岩体结构分类
岩石的物理性质及分类
c cf Cf 100% c
可见：抗冻系数Cf 越小，岩石抗冻融破坏的能力越强。
五、岩石的透水性
地下水存在于岩石孔隙、裂隙之中，而且大多数岩
石的孔隙裂隙是连通的，因而在一定的压力作用下，地
下水可以在岩石中渗透。岩石的这种能透水的性能称为 岩石的透水性。岩石的透水性大小不仅与岩石的孔隙度 大小有关，而且还与孔隙大小及其贯通程度有关。 衡量岩石透水性的指标为渗透系数(K)。一般来说，完 整密实的岩石的渗透系数往往很小。岩石的渗透系数一 般是在钻孔中进行抽水或压水试验而测定的。
2、干密度（ρd）和干重度(γd )
干密度是指岩石孔隙中的液体全部被蒸发后单位体积岩 石的质量，相应的重度即为干重度。
Ws d V
（g/cm3） (kN /m3)
d d g
式中：Ws——岩石试件烘干后的质量(g)； V——岩石试件的体积(cm3)； g——重力加速度。
3、饱和密度（ρ）和饱和重度(γw)
要求：
1、须掌握本章重点难点内容； 2、了解几种有代表性的岩体分类方法；
3、了解我国工程岩体分级标准（GB50218－94）
§2－1 岩石的基本物理性质
岩石由固体，水，空气等三相组成。
一、密度（ρ）和重度(γ)： 单位体积的岩石的质量称为岩石的密度。单位体积的岩 石的重力称为岩石的重度。所谓单位体积就是包括孔隙体 积在内的体积。
Id2 m r W2 W0 100% m d W1 W 0
5、岩石的抗冻性
岩石的抗冻性是指岩石抵抗冻融破坏的性能，是
评价岩石抗风化稳定性的重要指标。
岩石的抗冻性用抗冻系数Cf 表示，指岩石试样在 ±250C的温度期间内，反复降温、冻结、融解、升温，
工程地质学-第三章 岩体的工程地质性质与岩体分类-1-结构面特征与结构面类型
1）产状：结构面的产状常用走向、倾向和倾角三要素 表示。 2）连续性：结构面的连续性反映结构面的贯通程度， 常用线连续性系数、迹长和面连续性系数等表示。 3）密度：结构面的密度反映结构面发育的密集程度， 常用线密度、面密度和间距等指标表示Байду номын сангаас 4）张开度与填充胶结特征：结构面的张开度e是结构 面两壁面间的垂直距离（mm） 5）形态：结构面的形态对岩体的力学性质及水力学性 质存在明显的影响。 6）结构面的组合关系：控制着可能滑岩的岩体的几何 边界条件、形态、规模、滑动方向及滑移破坏类型， 它是工程岩体稳定性预测与评价的基础。
1)原生结构面：是岩体在成岩过程中形成的结构面，其特征与 岩体成因密切相关。因此，又可将其分为沉积结构面、岩浆结 构面和变质结构面三类。原生结构面除部分经风化卸荷作用裂 开外，多具有不同程度的连接力和较高的强度。 (1)沉积结构面
沉积岩的层理、层面、沉积间断面及沉积软弱夹层等都属 于沉积结构面。 (2)火成结构面
在岩体的强度性质中，最重要的是抗剪强度。
它是影响工程安全和造价的重要因素，在岩基抗滑稳 定、边坡岩体稳定和地下硐室围岩稳定性分析与近似 中，岩体的抗剪强度参数是必不可少的。
二、岩体的流变特征
蠕变：指在应力一定的条件下,变形随时间的持续而逐 渐增长的现象； 松弛：变形保持一定时，应力随时间的增长而逐渐减 小的现象。 长期强度：出现蠕变破坏的最低应力值
2.结构面的规格和等级 按结构面延伸长度、切割深度、破碎带宽度及其
力学效应，可将结构面划分为如下五级： Ⅰ级：指大断层或区域性断层。 Ⅱ级：指延伸长而宽度不大的区域性地质界面，如较 大的断层、层间错动、不整合面及原生软弱夹层等。 Ⅲ级：指长度为数十米至数百米的断层、区域性节理、 延伸较好的层面及层间错动等。 Ⅳ级：指延伸较差的节理、层面、次生裂隙、小断层 及较发育的片理、剪理面等。其长度一般为数十米至 二三十米，宽度近于零至数厘米不等，是构成岩块的 边界面。 Ⅴ级：又称微结构面，指隐节理、微层面、微裂隙及 不发育的片理、劈理等，其规模小，连续性差，常包 括在岩块内，主要影响沿块的物理力学性质。
