工程岩体c,φ值选取的模糊-关联分析

工程岩体c,φ值选取的模糊-关联分析
工程岩体c,φ值选取的模糊-关联分析

第23卷 第9期

岩石力学与工程学报 23(9):1476~1480

2004年5月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering May ,2004

2002年4月12日收到初稿,2002年7月3日收到修改稿。

作者 李金轩 简介:男,41岁,硕士,1983年毕业于华东地质学院水文地质工程地质专业,现任教授,主要从事地下水水力学方面的教学和研究工作。E-mail :profljx@https://www.360docs.net/doc/a65082090.html, 。

低渗透裂隙岩体压水试验资料分析

李金轩 余修日

(东华理工学院土木与环境工程系 抚州 344000)

摘要 依据裂隙水流理论,提出了利用压水试验资料分析裂隙岩体水流几何特征和水力学参数的理论和方法。方法一采用标准曲线比拟法(配线法)对任意维裂隙水流的试验资料进行分析;方法二则采用直线图解法对整数维的一维、二维和三维裂隙水流的压水试验资料进行分析。

关键词 岩石力学,裂隙岩体,水流维数,压水试验,标准曲线比拟法,直线图解法

分类号 TU 459+.9 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2004)09-1476-05

ANALYSIS OF CONSTANT-PRESSURE WELL TEST DATA FOR

LOW-PERMEABILITY FRACTURED ROCK MASS

Li Jinxuan ,Yu Xiuri

(East China Institute of Technology , Fuzhou 344000 China )

Abstract According to the theory of fracture flow ,the theory and methods to analyze the hydraulic and geometric properties of fractured rock using constant-pressure well test data are given. Two approaches to determine these properties are introduced with practical examples. The first one uses standard curve matching approach to analyze test data for flow of arbitrary dimension ,and the second one uses straight-line approach chart method for flow of integer dimension of one ,two and three.

Key words rock mechanics ,fractured rock mass ,flow dimension ,pressure well test ,standard curve matching approach ,straight-line approach

1 前 言

裂隙岩体压水试验在水利、核废料地质处置等工程中有着广泛的应用。目前,国内有关文献着重介绍的压水试验方法主要有单孔压水试验法[1]和Louis 在1972年提出的3段压水试验法。这些试验方法都是通过观测恒定压力条件下压入耗水量来评价裂隙岩体的透水性能,并且在试验资料分析时,均将压入耗水量视为稳定的常量来处理。对于低渗透裂隙岩体而言,一方面,由于地下水主要赋存和运动于占岩石总体积比例很小且高度离散分布的裂隙中,水流不是充满其分布范围内的所有岩石空间,

而只是充满其部分空间,裂隙的导水性能随空间而变化的非均质性非常明显,裂隙水流的空间维数就不一定像连续介质或等效连续介质那样为整数值,即通常所说的线性流、平面流和空间流,有可能为分数形式;另一方面,在一定的水头压力下,试验井的压入耗水量是一随时间而变化的非稳定过程,即压入耗水量将随时间的延续而递减。事实上,如果能得出恰当的公式来定量描述这一非稳定过程,就可以从压入耗水量随时间变化的观测资料分析中获得反映裂隙系统水力学特征的相关参数。

本文从分析裂隙水水流特征出发,针对任意维数的裂隙水流和单孔压水试验所假定的初、边值条件,建立裂隙水井流公式以定量描述压入耗水量随

第23卷 第9期 李金轩等. 低渗透裂隙岩体压水试验资料分析 ? 1477 ?

时间变化的非稳定流过程,并以此为基础提出利用单孔压水试验资料分析裂隙水流几何特征和水力学参数的两种基本方法:标准曲线比拟法和直线图解法。前者适用于任意维的裂隙水流;后者适用于整数维的一维、二维和三维裂隙水流。

2 基本原理

2.1 n 维空间的裂隙水流

从几何意义上讲,水流维数反映了流场中过水断面的面积A 与距源(汇)项距离r 的方次关系[2]。 例如,对一维、二维和三维流,A 与0r ,1r 和2r 分别成正比关系。以此类推,对n 维水流,则有

1?=n n r A α (1)

式中:n α为比例系数,可表示为

??

????=

22

n Γn n α (2) 式中:??

?

???2n Γ为gamma 函数,计算公式为

∫∞??=???

??? 0

1d e 2t t n Γz t (3) 式(1)表明,n 维空间中水流的过水断面面积A 与径向距离r 的1?n 次方成正比关系。在裂隙介质中,由于裂隙水流不是充满整个岩石空间,可以用维数n 表征裂隙水流充满空间的程度[3]。裂隙水流维数n 是分析裂隙水运动规律非常有用的基础性参数。它反映了裂隙系统的水力学几何特征。当n = 1时,表明仅仅是单个线状裂隙或沟槽(Channel)中水流的运动;当n = 2时,表明裂隙水流是在垂直或近似垂直于试验井的面状裂隙网络中运动;当n = 3时,表明水流是在连通性好并充满整个空间的裂隙网络系统中运动;当n 取分数值时,则说明裂隙系统的水力学几何性状介于上述情况之间。 2.2 井流公式

对n 维空间中的裂隙水流,文[2]将压水试验条件下描述裂隙井流运动的数学模型归结为

t h

S r h r r r K n n ??=??

??????????s

11 (4) 0)0(=,

r h (5) 0w w )(h t r h =, (6) 0)(=∞t h ,

(7)

式中:r 为径向距离,t 为时间,)(t r h ,为r 处t 时

刻的水头,K 为含水层的渗透系数,s S 为含水层的储水率,w r 为试验井的半径,w0h 为试验井中从压力计算零线算起的恒定水头压力。

对上述定解问题可应用Laplace 变换,并结合式(1)~(3)可得Laplace 空间下的流量解为

s

a s r r K

b h s Q v n n n

????????=??w 2w

30w )(φα (8) )

()

()(1z K z zK z v v v ?=φ (9)

2

1n

v ?

= (10) 式中:s 为Laplace 变换参数;b 为含水层厚度;a 为含水层的导压系数;)(z K v 为第2类虚宗量Bessel 函数,计算公式为

+?????

????????

?+=

2

1

2

d 1)

(e 221π

)(t t z v Γz K v zt v

v (11)

若引进无量纲变量为

2w

30w D D )(??=

n n n

r

Kb h Q n t Q α, (12)

2w

D r at

t =

(13) 则式(8)可简化为

)

()()

()(1D s K s s K s

s s Q v v v ?=

=

φ (14)

从式(12)和(13)中可直接得出定量刻画压水试验时压入耗水量随时间变化的公式为

)(D D 2

w 3w0n t Q r Kb h Q n n n ,??=α (15)

式中:)(D D n t Q ,可看作以无量纲时间D t 为自变量,以水流维数n 为参变量的井函数,)(D D n t Q ,的数值可根据式(14)进行Laplace 数值逆变换求得。

3 利用压水试验资料确定裂隙岩体水

力学参数

3.1 标准曲线比拟法(配线法)

由于不能直接求出式(14)的Laplace 逆变换,本文采用文[4]算法来求式(14)的Laplace 数值逆变换,计算公式为

)(D t F ≈???

