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工程岩体分级标准

2021-09-04 来源:客趣旅游网
中华人民共和国国家标准工程岩体分级标准Standard for engineering classification of rock massesGB 5021M-94主编部门:中华人民共和国水利部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1995年7月1日2-9-I    关于发布国家标准《工程岩体分级标准》的通知建标〔1                             994] 673号    根据国家计委计综[1986] 450号文的要求,由水利部主编,会同有关部门共同制订的国家标准《工程岩体分级标准》,已经有关部门会审。现批准《工程岩体分级标准》GB 50218-94为强制性国家标准,自一九九五年七月一日起施行。水利部长江科学院负责出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。中华人民共和国建设部一九九四年十一月五日本标准由水利部负资管理,其具体解释等工作由    2一夕一2目总则术语、符号2一9-42-9-4次5工程岩体级别的确定5.1一般规定  2-9-6・・.・・・・・....・..・.・.......…2-9-62-9-6术语2一9-45一  2工程岩休级别的确定・・・.一‘・‘.…:.:符号岩体基本质量的分级因素1分级因素及其确定方法・32岩石坚硬程度的定性划分33岩体完批怪度的定性划分34定f指标的确定和划分・・・……岩体基本质量分级・・・‘二1荃本质f级别的确定・・・……4.2基本质f的定性特征和羞本质f指标・    ・・・・・一’“‘”“‘2-9-42-9-42-9-42-9-42-9-52-9-52-9-52-9-52-9-5附录A  Kv, Jv测试的规定‘一2-9-6附录S岩体初始应力场评估」…,一2-9-6附录C岩体及结构面物理力        学参数.….二...‘.‘卜...‘2-9-7附录D岩体基本质f指标的修正・        ・・・・・・・・・・・,・,..・.....・.……2-9-7附录E地下工程岩体自稼能力2-9-7附录F本标准用词说明・・・・。。・・・・……2-9-8附加说明・・,。・..・..・……,......……2-9-82一9一3I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t¥的勘察、设计、施工和编制定倾提供必要的墓本依据,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I相结合的方法,并分两步进行,先确定岩体基本质量,再结合具休工粗的特点确定岩体级别。.瓜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.                        1术语2.1.1岩石工程rock engineering以岩体为工程建筑物地苗成环境,并对岩体进行开抢成加团    的工程.包括地下工程和地面工程。2.1.2工理岩体engineering rock mass岩石工程影响范围内的岩体,包括地下工程岩休、工业与民    用堵筑地基、大坝墓岩、边桩岩体等。2.1.3岩体a本质]t rock mass basic quality    岩休所固有的、影晌工程岩体称定性的.甚本肠性,岩体荃本质t由岩石坚硬程度和岩体完盛程度所决定。2.1.4结构面,tructural plane (discontinuity)岩体内开裂的和昌开裂的面.如层面、节理、断县、片理    等,又称不连续面。