程荷载和初始应力)、应力变形状态、几何边界条件、水的赋存状态等。这些因素中,岩体的物理力学性质和构造发育情况是独立于各种工作类型的,反映出了岩体的基本特性,在岩体的各项物理力学性质中,对稳定性关系最大的是岩石坚硬程度,岩体的构造发育状态、岩体的不连续性、节理化程度所反映的岩体完整性是地质体的又一基本属性。国内外多数围岩分级都将岩石坚硬程度和岩体的完整程度作为岩体基本质量分级的两个基本因素。

隧道围岩分级与硬度分类

将军沟隧道围岩分级的讨论一、规范对隧道围岩分级的规定

二、岩体特征: 1、右线进口: 岩体特征:掌子面岩性为灰岩、泥灰岩,中薄层为主,岩体受构造作用影响严重,较破碎,岩石强度低,中风化,掌子面左侧围岩呈碎裂结构,右侧呈块碎状结构,掌子面潮湿~渗水,整体稳定性较差(掌子面见YK581+356)。 本次雷达预报探测范围YK581+356~YK581+391段计35米,从点测及线测结果来看,本段范围内雷达反射波特征基本相同,预计其围岩特征与掌子面基本相似,岩性主要为中薄层泥灰岩、灰岩,岩体较破碎,围岩稳定性较差。按《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)有关技术规范的规则判定,本段范围内围岩级别建议为ⅴ级。相比较而言,YK581+371、YK581+384处有异常界面,该位置应根据炮眼钻进情况谨慎掘进。(测试结果见附图1)

附图1 雷达测试波形图(掌子面YK581+356) 掌子面YK581+356-1

掌子面YK581+356-2 掌子面YK581+356-3 2、右线出口: 掌子面处有坍塌体大量堆积,岩性以碎石土及破碎炭质泥灰岩为主, 渗水,围岩整体稳定性极差。

2008年6月13日雷达预报探测范围YK582+398~YK582+363段35米,从探测结果发现,YK582+398~YK582+384.5段13.5米范围内雷达反射波不稳定,预计该段岩体仍然与掌子面处一致,稳定性极差。YK582+384.5~YK582+363段21.5米范围内雷达反射波相对稳定,预计该段岩体特征与掌子面处相比稍好(测试结果见图2)。 2008年7月7日雷达探测范围YK582+387~YK582+357段30米,从探测结果发现,YK582+387~YK582+377段10米范围内雷达反射波较强,波幅及相位变化较大,预计该段岩体渗入较多地下水,岩石软化程度较重,稳定性极差。按《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)有关技术规范的规则判定,本段范围内围岩级别建议为ⅴ级偏弱,建议初支采取加强措施。 YK582+377~YK582+357段雷达反射波较弱,异常界面较少,预计岩性主要为中薄层泥灰岩、灰岩,岩体较破碎,围岩稳定性较差。按《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)有关技术规范的规则判定,本段范围内围岩级别建议为ⅴ级。(测试结果见图3)。 YK582+398掌子面

隧道围岩级别划分与判定

隧道围岩级别划分与判定 隧道围岩分级就是评定围岩性质、判断隧道围岩稳定性,作为选择隧道位置、支护类型的依据和指导安全施工。 1 国标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》围岩分级 1.1围岩分级 围岩级别的划分应根据岩石坚硬性岩体完整性结构面特征地下水和地应力状况等因素综合确定并应符合表1.1规定。 表1.1 围岩分级 注1 围岩按定性分级与定量指标分级有差别时一般应以低者为准。 2 本表声波指标以孔测法测试值为准如果用其他方法测试时可通过对比试验进行换算。 3 层状岩体按单层厚度可划分为 厚层大于0 .5m 中厚层0 .1~0 .5m 薄层小于0 .1m 4 一般条件下确定围岩级别时应以岩石单轴湿饱和抗压强度为准当洞跨小于5m,服务年限小于10 年的工程确定围岩级别时可采用点荷载强度指标代替岩块单轴饱和抗压强度指标可不做岩体声波指标测试 5 测定岩石强度做单轴抗压强度测定后可不做点荷载强度测定。 3公路隧道围岩分级 3.1公路隧道围岩分级 围岩级别可根据调查、勘探、试验等资料、岩石隧道的围岩定性特征、围岩基本质量指标(BQ)或修正的围岩质量指标[BQ]值、土体隧道中的土体类型、

