5 工程岩体分类
工程岩体分类分级
工程岩体分类与分级
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工程岩体分类
工程岩体分类的目的和原则
我国工程岩体分级标准
目录
貳
壹
叁
工程岩体分类的目的和原则
*
目的：
对工程岩体质量的优劣给予明确的区分和定性评价； 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：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
按其目的分
单因素分类法
专题性
多因素分类法
综合性
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
表1-9 表1-10 Iv与定性划分的岩石完整程度的对应关系
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 来衡量。当无条件取得 的实测值时， 可采用实测掩饰的点荷载强度指数 进行换算， 是指直径50mm圆柱形试件径向加压时的点荷载强度。
表1-15 初始应力状态影响修正系数K3 表1-16 各级岩体物理力学参数和围岩自稳定能力表
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75~90
>90
等级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
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。
工程岩体等级划分
ห้องสมุดไป่ตู้
2、 国标《岩土工程勘察规范》分类
• 分类指标：新鲜岩块的饱和单轴抗压强度（cw）
二）岩体的工程分类
1、RQD分类 2、岩体地质力学分类（RMR分类） 3、巴顿岩体质量分类（Q分类）
1、RQD分类 迪尔（Deere,1964）根据金刚石钻进的岩芯采取率，
提出用RQD值来评价岩体质量的优劣。 RQD值的定义是：大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进
30 RMR 55
可知，岩体的变形模量为5.62-13.34GPa。 在该岩体中开挖5m直径的隧道,平均自稳时间为1周，而在该 岩体中开挖直径为10m的隧道，隧道围岩有发生失稳的可能性较 大，建议对其进行支护如下： （1）锚杆间距0.5-1.5m加钢筋网，需要时拱顶喷30-50mm混凝土 （2）拱顶喷100-150mm边喷50-100mm混凝土，加钢筋网与锚杆 （3）轻型-中型支架间距0.7-2.0m，在拱顶加喷0-50mm混凝土
举应用实例 位于地下200m处的泥岩包含3组主要的结构面 第一组结构面为层面，其特点为强风化，表面较粗糙，产 状为180°∠10°，该组节理条件评分为15； 第二组结构面为节理面，其特点为中等风化，表面较粗糙， 产状为185°∠75°，该组节理条件评分为21； 第三组结构面为节理面，其特点为中等风化，表面较粗糙， 产状为90°∠80°，该组节理条件评分为21； 岩石抗压强度为55Mpa，RQD值为60%，平均裂隙宽度为 0.4m； 试用RMR系统为岩体进行分类，估算岩体力学参数，评估 由东向西开挖10m隧道的稳定性，若隧道围岩稳定性差，并提 出初期支护方案。
-12
4043
III
一般 岩体
节理 面2 5 10 9 21 7-10
工程岩体分级标准 pdf
工程岩体分级标准通常基于岩体的物理力学性质、完整性、结构特征、地质构造等因素进行划分。
具体的分级方法和标准可能因国家、地区和行业而异。
以下是一种常见的工程岩体分级标准：
1.优良岩：具有较高岩体强度、较低岩体透水性和良好稳定性的岩体。
主要特征包括岩体坚硬、致密，具有较高的抗压强度和抗拉强度；岩体中没
有大的裂隙和节理，裂隙和节理的发育程度低，不易扩展；岩体透水性较低，渗透能力小。
2.一般岩：岩体强度和稳定性一般，具有一定的透水性。
主要特征包括岩体较坚硬，但可能存在一些小的裂隙和节理；岩体的抗压强度和抗拉强度
适中；岩体透水性一般，需要注意渗流问题。
3.差岩：岩体强度较低，稳定性差，透水性较强。