2.1.5岩体完整性指数(凡)(岩体速度指盆)intactness indexof rock mass (velocity index of orck mass)岩体弹性纵波邃度与岩石弹性纵波邃度之比的平方。    2.1.6岩体体积节理欲(人)volumetric joint count of rock】11压55单体岩体体积内的节理(结构面)盆目。    2.1.,点荷故张度指盆(几,o,) point load strength index    直径5thnm画柱形试件径向加压时的点街旅强度。2.1.8地FT程岩体自租能力(stand-up time of rock mass forunderground excavation)在不支护条件F,地下工怪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,由干受自宜和构遭运动作用,在岩体中形成的应力场。也称天然应力场2.2特号.号特号阅义221}岩石H力密度22」a,岩石草轴饱加杭压弓度2.2.3‘期}岩石点。.,,。,12,4E岩体空形祖t2.2.5岩体泊松比2.2.6甲岩体成枯构面内二角2-9-4续襄泊号籽号肠义2.2.7}岩体咬结构面粘派力22.6凡岩你完盛性指盆2.2.9J,岩体体积节理吸zz.ls‘.地下水形晌任正不故2.1.11K,主要软弱绪构面产状形晌任正系欲2之,2112K,初始应力状去形响住正不丘2213f,一;岩“力‘本值2.2.14叮羞岩形志形晌折减系胜2.2.15}岩体名本质t指is22Ib〔日Q〕}**&**twWFYEa3岩体基本质量的分级因素3.                1分级因班及14确定方法3.1.1岩体基本质1应由岩石坚硬程度和岩体完盛程度两个因索确定。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f措标两种方法确定3.              2省石监硬租应的定性划分3.2.1岩石坚硬程度.应按表3.2.1进行定性划分。岩石皿,扭魔的定性划分班12.1定性洛定代盛性岩石.击声份二  有回弹.未风化一皿风化的,  花幽岩、正长岩、闪长份,即姆岩,  坚硬世皿手,班击碎.玄砚月,安山岩、片盛岩.石英片岩、倪水后,大多无吸水反  硬硅压板台.石英岩、硬质胶佑的匹岩、应质石英砂岩、硬质石灰岩竹岩目击脚较渭跪,有轻徽  回弹,稍劝手,较雌击.弱风化的坚硬锐2来风化 ̄吸风化的,艘R硬岩碎;熔站.灰岩、大月岩、板i  1.白云诬水后,有轻.吸水反  岩、石灰岩、钙夙胶绪的砂岩铃应]强风化的坚理岩.  掩击声不演脆,无回  2弱风化的较整硬岩,  哪,较吕击碎艘收岩险水后,指甲可侧出印  3未风化  口风化的.服灰岩.千枚岩.砂朋配岩、泥灰  瘩岩、泥质砂岩、粉砂岩.页岩钾软质铃击户呀,无回弹,有  ]强凤化的坚硬岩‘2服风化一知IA化的较坚硬影,岩I软端凹成,吕占辞1砚水后  手可加开3弱风f匕的较软岩14交从化的泥岩钵份击声哑.无回弹,有1全风化Po,各种岩石.扭欣劣较况M启,手可侄碎1怪水后.可徨成团  1各,卜华成岩3Ze.2.2岩石If硬程度定性划分时,其凤化程度应按表322确宕石风化怪度的划分空3.2.2名称风化种征未风化结钩构遗未交。岩质断脚皿足化纺构内遗、矿物色降石本未生。命分舰加面有映侣质改处弱凤化1  8构构遗郎分脸坏。矿物色译较明呈变化,月阴面出里风化r物成存在城化央!强风了C结构构适大部分艘坏.r伪色印明盔变化,长石,云母邻多风化  成次生r物全风化结构构造全郁破坏,r物成分除石英外,大部分风化成土状3.              3岩体完狱程度的定性划分3JJ岩体完整程度,应按表3.3趁进行定性划分。到伟宪三租应的定性划分                    03J.1绮构面发育怪度名膝坎公一二,,、予月11川.un1B#l.!k*!l144i_,.