密实状态等定性特征,按表3.1确定。当根据岩体基本质量定性划分与(BQ)值确定的级别不一致时,应重新审查定性特征和定量指标计算参数的可靠性,并对它们重新观察、测试。在工程可行性研究和初勘阶段,可采用定性划分的方法或工程类比方法进行围岩级别划分。 表3.1 公路隧道围岩分级 注:本表不适用于特殊条件的围岩分级,如膨胀性围岩、多年冻土等。 3.2围岩分级的主要因素 公路隧道围岩分级的综合评判方法采用两步分级,并按以下顺序进行:(1)根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标(BQ),综合进行初步分级。(2)对围岩进行详细定级时,应在岩体基本质量分级基础上,考虑修正因素的影响修正岩体基本质量指标值。(3)按修正后的岩体基本质量指标[BQ],结合岩体的定性特征综合评判,确定围岩的详细分级。 3.2.1岩石坚硬程度 1 岩石坚硬程度可按表3.2.1-1定性划分。 表3.2.1-1 岩石坚硬程度的定性划分 2岩石坚硬程度定量指标用岩石单轴饱和抗压强度(Rc)表达。Rc一般采用实测值,若无实测值时,可采用实测的岩石点荷载强度指数Is(50)的换算值,即按式(3.2.1)计算: Rc= Is(50)0.75 (3.2.1) 3 Rc与岩石坚硬程度定性划分的关系,可按表3.2.1-2确定。 表3.2.1-2 Rc与岩石坚硬程度定性划分的关系 3.2.2岩体完整程度 1岩石完整程度可按表3.2.2-1定性划分。

地质灾害危险性评估技术规范

地质灾害危险性评估技术规范 1 2020年4月19日

文档仅供参考 地质灾害危险性评估技术要求(试行) 1.范围 1.1本技术要求规定了地质灾害危险性评估的原则、不同阶段地质灾害危险性评估的内容、要求、方法和程序。 1.2本技术要求适用于在全国地质灾害易发区内进行各类建设工程时的地质灾害危险性评估以及在全国地质灾害易发区内进行城市总体规划、村庄和集镇规划时的地质灾害危险性评估。 2.定义 本技术要求采用下列定义: 2.1地质灾害:是指包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。 2.2地质灾害易发区:是指容易产生地质灾害的区域。 2.3地质灾害危险区:是指明显可能发生地质灾害且将可能造成较多人员伤亡和严重经济损失的地区。 2.4地质灾害危害程度:是指地质灾害造成的人员伤亡、经济损失与生态环境破坏的程度。 3.总则 2 2020年4月19日

文档仅供参考 3.1为贯彻落实《地质灾害防治条例》(国务院今第394号)和《国务院办公厅转发国土资源部、建设部关于加强地质灾害防治工作意见的通知》(国办发[ ]35号)的精神,规范全国建设工程和规划区地质灾害危险性评估工作,特制定《地质灾害危险性评估技术要求》。 3.2在地质灾害易发区内进行工程建设,必须在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估;在地质灾害易发区内进行城市总体规划、村庄和集镇规划时,必须对规划区进行地质灾害危险性评估。 3.3地质灾害危险性评估,必须对建设工程遭受地质灾害的可能性和该工程建设中、建成后引发地质灾害的可能性做出评价,提出具体的预防治理措施。 3.4地质灾害危险性评估的灾种主要包括:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和矿山采空塌陷)、地裂缝和地面沉降等。 3.5地质灾害危险性评估的主要内容是:阐明工程建设区和规划区的地质环境条件基本特征;分析论证工程建设区和规划区各种地质灾害的危险性,进行现状评估、预测评估和综合评估;提出防治地质灾害措施与建议,并作出建设场地适宜性评价结论。 3.6地质灾害危险性评估工作,必须在充分收集利用已有的遥感影象、区域地质、矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质和气象水文等资料基础上,进行地面调查,必要时可适当进行物探、坑槽探与取样测试。 3.7地质灾害危险性评估成果,应按照国土资源行政主管部门的有关规定 3 2020年4月19日