主要特征包括岩体较软弱，裂隙和节理发育，易扩展；岩体的抗压强度和抗拉强度较低；岩体透
水性较强，存在较大的渗流问题。
4.极差岩：岩体非常软弱，稳定性极差，透水性极强。
主要特征包括岩体呈松散状或破碎状，无法形成稳定的结构体；岩体的抗压强度和抗拉强度
非常低；岩体透水性极强，存在严重的渗流和漏水问题。
需要说明的是，这只是一种大致的工程岩体分级标准，具体的分级方法和标准还需根据工程实际情况和地质勘察资料进行综合判断。
同时，在工程设计和施工中，还需要针对不同的岩体级别采取相应的工程措施，以确保工程的安全性和稳定性。
请注意，在实际应用这些分级时，可能需要依靠更详细的测试和评估，例如使用比尼奥斯基分类法等方法，并可能需要结合工程地质勘察和岩体测试的结果来确定最终的岩体工程质量。
工程岩体分类标准
工程岩体分类标准我国工程岩体分级标准1总则1.0.1为建立统一的评价工程岩体稳定性的分级方法；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，制定本标准。
1.0.2本标准适用于各类型岩石工程的岩体分级。
1.0.3工程岩体分级，应采用定性与定量相结合的方法，并分两步进行，先确定岩体基本质量，再结合具体工程的特点确定岩体级别。
1.0.4工程岩体分级所必需的地质调查和岩石试验，除应符合本标准外，尚应符合有关现行国家标准的规定。
2术语、符号2.l术语2.1.1岩石工程 rock engineering以岩体为工程建筑物地甚或环境，并对岩体进行开挖或加固的工程，包括地下工程和地面工程。
2.1.2工程岩体 engineering rock mass岩石工程影响范围内的岩体，包括地下工程岩体、工业与民用建筑地基、大坝基岩、边坡岩体等。
2.1.3岩体基本质量 rock mass basic quality岩体所固有的、影响工程岩体稳定性的最基本属性，岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度所决定。
2.1.4结构面 structural Plane（discontilnuity）岩体内开裂的和易开裂的面，如层面、节理、断层、片理等，又称不连续面。
2.1.5岩体完整性指数（K）（岩体速度指数） intactness index of rock massV（velocity index of rock mass）岩体弹性纵波速度与岩石弹性纵波速度之比的平方。
2.1.6岩体体积节理数（J） volumetric joint count of rock massV单体岩体体积内的节理（结构面）数目。
） point load strength index2.1.7点荷载强度指数从（IS（50）直径50mm圆柱形试件径向加压时的点荷载强度。
2.1.8地下工程岩体自稳能力（stand－up time of rock mass for underground excavation）在不支护条件下，地下工程岩体不产生任何形式破坏的能力。
第五章 工程岩体分类
4
不采用
5～25
2
不采用
1～5
1
不采用
﹤1
0
第二节 工程岩体代表性分级简介
（2）岩石质量指标RQD由修正的岩芯采取率确定
对应于RQD的岩体评分值R2
表5-8 由岩芯质量指标所确定的岩体评分值R2
RQD（%） 90～100 75～90 50～75 25～50
评分值
20
17
50
8
﹤25 3
第二节 工程岩体代表性分级简介
3.分类的独立因素 （1）岩石材料的质量（强度指标）。 （2）岩体的完整性，密集度、切割度、连续性等。 （3）岩体结构面产状与岩体工程的相对空间位置关系等。 （4）地下水（软化、冲蚀、降低有效正应力、c、φ） （5）地应力（大小、最大主应力方向） （6）其它因素（自稳时间、位移率）
其中1.2是岩石基本质量，3－6是考虑工程岩体特点的其它因素。
第一节 工程岩体分级目的与原则
二.工程岩体分级原则
1.针对工程性质的不同，应采用不同的 分级体系; 2.尽可能采用定量分级; 3.分级不宜太多，常用（4-6）级; 4.分级方法简捷;
第一节 工程岩体分级目的与原则
三、工程岩体分类的独立因素分析 5.采用独立的因素作为分级依据:
1）岩石材料的质量 2）岩体的完整性 3）水的影响 4）地应力 5）某些综合因素
第二节 工程岩体代表性分级简介