隧道围岩分级
铁路隧道围岩分级一、铁路隧道围岩分级类型根据《铁路隧道工程施工技术指南》铁路隧道围岩分级判定的内容将不同岩石性质和岩体结构的隧道围岩分为Ⅰ～Ⅵ六个基本级别。
铁路隧道围岩分级表注：表中“围岩级别”和“围岩主要工程地质条件”栏，不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊岩土。
二、围岩级别判定的一般步骤1、收集整理隧道场地的区域地质资料，分析研究设计图纸上详细的地勘报告，明确隧区主要的岩层、岩性、岩体构造、不良地质以及水文地质条件。
特别是要详细研究不良构造体和不良地质作用对隧道区围岩的岩石强度、岩体完整性的影响。
从整体上把握该区域工程地质条件。
2、按照编制的实施性超前地质预报组织进行隧道掌子面前方地质预测预报，并根据真实的预报结论分析判断掌子面前方的围岩情况。
一方面根据预报结论初步判断围岩基本分级的级别，并将其与设计时提供的围岩分级进行比对，另一方面作为围岩级别和支护方案变更的依据之一。
3、实时记录掌子面地质素描表和围岩级别判定卡中的内容，特别是要客观填写掌子面围岩的岩性指标、岩体完整性情况和地下水状况，这些指标均是作为围岩基本分级的理论依据。
如果难以明确围岩的地质条件，可通过实验和理论计算来确定围岩的各项力学性能和构造特点，来加以判断围岩级别。
4、根据得出的围岩岩性特征、构造特征以及其它相关资料并按照隧道围岩分级的标准进行围岩级别的判定。
三、围岩判定主要依据1、岩石的坚硬程度①从定性划分硬质岩包括坚硬岩和较硬岩，软质岩包括较软岩、软岩和及软岩。
坚硬岩:锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎，基本无吸水反应。
代表性岩石如未风化～微风化花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等。
较硬岩:锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎，有轻微吸水反应。
代表性岩石有1、微风化的坚硬岩石；2、未风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等。
较软岩:锤击声不清脆，无回弹，轻易击碎，浸水后指甲可刻出印痕。
工程岩土与测试：按岩体结构类型分类
很好 Q 400—1000 极好 Q 100—400 很好 Q 40—100 好 Q 10—40 一般 Q 4 —10 坏 Q 1—4 很坏 Q 0.1—1 坏 Q 0.01—0.1 特坏 Q 0.001—0.01
Z的变化范围为0.01—20
岩体工程分类
1) 巴顿岩体质量(Q)分类
分类指标：Q值 Q RQD J r J w Jn J a SRF
Jr—裂 Ja—裂隙蚀 Jw—裂隙水折减
SRF—应力折减系数，表示洞室开挖中岩性和地应力对 围岩抗变形能 力的折减，高者可达20（高应力状态 岩石 趋于流动），低者2.5（接 近地表的坚硬岩石）
I—完整性系数，I=V2m/V2r Vm—岩体中纵波速 Vr—岩石中纵波速 f—结构面抗剪强度系数
R—岩石坚固系数（为岩石湿单轴抗压强度的百分之一）
4
或 ＞0.5
或 水的问题严重
0
岩体工程分类
（2）按表1-5和表1-6的规定对总分作适当的修正。
节理走向或倾向
隧道
评分值
地基
边坡
表1-5 按节理方向修正评分值
非常有利
有利
一般
不利
0
-2
-5
-10
0
-2
-7
-15
0
-5
-25
-50
非常不利 -12 -25 -60
表1-6 节理走向和倾角对隧道开挖的影响
等级划分
I 很好 RMR 100—81 II 好 RMR 80—61 III 中等 RMR 60—41 IV 差 RMR 40—21 V 很差 RMR<=20
分类方法： （1）根据各类指标的数值，按表格1-4的标准评分，求和得总分
