钻探岩芯分级Hoek-Brown准则GSI在边坡工程中的应用
【图文】:
?<11~33~1010~5050~100在GSI取值表中,为便于评价结构类型,本文定义岩体结构率(Rock-massStructureRating,RSR),其取值范围为0~100,线性分布。即散体结构下限为0,整体状结构为100,均分其值。结合Sonmez等人的研究成果,均分5类岩体结构的RSR取值见表3。表3RSR取值散体结构破碎结构镶嵌结构块状结构整体状结构0~2020~4040~6060~8080~100RSR由RBI计算得到,统计分析表2与表3的函数关系为RSR=17.38021×ln(RBI+0.367755)+16.99507(6)该函数的一致性指标为0.992。统计关系曲线如图1所示。图1RBI-RSR统计关系曲线2.3结构面条件率采用Hoek-Brown强度准则,GSI取值由2种条件确定,即岩体结构类型和结构面条件。对结构面条件,本文借鉴Sonmez等[4]1999年研究成果,定义结构面条件率(SurfaceConditionRating,SCR),由下面参数确定SCR=Rr+Rw+Rf(7)式中:Rr,Rw,Rf分别指结构面的粗糙率、地下水影响率和裂隙填充率。取值采用评分标准,如表4所示。表4SCR取值粗糙率Rr地下水Rw填充率Rf非常粗糙6无6无6粗糙5轻微潮湿5坚硬、裂隙<5mm5轻微粗糙3中等潮湿3坚硬、裂隙>5mm3光滑1严重潮湿1软岩、裂隙<5mm1光滑滑面0渗水0软岩、裂隙<5mm073
铁道建筑December,20162.4地质强度指标(GSI)定量化综合RSR与SCR评价,定量化计算GSI,取值参考图2。对比Hoek-Brown强度准则参数GSI评价表格,不考虑层状岩体参数评价。图2节理岩体地质强度指标定量化GSI取值图2为量化后GSI取值表格,横轴为结构面条件率SCR,取值为0~18。纵轴为岩体结构面率RSR,取值为0~100。3工程应用研究3.1工程概况以福建省泉三高速公路YK201+830—YK201+980右侧路堑高边坡为典型工程实例,利用Hoek-Brown强度准则,对该岩质路堑边坡各阶段所处的稳定状态进行评价[10-12]。该边坡地形属低山丘陵地貌类型,边坡走向与原自然斜坡走向基本垂直(边坡线路走向339°)。山上植被发育,自然斜坡体稳定。边坡地层为上覆坡残积黏性土:主体为二迭系翠屏山组强风化粉砂岩,组织结构基本破坏,原生矿物均已风化呈砂土状,雨水易软化、崩解。碎块状强风化层:节理裂隙发育,层理不清,锤击易碎,矿物成分风化明显。下伏为弱风化粉砂岩:岩质较新鲜,中厚层状,裂隙较发育。3.2岩芯定量化分析坡体稳定性评价选择坡体中部K201+950断面上2个钻孔对RBI进行确定。选取2个钻孔分别位于坡顶(CK1)及坡体中部(CK2)。根据钻孔揭露情况,利用RBI确定岩体强度指标GSI。图3为CK1钻孔岩芯样本,孔深32m,根据钻孔岩芯显示:0~1.2m段为坡残积黏性土,岩芯松散破碎,手捏即碎;1.2~10m段为砂土状强风化粉砂岩,岩性部分呈柱状,敲击易碎,夹碎石,,岩芯中间含泥质夹层;10~32m段为碎块状强风化粉砂岩,碎块状,中部岩芯呈红褐色,下部呈灰白色,地质锤敲击岩芯碎裂。图3CK1钻孔岩芯样本依据RBI要求对CK1岩芯进行量测,由于坡体岩性破碎,且无>30cm的岩芯,将其分为<3cm,3~10cm,10~30cm3个层次进行统?
【作者单位】: 中国铁道科学研究院;
【分类号】:TU457
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本文编号:2527692
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