（1）与岩石抗压强度相关的岩体评分值R1可以用标准试件
进行单轴压缩来确定，也可由点荷载试验确定。
表5-7 由岩石单轴抗压强度所确定的岩体评分值R1
点荷载指标
单轴抗压强度
（Mpa）
（MPa）
评分值
＞10
超实用的岩土基本知识
超实用的岩土基本知识文章来源：桩友圈根据岩石建造类型、结构面特征及其组成岩石的岩性和强度等特征，岩体分为岩浆岩、变质岩、碎屑岩、碳酸盐岩和特殊岩石等5个工程地质岩类。
每个岩类再划分为若干岩组，共计18个岩组。
根据土体的成因类型、物质组成及工程特征，土体划分为两类11个组。
岩体工程地质特征1、岩浆岩类（1）坚硬—软弱块—层状基性喷出岩。
火山熔岩为块状，较坚硬—坚硬，干抗压强度48.0—193.0兆帕，软化系数0.64—0.99，岩体稳定性较好；火山碎屑岩为似层状或层状，软弱—较坚硬，干抗压强度10.9—56.0兆帕，软化系数0.43—0.54，岩体稳定性差。
力学强度的高低与岩石的节理裂隙发育和风化程度有关。
中等风化玄武岩强度为微风化—新鲜的20—50%；火山碎屑岩易受风化，中等风化的锤击易碎。
（2）坚硬—较坚硬层状中—酸性喷出岩。
岩石干抗压强度多大于108兆帕。
流纹岩垂直和水平方向上的力学强度变化较大，在一定条件下可成为岩组中相对软弱的夹层。
使岩体稳定性变差。
（3）坚硬块状侵入岩。
岩石以中—粗粒或斑状结构为主，块状构造，新鲜者致密坚硬，裂隙不发育，力学强度普遍较高，尤其是新鲜花岗岩，抗压强度一般大于98兆帕。
2、变质岩类（1）软硬相间薄—中厚层状变质砂页岩。
岩层厚薄不等，软硬相间，岩石的完整性和抗风化能力差异很大，力学强度各向异性。
片岩、千枚岩、板岩等软弱岩石，节理裂隙较发育，垂直干抗压强度12.0—113兆帕；石英岩、变质砂岩、硅质岩等硬质岩石，较坚硬—坚硬，垂直干抗压强度43.0—260兆帕，最高达338兆帕。
风化岩石干抗压强仅40—90兆帕。
（2）坚硬块状混合岩类。
岩石呈块状，完整性好，坚硬，干抗压强度59—196兆帕，强风化者为22兆帕。
（3）软弱碎裂状构造岩。
岩石破碎，透水性强，压碎花岗岩垂直饱和抗压强度为73兆帕，部分小于20兆帕。
3、碎屑岩（1）软弱—较坚硬，中—厚层状红色砂泥岩。
岩石呈不等厚互层状。
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
岩石的工程分类
第五节岩体的工程分类二、岩体的工程分类1、岩体质量分级（《工程岩体分级标准》GB50218-94）分级指标：岩体基本质量指标BQBQ=90+3σcw +250 Kv当σcw＞90Kv＋30时，令σcw＝90Kv＋30当Kv＞0.04σcw＋0.4时，令Kv＝0.04σcw＋0.4 Jv与Kv对照表Jv(条/m3)＜33~1010~2020~35＞35Kv＞0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15＜0.15分级方法：（1）按岩体基本质量指标BQ进行初步分级；（2）根据天然应力、地下水和结构面方位等对BQ进行修正；（3）按修正后的［BQ］进行详细分级。
岩体质量分级基本质量级别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＞550Ⅱ坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完整550~451Ⅲ坚硬岩，岩体较破碎；较坚硬岩或软、硬岩互层，岩体较完整；较软岩，岩体完整450~351Ⅳ坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较破碎破碎；较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整较破碎；软岩，岩体完整较完整350~251Ⅴ较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎破碎；全部极软岩及全部极破碎岩＜250岩石坚硬程度按下表划分。
岩石坚硬程度划分表岩石饱和单轴抗压强度σcw(MPa)＞6060~3030~1515~5＜5坚硬程度坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩岩体破碎程度按下表划分。