?????∑=D 1D 2ln 2ln t j f V t N

j j (16)

? 1478 ? 岩石力学与工程学报 2004年

式中:???

?????D 2ln t j f 为函数)(D t F 的Laplace 变换;j V

为求和的系数项,可表示为 ∑

+=

++?????

?

?????=)

2

(min 2

112

2

)!(2)!(1)!(!!2)!

(21)

(N

j j k N N j j j k k j k k k N k k

V ,

(17)

式中:N 为数值逆变换参数,一般取=N 6~8。根据式(14),(16)和(17)可绘制出双对数坐标系下D D D -)(t n t Q ,标准曲线(图1)。

图1 lg Q D (t D ,n )-lg t D 标准曲线 Fig.1 lg Q D (t D ,n )-lg t D standard curves

有了式(15)为基础,就可根据试验井压入耗水量Q 随时间t 变化的实测曲线Q -t 与标准曲线D D D -)(t n t Q ,在双对数坐标系下形状相同的特点,

利用标准曲线比拟法[5](配线法)求出包括裂隙水流维数n 在内的裂隙含水层的水力学参数。具体配线方法见图2。

应用标准曲线比拟法时,首先根据实测曲线与标准曲线族的拟合情况确定水流的维数n ,然后利

图2 标准曲线比拟法 Fig.2 Standard curve method

用配合点的坐标值)(D D t t Q Q ,,,计算其水力学参数为

2

w 3w0D ??=

n n n r b h Q Q

K α (18) D

2

w s t r Kt

S =

(19) 该方法不仅适应于整数维的裂隙水流,而且适用于分数维的裂隙水流。

3.2 直线图解法

对于具有整数维数的裂隙水流,井流公式尚可进一步简化。当n = 1时,式(8)可简化为

s

KS A

h s Q s

0w )(= (20) 应用一维热传导学的研究成果,可直接得出 式(20)的解为

t

KS A

h t Q π)(s

0w = (21) 上式表明,当裂隙水流的维数为1时,双对数坐标系中压水试验Q (t )-t 曲线为一条直线(图3),其斜率为-0.5。在图3中选取lg t = 0(t = 1)所对应的Q (t )值,可计算出K 与S s 的乘积为

2

w01s )(π????

???

?==Ah t Q KS t (22) 当n = 2时,井流试验相当于定水头的注水井,参照定降深非稳定井流公式[5],试验井中压入耗水量随时间的变化过程可表示为

S

r Tt Th t Q 2w w025.2lg π 43

.2)(1=

(23) 式中:Kb T =为含水层的导水系数;b S S s =为含

水层的储水系数,b 为裂隙含水层的厚度。显然,

根据

t t Q lg -)

(1

曲线的几何特征就可利用直线图解法对试验资料进行分析(图4)。假设直线的斜率为

图3 一维裂隙水流的直线图解法

Fig.3 Straight-line method for 1D fracture flow

l g Q D (t D ,n )

第23卷 第9期 李金轩等. 低渗透裂隙岩体压水试验资料分析 ? 1479 ?

01234

lg t

图4 二维裂隙水流的直线图解法 Fig.4 Straight-line method for 2D fracture flow

m ,直线与纵坐标轴相交,则T 和S 的计算公式为

m

h Kb T w0183

.0=

= (24) 2w

s 10

25.2r T b S S m

d ?×=

= (25)

当n = 3时,对式(14)求逆变换可得

D

D π11t Q +

= (26)

将式(26)代入式(12)并利用式(2),(3)和(13)有

???

?????+

=Kt S r Kr h t Q π1π 4)(s 2w w w0 (27) 从式(27)不难看出,压入耗水量与观测时间倒数的平方根呈直线关系。当试验时间延续足够长时,式(27)中第2项趋向于0,此时,裂隙水流达到稳定。

假设稳定后的流量记为∞Q ,t

t Q 1

-)(曲线直线段的斜率为m ,则可根据t

t Q 1

-)(曲线应用直线图解法(图5)计算裂隙含水层的水文地质参数为

w

w0π 4r h Q K ∞

=

(28)

4

w

w02

s π 16r Kh m S = (29)

4 实例分析

Stripa 花岗岩体作为瑞典高放废物处置库预选

场地,为进行场地特征评价,分别于W 1和W 2孔分 段做了一系列单孔压水试验。下面以Stripa 岩体的一段单孔压水试验资料[6]

为例来说明上述方法的

1

2

3

0 123Q (t )/l ·m i n

-1

2

1min

1?t

图5 三维裂隙水流的直线图解法

Fig.5 Straight-line method for 3D fracture flow

应用。该试验段压水试验的t t Q lg -)(lg ,t t Q lg -)

(1

和t

t Q 1

-

)(曲线分别由图6,7和8给出。从图8 中可以看出,t

t Q 1

-)(曲线比较接近直线关系,说明该裂隙段中水流更符合三维流特征。观测资料与n = 3的标准曲线拟合较好(图9),亦表明了裂隙水

流的三维特征。应用本文的方法对试验资料进行分析,得出该试验段岩体水力学参数见表1。

图6 lg Q (t )-lg

t 曲线

Fig.6 lg Q (t )-lg t curve

图7 t t Q lg -)

(1

曲线 Fig.7

t t Q lg -)

(1

curve 1

? 1480 ? 岩石力学与工程学报 2004年

2

1

min

1?

t

图8 t

t Q 1-)(曲线

Fig.8 t

t Q 1-)(curve

图9 三维标准曲线拟合

Fig.9 Standard curve matching for 3D flow

表1 水力学参数计算结果

Table 1 Calculated results of hydraulic parameter

计算方法

渗透系数K /m ·s

-1

储水率S s / m

-1

配线法 2.475×10-

7 5.42×10-

5 直线图解法 3.1428×10-

7 9.9×10-

6

5 结 论

通过本文的分析讨论可以看出,从非稳定过程

的压水试验资料分析中不仅可以获得裂隙含水层的水文地质参数,而且可以获得反映裂隙水水力学几何特征的水流维数。综上所述,可以得出如下结论:

(1) 裂隙水流维数n 反映了水流充满岩石空间

的程度。从几何意义上讲,n 维裂隙水流场中过水断面的面积A 与距源(汇)项距离r 的方次关系为

1?=n n r A α。

(2) 对于任意维的裂隙水流,可以用标准曲线

比拟法对试验资料进行分析来获得裂隙水流的维数及相应的水力学参数。

(3) 对于具有整数维的一维、二维和三维裂隙

水流,可以用直线图解法分析试验资料。一维裂隙

水流的t t Q lg -)(lg 曲线、二维裂隙水流的-)