-.f粗应曲伪月公完.! ̄2>10!M84N-!节一、口一、口口.体伙成巨甲目收曲伪1份2>1‘一}‘“,块收K尽月权曲构较完.,月、砚一‘.曰2 ̄JI乃 ̄众4::,:执伙.构1-3I}1。一,‘姑含趁l胶自碎节日、.月.的合好奋了OA-02门面、小.月二自.*钩曲合一吸中、娜.伏曲构氏4-07}‘,,.口快状臼物欲冲各种二>3<氏2bILk8-BJBr曲钧百碑.祖.为扭.仲无序泊合抽整.体伏曲伪住:不巾闭巨指主,始构面(1-1吸)阔距的平均口。3k.30.2结构面的结合租度,应很据结构面特征,抉农33.2确阅构rats二的月介.332名称曲构面.住结合好一,开,小T-1…无二。r,结仑好张开应1-3二,为睑胭成价峨胶站‘张开度夫干3-的构两粗.,为胜压咬结的合一脸张开度翻-3..为们段成泥月胶臼.张开度大于,.m,给构面扭.,为长肠成日周脸曲的合理张开度一3mm,枯构面平宜,为倪峨成泥峨扣侧皿胶助.张开自大于3mm.咨为泥月成岩月究峨苗会很趁泥胭史峨‘泥夹瑞.宪峨充润钧浮泣大子翻伏趁3.                4定R招标的确定和1N分3A.1岩石坚硬怪度的定t指标,应采用岩石单粕饱和抗压妞度(Rd.凡应采用实侧值。当无条件取得实侧值时,也可采用实侧的岩石点有纽强度指盈(1.1)的换算值,井按下式换算R,                     =22.82/a弥               (3.4.03.4.2岩石单轴饱和抗压强度(R.)与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系,可按表3.4.2确定R.与定性洲分的岩石里硬粗宜的时扭关袄农3.4.2R. 生硬.度}坚硬瑞}舰班硬岩}软软岩(MA)}>印}w-30〕。一』,」},,一,1软岩I}一!!a3月J岩体完整程度的定t指标,应采用岩休完整性指盆(K,), K,应采用实侧值。当无条件取得实侧值时,&7MWtk休积节理数(J,),按表3.4.3确定对应的K,值。l与凡对朋农                          血3.4.3人‘蔽/m、}{〕{!      {>0.7,一{:一。{o-3n}10.75-0.55 10.55-035{,,30-3,一。,3{》”5{1 '0. 153.4.4岩体完整性指数(凡)与定性划分的岩体完整程度的对应关系,可按表3.峨4确定K,与定性洲分的台肺完盆租宜的时应关爪班3.4.43.4.5定最指标凡、大的侧试,应符合本标堆附录A的翅定。4岩体基本质f分级4.                1.*口f吸别的.定4.1.1岩休落本质t分级,应很扭岩体若本6120定性怜征和岩体茜本质l指标(BQ》两者相绪合,按表4.1.1 "脚仲舀*二分..东1:::份体‘本月a的走性仲任告捧石奉段.翔椒阅I壁理居,尝体宪盆>5犯U妞.誉.姗件叔允,.胶乡砚岩,俗伟宪典550-451里硬岩,岩体翻盛哪落口胶坚砚岩应脸砚告互目,居休较完吸14见-351映软岩,.休充健璧硬心岩体破碑j月由....‘时.居,份件粗.砰.JJ月..日...月.口砰..‘亡山IV旦软璐.伙砚份互月.且以a升为主,岩体胶,叻-157匕-往映碎.a1目.肠体完.一狡宪性胶软岩,岩休.醉.V胶杏.琦体按.协 ̄劝阵.‘250全命肠获岩及全部.必印岩4.1.2  n根据墓本质l定性特征和基本质f指杯(BQ)确定的级别不一致时。应道过对定性划分和定t指杯的编合分析,确定岩体基本质t级别。必要时,应,断进行侧试。4.          2.本砚,的定性箱任和‘*反N/扣标4.2.1岩体签本质f的定性特征,应由农3.2.1和表3.3.1所确定的岩石坚硬粗度和岩体完挂程度组合确定。4.2.2岩体荃本质1t:指振(BQ),应很据分级因弃的定.