岩石完整程度划分表岩体完整性系数Kv＞0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15＜0.15完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎当地下洞室围岩处于高天然应力区或围岩中有不利于岩体稳定的软弱结构面和地下水时，岩体BQ值应进行修正，修正值［BQ］按下式计算：[BQ]＝BQ－100(K1＋K2＋K3)K1-地下水影响修正系数；K2-主要软弱面产状影响修正系数；K3-天然应力影响修正系数。
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
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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
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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
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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。
课程论文工程岩体分类方法及其意义的探讨
课程论文工程岩体分类方法及其意义的探讨岩体分类是岩石力学研究的重要组成部分，它的目的是将工程岩体划分为不同的类型或类别，以便在工程建设中能够更准确地评估岩体的力学性质和工程行为。
本文将探讨一些常用的岩体分类方法，并讨论岩体分类的重要意义。
一、常用的岩体分类方法1.地质分类法：地质分类法是根据岩石的成因和时代背景对岩体进行分类。
根据地质分类法，岩体可以被分为火山岩、沉积岩、变质岩等不同类型。
这种分类法主要从岩石的成因和地质历史角度出发，能够帮助我们了解岩体的形成过程和特点，但缺乏直接针对岩体力学性质的划分。
2.岩石物理分类法：岩石物理分类法是根据岩石的物理性质（如密度、弹性模量、泊松比等）对岩体进行分类。
这种分类法主要是基于实测数据，可以较为客观地反映岩体的物理性质。
然而，岩石物理性质受多种因素的影响，如孔隙度、水含量等，因此与岩体的力学性质之间并不是简单的直接关系。
3.工程地质分类法：工程地质分类法是根据岩体的构造、断裂、溶蚀等特征对岩体进行分类。
这种分类法主要从工程建设角度出发，旨在研究岩体的工程性质和行为，可以较为直接地指导实际工程设计。
工程地质分类法包括稳定性分类、块体分析分类等，能够对岩体的稳定性和断裂特性进行全面的评估。
二、岩体分类的意义1.工程设计和施工：岩体分类对于工程设计和施工至关重要。
不同类型的岩体在力学性质和工程行为上存在差异，对应的工程设计和施工方法也不同。
岩体分类能够帮助工程师准确评估岩体的稳定性、孔隙度、强度等参数，从而选择合适的支护方式、施工方法，降低工程风险，提高工程质量。
2.地质灾害预测和防治：岩体分类对于地质灾害预测和防治具有重要意义。
不同类型的岩体具有不同的破坏机制和变形特征，对应的地质灾害类型也不同。
通过对岩体进行分类，可以预测和评估岩体的稳定性，提前采取相应的防治措施，减少地质灾害的发生。
3.岩石力学研究：岩体分类是岩石力学研究的基础和前提。
岩石力学研究是探索岩体力学性质和行为规律的过程。
工程岩体质量分类方法
工程岩体质量分类方法
工程岩体质量分类是通过对岩体物理力学特性、构造特征以及与
周围地质环境的相互作用等因素综合研判，将岩体划分为不同等级的
方法。
它是进行岩体工程勘察、设计、施工和监测的基础和前提，对
保障工程安全和提高工程质量有着重要作用。
常见的工程岩体质量分类方法有以下几种：
1. 国际岩石力学委员会（ISRM）岩体质量评价方法：根据岩石
强度、节理和岩体结构等因素进行综合评价，将岩体划分为I~VI级六
个等级。
2. 中国工程岩体分类标准（GB/T 50268-2008）：根据岩体物理
力学指标和岩体变形、稳定性等因素进行综合评价，将岩体划分为I~V 级五个等级。
3. 黄大年教授工程岩体分类方法：综合考虑岩层结构、破碎程度、裂隙发育程度、围岩状况等因素，将岩体划分为I~VI级六个等级。
