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工程岩体分级标准(十六)

工程岩体分级标准(十六)地下工程岩体的自稳能力,不仅与上程岩体级别有关,还与洞室跨度有关。本标准适用于各种跨度洞室的岩体分级。其中,对于跨度等于或小于20m的工程岩体,实践经验比较丰富,经统计分析给出表E.0.1(参见附录E说明),供检验岩体级别时用。大于20m跨度的工程虽为数不少,但积累的资料还难于作出检验的尺度,这有待在本标准使用过程中总结完善。

    对照表E.0.1,开挖后岩体的实际稳定性与原定级别不符时,应对岩体级别进行调整,调整到与实际情况相适应的级别。当开挖后岩体的稳定性较原定级别高时,由低级调到高级须慎重。

    4.2.4  对于大型和特殊的地下工程,往往有特殊要求,加之行业或专业的特点,对工程施工和运行,进而对工程岩体稳定性评价的要求不尽相同,评价时引入的影响工程岩体稳定性的修正因素及其侧重点也不同。如矿山巷道,考虑爆破影响因素;水工引水隧洞,考虑水的作用,地下厂房还要考虑时间效应;国防洞库和其它特殊工程,考虑震动等等。本标准作为通用的基础标准,难于将所有各种影响因素都考虑进去,更难于全面照顾各行业的特殊需要。有关行业标准的规定更具有针对性,更详细些。国内外在实施岩体分级工作时,往往采用几种分级方法进行对比,对大型和特殊的地下工程,为了慎重达样做是适宜的。考虑到这些情况,本条规定在详细定级时尚可应用有关标准的方法进行对比分析,综合确定岩体级别。

    4.2.5  对工业与民用建筑物地基岩体,人们所关心的是地基的承载能力。由于作用在地基上的荷载比较简单,荷载作用深度不大,所以直接用岩体的基本质量级别进行定级。以往通常采用的是以岩石单轴饱和抗压强度(Rc)为依据,确定地基的承载力。岩体基本质量则不仅考虑了Rc,还考虑了岩体的完整性。

    4.2.6  岩体作为了业与民用建筑物地基,共承载能力很高,一般都能满足设计要求。但随着高层建筑物的兴建,对地基承载能力的要求也越来越高,既要考虑地基的承载能力,也要考虑地基岩体的稳定性。目前国内外有关规范确定地基承载力,大多以评估方法为土,较偏于安全,见表12~表17。

本标准总结了以上情况,并结合我国多年积累的实践经验,根据岩体基本质量级别给出了岩体承载力基本值(f0),见表5.2.6-1的规定。应用此规定首先要对场地岩体进行定级。 

                      建筑地基基础设计规范(GBJ7-89)                表12

风化强度

岩石类别

承载力标准值(fk)(kPa)

强  风  化

中等风化

微  风  化

硬质岩石

500~1000

1500~2500

≥4000

软质岩石

200~500

700~1200

1500~2000

                     岩石允许承载力(JTJ024-85)(kPa)                表13

岩  石  名  称

岩石破碎程度

碎  石  状

碎  块  状

大  块  状

硬质岩(>30MPa)

1500~2000

2000~3000

>4000

软质岩(5~30MPa)

800~1200

1000~1500

1500~3000

极软岩(<5MPa)

400~800

600~1000

800~1200

                水利水电工程地质勘察规范(国际,送审稿)              表14

岩  石  名  称

承载力

坚硬岩石

( ~ )Rc

中等坚硬岩石

( ~ )Rc

较软弱岩石

( ~ )Rc

 国防工程锚喷支护技术暂行规定                  表15

岩体级别

Rm=Rc?Kv(MPa)

>60

60~30

30~15

15~5

<5

Rm(允许承载力)

>6.0

6.0~3.0

3.0~1.5

1.5~0.5

<0.5

    注:解放军战士出版社,中国人民解放军总参谋部颁发,1984年。 

                    德国地基规范(DIN-1054)                     表16

岩  石  性  质

承载力允许值(MPa)

岩  石  好

2.0~4.0

岩  石  差

1.0~1.5

             英国标准实用规范(基础工程)(BS8004,1986年)       表17

名    称

允  许  承  载  力

KN/m2

kgf/cm2

未风化完整的坚硬火成岩及片麻岩

10000

100

未风化坚硬石灰岩和坚硬砂岩

4000

40

未风化片岩和板岩

3000

30

未风化坚硬页岩、泥岩和粉砂岩

2000

20

    本标准的地基承载力不但考虑岩体基本质量,还要考虑基岩形态对地基承载力的影响,这是根据大量工程实践经验总结出来的。当然,基岩形态是千姿百态的,本标准从适宜作为建筑物场地的一般条件,给出概括的规定,见表    4.2.6-2。

    表4.2.6-2的“注”是对反坡型和顺坡型的解释,对于平坦型可不考虑顺坡向和反坡向的影响。至于台阶型,常在山麓地带出现,大多为构造简单的沉积岩构成,基岩形态具有陡立边坡及平台,有单阶的,也有多阶的,如乐山大佛附近地貌。利用台阶进行建设时,首先应对台阶稳定性进行评价,只有在台阶稳定的条件下才允许建设。由于台阶高度超过5m稳定性评价方法较为复杂,故本标准只限于台阶高度不大于5m,且建筑物基础距台阶边缘不宜小于台阶高度,而基岩承载力的基本值修正亦按基岩最不利的形态因素考虑。

    在确定各级岩体的承载力标准值(fk)时,均应选定其相应的f0值,再根据基岩形态选取相应折减系数(η),修正为fk值。如场地的地基承载力基本值f0为4.0MPa,其形态为反坡型,折减系数为0.9,则修正后的fk值为3.6(MPa)。

    4.2.7  国内外对岩石边坡工程稳定性的研究,大多侧重于对边坡岩体变形破坏的机制、破坏的类型,以及影响其稳定的因素进行分析研究,但对边坡岩体分级的研究甚少。

    影响边坡岩体稳定的因素很多,根据国内有关文献资料,认为影响岩石边坡坡度及稳定的因素达十几种之多,见表18。其中的第1、2、3、5项,是决定边坡岩体稳定性的主要因素,已在本标准的岩石坚硬程度和岩体完整程度两项岩体基本质量分级因素中得到考虑,即包含了影响边坡岩体质量和稳定的主要因素,所以边坡岩体的初步定级可直接采用由岩体基本质量确定的级别。

    本条只原则规定了在边坡岩体详细定级细时,需要考虑的几项修正因素。因为它们对边坡岩体质量影响程度,尚缺乏比较成熟的研究成果和实践资料,难以给出具体修正的方法。

对基本质量Ⅳ级以上(含部分Ⅳ级)的边坡岩体,其稳定性明显受到软弱结构面产状与边坡坡面组合关系的影响;基本质量为部分Ⅳ级和全部Ⅴ级的边坡岩体,其稳定性还在更大程度上受地下水和地表水的影响。在详细定级时,应将它们列为主要修正因素。

工程 岩体 分级

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