围岩类别

围岩分类 classification of rock mass 围岩分类的目的是为了对隧道及地下建筑工程周围的地层进行工程地质的客观评价,判断坑道或洞室的稳定性,确定支护的荷载和设计参数,确定施工方法, 选择钻孔和开挖等施工机械,以及确定施工定额和预算等。 发展概况隧道及地下工程围岩分类是在长期实践的基础上发展起来的,并与地质科学、岩土工程和量测技术的发展密切相关。初期的围岩分类多以单一的岩石强度作为分类指标。例如1949年前中国采用的坚石、次坚石、软石、硬土、普通土和松软土的分类法,以及中华人民共和国成立后广泛应用的“”值分类法(即普罗托季亚科诺夫分类法,1907年)。这类方法在评价坑道或洞体稳定性方面是不充分的;但在选择钻孔机械,确定掘进机类型,尤其是确定松散围岩的地压值等方面仍有一定意义。1970年后,以岩体为对象的分类方法获得了迅速发展。如泰尔扎吉分类法(1974年)、巴顿分类法(1974年)、别尼亚夫斯基分类法(1974年)、法国隧道协会(AFTES)分类法(1975年),以及中国铁路隧道围岩分类(1975年)和水工隧洞围岩分类(1983年)等。这些分类法多数是根据经验的定性分类,但由于反映了围岩的地质构造特征、围岩的结构面状态、风化状况、地下水情况以及洞室埋深等,因此在评价坑道或洞体稳定性、确定支护结构参数和选择施 工方法等方面得到了广泛的应用。 近期的围岩分类中,引进了岩体力学的基本概念和数理统计方法,如考虑初始应力场、坑道周边位移值,以及量测信息等,使围岩分类逐渐从定性分类向定量分类方向发展。如拉布采维茨-帕赫分类(1974年)、日本地质学会的新奥法围岩分类(1979年)、奥地利阿尔贝格隧道的围岩分类(1979年)、苏联顿巴斯矿区的围岩分类(1979年)等。围岩分类的重要发展是把量测信息引进到分类之中,即根据量测的初期位移速度,拱顶下沉和洞体水平向的收敛、变形等进行分类。这也为隧道及地下工程的信息设计和施工打下了基础。到目前为止,已经提出的和正在应用的围岩分类约有50多种,但其中绝大多数仍处于定性描述或经验判别的 阶段,尚需进一步研究和完善。 分类要素在围岩分类中,最有影响的要素有:①围岩的构造。指围岩被各种地质结构面切割的程度以及被切割的岩块的尺寸和组合形态,在分类中它是一个起主导作用的因素。视裂缝间距,即被结构面切割的岩块的大小,可将围岩分成如表[围岩类型]所示的几种类型。②原岩或岩体的物理力学性质。包括单轴或三轴强度和变形特性,如抗压强度、抗剪强度以及弹性模量或变形模量等。一般说,在完整岩体中,原岩的指标是基本的;在非完整(裂隙)岩体中,岩体的指标是主要的。③地下水。地下水的水量和水压等对分类有重大影响,尤其是对软岩和破碎、松散围岩,它们导致岩质软化、降低强度。在有软弱结构面的围 岩中,地下水会冲走充填物或使夹层液化等。因而在一些分类法中,都考虑了它的定性的或定量 的影响。④围岩的初应力场。在现代围岩分类中,尤其是对于深埋隧道和软弱围岩而言,这一要 素占有重要的地位。初应力场通常以上覆岩(土)体的重力来决定,并视为静水应力场;也可通 过实地量测大致判定原岩应力场的大小及其方向。 分类依据①单一岩性指标。如岩石抗压强度和弹性模量等物性指标,以及诸如抗钻性、抗爆 性、开挖难易度等工艺指标。在为某些特定目的的分类中,如确定钻孔工效、炸药消耗量等,可 采用相应的工艺指标(钻孔速度等)进行分类。②综合岩性指标。指标是单一的,但反映的因素是综合的。如岩体弹性波速度,既可反映围岩的软硬程度,又可反映围岩的破碎程度。岩芯复原率是在反映岩体破碎程度的同时,还表示围岩软、硬分级的一个指标。这类指标,还有修正后的普氏系数、坑道自稳时间、围岩强度等。③复合岩性指标。是用两个或两个以上的单一岩性指标或综合岩性指标表示。例如, 已确定分类要素为、、,则复合岩性指标可用下述方法之一来确定:

隧道围岩分类

隧道围岩分级 隧道围岩分级是正确地进行隧道设计与施工的基础。一个较好的、符合地下工程实际情况的围岩分级,能改善地下结构设计,发展新的隧道施工工艺,降低工程造价。 逐渐认识到:隧道的破坏,主要取决于围岩的稳定性,而影响围岩稳定性的因素是多方面的,其中隧道围岩结构特征和完整状态,是影响围岩稳定性的主要因素。隧道围岩体的强度,对隧道的稳定性有着重要的影响,地下水、风化程度也是隧道围岩丧失稳定性的重要原因。 从围岩的稳定性出发,1975年编制了我国“铁路隧道围岩分类”,这个分类由稳定到不稳定共分六类,代替了多年沿用的从岩石坚固性系数来分级的方法。 我国公路隧道围岩分级起步较晚,随着我国经济的发展,公路交通得到较大的发展,大量的公路隧道修建,需要有一个适合我国工期的公路隧道围岩分级,于1990年,根据我国铁路隧道的围岩分级为基础,编制了我国“公路隧道围岩分级”。 从国内外的发展中可以看出,以隧道围岩的稳定性为基础进行分级是总的趋势。但分级指标方面,大多数正在从定性描述、经验判断向定量描述发展。 公路隧道围岩分级 经过长期的隧道工程实践,我国公路隧道以铁路隧道围岩分级的标准为基础,参考了国内外有关围岩分级的成果,提出了适合我国公路隧

道实情的围岩分级标准,下面介绍围岩分级的出发点和依据。 (一)公路隧道围岩分级的出发点 主要考虑了以下几点: 1.强调岩体的地质特征的完整性和稳定性,避免单一的岩石强度指标分级的方法; 2.分级指标应采用定性和定量指标相结合的方式; 3.明确工程目的和内容,并提出相应的措施; 4.分级应简明,便于使用; 5.应考虑吸收其它围岩分级的优点,并尽量和我国其它工程分级一致。 (二)分级的指标和因素 主要考虑了以下几类影响围岩稳定性的因素; 1.岩体的结构特征与完整性 岩体结构的完整状态是影响围岩稳定性的主要因素,当风化作用使岩体结构发生变化,松散、破碎、软硬不一时,应结合因风化作用造成的各种状况,综合考虑确定围岩的结构完整状态;结构面(节理)发育程度应根据结构面特征;地质构造影响程度。 岩体完整程度的等级划分