4. 高小明教授工程岩体分类方法：综合考虑岩层结构、破碎程度、节理发育情况、裂隙发育程度、地应力等因素，将岩体划分为
I~VII级七个等级。
以上几种工程岩体质量分类方法各有优缺点，在具体工程中应根
据实际情况选择合适的方法进行判定。
工程岩体分级标准下载
工程岩体分级标准一、概述工程岩体分级是研究和评价岩体质量的重要手段，它对于工程设计、施工安全和经济效益等方面具有重要意义。
工程岩体分级标准通常根据岩石的物理力学性质、结构面的特征、连通性以及地质环境条件等因素进行评估。
二、分级标准内容1. 岩石质量指标（RQI）岩石质量指标（RQI）是衡量岩石物理力学性质好坏的重要指标，它通过岩石的强度、变形特性、渗透性等物理力学性质综合评价而来。
RQI值越大，说明岩石质量越差，对工程岩体的稳定性和强度影响越大。
2. 结构面发育程度结构面发育程度是工程岩体分级的重要指标之一，它反映了岩体中结构面的数量、分布、倾角、充填物等情况。
结构面发育程度越高，岩体稳定性越差。
根据结构面的发育程度，可以将工程岩体分为极软岩、软岩、较软岩、较硬岩和硬岩五个等级。
3. 结构面组数和结构面密度结构面组数和结构面密度也是工程岩体分级的重要指标之一，它们反映了岩体中结构面的数量和分布情况。
结构面组数越多、结构面密度越大，岩体稳定性越差。
4. 结构面连接性结构面连接性是指结构面之间相互连接的程度。
结构面连接性好，说明岩体稳定性较好；反之，则说明岩体稳定性较差。
5. 岩体完整性岩体完整性是指岩体中结构面分布的规律性和连续性。
岩体完整性越好，岩体稳定性越好；反之，则说明岩体稳定性较差。
三、分级标准的应用工程岩体分级标准在水利水电、交通、矿山等工程领域得到了广泛应用。
通过工程岩体分级，可以了解岩体的质量状况，为工程设计、施工安全和经济效益等方面提供重要依据。
具体应用如下：1. 工程设计：根据工程岩体的分级结果，可以合理选择工程类型、设计参数和施工方法，确保工程安全和经济合理。
2. 施工安全：根据工程岩体的分级结果，可以制定相应的施工安全措施，如支护措施、防坍塌措施等，确保施工过程的安全。
3. 经济效益：通过工程岩体分级，可以预测工程的经济效益，如缩短工期、降低成本等，为工程建设提供重要决策依据。
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物理力学性质和结构特征，将岩体划分为不同等级的标准。
它不仅是岩体研究的基础，更是工程岩土研究的重要依据。
按照现行的国家标准，工程岩体可分为三个等级，即构造岩体、安定岩体和不稳定岩体。
构造岩体是指岩体本身具有良好的抗压强度和抗剪强度，其内部结构具有一定的稳定性，受到外力作用时具有良好的变形能力，可以作为工程基础施工的材料。
安定岩体是指具有良好抗压强度和抗剪强度，但不稳定性较强，在受到外力作用时可能会发生裂隙和塌陷等破坏现象，可以作为工程基础施工的材料，但要求加强施工管理。
不稳定岩体是指具有较低的抗压强度和抗剪强度，其内部结构不稳定，受到外力作用时可能会发生破坏性破裂，不能作为工程基础施工的材料，只能用作山体稳定性分析。
此外，还有一些国家和地区另外制定了关于工程岩体分级标准的规定，如美国根据岩体的结构特征和力学性质，将岩体划分为A、B、C三个等级，按照其结构特征和力学性质的不同，可以作为工程施工的材料；而在英国则根据岩体的特征，将岩体划分为I、II、III、IV四个等级，按照其特征的不同，可以作为工程施工的材料。
以上就是工程岩体分级标准的基本概念，它不仅是岩体研究的基础，更是工程岩土研究的依据，在工程施工中起到至关重要的作用。
各
国有关部门应加强对工程岩体分级标准的研究，制定出更为合理的分级标准，从而提高工程施工质量，提高工程安全性。
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式中： c , t
岩石试件的抗压强度和抗拉强度。
（2） Hoek-Brown经验方程
Hoek和Brown根据岩体性质与实践经验，用试验
方法导出了岩块和岩体破坏时主应力之间的关系为：
1 3 m c 3 s c2
1 —岩体破坏时的最大主应力； 3 —岩体 式中：
25～50 差
50～75 一般
75～90 好
90～100 优秀