指标凡的兆帕致值和K󰀀按下式t算:BQ=g0+3R,                +250K,           (4.2,2)性t位用(4.2.2)式时,应盆夺下月爪目自件月①当凡>     9o长十3耐.应以凡.如K,f犯和K,代入计,.Q谊。②当K,>0侧代刊.分    ,应以戈}0.以天印1和天代人开林.口泣2-9-5组表5.2石一25工程岩体级别的确定一平坦型4       4 51一。*:一台阶:I「〔)一                  I“一  注胜岩内结构面侧向与盆岩     4i坡向大致相fl为翻坡型,相反为反坡型                    5.1一般规定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、5.1.1对工程岩体进行初步定级时,宜按表4.1.1规定的岩体蔫本地表水、初始应力场、结构面间的组合、结构而的产状与边坡面质t级别作为岩体级别。间的关系等因素对边坡岩体级别的影响进行修正。5.1.2对r.程岩体进行详细定级时.应在岩体基本质t分级的落础上,结合不同类型工程的特点,考虑地下水状态、初始应力状态、〔程轴线或走向线的方位与主要软弱结构面产状的组合关附录A                   K󰀀, J󰀀测试的规定系等必要的修正因索,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,当无实侧资料时,可根据工程埋深成开抢深度、地形地脱、地质构适运动史、主要构造线和开挖过程中出现的岩场、岩芯饼化等特殊地质现旅,按本标准附录B作出评估。5.1.4当岩体的膨胀性、昌溶性以及相对于工理范围,规棋较大、贯通性较好的软弱结构面成为影响岩体绝定性的主要因素时,应考虑这些因店对工程岩体级别的形响5.1.5岩体初步定级时.岩体物理力学参盆,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今数,可根据岩石坚硬程度和结构面结合粗度,接*标准附录C中表C.0.2选用。5.                2工租.休吸别的确定5.2.1地下工程岩体详细定级时,如遇有下列情况之一时,应对岩体鑫本质f指标(BQ)进行诊企,井以修正后的值按表4.1.1确定岩体级别。5.  2.1.1有地下水.5.  2.1.2岩体称定性受软弱结构面形响,且由一组起控制作用甚5.  2.1.3存在本标准附录B表B.0A所列高初始应力现象。5.2.2地F工程岩体基本质皿指标修正值(( BQ)),可按附录D王十算5.2.3时跨度棒于或小于20.的地下工怪,当已确定级别的岩体,其实际的自德能力,与本标准附录E相应级别的自德能力不相符时,应对岩体级别作相应因整。5.2.4对大型的成特殊的地下工程岩体,除应彼本标准确定羞本质t级别外.详细定级时,尚可采用有关标抽的方法,进行对比分析,综合确定岩体级别。5.2.5工业与民用脸筑地鉴岩体应抉决4.1.1规定的羞本质f级别定级5.2.6工业与民用晚筑地落岩体羞岩承峨力可按下列规定确定.5.  2.6.1各级岩体墓岩承级力荡本值(几)可按衰5.2.6-1确定二承暇力.*,VJ.,,2.卜t台体吸别}“m一Vf, (MP.)> 7.0,刀 ̄式010-2.02.0-0.5<os5  .2.6.2考虑签岩形态影响时,苏岩承峨力标准值(五)可按下式确定。                  f二of             (526)‘2瓜3基岩形态影响折减系数〔,),可按表5.26一2选用・基划形态形晌折减爪曲,                  炭5.2.‘一2蚕岩CAI,一;二,反坡型顺坡型岩面坡度(。)0-1o一}。Pr JI一J。一、,{,阶高度、,。