(1

t Q t lg

曲线及三维裂隙水流的-)(t Q t

1

曲线均呈直线关系。

参 考 文 献

1

仵彦卿. 岩体水力学基础—— 岩体水力学参数的确定方法[J]. 水文地质工程地质,1998,(2):42~48

2 Barker J A. A generalized radial-flow model for pumping test in fractured rock[J]. Water Resources Research ,1988,24(10):1 796~

1 804

3 Dershowitz W S ,Doe T W. Analysis of heterogeneously connected

rock masses by forward modeling of fractional dimension flow behavior[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining

Sciences ,1997,34(3/4):652~663 4

Stehfest H. Numerical inversion of laplace transforms[J]. Communi- cations of the association for computing machinery ,1970,13:47~49 5 薛禹群. 地下水动力学[M]. 北京:地质出版社,1997

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Doe T W ,Geier J E.

Interpretation of fracture system geometry using well test data[A]. In :Stripa Project Technical Report 91-03[C]. Stockholm :SKB ,1990

2020年注册岩土考试必备规范

1.《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版) 2.《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011) 3.《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008) 4.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012) 5.《建筑边坡工程技术规范》(GB50330—2013) 6.《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012) 7.《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)(2016年局部修订版)(次新规范) 8.《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112—2013) 9.《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025-2018)(全新规范1) 10.《盐渍土地区建筑技术规范》(GB/T50942-2014)(次新规范) 二、次重点规范 11.《土工试验方法标准》(GB/T50123-2019)(全新规范2) 12.《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-2013) 13.《工程岩体分级标准》(GB50218-2014) 14.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007) 15.《公路路基设计规范》(JTGD30—2015) 16.《公路隧道设计规范第一册土建工程》(JTG3370.1-2018)(全新规范3) 17.《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013) 18.《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10093—2017) 19.《铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2019)(全新规范4) 20.《铁路路基设计规范》(TB10001—2016) 21.《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016) 22.《铁路工程不良地质勘察规程》(TB10027-2012) 23.《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038-2012) 24.《碾压式土石坝设计规范》(DL/T5395-2007) 25.《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487—2008) 26.《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB35047-2015) 27.《土工合成材料应用技术规范》(GB50290—2014) 28.《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014) 29.《建筑地基检测技术规范》(JGJ340—2015) 30.《地基动力特性测试规范》(GB/T50269-2015) 31.《高层建筑岩土工程勘察标准》(JGJ/T72-2017J366-2017) 32.《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ123-2012J1447-2012) 33.《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001) 34.《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)(2015年版) 35.《中国地震动参数区划图》(GB18306—2015)

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岩石抗压强度与地基承载力换算 (桩基与扩大基础) 随着我国西部大开发的进程,我省高速公路也在日新月异的发展中,在我省高山丘岭的特殊环境下,桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。 在桥梁工程的建设施工中,桥梁基础是十分关键的部位,在设计和施工中都有相应的严格要求,在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制,但有时施工中的特殊因数(比如:桩基孔深、涌水量大,试验人员无法到达孔底检测,试验仪器在孔底无法操作等),就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。 此时,就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强度试验,以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。 在作单轴极限抗压强度试验之前,必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm,高度与直径相同的立方体试件,再进行抗压强度试验,取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值(Ra)。 在已知岩石的单轴极限抗压强度后,还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标,然后进行换算:

[P]=(C1A+C2Uh)Ra 式中: [P]—单桩轴向受压容许承载力(KPa) Ra—天然湿度的岩石抗压强度值(KPa) h—为桩嵌岩深度(m),不包括风化层 U—桩嵌入基岩部分横截面周长(m) 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 A—桩底横截面面积(m2), 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 C1,C2根据清孔情况,岩石的破碎程度等因素而定的系数 在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段,是一座3×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱,基础为直径1.2米桩基,桩基设计要求嵌岩深度不低于3米,地基承载力要求≥3.5MPa,在开挖终孔时嵌岩深度实测值为3.3米,岩石破碎程度一般,取其终孔时开挖出的岩石,切割成7×7×7(cm)试件6个,经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为36.6MPa,对该桩基地基承载力换算为:

普通混凝土用砂石质量及检验方法标准

JGJ52-2006 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 主编单位:中国建筑科学研究院批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2007 年6月l日 1 总则 1.0.1为在普通混凝土中合理使用天然砂,人工砂和碎石、卵石,保证普通混凝土用砂、石的质量,制定本标准。 1.0.2本标准适用于一般工业与民用建筑和构筑物中普通混凝土用砂的质量要求和检验。 1.0.3对于长期处于潮湿环境的重要混凝土结构所用的砂、石,应进行碱活性检验。 1.0.3 砂和石的质量要求和检验,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1天然砂 natural sand 由自然条件作用而形成的,公称粒径小于 5mm的岩石颗粒。按其产源不同,可分为河砂、海砂和山砂。 2.1.2 人工砂 artificial sand 岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的,公称粒径小于5mm的岩石颗粒。 2.1.3 混合砂 mixed sand 由天然砂与人工砂按一定比例组合而成的砂。 2.1.4 碎石 crushed stone 由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的,公称粒径大于5mm的岩石颗粒。 2.1.5 卵石 gravel 由自然条件作用而形成的,公称粒径大于 5.00mm 的岩石颗粒。 2.1.6 含泥量 dust content 砂、石中公称粒径小于80μm颗粒的含量。 2.1.7 砂的泥块含量 clay lump content in sands 砂中公称粒径大于1.25mm,经水洗、手捏后变成小于630μm 的颗粒的含量。 2.1.8 石的泥块含量 clay lump content in stones 石中公称粒径大于5.mm,经水洗、手捏后变成小于2.50mm 的颗粒的含量。 2.1.9 石粉含量 crusher dust content 人工砂中公称粒径小于80μm,且其矿物组成和成分与被加工母岩石相同的颗粒含量。 2.1.10 表观密度 apparent density 骨料颗粒单位体积(包括内封闭孔隙)的质量。 2.1.11 紧密密度 tight density 骨料安规定方法颠实后单位体积的质量。 2.1.12 堆积密度 bulk density 骨料在自然堆积状态下单位体积的质量。 2.1.13 坚固性 soundness 骨料在气候、环境变化或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力。 2.1.14 轻物质 light material 砂中表观密度小于 2000kg/m3 的物质。 2.1.15 针、片状颗粒 elongated and flaky particle