[整理版]浅析岩体结构面成因及分类
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浅析岩体结构面成因及分类摘要：近几年，自然灾害在我国频繁发生，岩体失稳严重威胁人类的生命财产安全。
首先，岩体失稳具有不可预测性，与滑坡不同，失稳前没有明显的变形迹象；其次，由于岩体内部结构面的复杂性，肉眼未能预测可能失稳的岩块体规模。
因此，为防治岩体对人类造成不必要的伤害，岩体结构的研究成为最重要的课题。
关键词：岩体结构面原生结构面次生结构面岩浆岩沉积岩变质岩劈理节理断层岩体是指在漫长的地质历史过程中，各种造岩矿物经成岩作用、构造作用、以及后来的天然或人工改造作用，逐渐形成了目前我们工程建设中所必须面对的各式岩体。
岩体中的结构面总体可划分为两类：一类为原生结构面，是在成岩过程中形成的；另一类为次生结构面，是在后期的构造作用及次生改造作用中形成的。
本章主要从系统工程地质学的角度，对岩体中的结构面进行宏观分析，并大致分析各类结构面的形态特征。
1原生结构面原生结构面是指在岩石成岩过程中形成的结构面。
不同成因的岩石，其内原生结构面形态、特征差异较大。
岩石按成因可划分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类，下面分别论述各类岩石中原生结构面的成因、形态、力学特性。
1.1岩浆岩中的原生结构面岩浆岩是由岩浆冷凝固结而形成的岩石。
存在流线与流面构造。
流线构造是指在成岩过程中，岩浆中的柱状矿物、长形俘虏体、析离体等的长轴方向呈定向排列；流线的延长方向反映了岩浆的流动方向。
流面构造是指岩浆岩中的片状矿物、扁平俘虏体、析离体等呈平行排列；流面一般平行于岩体的接触面。
流线、流面的形成，是由于岩浆流动时不同部位速度有差异所导致的。
岩浆岩中的流面类似于沉积岩中的层理，是岩浆岩中主要的原生结构面。
岩浆岩内也存在原生节理。
原生节理一般产生于岩浆岩成岩的最后阶段。
依据原生节理与流面的关系，可将岩浆岩中的原生节理划分为层节理、横节理和纵节理三类。
其中层节理又称为L节理，平行于流面方向，常较平滑，可有一些岩脉或矿脉充填；横节理又称为Q节理，与流线方向垂直，常直而长，节理面粗糙，多被岩脉或矿脉充填；纵节理又称为S节理，平行于流线，一般没有岩脉或矿脉充填。
岩体结构分类
III
薄层状结构
岩体的变形受破坏整体特性所控制，特别是软弱破碎岩层可能出现压缩、挤出底鼓等现象。洞室顶部、边墙易产生拗折现象。剪切滑移受结构面抗剪强度和薄板体的强度所控制
层间结合状态、软弱岩层的褶曲和坚硬岩层的破裂及其变化情况；地下水对软弱破碎岩层的软化和泥化，块体和组合块体的存在及其稳定性
IV
碎裂结构
<0.30
II、III、IV、V级结构面均发育，组数不下4〜5组，彼此交切结构面多被充填；或为泥夹碎屑、或为泥膜、或为矿物薄膜，擦痕镜面多见，结构面光滑度不等，形态不一。有的破碎带中粘土矿物成分甚多。结构面的摩擦系数一般为0.20〜0.40
碎屑和大小不等、形态不同的岩块
岩块中显微裂隙甚多，易破碎，强度小于30
地下水各方面作用均显著，不仅有软化、泥化作用，而且由于渗流还可能引起化学管涌和机械管涌现象
V
散体结构
—
—
构造变动剧烈，一般为断层破碎带、岩浆岩侵入接触破碎带以及剧烈一强烈风化
一
<0.2
断层破碎带、接触破碎带中一般均具有数条滑动面，带中节理、劈理密集而呈无序状。整个破碎带（包括剧一强烈风化带）呈块夹泥的松散状态或泥包块的松软状态。摩擦系数一般在0.20上下
软弱结构面方位、规模、数量特性及其组合特征；结构面软弱物质的水理性以及地下水的赋存条件和作用；岩体变形的时间效应；组合块体对变形初始阶段的控制作用
V
散体结构
—
—
似连续介质
是岩体中工程地质特性最坏的部位，近松散介质，具显著的塑性特征，变形明显。基础的压缩沉降、边坡的塑性挤出、坍塌滑移、洞室的坍塌、鼓胀无不产生。其变形、破坏受破碎带的物质组成及其强度所控制