地质灾害及其基本属性

地质灾害及其基本属性 第一节地质灾害定义与基本内涵 联合国灾害管理培训教材把灾害定义为:自然或人为环境中,对人类生命、财产或活动等社会功能的那种严重的破坏,它引起普遍的人类、物质或环境损失,这些损失使受影响的社会超出了只利用它本身的功能加以应付的能力。简明牛津字典定义灾害为突然发生的巨大灾祸或不幸事件。韦氏字典将灾害定义为:一个突然发生的,造成巨大物质破坏、损失以及危难的不幸事件。灾害管理手册的定义是:灾害是一种突发的或逐渐积累的自然或人为事件,它的侵害是如此之严重,以至于受影响的社会必须对它采取专门的对策。新华字典的定义是:自然界造成的或人为的祸害。 地质灾害分类分级标准采用下列定义: 地质灾害(Geological disasters): 地球在内动力、外动力或人类工程动力作用下,发生的危害人类生命财产、生产生活活动或破坏人类赖以生存与发展的资源与环境的不幸的地质事件。主要包括地震、火山、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降;其次包括煤层自燃、矿井突水、冲击地压(围岩岩爆及大变形)、瓦斯突出、矿井热害、海水入侵、特殊岩土灾害、水土流失、土地沙漠化、土地沼泽化、土地盐渍化、水质恶化等。 地质灾害是自然灾害的一种,所以它具有自然灾害的基本特征。其内涵主要表现在下列两个方面: 第一,强调致灾的动力条件。即因地质作用形成的灾害才是地质灾害。地质作用是指促使地球内部能量以及组成地壳的物质成分、构造形式和表面形态等不断变化和发展的各种作用。地质作用是地质动力引起的。地质动力的能源来自太阳辐射、日月引力、地球转动、重力和放射性元素蜕变等。根据动力来源,地质作用分为内动力地质作用和外动力地质作用。除上述自然地质作用外,随着人类工程――经济活动的规模和范围迅速扩展,人类对地球表面形态和物质组成产生愈来愈大的影响,有人把这类作用称为人类工程动力作用。因此,由内动力地质作用、外动力地质作用和人类工程动力作用导致的灾害称为地质灾害。 第二,强调地质动力活动的灾害性后果。即对人类生命财产和社会经济活动以及资源环境产生危害的不幸地质事件称为地质灾害。而那些对人类并没有明显危害,甚至有益的地质动力活动则是一般的地质现象,不属于地质灾害。 第二节地质灾害的基本属性特征 地质灾害虽然属于自然灾害,但它既是一种自然现象,又是一种社会经济现象,因此它既具有自然属性,又具有社会经济属性。自然属性是指围绕地质灾害的动力过程表现出的各种自然特征,如地质灾害的规模、强度、频次以及灾害活动的孕育条件、变化规律等,这些特征主要应用动力地质学的理论加以阐述。社会经济属性主要指与成灾活动密切相关的人类社会经济特征,如人口、财产、工程建设活动、资源开发、经济发展水平、防灾能力等。地质灾害的社会经济属性可运用经济学、社会学等理论加以阐述。由于地质灾害是自然动力活动与人类社会经济活动相互作用的结果,二者是一个统一的整体,所以尽管将地质灾害的属性特征分为自然属性和社会经济属性,但实际上地质灾害不少特征乃是二者 -11 -