工程岩体分级标准

工程岩体分级标准(中) 2010-04-15 | 来源:中国地质环境信息网 | 【大中小】【打印】【关闭】 附录F 本标准用词说明 F.0.1 为便于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: (1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”。 (2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”; 反面词采用“不应”或“不得”。 (3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”或“可”: 反面词采用“不宜”。 F.0.2 条文中指定应按其它有关标准、规范执行时,写法为“应符合…的规定”,或“应按……执行”。 附加说明 本标准主编单位、参加单位和主要起草人名单 主编单位:水利部长江水利委员会长江科学院 参加单位:东北大学 总参工程兵第四设计研究院 铁道部科学研究院西南分院 建设部综合勘察研究院 主要起草人:于石春、邢念信、李云林、李兆权、苏贻冰 张可诚、林韵梅、柳赋铮、徐复安、董学晟 中华人民共和国国家标准 工程岩体分级标准 GB 50218-94 条文说明 制订说明 本标准是根据国家计委计标发〔1986〕28号文和计标函〔1987〕39号文的要求,水利部负责上编,具体由水利部长江水利委员会长科学院会同东北大学、总参工程兵第四设计研究院、铁道部科学研究院西南分院、建设部综合勘察研究院共同编制

而成,经建设部1994年11月5日以建标〔1994〕673号文批准,并会同国家技术监督局联合发布。 在本标准的编制过程中,标准编制组进行了广泛的调查研究,认真总结我国各有关行业在岩石工程建设和工程岩体分级(类)方面,以及岩石力学试验研究方面的实践经验,同时参考了国外先进的工程岩体分级(类)方法,并广泛征求了全国有关单位的意见。最后由我部会同有关部门审查定稿。 鉴于本标准系初次编制,在执行过程中,希望各单位结合工程实践和科学研究,认真总结经验,注意积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交水利部长江水利委员会长江科学院(湖北省武汉市黄浦路23号,邮编430010),并抄送水利部科教司,以供今后修订时参考。 目次 1 总则 1.0.1 随着国家现代化建设事业的发展,水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑、国防等工程中,各种类型、不同用途的岩石工程日益增多。在工程建设的各阶段(规划、勘察、设计和施工)中,正确地对岩体的质量和稳定性作出评价,具有十分重要的意义。质量高、稳定性好的岩体,不需要或只需要很少的加固支护措施,并且施工安全、简便;质量差、稳定性不好的岩体,需要复杂、昂贵的加固支护等处理措施,常常在施工中带来预想不到的复杂情况。正确、及时地对工程建设涉及到的岩体稳定性作出评价,是经济合理地进行岩体开挖和加固支护设计、快速安全施工,以及建筑物安全运行必不可少的条件。 对工程岩体稳定性作分析判断的数值计算和物理模型试验,要求事先进行相当详尽的地质勘察和岩石力学试验研究,花费人力和财力很多。地质条件复杂时,前期工作往往拉得很长,这种方法一般用于大型或重要的工程。 针对不同类型岩石工程的特点,根据影响岩体稳定性的各种地质条件和岩石物理力学特性,将工程岩体分成稳定程度不同的若干级别(一般称之为岩石分类或工程岩体分类,本标准称工程岩体分级),以此为标尺作为评价岩体稳定的依据,是岩体稳定性评价的一种简易快速的方法。这是由于岩体分级方法是建立在以往工程实践经验和大量岩石力学试验基础上的,只需进行少量简易的地质勘察和岩石力学试验就能据以确定岩体级别,作出岩体稳定性评价,给出相应的物理力学参数,为加固措施提供参考数据,从而可以在大量减少勘察、试验工作量,缩短前期工作时间的情况下,获得这些岩石工程建设的勘察、设计和施工不可少的基本依据,并可在进一步总结实际运用经验的基础上,为制定各种岩石工程施工定额提供依据。 本标准所说的稳定性,是指在工程服务期间,工程岩体不发生破坏或有碍使用的大变形。 自本世纪50—60年代以来,在国外提出许多工程岩体的分级方祛,其中有些在我国有广泛的影响,得到了不同程度的应用。在国内,自70年代以来,有关部门也在各自工程经验的基础上制定了一些岩体分级方法,在本部门或本行业推行应用。然而,这些分级方法的原则、标准和测试方法都不尽相同,彼此缺乏可比性、一致

岩石取样方案(桩基础)

挖孔桩基础的检测与验收 、前言 重庆市在地貌形态上属低山丘陵区,冲沟、河流发育,因而建筑物基础多位于斜坡上或冲沟内。位于斜坡上的建筑物其地基为半挖半填形式,在回填土部分采用挖孔桩基础。位于冲沟内的建筑物一般均采用挖孔桩基础。 在挖孔桩基础的监理过程中,不论施工人员,还是监理人员,经常提出相同的问题:挖孔桩桩底达到设计标高后,取多少个岩样进行力学性能试验?桩身砼试块取多少组?桩身砼质量抽查(动测)多少组?是否进行单桩竖向承载力检测?等等。本文对挖孔桩基础施工及验收中的几个问题从勘察、设计、施工质量验收几个方面进行了系统的分析,重点讨论了规范中的技术要求。文中所引用的规范条文(楷体字)为国家现行勘察、设计、施工质量验收规范中的原条文(或条文说明),监理人员可根据工程的具体情况直接引用。 二、桩身质量检验 1.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002 桩身质量应进行检验。设计等级为甲级、成桩质量可靠性低的灌注桩,抽检数量不应少于总数的30%,且不少于20根;其它桩基工程的抽检数量不应少于总数的10%,且不少于10根。每个柱子承台下不得少于l根(5.1.6条)。此条规定单往单桩100%检验。 2.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94 对于一级建筑桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性低的基桩工程,应进行成桩质量检测。检测的方法可采用可靠的动测法;检测数量根据具体情况由设计确定(9.1.4条)。 3.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 施工完后的工程桩应进行桩身质量检验。直径大于800mm的砼嵌岩桩应采用钻孔抽芯法或声波透射法检测,检查桩数不得少于总桩数的lO%,且每根柱下承台的抽检桩数不得少于1根。条文说明:直径大于800mm的单柱单桩的嵌岩桩必须100%检测(10.1.7条)。 综上所述,直径大于800mm的单柱单桩必须进行100%的桩身质量检验。检验方法应采用钻孔抽芯法,或声波透射法,或可靠的动测法。 三、挖孔桩基底岩样取样数量的确定 挖孔桩桩底达到设计标高后究竟取多少组岩样进行力学性能试验,现行的桩基规范、质量验收规范中没有明确的、定量的规定。但设计规范中的规定较明确,且为强制性条文。勘察规范对每一