岩石、岩体、土的分类
岩石、岩体、土的分类一、岩土的分类原则1、岩土分类应与工程目的相一致,按钻探的不同目的采用不同的系统定名。
2、按工程需要以岩土组成为主要定名依据，并结合其成因年代及结构、构造特征综合定名。
二、岩石的分类原则岩石是天然形成的具有一定结构、构造的由一种或多种矿物组成的集合体，岩体是指包括各种结构面的原位岩石的综合体。
岩石作为工程地基和环境可按下列原则分类：1、岩石按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。
2、岩石根据强度按(表1)分3、岩石根据风化程度按（表2）分未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化岩石。
表2 岩石按风化程度分类4、岩石按软化系数(KR)分为软化岩石(KR≤0.75)和不软化岩石(KR>0.75)。
三、岩体的分类1、岩体根据结构类型分为整体状、块状、层状、碎裂状、散体状结构。
2、岩层厚度可按(表3)分四、岩石和岩体的描述1、岩石的描述包括：成因、年代、名称、颜色、主要矿物含量结构、构造和风化程度。
对沉积岩尚要描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结成分和胶结程度；对岩浆岩和变质岩尚要描述矿物结晶大小和结晶程度。
2、岩体的描述应包括成因、年代、岩石名称、颜色、结构面、结构体和岩层厚度等。
（1）结构面的描述应包括：类型、性质、产状组合形式、发育程度、延展程度、闭合程度、粗糙程度、充填情况和充填物性质及充水性质等。
（2）结构体的描述应包括：类型、形状、大小、结构体在围岩中的受力情况等。
五、土的分类原则1、土根据地质成因可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土。
土根据有机质含量可分为无机土、有机土、泥炭质土和泥炭。
（表4）2、土按颗粒级配或塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。
各类土的分类应符合下列规定。
（1）碎石土：粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土。
根据颗粒级配和颗粒形状可细分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾（表5）。
（2）砂土：粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量50%，且粒径大于0.075mm的颗粒质量超过50%的土。
岩体结构面分级
岩体结构面分级引言：岩石是地球表面最常见的固体材料之一，它们的结构面是岩石中最基本的构造特征之一。
岩体结构面是指在岩石中形成的具有一定大小和形态的断裂面。
岩体结构面的分级是指对岩体结构面按照一定的标准和规则进行分类和分级。
本文将从不同角度介绍岩体结构面的分级。
一、按照发育程度分级1. 初生结构面：初生结构面是指在岩石形成过程中，与岩石同时形成的结构面。
它们通常是由于岩石内部的应力作用和岩浆的流动而形成的。
初生结构面的发育与岩石的成因有关，不同成因的岩石形成的初生结构面也不同。
2. 次生结构面：次生结构面是指在岩石形成之后，由于外界力学作用或地壳运动等原因而形成的结构面。
次生结构面的发育与岩石的构造环境和运动历史有关。
常见的次生结构面有节理、层理、褶皱等。
3. 再生结构面：再生结构面是指在岩石形成过程中，经历了一次或多次变质作用后形成的结构面。
再生结构面的发育与岩石的变质程度和变质作用的类型有关。
再生结构面的形态和排列方式常常与岩石的变质作用有关。
二、按照形态特征分级1. 平行结构面：平行结构面是指与地层或岩石层理平行的结构面。
