工程岩体分类
工程岩体分类分级 ppt课件
CSIR分类从现场应用来看，使用较简便，大多数场合岩体评分值（RMR） 都有用，但在处理那些造成挤压、膨胀和涌水的极其软弱岩体问题时，此法 较难应用。
2020/12/27
10
按岩体结构类型分类
按岩体结构类型进行分类是中国科学院地质 研究所的谷德振教授提出的，它主要是根据岩体 的结构类型、完善程度、结构面特征以及岩块单 轴强度指标等因素的综合指标对岩体分类。
RQD
10cm(
度 100%
2020/12/27
5
根据岩芯质量指标大小，将岩体分为五类，如表1-1
表1-1
岩石质量指标
分类 很差 差 一般 好 很好
RQD/%
<25
25~50 50~75 75~90
>90
等级 Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
优缺点：简单易行，经济，快捷评价岩石质量；RQD指 标没有反映岩体的节理方位、充填物的影响，因此， 在更完善的岩体分类中，仅把RQD作为一个参数加以 利用。
工程岩体分类与分级
2020/12/27
1
目录
❖工程岩体分类的目的和原则 ❖工程岩体分类 ❖我国工程岩体分级标准
2020/12/27
2
工程岩体分类的目的和原则
目的： ①对工程岩体质量的优劣给予明确的区分和定性评价； ②为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供
依据。 原则：
①确定分类的目的和适用对象； ②分类是定量的，便于技术计算和制定定额； ③分类的级数合适，一般分为五级； ④分类方法和步骤简单明了，便于记忆和应用； ⑤每个分类因素是独立的，有明确的物理意义。
单轴饱和抗压强 CW 来衡量。当无条件取得
的实测值时，cw 可采用实测掩饰的点荷载
各种规范岩石分类
1 工民建工程体分级标准》（GB50218 ）执行；2 当岩体完整程度极为破碎时，可不进行坚硬程度分类。
2 风化系数K f 为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;3 花岗岩类岩石，可采用标准贯入试验划分，N≥50 为强风化；50>N≥30为全风化；N<30 为残积土4 泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。
R2 公路工程R2 风化系数K f 为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;3 花岗岩类岩石，可采用标准贯入试验划分，N≥50为强风化；50>N≥30为全风化；N<30为残积土4 泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。
2.7、岩石完整程度定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》( JTG D63 —2007)注：平均间距指主要结构面( 1~2 组)间距的平均值。
ao2K v＝（Vpm/Vpr）2Vpm —岩体弹性纵波速度（Km/s）；Vpr—岩石弹性纵波速度（Km/s）。
2 围岩基本质量指标（BQ）：BQ＝90＋3Rc＋250KvRc —岩石单轴饱和抗压强度（MPa）；Kv—岩体完整性系数。
①当Rc＞90Kv＋30时，应以Rc＝90Kv＋30和Kv代入计算BQ值。
②当Kv＞0.04Rc＋0.4 时，应以Kv＝0.04Rc ＋0.4 和Rc 代入计算BQ值。
3 围岩基本质量指标修正值[BQ] ：[BQ] ＝BQ－100（K1＋K2＋K3）K1—地下水影响修正系数；K 2—主要软弱结构面产状影响修正系数；K 3—初始应力状态影响修正系数。
123注：max为垂直洞轴线方向的最大初始应力。
2.18、各级围岩的物理力学指标标准值《公路隧道设计规范》( JTG D70 —2004)②选用计算摩擦角时，不再计内摩擦角和粘聚力。
注：①小塌方：塌方高度＜3m，或塌方体积＜30m3。
②中塌方：塌方高度3～6m，或塌方体积30～100m3 ③大塌方：塌方高度＞６m，或塌方体积＞100m3。
3 港口工程注：强度指新鲜岩块的单轴饱和极限抗压强度。
岩石的工程分类