RQD 指标在美国及欧洲有广泛应用，它是评估岩芯质量 的简单、费用省并能再现的方法。尽管其本身并不是岩体的充 分描述，但该指标仍然作为分类参数，在隧道工程中用作选择 隧道支护时的参考，发现非常有用。
尽管RQD花费不多，但由于它并不考虑不连续 面的刚度、方向、连续性及充填材料的影响，因而 不能单独提供对岩体的充分描述。
（4）围岩松动圈分类
围岩类别 小松 动圈 分类名称 围岩松动圈 /cm 支护机理及方法 备注 围岩整体性好，不 易风化的可不支护 局部锚杆支护 刚性支护有局部破 坏，采用可缩性支护 刚性支护大面积破 坏，采用可缩性支护 围岩变形有稳定期
I
Ⅱ
稳定围岩
较稳定围岩 一般围岩 一般不稳定围岩 (软岩) 不稳定围岩 (较软围岩)
3. 围岩松动圈分类法
（1）概念 开巷后：（1）巷道周边应力集中；（2）围岩强度降 低(三向应力状态→两向应力状态）（3）开挖扰动等 围岩应力与围岩强度的关系发生变化（超过则破坏， 等于为极限平衡，小于则稳定）
（2）理论分析
（3）松动圈声测方法及原理 声测法测试围 岩松动圈的物理基础，是各类岩石中声波速度不 同，同种岩石则随破裂程度的增加，声速降低。
mt c m m 2 4s
1 2
剪应力表达式： 3. 式中： B—常数；
A c T c
B
—岩体抗剪强度；
T
—岩体法向应力；A，
1 m m 2 4s 2
进行估算时： （1）先进行工程地质调查， （2）得出工程所在区域的岩体质量指标 （RMR和Q值） （3）岩石类型和岩石单轴抗压强度。
5. 按施工需要分类
1988 年，煤炭工业部根据全国 58 条 试验巷道的地质特征、井巷开拓后围岩 的稳定状态，共为五类：
6.《工程岩体分级标准》
国家技术监督局与建设部于 1995 年联 合发布《工程岩体分级标准》，适用于各 类型岩石工程，涵盖103个岩石工程案例。 该分级标准以“岩体基本质量”代表 岩体品质，并据此进行岩体优劣分级。
II
III
550～451
450～351
Ⅳ
350～251
Ⅴ
较软岩，岩体破碎 软岩，岩体较破碎～破碎 全部极软岩及全部极破碎岩
＜250
7．南非RMR系统 （Rock Mass Rating） 南非隧道工法之核心为 RMR系统，主要由南 非Bieniawski根据49个隧道案例之调查结果，于1973 年提。RMR随岩石质量而从0递增到100。 这个评分值取决于5个参数：岩石强度、岩芯质 量、地下水条件、节理和断裂的间距、以及节理的 特征。另加第6个参数，即节理的方向，它专门应用 于隧洞、采矿和地基工程中，但其作用的大小则因 工程而有所不同。
0～40
40～100 100～150 150～200 200～300
喷混凝土支护
锚杆悬吊理论，喷层局部支 护 锚杆悬吊理论，喷层局部支 护 锚杆组合拱理论，喷层、 金属网局部支护 锚杆组合拱理论，喷层、 金属网局部支护
中松 动圈 Ⅲ Ⅳ 大松 动圈 Ⅴ
Ⅵ
极不稳定围岩 ( 联合支护
7．南非RMR系统 （Rock Mass Rating）
⑴岩体强度 0～15
⑵岩石质量指标
⑶节理间距
3～20
5～20
⑷节理状况
⑸地下水情况
0～30
0～15
⑹节理状态
－12～0
三、岩体强度的估算
岩体强度是岩体工程设计的重要参数， 但是岩体强度参数的原位测定试验所需的工 作量很大，既费钱又费时，因此在实际工程 中，一般是根据地质资料和实验室岩石试验 参数来估算岩体的强度参数的。下面将介绍 两种比较常用的估算方法：
分类指标： （1）岩石强度 各力学指标之间有着内在的联 系，因此可确定岩石的单轴抗压强度为岩体稳定性评 价的重要指标。 （2）结构面 结构面的研究应包括组数、密度、 产状、延展性、结构面内物质成分等。对于地表裸露 的岩体来说，能够实现；对于地下隐伏的岩体，进行 全面而详细的研究非常困难，有时要用大量资金才能 实现。
试样上的最小主应力； 若
0
c
—岩块单轴抗压强度；m,s
为与岩性及结构面情况有关的常数。
3
令，就可得到岩体的单轴抗压强度：
mc s c
1. 对于完整岩石， s 1, 则 mc c 对于裂隙岩体， s 1。 2. 若令
1 0
，即为岩块的抗压强度；
代入中，可求得岩体的单轴抗拉强度：
（1）准岩体强度
这种方法是根据节理裂隙对岩体强度的影响作用，