2一9-6A.0.1岩体完整性指数(K,),应针对不同的工程地质岩组或岩性段,选择有代表性的点、段,侧定岩体弹性纵波速度,并应在同一岩体取样测定岩石弹性纵波速度。K,值应按下式计算,              K,=(咋。/珠)’(A.0.1)式中际一岩体弹性纵彼邃度(km / sh咋r一岩石弹性纵波邃度(      km / s),A.0J岩休休积节理欲‘人),应针对不同的工程地质岩组成岩性段,逸择有代表性的.头成开枪盛面进行节理(结构面)统计。除成姐节现外,对廷伸长度大于]m的分胜节理亦应予以统计。已为硅质,铁质、钙质充缤再胶结的节皿不予统计。每一侧点的倪计面积,不应小干Zx     5m',岩体人位,应根招节口枕计给呆,按下式什算:J,-Sr                +S2+"^"""+So+Ss         (A.0.2)式中人一岩体体积节理盆(级/ m'),S.    一筑”姐节理每米长侧故上的条盆jSt      每立方米岩体非成组节理条盆。附录B岩体初始应力场评估II)1.在无实侧成果时,可根匆地质勘弃资料按下列方法对初始应力场作出评估:(1    )较平组的孤山体,一般情况下,初始应力的羲直向应力为自里应力,水平向应力不大于yH-v/ (1-v),(    2)通过对历次构遭形诬的调主和对近期构造运动的分析,以第一序次为准,根据泛合关系,确定最新构造体系,据此确定初始应力的最大主应力方向。当垂直向应力为自,应力,且是主应力之一时,水平向主应    力较大的一个,可取(0.8-1.2) YH吸更大。(3)埋深大于I     ooom,随,深度的增加,初始应力场返晰趋向于.水压力分布,大于”Uom以后,一股可按静水压力分布考虑.(    4)在峡谷地段,从各坡至山体以内,可区分为应力释放区、应力集中区和应力橄定区。峡谷的形响范困,在水平方向一般为谷宽的I--3倍。时两岸山体,.大主应力方向一般平行于何谷,在各底较裸部位,最大主应力趋于水平且转向羲直于河谷。,(    5)地表岩体剥蚀显若地区,水平向应力仍按原在盖厚度计算。    (6)发生岩门成岩芯饼化现象,应考虑存在高初始应力的可能,此时,可棍据岩体在开抢过程中出现的主要现象,按衰B刀1评估。比.H为工粗组曰《口),,为告体里力公崖(kN/     m').,为岩体泊松比。高初始应力地区岩休在开挖过程中出现的主要现欣  襄!玉0.应为格沂曹印企类1硬质岩r开挖过程中时有岩臼发生,有岩坎弹出  扭洞喂岩体发牛洲离新生裂曲多,成洞性差.基坑有剥戒离理印成形性弟应2软呱兴  岩乙常有件化理欣.月径讨和中阅筱黔休力有洲离二,位移极为显奔,甚至发生人位移待蛾时闻易成洞,展比发牛波著隆七皮剥离。不易成形1硬价岩:开枪过程中可能出现岩姗,桐傲岩体有剥  高离和掉块现承。断生翻趁狡多,成润性较燕.蚕优时有应创离现尔,成形性一脸尚好力2软历岩.岩芯时有饼化现旅,开抢过程中洞璧岩体  月 ̄7位移显踌,特续时阂较长,成阴性欢.石比有隆如现故,成形愧较差注,丁.为嗽育洞釉钱厅向的.大初的应力附录C岩体及结构面物理力学参数C,。J岩体物理力学台盆可按表COI选用。月伟相.力攀二应C瓜1优翻断峥位弧度二盆:或t力由度,变形侣t(肚N/m,;吧妙黑石(0护.)赞比工》阅卜2注》j3(02》2‘5口翻 ̄502! ̄勺,33 ̄200202,m265 ̄2欲5,0 ̄3,1, ̄D720 ̄602,一众3即245一225」92,0, ̄026 ̄注303 ̄压1,V‘215<2,<02‘]3>众35C。,2岩体结构面抗剪断峰值强度参吸可按表COZ选用。宕体幼构口杭翻翻幼泣.度班C.认2j宇号两侧岩体的一筱硬粗度及站构面的的合暇度亡卿默)11砍砚岩.枯介好>」,>02之2坚硬一较晒硬岩,姑合一胶1按胶脚,结合好37 ̄29022 ̄众]2」坚硬一较坚硬岩.络合差.艘软岩一胶必,曲仓盆29 ̄1,0翻2 ̄0佣;){,,硬一。