岩石的工程分类岩石工程是指在工程建设中，对矿山岩体、地下岩体或地表岩体进行工程治理、开采、支护、加固、加固和回填等一系列工程活动。
在不同的岩体类型、构造属性、力学性质和应力状态下，应采取不同的工程措施和技术。
岩石工程分类岩石工程分为以下几类：矿山岩体工程矿山岩体工程是指在不同的矿山类型中，如金属矿山、非金属矿山、煤矿、盐矿等，在开采过程中进行岩体治理、控制地表沉降、支撑和加固等工程活动。
需要根据岩石结构、地质构造、地应力和水文地质等特性，统筹规划、科学规划、整体实施岩体工程活动。
隧道岩体工程隧道岩体工程是指在隧道工程中，对不同的地层进行岩体勘察、隧道开挖、支护和加固等工程活动。
需要在岩体类型、地层厚度、地应力状态、岩体难度等因素的影响下，设计出科学的隧道岩体工程方案。
地下岩体工程地下岩体工程是指在地下建筑、地下加油站、地下管道、地下公路、地下铁路和地下车库等建筑工地中，对地下岩体进行工程控制、加固和对岩层过程中进行可持续发展的科学规划。
需要根据不同的地质特征、水文地质特征和地应力约束等因素，设计出最佳的地下岩体工程方案。
地表岩体工程地表岩体工程是指在地表开挖、采石、挖掘隧道、建筑污水处理站、防洪工程、海堤防浪等工程中，对地表岩体实施开采、挖掘、运输、加固等工程活动。
需要根据地表岩体类型、构造特征、地质构造、地应力约束、可持续发展因素等因素，设计出最佳的地表岩体工程方案。
结论物理力学学科是岩石工程学科最基础的学科，为岩石工程提供基础、方法和手段。
在做好岩石工程方案和方案实施之前，应根据不同的岩石类型和工程特征，科学优化方案并评估其可行性。
同时，岩石工程应遵循沟通、合作和共享的原则，为科技创新和经济发展提供动力和支持。
岩土体工程地质分类或岩组的命名
岩土体工程地质分类或岩组的命名
岩体主要考虑岩石类型、岩体结构和岩石强度等因素划分。
命名方法：
1)岩体通式：
岩石强度+岩体结构+岩石名称
如：坚硬厚层状石英岩岩性组（或岩组）；
坚硬中厚层状砂岩夹软弱泥岩岩组；
较软碎裂状花岗岩强风化岩组；
较坚硬～软弱薄层状页岩泥岩岩组。
2)碳酸岩岩体：
岩石强度+岩体结构+岩溶化程度+岩石名称
如：较硬中厚层状强岩溶化石灰岩组；
较硬厚层状中等岩溶化白云岩组。
3)土体命名：
土性+结构+土型
如：粘性土单层土体；
砂卵石、中细砂双层土体；
粘土、淤泥、细砂多层土体。
岩体力学04工程岩体分类资料
K1 ＞450 0
地 淋雨状或涌流状出水，水压≤0.1MPa
下
或单位水量＜10L／min
0.1
水
状
态
淋雨状或涌流状出水，水压＞
0.2
0.1MPa或单位水量＞10L／min
450~350 0.1
350~250 0.2~0.3
＜25 0.4~0.6
0.2~0.3
0.4~0.6
0.7~0.9
0.6~0.3 <0.40
以III、IV 级为 主
以III、IV 级显 著
刚性结构面柔 性结构面
柔性结构面
0.3~0.5 0.3~0.4
>300 300~100
III1
镶嵌结构
<50
<0.36
IV、V 级密集
刚性结构面碎 裂结构面
0.4~0.6
>600
碎裂结
III
构
III2
层状碎裂结 构
<50(骨架 岩层中较
一、按岩体结构类型分类
中国科学院地质研究所谷德振教授等提出。特点是考虑到各类 结构面的地质成因，突出岩体的工程地质特性。分类将岩体结 构划分为整体块状、层状、碎裂状、散体状四种类型。前三类 又进一步划分亚类。
岩体结构类型
类
亚类
代号 名称
代号
名称
I1
I
整体块 状结构
I2
整体结构 块状结构
岩体完整性
结构面间 完整性系
•岩石的坚硬程度按岩石的饱和单轴抗压强度：
岩石饱和单轴抗压强度 σcw(MPa)
＞60
60~30
30~15
15~5
坚硬程度
岩体的工程地质性质及岩体工程分类
Kd与d互为倒数关系 如果测线水平布置，且与结构面法线的夹角为α， 结构面的倾角为β时:
KdLsinncossin Kcd' os
结构面间距分级表
描述 极密集的间距 很密集的间距
密集的间距 中等的间距 宽的间距 很宽的间距 极宽的间距
间距（mm） <20 20~60
60~200 200~600 600~2000 2000~6000 >6000
面、软弱夹层、沉积间断面和不整合面等。 • 岩浆结构面是岩浆侵入及冷凝过程中形成的结构面，包括