砂子试验标准操作方法

砂子试验标准操作方法

一.目的 检测砂子颗粒级配、含泥量、泥块含量,确定砂子的规格和类别。指导检测人员按标准正确操作,确保检测结果科学、准确。 二.检测参数及执行标准 颗粒级配、含泥量、泥块含量、表观密度、堆积密度、紧密密度。 执行标准: GB50204-2002《混凝土结构工程质量验收规范》中7.2.5条。 GB/T14684-2011《建设用砂》 JGJ52-2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》 三.适用范围 适用于建设工程中混凝土及其制品和建筑砂浆用砂。 四.职责 检测员必须执行国家标准,按照标准操作,随时作好试验记录,填写检测报告,并对数据负责。 五.样本大小及抽样方法 同一规格产地,每验收批取样部位应均匀分布,将表面层铲去,然后由8个部位取大致等量的砂,组成一组样品,人工四分法缩分至所需试样。用大型运输工具的,以400m3或600t为一验收批,用小型工具运输时,以200m3或300t为一验收批。不足上述数量以一批论。最少取样数量不少于30kg。

六.仪器设备 1.鼓风烘箱:能使温度控制在(105±5)℃; 2.案称:称量10kg,感量5g; 3.电子天平1000 g:精度1g。 4.摇筛机 5.方孔筛:孔径为75μm -9.50mm的筛共八只,并附有筛底和筛盖; 6.容器:要求淘洗试样时,保持试样不溅出(深度大于250 mm); 7.量具:500 mL容量瓶; 8.容量筒:圆柱形金属筒,内径108 mm,净高109mm,壁厚2mm,筒底厚约5mm,容积为1L;; 9.密度计; 10.放大境:3倍—5倍放大率;钢针; 11.搪瓷盘,毛刷、垫棒(直径10 mm,长500 mm的圆钢)、直尺、漏斗或料勺、亚甲蓝溶液等; 七.环境条件 操作室:20 ±5℃。 八.检测步骤及数据处理 1.颗粒级配 准备好试验用的工具,检查仪器设备的状态是否正常。 按不同部位抽取大致等量的砂八份组成一组样品,并将试样缩分至约1100g,放在烘箱中于(105±5)℃下烘干至恒量,待冷却室温后,筛除大

土壤及岩石普氏分类表

土壤及岩石(普氏)分类表 岩体类别 在编写原则中,关于岩土爆破工程的土壤及岩石分类仍按建设部《全国统一建筑工程基础定额》中的土壤及岩石(普氏)分类表执行。 2003年颁布实施的国家标准《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2003规定采用的就是上述《土壤及岩石分类表》,1988年《全国统一城镇控制爆破工程、硐宝大爆破工程预算定额》也是采用此分类表。因此,编制全国统一爆破工程消耗量定额也决定采用该分类表。该表已为国内建筑工程与爆破界所公认,不仅可以确定工程所在岩石的开挖方法、判断岩石爆破的难易程度,而且可以作为计算承包工程单价、编制招投标的依据。 建国以来,我国科技工作者对岩石在分类分级进行过大量工作。如东北工学院,科学院工程地质研究所等。东北大学进行了岩石可爆性与稳定性的研究,提出了分级方法。其中岩石的可爆性分级是以能量平衡为准则,根据标准条件下爆破漏中体积、大块率、小块率、平均合格率试验数据以及岩石波阻抗,计算出岩石可爆性指数,提出分级表。共分为:易爆、中等可爆、难爆、很难爆、极端难爆五个等级。虽经过冶金部组织通过技术鉴定,但未成为全国公认的分级表,未能推广纳入爆破定额。但可供研究参考。 我国工程地质科学工作者(科学院地质所等)为了建立统一评价工程岩爆稳定性的分级标准,为岩土工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据,经过多年研究并制定颁布了我国工程岩体分级标准(GB50218-94)。不仅可以确定爆破岩体的基本质量级别,还可用于判断岩体爆破的难易程度。(岩体基本质量级别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)级,岩石坚硬程度的定性划分为硬质岩,软质岩两类5级;岩体完整程度的定性划分为:完整、较完整、较破碎、极破碎五级。(可参考现代公路工程爆破P. 79-88)。

市政工程试验规范 (完)

现行市政规范、标准清单 一、市政工程施工及验收规范: GB50268-2008《给排水管道工程施工及验收规范》, GB50141-2008《给水排水构筑物工程施工及验收规范》,GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》, GB50204-2011修订版混凝土结构工程施工质量验收规范》(有电子书) GB50203-2002《砌体工程施工质量验收规范》, GB50092-96 沥青路面施工及验收规范, https://www.360docs.net/doc/a65082090.html,/view/08b0ede7524de518964b7d75.html GBJ97-87 水泥混凝土路面施工及验收规范, https://www.360docs.net/doc/a65082090.html,/view/f1ca512fcfc789eb172dc8d5.html GBJ124-88 道路工程术语标准, https://www.360docs.net/doc/a65082090.html,/view/5adfac18650e52ea551898a0.html CJJ1-2008 《城镇道路工程施工与质量验收规范》, https://www.360docs.net/doc/a65082090.html,/view/9095a10703d8ce2f00662324.html CJJ2-2008 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》, CJJ66-95 路面稀浆封层施工规程?????????? CJJ8-99 《城市测量规范》, https://www.360docs.net/doc/a65082090.html,/view/c7a94e343968011ca300919b.html?from=related&hasrec=1

CJJ/T8-2011 城市测量规范(预定中) CJJ89-2001 城市道路照明工程施工及验收规程,12 https://www.360docs.net/doc/a65082090.html,/view/0ef3785a804d2b160b4ec0e4.html CJJ74-99 城镇地道桥顶进施工及验收规程,11 CJJ143-2010 埋地塑料排水管道工程技术规程,15 CJJ 10-86 供水管井设计、施工及验收规范 https://www.360docs.net/doc/a65082090.html,/view/c6ad785abe23482fb4da4c70.html 二、公路工程施工规范 JTG F10-2006 公路路基施工技术规范 https://www.360docs.net/doc/a65082090.html,/view/25321fbefd0a79563c1e72f2.html,40 JTG 034-2000 公路路面基层施工技术规范,16 JTG F30-2003 公路水泥混凝土路面施工技术规范 JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范, https://www.360docs.net/doc/a65082090.html,/view/11e1160702020740be1e9bcc.html 38 JTG 041-2000 公路桥涵施工技术规范,52 JTG F71-2006 公路交通安全设施施工技术规范,20 三、行业标准 JTJ071-98《公路工程质量检验评定标准》,(施组);(JTJ 034—2000)公路工程质量检验评定标准 https://www.360docs.net/doc/a65082090.html,/view/e813856d011ca300a6c39022.html CJJ1-90《市政道路工程质量检验评定标准》,