它们通常由于岩石中的物理和化学性质的差异而形成。
平行结构面在岩石中的分布较广泛，常常具有一定的规则性。
2. 斜交结构面：斜交结构面是指与地层或岩石层理呈一定角度交叉的结构面。
它们通常由于岩石中的构造应力和地壳运动的影响而形成。
斜交结构面在岩石中的分布较少，通常具有不规则的形态。
3. 随交结构面：随交结构面是指在岩石中两个或多个结构面相互交叉形成的结构面。
它们通常由于岩石中的多次构造运动和变形作用而形成。
随交结构面在岩石中的分布较少，形态复杂多样。
三、按照地质构造分级1. 褶皱结构面：褶皱结构面是指由于地壳运动和构造应力作用而形成的褶皱构造面。
褶皱结构面通常呈弧形或波浪形，具有一定的规则性。
褶皱结构面在岩石中的分布较广泛，常常与岩石的成因和构造环境有关。
2. 断层结构面：断层结构面是指由于地壳运动和构造应力作用而形成的断层面。
简述岩体结构分类形式
简述岩体结构分类形式岩体是地球地壳中的固体岩石体。
岩体结构是指岩石内部的构造特征和组成成分的分布方式。
根据岩体内部的结构特征和组成成分的不同，可以将岩体结构分为以下几种形式。
1. 均质结构均质结构是指岩体内部的成分和结构均匀一致，没有明显的层状结构或层理。
这种结构形式常见于均质的火成岩，如花岗岩和玄武岩。
均质结构的岩体具有均匀的密度和颜色，没有明显的层状或层理状的分层特征。
2. 层状结构层状结构是指岩体内部具有明显的层理状结构，即岩石成分和结构在垂直方向上有规律的变化。
这种结构形式常见于沉积岩，如砂岩、泥岩和页岩。
层状结构的岩体具有明显的层理面和层理线，可以通过观察岩体的断面来确定层理的倾向和倾角。
3. 脉状结构脉状结构是指岩体内部存在由岩浆侵入形成的脉状岩体。
这些脉状岩体与周围的母岩有明显的接触面，形状呈脉状或管状。
脉状结构常见于火成岩中的侵入岩体，如花岗岩脉和石英脉。
脉状结构的岩体通常具有与母岩不同的颜色和成分，是勘探和开采矿产资源的重要标志。
4. 断层结构断层结构是指岩体内部存在断层面，即岩石断裂形成的面状结构。
断层面可以是水平的，也可以是倾斜的，常常伴随着断层带的形成。
断层结构常见于构造活动频繁的地区，如地震带和山脉区。
断层结构的岩体具有明显的断层面和断层带，可以通过观察断层面的位移和断层带的形态来研究地壳的构造演化。
5. 空洞结构空洞结构是指岩体内部存在空洞或洞穴的结构形式。
这些空洞或洞穴常常是由溶蚀或溶解作用形成的，常见于溶岩洞、石灰岩洞和石膏洞等溶蚀岩中。
空洞结构的岩体具有明显的洞穴或空腔，可以通过观察洞穴的形态和内部沉积物来研究地下水的流动和地质环境的演化。
岩体结构的分类形式不仅可以帮助地质学家理解岩石的形成和演化过程，还对勘探和开采矿产资源、工程建设和地质灾害防治等方面具有重要意义。
因此，在地质调查和研究中对岩体结构进行分类和描述是非常必要的。
通过对岩体结构的详细观察和分析，可以更好地理解地球的地质历史和地壳演化，为资源开发和环境保护提供科学依据。
岩石的RQD 值
2、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，按表中A的标准评分，求
和得总分RMR值。
（2）按表的规定对总分作适当的修正 （3）用修正后的总分对照表中C求得岩体的类别及相
应的无支护地下洞室的自稳时间和岩体强度指标(c， φ)值。
•当Kv＞0.04σcw＋0.4时，以Kv＝0.04σcw＋0.4和 σcw代入上式计J算v与BKQv值对。照表
•分级方法：首先，按岩体基本质量指标BQ进行初步分级；
然后，考虑天然应力、地下水和结构面方位等的影响对BQ进
行修正，再按修正后的［BQ］进行详细分级。
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
模量比（Et/c）
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