岩浆岩体与围岩的接触面、各期岩浆岩之间的接触面和原 生冷凝节理等。 • 变质结构面在变质过程中形成，分为残留结构面和重结晶 结构面。
2.构造结构面 是岩体形成后在构造应力作用下形成的各种破 裂面，包括断层、节理、劈理和层间错动面等。
1侵入体与围岩接触面 2岩脉岩墙接触面 3原生冷凝节理
岩脉受构造结构 面控制，而原生 节理受岩体接触 面控制
接触面延伸较远，比 较稳定，而原生节理 往往短小密集
与围岩接触面可具熔合及破碎两 种不同的特征，原生节理一般为 张裂面，较粗糙不平
1片理 2片岩软弱夹层
产状与岩层或构 造方向一致
片理短小，分布极密， 结构面光滑平直，片理在岩层深
积之和与总面积的比值。
结构面连续性分级表
描述 很低连续性
低连续性 中等连续性
高连续性 很高连续性
迹长（m） <1 1~3 3~10
10~育的密集程度。 ❖1、线密度(Kd)是指结构面法线方向单位测线长度 上交切结构面的条数(条／m)。
❖2、间距(d)则是指同一组结构面法线方向上两相
张性断裂不平整，常具次生充填， 呈锯齿状，剪切断裂较平直，具 羽状裂隙，压性断层具多种构造 岩，成带状分布，往往含断层泥、 糜棱岩
工程岩体分类
2. 工程岩体分类
2.1 Deere &Miller 双指标分类 • 分类指标：岩块抗压强度（c）、模量比（Et/c）
6
2. 工程岩体分类
2.2 国标《岩土工程勘察规范》（GB5002194）分类 • 分类指标：新鲜岩块的饱和单轴抗压强度（cw）
7
2. 工程岩体分类
2.3 岩块质量系数分类 与双指数分类标准相似，同时考虑岩石的强度与
21
3 巴顿岩体质量(Q)分类
• 分类指标：Q值 RQD：岩石质量指标； Jn：节理组数； Jr：节理粗糙系数； Ja：节理蚀变系数； Jw：节理水折减系数； SRF：应力折减系数。 JW/SRF ：水与其它应力存在时对岩体质量的影响 RQD/ Jn ：岩体的完整性； Jr/Ja ：表示结构面(节理)的形态、充填物特征及其次生
变化程度； • 分类方法：确定各参数的数值，求得Q值，以Q值为依
据将岩体分为9类。
22
23
Q分类的优点：
1）考虑因素相对全面； 2）适用于各种岩石（软、硬）；
Q分类的缺点：
没有考虑节理方位（怕失去简单的特点，影响 通用性）
24
3.按岩体综合指标分类
我国工程岩体分级标准 （GB50218-94） 分两步计算： 1）岩体基本质量分级－－计算BQ 2）岩体稳定性分级－－计算[BQ],判断分类。
无支护地下洞室的自稳时间和岩体强度指标(c，φ)值。
14
15
16
@ 1973，南非科学和工业委员会（CSIR) 毕昂斯基(Bieniaski)提出RMR计算式
@ 1979年，提出修正RMR计算式
@ 为什么要考虑节理方向对工程是否 有利（R6 ）修正前五个评分之和 ？ @ 看下面的几幅图的情况，如何？
工程岩体分级标准
工程岩体分级标准工程岩体分级标准是指根据岩体的力学性质、岩体结构和岩体稳定性等特征，对岩体进行分类和评定的标准。
岩体在工程施工中扮演着重要的角色，其稳定性直接关系到工程的安全性和可靠性。
因此，对岩体进行科学合理的分级评定，是保障工程施工质量和安全的重要环节。
一、岩体力学性质。
岩体的力学性质是指岩石在外力作用下的变形和破坏特性。
根据岩石的抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等指标，可以将岩体分为强、中、弱三个等级。
强岩体具有较高的抗压强度和抗拉强度，适合用于大型工程的基础和支护结构；中岩体的力学性质一般，适合用于中小型工程的基础和支护结构；弱岩体的力学性质较差，需要采取特殊的支护措施才能保证工程的安全施工。
二、岩体结构。
岩体结构是指岩石的裂隙、节理、岩层倾角等特征。
根据岩体结构的复杂程度和对工程施工的影响程度，可以将岩体分为简单、中等、复杂三个等级。
简单岩体结构指岩石中裂隙和节理较少，对工程施工影响较小；中等岩体结构指岩石中存在一定数量的裂隙和节理，对工程施工有一定影响；复杂岩体结构指岩石中存在大量的裂隙和节理，对工程施工影响较大，需要采取相应的支护措施。
三、岩体稳定性。
岩体稳定性是指岩体在外力作用下的稳定性和变形能力。
根据岩体的稳定性和变形能力，可以将岩体分为稳定、较稳定、不稳定三个等级。