通过测定节理裂隙的分布状况，修正岩块强度来实现 的。节理裂隙的分布状况可以通过弹性波的方法来查 明，因为，当弹性波穿过岩体时，如遇到节理裂隙就 会发生反射、透射等现象，其传播速度将有所降低，
节理裂隙越多，波速的降低也越大，
因此根据弹性波在岩石试块和岩体中的传播速度 比，可判断岩体中节理裂隙的发育程度。
Hoek曾指出，
m与库仑准则中的内摩擦角 类似，
s与内凝聚力c值类似。
上述估算对于低围压下及较坚硬完整的岩体，其
估算值明显偏低，但对于受构造扰动及结构面发育的
裂隙岩体，其估算值是合理的。
本章思考题
1．岩石、岩块、岩体的区别与联系。 2．表示岩石物理性质的主要指标有哪些？ 3 ．什么是岩石的全应力－应变曲线？简述岩石在单轴 压缩条件下的变形特征？ 4．在三轴压缩下，岩石的力学性质会发生哪些变化？
6.《工程岩体分级标准》
主要考量岩石坚硬程度与完整程度两个基本因 素，BQ值的计算，依此做为岩体初步分级基准。 BQ＝90＋3Rc+250KV
Rc－岩石单轴饱和抗压强度，MPa；
KV－岩体完整性指数
KV ＝（岩体弹性纵波速度/岩石弹性纵波速度）2
针对各类工程岩体特点，考虑其他环境条件下影响， 对前阶段已获取的 BQ值进行修正，获得岩体基本质量指 标修正值－ [BQ] 值，并据此进行各类工程岩体之详细分 级。
在实践中一般使用该值的平方作为岩体的完整性
系数（K），即：
Vml K Vcl
2
式中：Vml —岩体中弹性波纵波传播速度；
Vcl —岩块中弹性波纵波传播速度。
由上述方法确定岩体完整系数后，便可以根据岩
石强度来估算准岩体的强度：
准岩体抗压强度： 准岩体抗拉强度：
mc K c
2. 岩芯质量指标
Rock quality designation index --RQD
美国伊利诺斯大学狄勒（Deere）在1964年形成 该标准，到 1967年才以出版的形式首次提出该概念。
RQD 是一修正的岩芯取出率，仅 考虑长度大于100mm的完整岩芯。
RQD（%） 岩石质量
﹤25 很差
5.1 工程岩体分类的目的与原则
遵循的主要原则 （1）分类形式要简单，含义要明确。 （2）分类应具科学意义和实用价值。 （ 3 ）分类指标不易过多并应容易获得。指标 过多，必须增加研究工作量，不便推广和应用。
遵循的主要原则 （ 4 ）分类应明确表达出岩体的基本特性和影 响岩体稳定性的主要因素。 （ 5 ）分类方案应体现超前预报性，即在巷道 设计、施工之前，人们要了解到未来巷道开挖后围 岩稳定状态和不同稳定类型岩体的空间分布。这一 分类方案不仅便于设计、施工部门应用，而且应当 被勘探部门所接受。
围岩变形在一般支 护下无稳定期
围岩松动圈分类有三个突出优点：
（ 1 ）绕过了地应力、围岩强度、结构面性质
测定等困难问题，但又着重抓住了它们的影响结果，
即松动圈是一个综合指标
（ 2 ）松动圈系实测所得，未在重要方面作任
何假设
（ 3 ）松动圈大小很容易用声测法获得，确定
支护参数时直观简单，现场应用十分方便。
分类指标：
（3）水对岩体的影响 岩体遇水后可以发生泥
化、崩解、碎裂，致使岩体膨胀并大大降低强度。
（4）原岩地应力状态 岩体稳定性影响最大的
是最大主应力。在缺乏地应力资料时，可选用 γ H 值。
1. 普氏系数分类法
普罗托奇亚可夫于1926年提出： 共划分为10级15种
f
c
10
提出以 f 计算围岩压力的公式。形成了为坑 道施工、设计服务的一整套理论和方法。而且表 达形式简单，使用非常方便。因此1954年至1972 年这一阶段，我国铁道、水电、冶金、煤炭、机 械、建工、军工等部门都采用了普氏分类。
1. 普氏系数分类法
存在问题： 这一分类主要考虑的是岩石强度（单轴抗 压强度），对岩体的完整性、岩体结构特征等 对围岩稳定有决定影响的因素，在分类中没有 表达出来，因此不能正确地评价围岩的稳定性。
1. 普氏系数分类法
根据 f 值的大小，将岩石分为10级共15种。 我国煤炭系统按岩石坚固性将煤岩分类为： 软煤： f ＝1～1.5 硬煤： f ＝2～3 软岩： f ＝2～3 中硬岩： f ＝4～6 硬岩： f ＝8～10 坚硬岩石： f ＝12～14 最坚硬岩石： f ＝15～20
[BQ]＝BQ －100 ×（K1+ K2+ K3）
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。
《工程岩体分级标准》将岩体分