岩石抗压强度与地基承载力换算

岩石抗压强度与地基承 载力换算 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

岩石抗压强度与地基承载力换算 (桩基与扩大基础) 随着我国西部大开发的进程,我省高速公路也在日新月异的发展中,在我省高山丘岭的特殊环境下,桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。 在桥梁工程的建设施工中,桥梁基础是十分关键的部位,在设计和施工中都有相应的严格要求,在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制,但有时施工中的特殊因数(比如:桩基孔深、涌水量大,试验人员无法到达孔底检测,试验仪器在孔底无法操作等),就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。 此时,就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强度试验,以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。 在作单轴极限抗压强度试验之前,必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm,高度与直径相同的立方体试件,再进行抗压强度试验,取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值(Ra)。 在已知岩石的单轴极限抗压强度后,还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标,然后进行换算: [P]=(C1A+C2Uh)Ra 式中: [P]—单桩轴向受压容许承载力(KPa) Ra—天然湿度的岩石抗压强度值(KPa) h—为桩嵌岩深度(m),不包括风化层

U—桩嵌入基岩部分横截面周长(m) 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 A—桩底横截面面积(m2), 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 C1,C2根据清孔情况,岩石的破碎程度等因素而定的系数 在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段,是一座3×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱,基础为直径米桩基,桩基设计要求嵌岩深度不低于3米,地基承载力要求≥,在开挖终孔时嵌岩深度实测值为米,岩石破碎程度一般,取其终孔时开挖出的岩石,切割成7×7×7(cm)试件6个,经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为,对该桩基地基承载力换算为: [P]=(C1A+C2Uh)Ra =(×+××) ×36600 =38911(KPa) =(MPa) 经换算该孔桩桩基地基承载力为,大于设计值。 桥台设计为重力式U型桥台,基础为扩大基础,地基承载力要求≥,对于扩大基础地基承载力的换算,也要开挖至设计标高取其具代表性岩石做抗压强度试验,并且还要计算出相关的参数:

砂子试验标准操作方法

目的 检测砂子颗粒级配、含泥量、泥块含量,确定砂子的规格和类别。指导检测人员按标准正确操作,确保检测结果科学、准确。二.检测参数及执行标准 颗粒级配、含泥量、泥块含量、表观密度、堆积密度、紧密密度。执行标准: GB50204-2002 《混凝土结构工程质量验收规范》中7.2.5 条。 GB/T14684-2011 《建设用砂》 JGJ52-2006 《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》三.适用范围 适用于建设工程中混凝土及其制品和建筑砂浆用砂。 四.职责 检测员必须执行国家标准,按照标准操作,随时作好试验记录,填写检测报告,并对数据负责。 五.样本大小及抽样方法 同一规格产地,每验收批取样部位应均匀分布,将表面层铲去,然后由8 个部位取大致等量的砂,组成一组样品,人工四分法缩分至所需试样。用大型运输工具的,以400m3或600t为一验收批,用小型工具运输时,以200m3或300t为一验收批。不足上述数量以一批论。最少取样数量不少于30kg 。 六.仪器设备

1. 鼓风烘箱:能使温度控制在(105 i5)C; 2. 案称:称量10kg ,感量5g; 3.电子天平1000 g :精度1g。 4.摇筛机 5 .方孔筛:孔径为75呵-9.50mm的筛共八只,并附有筛底和筛盖; 6. 容器:要求淘洗试样时,保持试样不溅出(深度大于250 mm); 7. 量具:500 mL 容量瓶; 8. 容量筒:圆柱形金属筒,内径108 mm ,净高109mm ,壁厚 2mm ,筒底厚约5mm,容积为1L ; 9. 密度计; 10. 放大境:3 倍—5 倍放大率;钢针; 11. 搪瓷盘,毛刷、垫棒(直径10 mm,长500 mm的圆钢)、直 尺、漏斗或料勺、亚甲蓝溶液等; 七.环境条件 操作室:20 i5 C。 八.检测步骤及数据处理 1 .颗粒级配准备好试验用的工具,检查仪器设备的状态是否正常。 按不同部位抽取大致等量的砂八份组成一组样品,并将试样缩分至约 1100g,放在烘箱中于(105 ±5)C下烘干至恒量,待冷却室温后,筛除大于9.50mm 的颗粒,分为大致相等的两份备用。 注:恒量系指试样在烘干1h-3h 的情况下,其前后质量之差不大于该项试验所要求的称量精度(下同)。 a 称取试样500g , 精确至1g 。将试样倒入按孔径大小从上到组合的

工程岩体分级标准GB502182 术语、符号

2术语、符号 2.1 术语 2.1.1 岩石工程rock engineeting 以岩体为工程建筑物地基或环境,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sructural plane(discontinuity) 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(Kv)(岩体速度指数)intactess index of rock mass(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(Jv)volumetric joint count of rock mass 单体岩体体积内的节理(结构面)数目。 2.1.7 点荷载强度指数(Is(50))pointloadstrengthindex 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。

层次分析法具体应用及实例

层次分析法步骤与实例 1 层次分析法的思想:将所有要分析的问题层次化;根据问题的性质和所要到达的总目标,将问题分为不同的组成因素,并按照这些因素间的关联影响即其隶属关系,将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层次分析结构模型;最后,对问题进行优劣比较排序. 2 次分析法的步骤:

3 以一个具体案例进行说明: 【案例分析】市政工程项目建设决策:层次分析法问题提出 市政部门管理人员需要对修建一项市政工程项目进行决策,可选择的方案是修建通往旅游区的高速路(简称建高速路)或修建城区地铁(简称建地铁)。除了考虑经济效益外,还要考虑社会效益、环境效益等因素,即是多准则决策问题,考虑运用层次分析法解决。 【案例分析】市政工程项目进行决策:建立递阶层次结构 在市政工程项目决策问题中,市政管理人员希望通过选择不同的市政工程项目,使综合效益最高,即决策目标是“合理建设市政工程,使综合效益最高”。 为了实现这一目标,需要考虑的主要准则有三个,即经济效益、社会效益和环境效益。但问题绝不这么简单。通过深入思考,决策人员认为还必须考虑直接经济效益、间接经济效益、方便日常出行、方便假日出行、减少环境污染、改善城市面貌等因素(准则),从相互关系上分析,这些因素隶属于主要准则,因此放在下一层次考虑,并且分属于不同准则。 假设本问题只考虑这些准则,接下来需要明确为了实现决策目标、在上述准则下可以有哪些方案。根据题中所述,本问题有两个解决方案,即建高速路或建地铁,这两个因素作为措施层元素放在递阶层次结构的最下层。很明显,这两个方案于所有准则都相关。 将各个层次的因素按其上下关系摆放好位置,并将它们之间的关系用连线连接起来。同时,为了方便后面的定量表示,一般从上到下用A 、B 、C 、D 。。。代表不同层次,同一层次从左到右用1、2、3、4。。。代表不同因素。这样构成的递阶层次结构如下图。 目标层A 准则层B 准则层C 措施层D 图1 递阶层次结构示意图