稳定岩体指岩石在外力作用下变形能力较强，不易发生破坏；较稳定岩体指岩石在外力作用下变形能力一般，可能发生一定程度的破坏；不稳定岩体指岩石在外力作用下变形能力较差，容易发生破坏，需要采取有效的支护措施。
综上所述，工程岩体分级标准是工程施工中重要的一环，对岩体进行科学合理的分类和评定，有助于制定合理的支护措施，保障工程施工的安全和可靠。
在实际工程中，应根据岩体的力学性质、结构和稳定性等特征，综合评定岩体的分级，并采取相应的支护措施，确保工程施工的顺利进行。
工程地质学-第三章 岩体的工程地质性质与岩体分类-2-岩体分类
岩体工程分级的目的是对作为工程建筑物地基或围岩 的岩体，从工程的实际要求出发，对它们进行分级；并根 据其特性，进行试验，得出相应的设计计算指标或参数， 以便使工程建设达到经济、合理、安全的目的。
通用分级 岩体工程分级
专用分级 通用分级:是供各个学科领域、各国民经济部门笼统使 用的分级，是一种较少针对性的、原则性的、大致分级； 专用分级:针对某一学科领域，某一具体工程，或某一 工程的具体部位岩体特殊要求，或专为某种工程目的服务 而专门编制的分级。与通用分级相比，专用分级所涉及的 面要窄一些，考虑的影响因素要少一些，但更深入和细致。
1、分类的目的 （1）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编 制定额提供必要的基本依据。 （2）便于施工方法的总结,交流,推广。 （3）为便于行业内技术改革和管理。 2、分类原则 （1）有明确的类级和适用对象。 （2）有定量的指标。 （3）类级一般分五级为宜。 （4）分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。 （5）根据适用对象，选择考虑因素。
岩体质量的定性特征
岩体基本质量指标（BQ）
Ⅰ
坚硬岩，岩体完整
Ⅱ
坚硬岩，岩体较完整
较坚硬岩，岩体完整
＞550 550～451
Ⅲ
坚硬岩，岩体较破碎 较坚硬或软硬岩互层，岩体较完整
较软岩，岩体完整
450～351
坚硬岩，岩体破碎
较坚硬岩，岩体较破碎－破碎
Ⅳ
较软岩或软硬岩互层，且以软岩为
主，岩体较完整－较破碎
[BQ]＝BQ－100(K1+K2+K3) K1,K2,K3值，可分别按表5-19、5-20、5-21确定。无 表中所列情况时，修正系数取零。 [BQ]出现负值时，应按特殊问题处理。在上述岩体质 量定量评价的基础上，可据下式确定岩体基本质量指标 (ＢＱ)：
工程岩体分类分级
6
A
岩体地质力学分类（CSIR）
CSIR分类指标值RMR由岩块强度、RQD值、节理 间距、节理条件及地下水等5种指标组成。分类时， 根据各种指标数值按表1-2的标注评分，求和总分 RMR值，然后按表1-3和表1-5的规定对总分做适当 修正，最后用修正的总分对照表1-4求得所研究岩 体的类别及相应的无支护地下工程的自稳定时间 和岩体强度指标（C，φ）值。
《工程岩体分级标准》指出：岩石的坚 硬程度与完整程度所决定的岩体基本质量， 是岩体所固有的属性，是区别工程因素的 共性。岩石的坚硬程度与完整程度，应采 用定性划分与定量指标两种方法确定。
（1）岩体基本质量的定性划分方法
按岩体坚硬程度的定性划分如表1-7所示
按岩体完整程度的定性划分如表1-8所示
14
A
3
A
工程岩体分类
工程岩体分类现状：
按其所涉及的 因素多少分
单因素分类法 多因素分类法
按其目的分
综合性
专题性
4
A
按岩石质量指标RQD分类
用直径大于或等于75mm的金刚石钻头和双层岩 芯管在岩石中钻进，连续取芯，将长度在10cm （含 10cm）以上的岩芯累计长度占钻孔总长度的百分比， 称为岩石质量指标RQD
7
A
表1-2
岩体地质力（RMR）分类表——分类参数及评分值
A
8续表1-2Fra bibliotek表1-3岩体地质力学（RMR）分类表——按节理方向修正评分值
9
A
表1-4 岩体地质力学（RAR）分类表——按总评分值确定的岩体级别及岩体质量评价
表1-5
节理走向和倾角对隧道开挖的影响
CSIR分类从现场应用来看，使用较简便，大多数场合岩体评分值（RMR） 都有用，但在处理那些造成挤压、膨胀和涌水的极其软弱岩体问题时，此法 较难应用。
(完整版)工程岩组划分