围岩分级

3.6 围岩分级 3.6.1 按国家标准《工程岩体分级标准》规定,本规范将原规范的“围岩分类”改为围岩分级。分级方法与国家标准一致,采用《工程岩体分级标准》规定的方法、级别和顺序,即岩石隧道围岩稳定性等级由好至坏分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级。考虑到土体中隧道的围岩分级,将松软的土体围岩定为Ⅵ级。 国内外现有的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相结合3种方法,且多以前两种方法为主。定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断,或对主要因素作出评判、打分,有的还引入部分量化指标进行综合分级。以定性为主的分级方法,如现行的公路、铁路隧道围岩分类(分级)等方法经验的成分较大,有一定人为因素和不确定性,在使用中,往往存在不一致,随勘察人员的认识和经验的差别,对同一围岩作出级别不同的判断。采用定性分级的围岩级别,常常出现与实际差别1~2级的情况。定量分级的做法是根据对岩体(或岩石)性质进行测试的数据或对各参数打分,经计算获得岩体质量指标,并以该指标值进行分级。如国外N.Barton的Q分级、z.T.Bieni—awsks的地质力学(MRM)分级、Dree的RQD值分级等方法。但由于岩体性质和赋存条件十分复杂,分级时仅用少数参数和某个数学公式难以全面准确地概括所有情况,而且参数测试数量有限,数据的代表性和抽样的代表性均存在一定的局限,实施时难度较大。因此本规范采用定性划分和定量相结合的综合评判方法,两者可以互相校核和检验,以提高分级的可靠性。 根据隧道工程建设的不同阶段、公路线路等级和隧道长度的不同,所进行的调查和测试工作的深度不同,对围岩分级精度的要求也不尽相同。一般在可行性研究和初勘阶段,和线路等级三级以下、长度短于500m的隧道,围岩初步分级可以定性分级为主,或以定性与少量测试数据所确定的岩体基本质量指标即值相结合进行围岩基本质量分级。在详勘阶段和施工设计阶段,特别是施工期间,必须进行定性与定量相结合的分级,并应根据勘测测试资料和开挖揭露的岩体观察量测资料,对初步分级进行检验和修正,确定围岩详细分级。 影响围岩稳定的因素多种多样,主要是岩石(体)的物理力学性质、构造发育情况、承受的荷载(工程荷载和初始应力)、应力变形状态、几何边界条件、水的赋存状态等。这些因素中,岩体的物理力学性质和构造发育情况是独立于各种工程类型的,反映出了岩体的基本特性,在岩体的各项物理力学性质中,对稳定性关系最大的是岩石坚硬程度,岩体的构造发育状态,岩体的不连续性、节理化程度所反映的岩体完整性是地质体的又一基本属性。因此本规范将岩石坚硬程度和岩体的完整程度作为岩体基本质量分级的两个基本因素。这一观点已为国内外多数围岩分级方法所采纳。 3.6.2 岩石坚硬程度和岩体完整程度的定性划分和定量指标的确定方法是在分析比较了国内外相关规范和众多围岩分级后提出的。 1 岩石坚硬程度的定性划分,主要应考虑岩石的成分、结构及其成因,还应考虑岩石内化作用的程度,以及岩石受水作用后的软化、吸水反应情况。为了便于现场勘察时直观地鉴别岩石坚硬程度,在“定性鉴定”中规定了用锤击难易、回弹强度、手触感觉和吸水反应等方法。 本条文表3.6.2-1规定了用“定性鉴定”和“代表性岩石”两项作为定性评价岩石坚硬程度的依据。在定性划分时,应注意作综合评价,在相互检验中确定坚硬程度并定名。

隧道围岩分类

隧道围岩分类 类别 围岩主要工程地质条件 开挖后的稳定状态(坑道跨度5m时) 主要工程地质特征结构特征及完整状态 Ⅵ 硬质岩石[饱和抗压极限强度R b>60MP]:受地质结构影响轻微,节理不发育,无软弱面或夹层;层状岩层为厚层,层间结合良好 呈巨快状 整体结构 围岩稳定,无坍塌,可能产生岩暴 Ⅴ 硬质岩石[饱和抗压极限强度R b>30MP]:受地质结构影响较重,节理较发育,有少量软弱面或夹层和贯通微张节理,但其产状及组合关系不至产生滑动;层状岩层为中层或厚层,层间结合一般,很少有分离现象;或为硬质岩石偶夹软质岩石 呈大快状 整体结构 暴露时间长,可能会出现局部小坍塌,侧壁稳定,层间结合差的平缓岩层,顶板易塌落 软质岩石[饱和抗压极限强度R b≈30MP] 受地质结构影响轻微,节理不发育;层状岩层为厚层,层间结合良好 呈巨快状 整体结构 Ⅳ 硬质岩石[饱和抗压极限强度R b>30MP]:受地质结构影响严重,节理发育,有层状软弱面或夹层,但其产状及组合关系尚不至产生滑动;层状岩层为薄层或中层,层间结合差,多有分离现象;或为硬、软质岩石互层 呈块(石)碎(石) 状镶嵌结构 拱部无支护时可产生小坍塌,侧壁基本稳定,爆破震动过大易塌 软质岩石[饱和抗压极限强度R b=5-30MP]:受地质结构影响较重,节理较发育;层状岩层为薄层、中层或厚层,层间结合一般 呈大快状 砌体结构 Ⅲ 硬质岩石[饱和抗压极限强度R b>30MP]:受地质结构影响严重,节理很发育,层状软弱面或夹层以基本被破坏 呈碎石状 压碎结构

