我國(guó)工程巖體分類標(biāo)準(zhǔn)

/我國(guó)工程巖體分級(jí)特點(diǎn)四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級(jí)：DS10-2姓名：曹偉學(xué)號(hào)：20104204摘要：在對(duì)國(guó)內(nèi)外巖體分級(jí)方法深化探討的基礎(chǔ)上，對(duì)巖體分級(jí)乃法中所考慮的巖體分級(jí)因素及對(duì)各因素的處理方法進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納和總結(jié)。從巖體分級(jí)方法的現(xiàn)狀來看，雖然目前尚無統(tǒng)一的巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但在巖體分級(jí)中應(yīng)依據(jù)巖石的強(qiáng)度、巖體的完整性、地下水條件、地應(yīng)力狀況等多方面因素，進(jìn)行巖體綜合分級(jí)上達(dá)成了共識(shí)，并且國(guó)內(nèi)規(guī)范中的巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有趨于統(tǒng)一和向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：巖體分級(jí)；分級(jí)因素；規(guī)范。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和土地資源的日益削減，水利水電、鐵道、交通、礦山、工業(yè)和民用建筑、國(guó)防等工程中，各種類型、不同用途的巖體工程慢慢增多。質(zhì)量高、穩(wěn)定性好的巖體，不須要或只須要很少的加固支護(hù)措施，就可以保證工程施工和運(yùn)用的平安；質(zhì)量差、穩(wěn)定性不好的巖體，常常會(huì)給工程的施工和運(yùn)用帶來諸多的平安隱患，甚至?xí)诠こ痰氖┕ず瓦\(yùn)用過程中出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)難，須要實(shí)行困難加固措施來保證工程施工和運(yùn)用的平安，從而大大增加工程建設(shè)的成本。因此，在工程建設(shè)中，精確而剛好地進(jìn)行工程巖體的穩(wěn)定性推斷，對(duì)于保證工程施工和運(yùn)用的平安具有特殊重要的意義。合理的工程巖體分級(jí)是工程巖體穩(wěn)定性推斷的基礎(chǔ)。自上世紀(jì)50～60年頭起先，工程巖體分級(jí)問題引起了國(guó)外巖土工程界的廣泛關(guān)注。國(guó)外學(xué)者提出了許多工程巖體分級(jí)方法，并在工程中得到了不同程度的應(yīng)用。自上世紀(jì)70年頭以后，國(guó)內(nèi)的巖土工程界也起先了工程巖體分級(jí)方法的探討，并在學(xué)習(xí)和消化國(guó)外探討成果，總結(jié)工程閱歷的基礎(chǔ)上，提出了一些工程巖體分級(jí)方法，制定了相應(yīng)的工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速和健康發(fā)展作出了很大的貢獻(xiàn)。自上世紀(jì)90年頭以來，又對(duì)國(guó)內(nèi)外的探討成果及工程閱歷進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，制定了一些工程巖體分級(jí)的國(guó)家規(guī)范，對(duì)許多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了修訂。我國(guó)現(xiàn)行的和工程巖體分級(jí)相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)見表1。本文中如不作說明，則所述規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的代碼均和表1相同。表1：1.工程巖體分級(jí)因素工程巖體分級(jí)的目的是為工程巖體穩(wěn)定性的推斷供應(yīng)依據(jù)，因此，工程巖體分級(jí)所要考慮的因素，應(yīng)以影響工程巖體穩(wěn)定性的因素為基礎(chǔ)。影響工程巖體穩(wěn)定性的因素足多種多樣的，概括起來主要有巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)面發(fā)育狀況、地下水環(huán)境條件、地應(yīng)力環(huán)境條件、工程類別等多個(gè)方面。目前在國(guó)內(nèi)外的工程巖體分級(jí)方法中常用的分級(jí)因素見下表2。表2：工程巖體分級(jí)因素注：④風(fēng)化系數(shù)(Kf)為已風(fēng)化巖石的中軸飽和抗壓強(qiáng)度和未風(fēng)化化巖的單軸飽和抗壓強(qiáng)度之比②波速比(K’v)為巖體的縱波波速和巖石的縱波波速為之比。2．工程巖體分級(jí)因素的選擇和處理目前，國(guó)內(nèi)外的巖體分級(jí)方法多種多樣。