当前有关岩体工程地质岩组的划分方法，主要是从岩体结构观点出发，即以岩性和原生结构面的性质及其分布规律等为标志进行划分的。
具体表现在，首先，就岩性而言要求每一岩组内岩性是相同的，主要指的是成因相同和岩石物质成分相类似；其次，要求每一岩组中的原生结构面性质是相同的，这里主要指成因相同、分布规律相同、密度相同、层厚一致及延展性相同等，然后对岩体进行工程地质岩组划分，划分出的每一岩组都应具有其一定的物理力学指标、一定的水理性质、渗透性质及其一定的波速传播特征等，这些共同点就形成了每一岩组内具有一定相类似的工程地质性质。
3. 岩土体工程地质类型
岩土体是地质灾害产生的物质基础，其类型、性质、结构及构造特征对地质灾害的成生发育存在重要影响。
并且，大量事实业已证明，地质灾害与地层岩性关系极为密切。
根据建造特征,将西部地区岩体划分为岩浆岩、沉积碎屑岩、沉积碳酸盐岩和变质岩等5种类型，再依据岩体的强度（表1）及其结构特征，进一步将其划分为10种组合类型，土体主要可分为卵砾类土、粘性土和砂类土、冻土、胀缩土、黄土类土及风积砂等6种类型，它们的分布及工程地质特征见图2、表2。
另外区内还有小面积分布的盐土、淤泥软土等。
这些地区修建构筑物时要注意其地基的不稳定性。
为减轻图面负担，在《中国西部地质灾害图》图面上只表示岩浆岩类（Y）、变质岩类（B）、碎屑岩类（S）、碳酸盐岩类（T）和第四纪堆积层（Q）。
表2 西部地区岩土体工程地质特征简表
表2 勘察区岩土体工程地质特征简表。
第六章 岩体的工程地质性质及其分类
由以上试验结果可知：
（1）岩体的变形模量比岩块的小，而且受结构面发育 程度及风化程度等因素影响十分明显。
（2）不同地质条件下的同一类型的岩体，其变形模量 相差较大。
（3）试验方法不同、压力大小不同，得到的岩体变形 模量不同。 岩体与岩块比：弹性摸量E小，峰值强度低，残余强度低， 各向异性显著，相同荷载下的变形大。
岩体的变形是岩块变形和结构变形的总和。结构变形通 常包括结构面闭合、充填物的压密及结构体转动和滑动等变 形。
岩体变形=岩块变形+结构面闭合+充填物压缩+其他变形 在一般情况下，岩体的结构变形起着控制作用。 一、岩体变形试验及其变形参数确定
岩体的变形试验包括静力法和动力法两大类：
1. 基本方法 （1）静力法
β
据单结构面理论，岩体中存在一组结构面时，岩体的 极限强度与结构面倾角β间的关系为：
由上式可知：当围压σ3不变时，岩体强度(σ1－σ3) 随结构面倾角β变化而变化。
四 连续性 结构面的连续性反映结构面的贯通程度。 1、线连续性系数：指沿结构面延伸方向，结构面各段长度 之和(Σa)与测线长度的比值。如下图所示，可按下式计算。
（1）抗剪断强度 ——是指在任一法向应力下，岩体沿新鲜岩石剪 切破坏时能抵抗的最大剪应力。 （2）抗剪强度 ——是指在任一法向应力下，岩体沿已有破裂面 剪切破坏时的最大应力。 （3）抗切强度 ——是指剪切面上的法向应力为零时的抗剪断强 度。
五 密度 结构面的密度反映结构面发育的密集程度。 1、线密度(Kd) 指结构面法线方向单位测线长度上交切结 构面的条数(条/m)。 2、间距(d) 指同一组结构面法线方向上两相邻结构面的 平均距离。
Kd与d互为倒数关系
结构面间距分级表
建设工程技术与计量(土木建筑工程)
建设工程技术与计量（土木建筑工程）高频考点考点：工程岩体的分类岩石是矿物的集合体，岩体可能由一种或多种岩石组合，且形成现实岩体的过程中，经受了构造变动、风化作用、卸荷作用等各种内外力地质作用的破坏和改造。
建设工程通常将工程影响范围内的岩石综合体称为工程岩体（地基岩体、边坡岩体、地下工程围岩）。
工程岩体的稳定性，直接关系着施工期间和使用期间工程的安全，关系着工程建设的成功与失败。
考点：岩石的主要矿物岩石中的石英含量越多，钻孔的难度就越大，钻头、钻机等消耗量就越多。
物理性质是鉴别矿物的主要依据。
①颜色（鉴定矿物的成分和结构）②光泽（鉴定风化程度）③硬度（鉴定矿物类别）在实际工作中常用可刻划物品来大致测定矿物的相对硬度，如指甲约为2～2.5度，小刀约为5～5.5度，玻璃约为 5.5～6度，钢刀约为6～7度。
考点：岩石的成因类型(岩层从下到上强度依次减弱)组成地壳的岩石按成因可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩)和变质岩三大类。