,岩,。*,一。*。,,19 ̄吐300日 ̄0055较坚硬岩及全部软质岩,给合很差.软困岩泥化层本身《13<氏05附录D岩体基本质量指标的修正n刀.1岩体芯本质t指标修正值(〔BQ〕),可按下式计算              〔BQ〕二BQ一100(K.十凡+凡)(DO」)式中「BQ〕—岩体鉴本质t指标修正值;.Q—岩体墓本质t指标.                IK—地卜水影晌修正系数,凡—主要软弱结构面产状影响修正系盆‘        凡        —初始应力状态影响修正系致IK    、凡、凡值。可分别按表DO卜1、nOI一2,D刀1一3确定。无表中所列倩况时,修正系数取零。〔BQ〕出现负值时应按恃殊问皿处理抽下水二修正系傲凡.。恋卜1地赢森、仪)4,04知 ̄1引〕犯 ̄2,1‘2犯翻.‘点油状出水}一。O1QZ ̄氏304 ̄0已琳用收成而沈伏出水。水压‘,Ulmr目暇举诬口不皿、钾‘ ̄一,林.‘J山月.‘,J...户r认门氏7 ̄众3庄4 ̄〔石07 ̄Qp】OL/m访・m酥用状吹丽位伏出水,水压、咨认6胜价】r..、口”.曰卜月阵以.」目.“.」口下-自住204 ̄0607 ̄让9]O》】OL/m讯口主.旅明.构面产欣聪晌.正爪.凡皿0.OJ一2睑构面产状及井与结构面走向匀泪      啥构团走向与阔润帕雌的用合关不拍曲央角七,  0.轴妞央角》印.井它帆合伦构曰橄角」0一乃的构面倾角>75凡󰀀󰀀一04一“}。一。一初始应力状态肠晌.正峨盆心.D..J一3.Q>5,。1550 ̄4当]14,0 ̄〕5113,0一2引1<2,0初始应力权击嘿}警兴兴号黑恙附录E地下工程岩体自稳能力乙认1地下工程岩体自毯能力,应按农已01确定。地下工扭幽体二曲力.E油」价体服剧自.加力}。:<2m0,可长。.:。,。,,无。方汀片皮比 ̄加口,可鉴本恤定.娜部可没生峥映或小.方.脚度<t肠,可长阅.定,一有体块防度10 ̄2嘛,可.定丘日 ̄1月,可次生小 ̄中.方.田耳三..d., ̄J一U ̄m,月.龙皿月卜叫盆玉月哪吸体仪万此小 ̄甲.万.二咭曰‘..目口匕比一JJ.‘‘」由.月‘月LJJL‘.1」夕【.J.班<,m,可舀本.定助度》加.一般无自.能力.吸日 ̄吸月内可发生公动空邢、小四.方,进而发月为中 ̄大.方。幼班小时,以拱郎松动艘坏为主粗傀大时,有明皿臼性泣动空形和桥压破坏.路度<,m,可恤定盈日 ̄1月V无自毯能力乙七小拐方场方高度《3m,成狠方你积碱30m、谷中姗方    场方高度3 ̄‘川,成姗方休积扣一Joom,匆大娜方,棍方高度>6m。应姗方称职》lo    om气2一9一7符合:.的规定”,成“应接……执行气附录F本标准用词说明F刀」为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下u)表示很严格,非这样傲不可的:    正面词采用“必须”.        反面词采用“严萦”        (    2)表示严格,在正常情况下均应这样傲的:正面词采用“应”,        反面词采用“不应”或“不得气        附加说明本标准主编单位、参加单位和主要起草人名单    主月单位:水利部长江水利委员会长江科学院.加.位:东北大华总参工程兵第四设计研究院铁道部科华研究院西南分院趁设部纬合幼成研究院主典招.人,王石春、邢念信、李云林、李兆权、苏贻冰(3)表示允许稍有透择,在条件许可时首先应这样脸的,            正面词采用“宜”或“可气反面词采用“不宜气        F.0.1条文中指定应按其它有关标堆、规范执行时,写法为“应2-9-8张可城、林的德、一胶铃、徐盆安,t华益

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