對(duì)于巖體分級(jí)方法的分類，目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)分級(jí)方法的適用范圍，可分為通用分級(jí)方法和專用分級(jí)方法兩大類。依據(jù)分類的目的，可分為地質(zhì)分級(jí)和工程分級(jí)兩大類。依據(jù)分級(jí)用途的不同，可分為巖體的質(zhì)量分級(jí)、穩(wěn)定性分級(jí)、可鉆性分級(jí)、爆破性分級(jí)等。依據(jù)行業(yè)，可分為水利水電工程同巖分類、公路隧道同巖分類、鐵路隧道圍巖分類、礦山巷道圍巖分類、軍工坑道圍巖分類、噴錨支護(hù)規(guī)范圍巖分類等。依據(jù)工程類型，可分為洞室圍巖分級(jí)、大壩巖體分級(jí)、地基同巖分級(jí)、邊坡巖體分級(jí)、隧道圍巖分級(jí)等。依據(jù)所接受的地質(zhì)勘察手段，有錘擊、強(qiáng)度試驗(yàn)、巖心實(shí)行率分析、浸水反應(yīng)、回彈法、彈性波探測(cè)等分級(jí)方法。依據(jù)所運(yùn)用的分級(jí)判據(jù)不同，又可分為單因素巖體分級(jí)和多因素巖體分級(jí)。依據(jù)表達(dá)方式不同又可分為定性巖體分級(jí)，定量巖體分級(jí)和定性定量綜合巖體分級(jí)。依據(jù)所接受的分析工具不同，有概率統(tǒng)計(jì)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、多層次綜合評(píng)價(jià)法、灰色聚類分析法等多種巖體分級(jí)手段。(1)巖石的堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度在眾多的巖體分級(jí)因素中，巖石的物理力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)面發(fā)育狀況是反映巖體基本特性的因素。在巖石的各項(xiàng)物理力學(xué)性質(zhì)中，對(duì)穩(wěn)定性關(guān)系最大的是巖石的堅(jiān)硬程度。巖體的結(jié)構(gòu)面發(fā)育狀況，主要反映在對(duì)巖體完整性的影響和部分結(jié)構(gòu)向?qū)こ處r體穩(wěn)定性的限制作用兩個(gè)方面，其巾對(duì)巖體完整性的影響體現(xiàn)了巖體是地質(zhì)體的基本屬性，而結(jié)構(gòu)面對(duì)工程巖體穩(wěn)定性的限制作用則和工程的類別及具體特征線或臨空面的產(chǎn)狀有關(guān)。因此，巖石的堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度是獨(dú)立于工程類型之外的，對(duì)各種類型工程巖體的穩(wěn)定性都特殊重要，是工程巖體分級(jí)的基本因素，被各種巖體分級(jí)方法廣泛選用。(2)巖石的風(fēng)化程度雖然巖石的風(fēng)化作用可以使巖石的物理力學(xué)性質(zhì)惡化，也是影響工程巖體穩(wěn)定性的重要因素，但由于風(fēng)化作用對(duì)工程巖體特性的影響，可以在巖石的堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度中得到反映。所以，國(guó)內(nèi)外的各種工程巖體的綜合等級(jí)劃分中均沒有把風(fēng)化程度作為一個(gè)獨(dú)立的分級(jí)因素。(3)地下水地下水對(duì)巖體質(zhì)量的影響，不僅和地下水的賦存狀態(tài)有關(guān)，還和巖石性質(zhì)和巖體完整程度有關(guān)。巖石愈致密，強(qiáng)度愈高，完整性愈好，則地下水的影響愈小。反之，地下水的不利影響愈大。目前國(guó)內(nèi)外巖體分級(jí)方法中，對(duì)于地下水對(duì)工程巖體的影響主要有修正法、降級(jí)法、限制法、不考慮4種處理方法。我國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)中，考慮地下水對(duì)巖體質(zhì)量影響的有《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》、《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》、《錨桿噴射混凝土技術(shù)規(guī)范》、《巖土工程勘察技術(shù)規(guī)范》、《水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》，詳見表4。(4)地應(yīng)力目前國(guó)內(nèi)外巖體分級(jí)方法中，對(duì)于地應(yīng)力的影響土要有修正法、限制法、不考慮3種處理方法。在我國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，考慮地應(yīng)力對(duì)巖體質(zhì)量影響的有《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》、《錨桿噴射混凝士技術(shù)規(guī)范》、《巖士工程勘察技術(shù)規(guī)范》、《水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》，詳見表4。