考点：深成岩的特点(优点)深成岩致密坚硬，孔腺率小，透水性弱，抗水性强，是理想的建筑基础(花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩)考点：变质岩主要矿物成分(三种岩体成分对比记忆)除具有变质前原来岩石的矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石、白云石、高岭石等外，尚有经变质作用产生的矿物，如石榴子石、滑石、绿泥石、蛇纹石等考点：土（1）土的组成土是由颗粒（固相）、水溶液（液相）和气（气相）所组成的三相体系。
组成土的固体颗粒矿物可分为原生矿物、不溶于水的次生矿物、可溶盐类及易分解的矿物、有机质四种。
（2）土的结构和构造①单粒结构：也称散粒结构，是碎石（卵石）、砾石类土和砂土等无黏性土的基本结构形式，其对土的工程性质影响主要在于其松密程度。
②集合体结构：也称团聚结构或絮凝结构，黏性土所特有。
③土的构造，反映土体力学性质和其他工程性质的各向异性或土体各部位的不均匀性，是决定勘探、取样或原位测试布置方案和数量的重要因素之一。
工程岩体分类分级
RQD
10cm(
含10cm）以上的岩芯 钻孔长度
累计长度 100%
5
CHENLI
根据岩芯质量指标大小，将岩体分为五类，如表1-1
表1-1
岩石质量指标
分类 很差 差 一般 好 很好
RQD/%
<25
25~50 50~75 75~90
>90
等级 Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
优缺点：简单易行，经济，快捷评价岩石质量；RQD指 标没有反映岩体的节理方位、充填物的影响，因此， 在更完善的岩体分类中，仅把RQD作为一个参数加以 利用。
14
CHENLI
15
CHENLI
16
CHENLI
表1-9 表1-10 Iv与定性划分的岩石完整程度的对应关系
17
CHENLI
（2）岩体基本质量定量指标的确定与划分 岩体坚硬程度定量指标的确定与划分
岩石坚硬程度定量指标，采用实测岩石
单轴饱和抗压强 CW 来衡量。当无条件取得
的实测值时，cw 可采用实测掩饰的点荷载
CHENLI
表1-12
岩体基本质量分级
21
CHENLI
工程岩体质量指标BQ的修正与分级
工程岩体的稳定性，除与岩体基本质量的好坏有关外，
还受地下水、主要软弱结构面、初始地应力场的影响。应 结合工程特点，考虑各种影响因素修正岩体基本质量指标 BQ值，作了不同工程岩体分级的定量依据。
因此，对工程岩体BQ值修正值按下式计算
BQ BQ 100(K1 K2 K3)
根据修正值BQ进行工程岩体分级仍按表1-12进行各级 岩体的物理力学参数和岩体自稳定能力按表1-16确定。
边坡工程岩体详细定级时，应按不同坡度考虑地下水、 地表水、初始应力场、结构面间的组合、结构面的产状与 边坡面之间的关系等因素对边坡岩体级别的影响修正。
工程岩土与测试：我国常用的岩体分类
岩体工程分类
附录：地下工程岩体自稳能力的确定
注：小塌方：塌方高度<3m，或体积<30m3； 中塌方：塌方高度3～6m，或体积30～100m3； 大塌方：塌方高度>6m，或体积>100m3；
按岩体的基本质量指标BQ进行 初步分级
对BQ值进行修正
按修正后的BQ值进行详细分级
地应力 地下水 结构面
岩体工程分类
1）岩体基本质量分级：
• 认为岩石的坚硬程度和岩体完整程度所决定的岩体基本质 量，是岩体固有的属性，是有别于工程因素的共性。岩体 基本质量好，则稳定性也好；反之则差。
• 岩石的坚硬程度和岩体的完整程度，应采用定性划分和定 量指标两种方法确定。
较软岩，岩体破碎； 软岩，岩体较破碎或破碎； 全部极软岩及全部极破碎岩
>550 550～451 450～351
350～251
<250
岩体工程分类 2)工程岩体质量指标BQ的修正与分级
• 工程岩体的稳定性，除与岩体基本质量的好坏有关外，还 受地下水、主要软弱结构面、初始地应力场的影响。结合工 程特点，考虑各种影响因素来修正岩体基本质量指标BQ值， 作为不同工程岩体分级的定量依据。
软岩
<5 极软岩
• 岩体完整程度的定量指标：采用实测岩体完整性指数Kv来确定，而岩体完整性 指数是用弹性波试验资料确定。
