附录C 岩体及结构面物理力学参数
C.0.1 岩体物理力学参数。
岩体的物理力学参数反映了岩体的稳定性和质量的高低，它们与决定岩体基本质量的岩石坚硬程度和岩体完整程度密切相关。进行工程岩体基本质量分级的目的之一，就是根据对工程岩体所定的级别，直接且迅速地得到岩体的物理力学参数，而不必大量进行试验。本附录表C.0.1对应岩体基本质量的级别，给出了各级物理力学参数值。
国内一些单位和个人在进行岩体分级工作时，给出了各级岩体的物理力学参数值。例如，总参工程兵第四设计研究院(表19)，杨子文、刘承旺、严克强(表20)等，给出的这些物理力学参数，均是设计采用参考值。
建国以来，国内各单位进行了大量的现场岩体原位试验研究工作，特别是近十几年岩石力学和测试技术的发展，对岩体的物理力学性质有了较深入的认识。合适的分级方法，应该是在收集这些测试数据的基础上，结合被测岩体在测试时对其性状的描述进行统计分析，使得物理力学参数分级能反映这些试验研究成果。在编制本标准时，对所收集的大量岩体抗剪断强度和岩体变形模量原位实测数据，即抽样样品分别进行统计。经统计，这二者大部分样品均小于各自的平均值
设计参考用岩体物理力学参数 表19
级别
内摩擦角
φ(°)
粘聚力C(MPa)
弹性模量E0(GPa)
重力密度
γ(kN/m3)
泊松比
υ
Ⅰ
＞55
3～8
＞25
27～30
＜0.2
Ⅱ
45～55
1.2～3
15～25
25～28
0.2～0.25
Ⅲ
35～45
0.4～1.2
4～15
23～26
0.25～0.3
Ⅳ
25～35
0.1～0.4
0.8～3
21～25
0.3～0.4
Ⅴ
＜30
＜0.1
＜1
20～24
＞0.4
岩体设计指标 表20
级 别
质量指标(M)
内摩擦角φ(°)
粘聚力C(MPa)
变形模量E(GPa)
纵波速度(km/s)
泊松比
υ
Ⅰ(优)
＞3
＞70
＞4
＞20
＞5.5
0.2
Ⅱ(良)
1～3
45～70
1.5～4
10～20
4.5～5.5
0.25
Ⅲ(中等)
0.1～1
30～45
0.5～1.5
2～10
3.5～4.5
0.3
Ⅳ(差)
0.01～0.1
20～30
0.1～0.5
0.3～2
2.5～3.5
0.35
Ⅴ(坏)
＜0.01
＜20
＜0.1
＜0.3
＜2.5
＜0.4
（1）岩体抗剪断峰值强度分级。样品总数60个，取自29个工程，系大型试体双千斤顶法（部分为双压力钢枕）直剪试验成果。其中最大实测内摩擦角φ＝70.1°、粘聚力C＝3.02MPa(新鲜完整花岗岩)；最小测值φ＝23.7°、C＝0.02MPa(破碎的砂质粘土页岩)。φ的
（2）岩体变形模量分级。样品总数143个，取自47个工程，系刚性（部分为柔性）承压板法试验成果。其中最大实测值为90GPa（新鲜完整闪云斜长花岗岩）；最小实测值为0.17GPa(软弱破碎页岩)。
根据各样品岩性描述的记载，结合本标准表4.1.1各级岩体基本质量的定性特征进行分析，并注意到现场实测值有分散性，将岩体内摩擦角(φ)和变形模量(E)的初步分级界限值略作降低或取整。又注意到粘聚力C值的实测值分散性较大，故作了适当降低。分级情况见表C.0.1，表中给出的各级参数值，相当于现场原位实测值，设计采用时可根据有关行业标准和专业规范的规定，作适当调整。
C.0.2 岩体结构面抗剪断峰值强度。
岩体结构面抗剪断峰值强度，取决于两侧岩体的坚硬程度和结构面本身的结合程度。由于结构面是岩体的弱面，人们在评价和核算工程岩体稳定性时，常对结构面强度给于极大地关注。国内各单位都着力对结构面的抗剪强度进行试验研究，特别是现场原位测试，《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(表21)和水利水电规划设计总院(表22)，给出了结构抗剪断强度参数表，表中所列参数值为设计采用参考值。
岩体结构面的粘聚力和摩擦系数 表21
序号
类型
摩擦系数
粘聚力(MPa)
1
一般
结构面
＞0.6
＞0.1
2
0.45～0.6
0.06～0.1
3
0.35～0.45
0.03～0.06
4
软弱
结构面
0.25～0.35
0～0.02
5
0.17～0.25
0
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