工程勘察常用技术规范

勘察常用技术标准 1《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB 50021-2001); 2《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004); 3《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011); 4《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008); 5《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010); 6《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223-2008) 7《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001); 8《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002); 9《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002); 10《贵州建筑岩土工程技术规范》(DB 22/46-2004); 11《贵州建筑地基基础设计规范》(DB 22/45-2004); 12《工程岩体分级标准》(GB50218-94); 13《市政工程勘察规范》(CJJ 56-94); 14《公路工程地质勘察规范》(JTG C20-2011); 15《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 063-2007) 16《公路路基设计规范》(JTG D30-2004); 17《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004); 18《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89); 19《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009); 20《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99); 21《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ 87-92); 22《原状土取样技术标准》(JGJ 89-92); 23《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086-2001); 24《土的工程分类标准》(GB/T 50145-2007); 25《土工试验方法标准》(GB/T50123-99); 26《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99); 27《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定(2010年版)》(建质[2010]215号); 28《工程测量规范》(GB 50026-2007); 29《建筑变形测量规范》(JGJ 8-2007); 30《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487-2008); 31《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ 17-2004); 32《工程建设勘察企业质量管理规范》(GB/T 50379-2006); 33《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)。

砂子试验标准操作方法

一.目的 检测砂子颗粒级配、含泥量、泥块含量,确定砂子的规格和类别。指导检测人员按标准正确操作,确保检测结果科学、准确。 二.检测参数及执行标准 颗粒级配、含泥量、泥块含量、表观密度、堆积密度、紧密密度。 执行标准: GB50204-2002《混凝土结构工程质量验收规》中7.2.5条。 GB/T14684-2011《建设用砂》 JGJ52-2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》 三.适用围 适用于建设工程中混凝土及其制品和建筑砂浆用砂。 四.职责 检测员必须执行国家标准,按照标准操作,随时作好试验记录,填写检测报告,并对数据负责。 五.样本大小及抽样方法 同一规格产地,每验收批取样部位应均匀分布,将表面层铲去,然后由8个部位取大致等量的砂,组成一组样品,人工四分法缩分至所需试样。用大型运输工具的,以400m3或600t为一验收批,用小型工具运输时,以200m3或300t为一验收批。不足上述数量以一批论。最少取样数量不少于30kg。 六.仪器设备 1.鼓风烘箱:能使温度控制在(105±5)℃;

2.案称:称量10kg,感量5g; 3.电子天平1000 g:精度1g。 4.摇筛机 5.方孔筛:孔径为75μm -9.50mm的筛共八只,并附有筛底和筛盖; 6.容器:要求淘洗试样时,保持试样不溅出(深度大于250 mm); 7.量具:500 mL容量瓶; 8.容量筒:圆柱形金属筒,径108 mm,净高 109mm,壁厚 2mm,筒底厚约5mm,容积为1L;; 9.密度计; 10.放大境:3倍—5倍放大率;钢针; 11.搪瓷盘,毛刷、垫棒(直径10 mm,长500 mm的圆钢)、直尺、漏斗或料勺、亚甲蓝溶液等; 七.环境条件 操作室:20 ±5℃。 八.检测步骤及数据处理 1.颗粒级配 准备好试验用的工具,检查仪器设备的状态是否正常。 按不同部位抽取大致等量的砂八份组成一组样品,并将试样缩分至约1100g,放在烘箱中于(105±5)℃下烘干至恒量,待冷却室温后,筛除大于9.50mm的颗粒,分为大致相等的两份备用。 注:恒量系指试样在烘干1h-3h的情况下,其前后质量之差不大于该项试验所要求的称量精度(下同)。 a称取试样500g ,精确至1g。将试样倒入按孔径大小从上到组合的套

关于工程岩体分级方法的综述

关于工程岩体分级方法的综述 摘要:综合分析我国现行的工程岩体分级特征,重点介绍岩体分级标准在根据岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、初应力状况等多方面因素下进行岩体分级,从而指导实地工程建设,并讨论与Q分类法和RMR分类法的关系,在发展中他们有趋于统一和向国际标准接轨的趋势。 关键字:工程岩体分级;国标;岩体基本质量 1.1 岩体分级的重要性 随着科学技术的不断进步和土地资源的日益减少,水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑等各种类型、不同用途的岩体工程逐渐增多。质量高、稳定性好的岩体,不需要或只需要很少的加固支护措施,就可以保证工程施工和使用的安全;质量差、稳定性不好的岩体,常常会给工程的施工和使用带来诸多的安全隐患,甚至会在工程的施工和使用过程中出现地质灾害,需要采取复杂加固措施来保证工程施工和使用的安全[8]。因此,在工程建设中,准确而及时地进行工程岩体的稳定性判断,对于保证工程施工和使用的安全具有十分重要的意义。 1.2经过岩土工程界半个世纪的努力,目前岩体分级指标已形成了国标体系。 自上世纪50~60年代开始,工程岩体分级问题引起了国外岩土工程界的广泛关注。国外学者提出了许多工程岩体分级方法,并在工

程中得到了不同程度的应用。自上世纪70年代以后,国内的岩土工程界也开始了工程岩体分级方法的研究,以谷德振、黄鼎成[6]等为代表,在学习和消化国外研究成果,总结工程经验的基础上,提出了一些工程岩体分级方法,制定了相应的工程岩体分级行业标准,为我国经济建设的快速和健康发展作出了很大的贡献。自上世纪90年代以来,对国内外的研究成果及工程经验进行了系统的总结,形成了现在《工程岩体分级标准》 它是由水利部、建设部、铁道部等部门组织有关单位共同起草制定的适用于各种岩体工程的统一分级方法。属于国家最高层次的基础标准,适用于各行业、各种类型岩石工程的岩体分级,是制定各行各业岩体分级标准的基本依据。 1.3 岩体分级标准多属于综合分级,考虑岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、初应力状况等多方面因素。 岩体分级标准是一种多因素多指标、定性与定量相结合的分级方法,它分两步对工程岩体定级,即:先对岩体的基本质量划分级别,根据岩体固有并独立于工程类型的地质属性—岩石坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素确定岩体基本质量的定性特征和定量指标,进而综合确定岩体质量级别,按照其稳定性分为5级,Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>>Ⅳ>Ⅴ;再针对岩体的具体条件做出修正,根据各类工程特点,考虑影响工程岩体基本质量的其他重要因素,利用地下水条件、岩体主要软弱结构面产状和初应力状态对岩体基本质量的影响等修正系数,对岩体基本质量(BQ值)进行修正,再确定具体工程岩体级别。