岩体完整程度划分表
岩体完整性系数（Kv） >0.75
0.75～0.55 0.55～0.35 0.35～0.15
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、定性的确定岩体基本质量
锤击声、回弹和手感
（1）岩体坚硬程度。
（表5-3）
易碎程度、变形情况 吸水情况
结构面发育程度
（2）岩体完整程度。
（表5-4）
主要结构面的结合程度 结构面类型
2、定量的确定岩体基本质量
（1）岩石的坚硬程度—Rc（实测岩石单轴饱和抗 压强度），按Rc划分5类坚硬度[<60～<5MPa]。
20~35 0.35~0.15
>35 <0.15
结论：Kv与定性划分的岩体完整程度对应。
完整性分5类 完整~极破碎
Kv
>0753
0.75~0.55 0.55~0.35 0.35~0.15
<0.15
表5-7 Kv与定性划分的岩体完整程度的对应关系
完整程度
完整
较完整
较破碎
破碎
极破碎
2020/10/24
20
钻头，双层岩芯管在岩石 中钻进，连续取芯。长度 大于10cm的岩芯总长度 与钻进总进尺的比值，以 百分数表示。
岩石质量指标RQD（rock quality designation）:
RQD
LP
( 10cm的岩芯断块长度) Lt (岩芯进尺总长度)
100%
用RQD值来描述岩石的质量分级：
表5-4 类别
3.岩体基本质量分级
（1）岩体基本质量指标（BQ）
BQ 90 3Rc 250Kv
式中，BQ—岩体基本质量指标； Rc—岩石单轴饱和抗压强度（MPa）； Kv—岩体完整性指数值。
注：两条限制，Rc与Kv关系， Kv与Rc关系 ，有矛盾。
2020/10/24
21
a.计算岩体基本质量指标BQ BQ=90+3σC+250KV
6
RMR Ri i 1
考虑节理方向对工程是否有利来修正前五个评分之和R6
€ 根据6个参数之和RMR值，把岩体的质量划分为五类
6
RMR Ri i 1
2.4 工程岩体分级的应用
（一）岩体物理力学参数的选用
2个参数 物理 表5-22 峰值抗剪强度 表5-23
2020/10/24
33
表5-22 岩体物理力学参数
<0.4
岩体Vpm/ Vpsr
采用值
0.8
0.65
0.45
0.3
最小值
0.6
0.5
0.3
—
可接收距离
范围
5~10
3~5
1~3
（m）
最小值
3
2
1
2020/10/24
<1 —
14
表5-6 日本铁路隧道围岩分类（池田和彦于1969）
围岩
岩质
良 好
强度
分
程
F
度
备注
1 >5.0
>4.8 >4.2
表5-5 各类结构体中的弹性波传播特性
类别 弹性波指示
块状结构
层状结构
碎裂结构
散体结构
波速Vp （m/s）
范围 采用值 最小值
4000~5000 4500 3500
3000~4000 3500 2500
2000~3500 2750 1500
<2000 1500 500
范围
>0.8
0.5~0.8
0.3~0.6
0.5
0.5~1.0 0.5~1.0
2020/10/24
27
2.3 岩体地质力学分类(RMR分类)
• 分类指标：岩块强度、RQD值、节理间距、节理 条件及地下水
• 方法：
（1）根据各类指标的数值，按表5-13A的标准评分，求和得 总分RMR值。
（2）按表5-13B和表5-14的规定对总分作适当的修正。 （3）用修正后的总分对照表5-13C求得岩体的类别及相应的
国际趋势：“综合特征值”分类法
1.4 影响岩体工程性质的主要因素
岩石强度和质量
（国内都用室内单轴抗
压强度指标来反 映）。
岩体的完整性
（用结构面特征的 统计结果或岩体
弹 性波来反映）
强度(软、硬)
变形性(结构上的致密、疏松)
软弱面、软弱带和其间充填 的原生或次生物质的性质
岩石的物理力学性质恶化 强度削弱 水的影响
0.2
≤10L/(min·m)
0.2~0.3 0.4~0.6 0.7~0.9
0.4~0.6 0.7~0.9
1.0
2020/10/24
25
表5-10 主要软弱结构面产状影响修正系K2
结构面产状及 其与洞轴线的
组合关系
结构面走向与洞轴线夹 角<30° 结构面倾角
30°~75°
结构面走向与洞轴线夹 角<30°
5.0~ 2
4.4