已基本統(tǒng)一，《地下鐵道，輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范》的制定過程中已考慮劍了同《巖土工程勘察規(guī)范》接軌等。(7)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有同國(guó)際接軌的趨勢(shì)如《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021．94)、《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》等國(guó)家規(guī)范的制定過程中均已考慮到了同國(guó)際接軌。表4：3.巖體分級(jí)的現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析綜觀國(guó)內(nèi)外的巖體分級(jí)方法，呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)和趨勢(shì)：(1)巖體分級(jí)指標(biāo)體系基本形成。經(jīng)過巖土工程界半個(gè)世紀(jì)的努力，目前巖體分級(jí)指標(biāo)已形成了表2所示的指標(biāo)體系。(2)巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)多屬丁綜合分級(jí)，多考慮巖石的強(qiáng)度、巖體的完整性、地下水條件、地應(yīng)力狀況等多方而因素。(3)各類工程巖體分級(jí)的探討深度極不平衡。如我圍現(xiàn)行的巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在巖土工程的地基、邊坡及地下峒室3類巖土工程基本類別的工程巖體分級(jí)探討中，地下峒室的工程巖體分級(jí)探討已經(jīng)具有水利水電工程圍巖分類、公路隧道圍巖分類、鐵路圍巖分類、礦山巷道圍巖分類、軍工坑道圍巖分類法、噴錨支護(hù)圍巖分類等多種分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于邊坡巖體分級(jí)的探討，除了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑邊坡上程技術(shù)規(guī)范》外，還未見有其它特地標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，地基巖體分級(jí)的特地標(biāo)準(zhǔn)還未出現(xiàn)。(4)巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一。由表3可以看出，目前國(guó)內(nèi)外的巖體分級(jí)方法中，無論是在分級(jí)指標(biāo)的選用、等級(jí)數(shù)量的多少，還是等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)上，均存在著很大的差異性。(5)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有向國(guó)家規(guī)范接軌的趨勢(shì)，如有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察技術(shù)規(guī)范》完全接受了《錨桿噴射混凝上技術(shù)規(guī)范》中的圍巖分級(jí)方法。(6)國(guó)家規(guī)范中的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有趨于統(tǒng)一的趨勢(shì)，如巖石堅(jiān)硬程度的劃分標(biāo)準(zhǔn)在各種國(guó)家規(guī)范中已基本統(tǒng)一，《地下鐵道，輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范》的制定過程中已考慮劍了同《巖土工程勘察規(guī)范》接軌等。(7)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有同國(guó)際接軌的趨勢(shì)，如《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-94)、《工工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》等國(guó)家規(guī)范的制定過程中均已考慮到了同國(guó)際接軌。4.結(jié)語本文在查閱大量相關(guān)巖體分級(jí)文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，對(duì)巖體分級(jí)中的一些問題進(jìn)行了歸納和總結(jié)，力求系統(tǒng)、詳盡和全面。鑒于水平和駕馭的資料有限，有些敘述可能不夠全面和妥當(dāng)，有些觀點(diǎn)也有待進(jìn)