拱部无支护时可产生较大的坍塌,侧壁有时失去稳定 软质岩石[饱和抗压极限强度R b=5-30MP]:受地质结构影响严重,节理发育呈快(石) 碎(石)状 镶嵌结构 土:1、略具压密或成岩作用的粘性土及砂性土 2、一般钙质、铁质胶结的碎、卵石土、大快石上 3、黄土 1.呈大快状压密结构 2.3.呈巨快状整体结构 Ⅱ 石质围岩位于积压强烈的断裂带内,裂隙杂乱,呈石夹土或土夹石状 呈角(砾)碎(石)状松散结构 围岩易坍塌,处理不当会出现大坍塌,侧壁经常小坍塌,浅埋时易出现地表下沉或塌至地表 一般第四纪的半干硬—硬塑的粘性土及稍湿或潮湿的一般碎、卵石土圆砾、角砾土及黄土 非粘性土呈松散结构粘性土及黄土呈松软结构 Ⅰ 石质围岩位于挤压极强烈的断裂带内,呈角砾、砂、泥松软体 围岩极易坍塌变形、有水时土砂常与水一起涌出,浅埋时易坍至地表 软塑状粘性土及潮湿的粉细砂等 粘性土呈易蠕动的松软结构,砂性土呈潮湿松软结构 岩石等级分类 岩石等级饱和抗压极限强度R b MP a(kgf/㎝2) 耐风化能力程度(现象)代表性岩石硬质岩石 极硬岩> 60 (600) 强暴露后一、二年尚不易风化1.花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩 硬质岩> 30 (300) 2.硅质、铁质胶结的砾岩及砂岩、石灰 岩、白云岩类沉积岩 3.片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片 岩等变质岩类 软质岩石 软质岩5~30 (50~300) 弱暴露后数月即出现风化壳1.凝灰岩等喷出岩类 极软岩≤ 5 (50) 2.泥砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、灰质、 页岩、泥灰岩、泥岩、略煤等沉积岩 3.云母片岩或千枚岩等变质岩类 围岩受地质构造影响程度等级划分 等级构造作用特征 轻微围岩地质构造变动小,无断裂层;层状岩一般呈单斜构造,节理不发育