《工程岩块试验》

工程岩块(岩体、岩石)试验岩石试件应符合下列要求:1、试样应在现场采取,不得使用爆破法;2、试样在采取、运输、储存和制备试件过程中,应保持天然状态,避免产生裂缝。3、试件最小尺寸应大于组成岩石最大矿物颗粒直径的10倍。(在物理和力学性质试验中对岩石的尺寸和精度还另有要求) 第一部分岩石物理性质试验 一、岩石的含水率试验 岩石的含水率是岩石在105-110℃温度下烘至恒量时失去的水的质量与岩石固体颗粒质量的比值,以百分数表示。 岩石的含水率可间接地反映岩石中空隙的多少、岩石的致密程度等特性。实验时每个试件的质量为40-200g,每组试验试件的数量为5个。 1、试验步骤: ⑴、称量试件烘干前的质量; ⑵、将试件置于烘箱内,在105-110℃下烘24h(对含结晶水易逸出矿物的岩石,一般采用烘干温度为55-65℃【60±5℃】,或在常温下采用真空抽气干燥方法); ⑶、将试件从烘箱中取出,放入干燥器内冷却至室温,称量烘干后的质量。 ⑷、称量应准确至0.01g。 2、计算:(应精确至0.01。)

岩石的含水率W=(M1-M2)100/ms M1—烘干前试件的质量g; M2—烘干后试件的质量g; 二、岩石的密度(颗粒密度)试验 岩石颗粒密度是岩石在105-110℃温度下烘至恒量时岩石固相颗粒质量与其体积的比值。 岩石的颗粒密度是选择建筑材料、研究岩石风化、评价地基基础工程岩体稳定性及确定围岩压力等必须的计算指标。 试验一般采用容积为100ml的短颈密度瓶进行。颗粒密度试验的试件往往采用块体密度试验后的试件粉粹成岩粉来完成。 1、试验步骤: ⑴、制样。将岩石用粉粹机粉粹成岩粉,使之全部通过0.25mm 的筛孔,并用磁铁吸去铁屑; ⑵、将岩粉放在瓷皿内,放入烘箱用105-110℃烘至恒重,烘干时间一般为6h-12h; ⑶、用四分法称取烘干的岩粉两份,每份15g(m1),用漏斗灌入洗净烘干的密度瓶中,注入试液(蒸馏水、对含水溶性矿物的岩石用煤油)至比重瓶容积的1/2处; ⑷、用蒸馏水为试液时,可用煮沸法或真空抽气法排除气体。当使用煤油作试液时,应采取真空抽气法排除气体; ⑸、将经过排除气体的密度瓶取出擦干,冷至室温,再向密度瓶中注入排除气体且同温条件的试液至近满,然后置于恒温水槽(20

常见岩石的强度性质

当前位置:课程学习/第四章岩块的变形与强度性质/第三节岩块的强度性质 第三节岩块的强度性质 岩块的强度是指岩块抵抗外力破坏的能力。 根据受力状态不同,岩块的强度可分为单轴抗压强度、单轴抗拉强度、剪切强度、三轴压缩强度等。 一、单轴抗压强度σc 1、定义 在单向压缩条件下,岩块能承受的最大压应力,简称抗压强度(MPa)。 2、研究意义 (1)衡量岩块基本力学性质的重要指标。 (2)岩体工程分类、建立岩体破坏判据的重要指标。 (3)用来估算其他强度参数。 3、测定方法 抗压强度试验 点荷载试验 4、常见岩石的抗压强度 常见岩石的抗压强度 二、单轴抗拉强度σt 1、定义 单向拉伸条件下,岩块能承受的最大拉应力,简称抗拉强度。 2、研究意义 (1)衡量岩体力学性质的重要指标

(2)用来建立岩石强度判据,确定强度包络线 (3)选择建筑石材不可缺少的参数 3、测定方法 直接拉伸法 间接法(劈裂法、点荷载法) 4、常见岩石的抗拉强度 常见岩石的抗拉强度 5、抗拉强度与抗压强度的比较 岩石中包含有大量的微裂隙和孔隙,岩块抗拉强度受其影响很大,直接削弱了岩块的抗拉强度。相对而言,空隙对岩块抗压强度的影响就小得多,因此,岩块的抗拉强度一般远小于其抗压强度。 通常把抗压强度与抗拉强度的比值称为脆性度,用以表征岩石的脆性程度。 岩块的几种强度与抗压强度比值

三、剪切强度 1、定义 在剪切荷载作用下,岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力,称为剪切强度。 2、类型 (1)抗剪断强度:指试件在一定的法向应力作用下,沿预定剪切面剪断时的最大剪应力。 (2)抗切强度:指试件上的法向应力为零时,沿预定剪切面剪断时的最大剪应力。 (3)摩擦强度:指试件在一定的法向应力作用下,沿已有破裂面(层面、节理等)再次剪切破坏时的最大剪应力。 3、研究意义 反映岩块的力学性质的重要指标。 用来估算岩体力学参数及建立强度判据。 4、抗剪断强度的测试方法 直剪试验 变角板剪切试验 三轴试验 5、常见岩石的剪切强度 常见岩石的剪切强度

我国工程岩体分类标准

我 国 工 程 岩 体 分 级 特 点 四川交通职业技术学院 班级:DS10-2 姓名:曹伟 学号:

摘要:在对国内外岩体分级方法深入研究的基础上,对岩体分级乃法中所考虑的岩体分级因素及对各因素的处理方法进行了系统的归纳和总结。从岩体分级方法的现状来看,虽然目前尚无统一的岩体分级标准,但在岩体分级中应根据岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、地应力状况等多方面因素,进行岩体综合分级上达成了共识,并且国内规范中的岩体分级标准有趋于统一和向国际标准接轨的趋势。 关键词:岩体分级;分级因素;规范。 随着科学技术的不断进步和土地资源的日益减少,水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑、国防等工程中,各种类型、不同用途的岩体工程逐渐增多。质量高、稳定性好的岩体,不需要或只需要很少的加固支护措施,就可以保证工程施工和使用的安全;质量差、稳定性不好的岩体,常常会给工程的施工和使用带来诸多的安全隐患,甚至会在工程的施工和使用过程中出现地质灾害,需要采取复杂加固措施来保证工程施工和使用的安全,从而大大增加工程建设的成本。因此,在工程建设中,准确而及时地进行工程岩体的稳定性判断,对于保证工程施工和使用的安全具有十分重要的意义。合理的工程岩体分级是工程岩体稳定性判断的基础。 自上世纪50~60年代开始,工程岩体分级问题引起了国外岩土工程界的广泛关注。国外学者提出了许多工程岩体分级方法,并在工程中得到了不同程度的应用。自上世纪70年代以后,国内的岩土工程界也开始了工程岩体分级方法的研究,并在学习和消化国外研究成果,总结工程经验的基础上,提出了一些工程岩体分级方法,制定了相应的工程岩体分级标准,为我国经济建设的快速和健康发展作出了很大的贡献。自上世纪90年代以来,又对国内外的研究成果及工程经验进行了系统的总结,制定了一些工程岩体分级的国家规范,对许多行业标准也进行了修订。我国现行的与工程岩体分级相关的规范和标准见表1。本文中如不作说明,则所述规范和标准的代码均与表1相同。 表1:

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