12工程岩体参数的确定(精)

1.2工程岩体参数的确定及质量评价1、岩体强度参数的确定（1）岩石单轴抗压强度利用标准试件在室内测定岩石单轴抗压强度岩石试件的强度大于岩体的强度：APccRccR对于完整岩体0.75，块状岩体=0.4-0.75，碎裂状岩体0.4。2)(prpmvv为折减系数。hrrhrrhh(2)岩石三轴抗压强度室内一般采用常规三轴压缩试验，此时压力室承受轴压和围压p，其在低围压下，关系是线性的：B—实际上是岩石的单轴抗压强度。3211BAP1两边同乘以折减系数得：以上也是由试验得出的岩体破裂准则。例题（3）岩体抗剪强度参数有粘聚力c和内摩擦角ccRmp1破坏机理：（基本思想）材料属压剪破坏，剪切破坏力的一部分用来克服与正应力无关的粘聚力，使材料颗粒间脱离联系；另一部分剪切破坏力用来克服与正应力成正比的摩摩力，使面内错动而最终破坏。tgctgf——内摩擦系数数学表达式：主应力表示2cot2sin3131c（2-42）cm31sin1sin1msin1cos2Cc03222)245()245(sin1sin1tgtgctg2450由式（2-42）推出：（2－43）其中为塑性指数；当时，c1；（5）破坏方向角1ˆˆn（）按下式可换算：例题11arcsin21arctanmmmmccRmRccos2sin122、岩体变形参数的确定（1）弹性模量变形模量现场测定岩体弹性模量和变形模量的方法主要有：承压板法、独缝法、环形试验法等。用承压板法岩体变形参数计算式为：eeEepE04)1(2pdE（2）岩体的动泊松比和动弹性模量弹性波在岩体中传播时，引起弹性变形。用声波仪测出其纵波波速和横波波速后可计算：)(222222spspvvvvd)1()21)(1(2dddpdVE注：若分辨不清，则可用（一般可用静泊松比代替）求岩石的动静弹性模量相差较大，一般情况下大于—为折减系数（也称为岩体完整性系数）按1-4选取。例题sV,,pVdEdEeEdeEE3、工程岩体质量评价在此介绍的物理指标是：裂隙度、切割度、岩石质量指标、声波波速比和渗透系数。（1）裂隙度、切割度设勘测线长度为l，在l上出现的节理的个数为n,则:节理之间的平均间距为沿取样线有多组节理时为各裂隙度之和：21KKKnkknld1（二）切割度节理并非在岩体内全部贯通，用“切割度”来描述节理贯通度，在岩体中取一平直断面，总截面积为A，其中被节理面切割的面积为a；则切割度为exAaXeniiaa多处不连续切割叠加：实例式中：－岩体体积内部被某组节理切割的程度，单位m2/m3.KXXer表4-2按切割度分类rX切割度与裂隙度的关系(2)岩石质量指标和声波速比RQD（RockQualityDesignation）RQD是选用坚固完整的、其长度大于等于10cm的岩芯总长度与钻孔长度的比，百分数表示为：%10010钻孔总长LcmlRQDi工程实践说明，RQD是一种比岩芯采取率更好的指标。例某钻孔的长度为250cm，其中岩芯采取总长度为200cm,而大于10cm的岩芯总长度为157cm(图5-2)，则岩芯采取率：200/250=80%RQD=157/250=63%用RQD值来描述岩石的质量--分级3、岩体渗透系数土的渗透性是指土体的透水性能。是决定地基沉降与时间关系的关键因素。1856年，法国学者达西（Darcy）通过对砂样的大量实验，得到了渗流速度与渗流能量损失间的基本关系式，即：渗流速度v与水力梯度I的一次方成正比：达西定律V＝ki其中k为岩体渗透系数。岩石岩体渗透系数通过室内岩块试件测定，岩体通过现场测定。