4.8~ 4.2~
4.2
3.6
好 1．开挖面有涌水时，分类 要降一级； 2．膨胀性岩石（蛇纹岩，
4.6~ 4.8~ 4.4~ 3.8~
3
>2.6
4.0
4.2
3.8
3.2
变质安山岩、石墨片岩、 中 凝灰岩、温泉余土）的弹 等 性波速值。要特殊考虑这
4.2~ 4.4~ 4.0~ 3.4~ 2.6~
4
3.0
3.8
3.4
2.8
2.0
种情况其速度值小于 4.0km/s ， 泊 松 比 大 于
0.3；
3.8~ 4.0~ 3.6~ 3.0~ 2.2~ 1.8~
5
3.2
3.4
3.0
2.4
1.6
1.2
3．对风化岩层泊松比小于 0.3 时 ， 分 类 要 提 高 一 级
6
<3.4
<3.6
<2.6
<2.6
<1.8
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
按RQD大小的岩石工程分级
RQD（%）
工程分级
90~100
极好的
75~90
好的
50~75
中等的
25~50
差的
0~25
极差的
5级分级，极好的～极差的。
11
2020/10/24
例： 某钻孔的长度为 250cm，其中岩芯采取 总 长 度 为 2 0 0 cm, 而 大 于 1 0 cm 的 岩 芯 总 长 度 为 1 5 7 cm( 图 5 - 2 ) ， 则 岩芯采取率：
200/250=80%
RQD=157/250=63%
2.3 按岩体结构类型分类
指出弹性波速与岩石种类、密度、年代、裂隙和夹 层等的关系。 孔隙率、吸水率 各向异性，平行层面>垂直层面（<1.67） 变化（压力大，速度）
结构面的存在使波速下降。 中科院地质所古德振教授进行分类（见下表5-5） 4类：整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构。 指标：波速Vp；岩土体/岩块，Vp之比；波可接收距离 （m）。
2020/10/24
24
表5-9 地下水影响修正系数k1
K1
地下水出水状态
BQ
>450 450~351 350~251 <250
潮湿或点滴状出水
0
0.1
0.2~0.3 0.4~0.6
淋雨状或涌流状出水，水压小于等于
0.1MPa或单位出水量≤10L/(min·m)
0.1
淋雨状或涌流状出水，水压大于
0.1MPa 或 单 位 出 水 量 大 于
Kv
V 2 pm V 2 pr
m-mass r-rock
Vpm—岩体弹性纵波速度（km/s） Vpr—岩石弹性纵波速度（km/s） or用Jv来核算Kv
2020/10/24
19
Jv（条/m3） Kv
<3 表5-7 J3~v与10Kv对照表10~20
>0.75
0.75~0.55 0.55~0.25
结构面倾角>75°
其他组 合
K2
0.4~0.6
0~0.2
0.2~0.4
2020/10/24
26
表5-11 初始应力状态影响修正系数K3
初始 K3 BQ 应力状态
>550
极高应力区
1.0
550~451 450~351 350~251
1.0
1.0~1.5 1.0~1.5
<250 1.0
高应力区
0.5
0.5
4
1.3 分类原则
（1）确定分类的目的和适用对象。 （2）分类应该定量—便于用于技术计算和制定定额。 （3）分类的级数适合—从工程实用看，一般五级。 （4）分类方法和计算步骤应简单明了，数字便于记忆， 便于应用。 （5）因素要独立—基本因素：结构面、岩块质量（力 学特性）、风化、水、地应力、工程施工条件和规模。
软软岩，岩体破碎
Ⅴ
软岩，岩体较破碎—破碎
全部极软岩及全部极破碎岩
550~451 450~35 350~251 <250
（三）结合工程情况，进行岩体基本质量 的修正[BQ]
[BQ] BQ 100(K1 K2 K3)
[BQ]—岩体基本质量指标修正值； BQ—岩体基本质量指标； K1—地下水影响修正系数； K2—主要软弱结构面产状影响修正系数； K3—初始应力状态影响修正系数。 K1、K2、K3值，分别见表5-19、表5-20、表5-21
Ⅰ
岩体基本质量的定性特征 坚硬岩，岩体完整
岩体基本质量指标（BQ） >550
Ⅱ
坚硬岩，岩体较完整 较坚硬岩，岩体完整
坚硬岩，岩体较破碎
Ⅲ
较坚硬岩或软硬岩岩层，岩体较完整
较软岩，岩体完整