国内外铅锌矿矿床分类概况及我国铅锌矿时空分布

国内外铅锌矿矿床分类概况及我国铅锌矿 时空分布与区域大矿简介 杜成亮 国内外铅锌矿矿床类型的划分不尽统一,究其原因,主要是大家选择支撑自己分类方案的依据各有所依,另外铅锌矿时空分布也存在着不同的意见,国内外各大型铅锌矿矿床的成因类型也不明确。为了使这些问题更加明朗化,笔者将收集的资料予以整理、总结出各种分类方案以及各种方案所涉及的不同依据,得出了各种方案具有对应性的结论;同时将我国铅锌矿的时空分布的不同意见进行简单的梳理对比,同样也得出了有对应性关系的结论。在这些基础上,对国内各种具有不同成因的大型铅锌矿进行了成因类型及时空分布的简单描述,给后来地质工作者提供参考。 一、铅锌矿矿床分类历史及分类依据 早些时期铅锌矿矿床分类方案是由林格伦(W.Lindgren 1933)尼格里(P. Paul Niggli)、 贝特曼(M.Bateman1950)、德赫姆(K.C.Dunham)、马加基扬()、施奈德曼()等相继提出的,这些方案都是从岩浆分异观点出发,把铅锌矿作为岩浆热液成矿作用的产物,以成矿温度和深度作为分类原则。1959年,我国地质学者郭文魁等将中国铅锌矿床分为内生和外生两大类,共9个建造,其中以铅锌岩浆热液成矿作用为主。由于铅锌成矿作用复杂性给矿床普查勘探应用带来了困难,克列特尔 ()首先提出铅锌矿床工业类型分类方案。其后,阿米拉斯拉诺夫()、斯米尔诺夫(,1974)等原苏联矿床学家提出了类似的分类方案,他们是以围岩性质、矿体形态和矿石矿物成分为基础进行分类。 后来随着对铅锌矿床成矿作用的多样性和复杂性的认识,同生论、层控和时控观点以及热泉、热卤水和环流地下热水成矿学说这些新的成矿理论得到迅速的发展,从而打破了岩浆热液成矿理论占统治地位的局面,铅锌矿床的分类取得较大进展,这一时期以含矿岩系为依据的成因分类占主导地位。 1973年,布罗布斯特和普拉特(D.A.Brobst and W.P.Pratt)在铅锌矿床成因类型中首次提出层控型矿床。近年来,层控理论、海相火山作用、多成因观点、岩浆成矿和变质成矿等成为划分铅锌矿床类型的主要准则,同时大地构造单元(朱上庆等,1988)、洋底成矿作用、同位素组成、成矿实验、微量元素含量和包裹体特征等也成为铅锌矿床分类的新依据。 二、铅锌矿矿床分类方案 总的来看,随着人们对铅锌矿成矿作用认识程度的不断提高和大量铅锌矿床地质资料测试数据的积累,不同时期的国内外铅锌矿地质工作者在吸收和总结前人研究成果的基础上,

隧道围岩类别划分与判定

隧道围岩类别划分与判 定 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

隧道围岩级别划分与判定隧道围岩分级就是评定围岩性质、判断隧道围岩稳定性,作为选择隧道位置、支护类型的依据和指导安全施工。 国内外现在的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相结合3种方法,且多以前两种方法为主。定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断,或对主要因素作出评判、打分,有的还引入分量化指标进行综合分级。以定性为主的分级方法,如现行的公路、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大,有一定人为因素和不确定性,在使用中,往往存在不一致,随勘察人员的认识和经验的差别,对同一围岩作出级别不同的判断。采用定性分级的围岩级别,常常出现与实际差别1~影响围岩稳定的因素多种多样,主要是岩石的物理力学性质、构造发育情况、承受的荷载(工程荷载和初始应力)、应力变形状态、几何边界条件、水的赋存状态等。这些因素中,岩体的物理力学性质和构造发育情况是独立于各种工作类型的,反映出了岩体的基本特性,在岩体的各项物理力学性质中,对稳定性关系最大的是岩石坚硬程度,岩体的构造发育状态、岩体的不连续性、节理化程度所反映的岩体完整性是地质体的又一基本属性。国内外多数围岩分级都将岩石坚硬程度和岩体的完整程度作为岩体基本质量分级的两个基本因素。 1 国标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》围岩分级 围岩分级 围岩级别的划分应根据岩石坚硬性岩体完整性结构面特征地下水和地应力状况等因素综合确定并应符合表规定。 表围岩分级

注1 围岩按定性分级与定量指标分级有差别时一般应以低者为准。 2 本表声波指标以孔测法测试值为准如果用其他方法测试时可通过对比试验进行换算。 3 层状岩体按单层厚度可划分为 厚层大于0 5m 中厚层0 1~0 5m 薄层小于0 1m 4 一般条件下确定围岩级别时应以岩石单轴湿饱和抗压强度为准当洞跨小于5m,服务年限小于10 年的工程确定围岩级别时可采用点荷载 强度指标代替岩块单轴饱和抗压强度指标可不做岩体声波指标测试 5 测定岩石强度做单轴抗压强度测定后可不做点荷载强度测定。 围岩分级的主要影响因素 用岩体完整性系数K表示,K可按下式计算: Kv=(V pm /V pr )2()

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