3、巴顿岩体质量(Q)分类
• 分类指标：Q值
RQD为岩石质量指标； Jn为节理组数； Jr为节理粗糙系数； Ja为节理蚀变系数； Jw为节理水折减系数； SRF为应力折减系数。 JW/SRF 表示水与其它应力存在对岩体质量的影响 RQD/ Jn 为岩体的完整性； 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。
岩体的工程地质性质及岩体工程分类
▪第一节 岩体的结构特征 ▪第二节 岩体的力学性质 ▪第三节 岩体的工程分类
第一节 岩体的结构特征
一、结构面的成因类型
(一)地质成因类型 ❖ 原生结构面 ❖ 构造结构面 ❖ 次生结构面 (二)力学成因类型 ❖ 张性结构面 ❖ 剪性结构面
结 构 面
岩体结构面的类型及其特征
结构面组合关系的分析可用赤平投影、立体投影 和三角几何计算法等进行。
四、结构体特征
• 结构体(structural element)指岩体中被结构面切 割围限的岩石块体。它不同于岩块的概念。
• 结构体的规模取决于结构面的密度，密度愈小，结 构体的规模愈大,与结构面对应,划分为五级。
• 常用块度模数（单位体积内的Ⅳ级结构体数) 或结 构体体积来表示结构体规模。
13(12(tC gjj ct3gt)gsij)n2
（二）结构面的连续性
• 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。
a K1
a b
K1变化在0～1之间，K1值愈大说明结构面的连续性愈
好，当K1＝1时，结构面完全贯通。 2、面连续性系数：指沿结构面延伸方向，结构面面
程度有关 • 结构面的剪切刚度，
随法向应力的增大 而增大，随结构面 的规模增大而降低。
二、岩体变形参数的测定及变形曲线类型
原位岩体 变形试验
静力法 动力法
承压板法 钻孔变形法 狭缝法 水压洞室法 单(双)轴压缩试验法 声波法 地震波法
• 静力法的基本原理：在选定的岩体表面、 槽壁或钻孔壁面上施加法向荷载，并测 定其岩体的变形值；然后绘制出压力-变 形关系曲线，计算出岩体的变形参数。
围岩分级方法
围岩分级方法引言：围岩分级是指对地下工程中的围岩进行分类和评价的方法。
围岩的稳定性和力学性质对地下工程的安全和可靠性具有重要影响。
围岩分级方法的选择和应用直接关系到地下工程的设计和施工。
本文将介绍几种常用的围岩分级方法。
一、岩性分类法岩性分类法是根据围岩的岩性特征将其分为不同的类别。
常见的岩性分类方法有地质学分类法和岩石力学分类法。
1.地质学分类法地质学分类法是根据围岩的成因、构造、岩石类型等地质特征将其分类。
按照地质学分类法，围岩可以分为火成岩、沉积岩和变质岩等。
这种分类方法适用于需要考虑围岩的地质演化历史和岩石类型对围岩性质影响的工程。
2.岩石力学分类法岩石力学分类法是根据围岩的力学性质将其分类。
根据围岩的强度、变形特性和破坏模式，可以将围岩分为坚硬岩、软弱岩和膨胀岩等。
这种分类方法适用于需要考虑围岩力学性质对工程稳定性的影响的工程。
二、围压分类法围压分类法是根据围岩的应力状态将其分为不同的类别。
围岩的应力状态对其稳定性和变形特性有显著影响。
常见的围压分类方法有弹性模量法和围岩应力比法。
1.弹性模量法弹性模量法是根据围岩的应变特性将其分为不同的类别。
围岩的弹性模量可以反映其刚度和变形能力。
根据弹性模量的大小，可以将围岩分为刚性岩和韧性岩。
这种分类方法适用于需要考虑工程荷载对围岩变形影响的地下工程。
2.围岩应力比法围岩应力比法是根据围岩的应力状态将其分为不同的类别。
围岩应力比可以反映围岩的应力水平和应力分布特征。
根据围岩应力比的大小，可以将围岩分为等应力围岩和非等应力围岩。
这种分类方法适用于需要考虑地下水对围岩稳定性影响的地下工程。
三、岩体结构分类法岩体结构分类法是根据围岩的结构特征将其分为不同的类别。
围岩的结构特征对其稳定性和变形特性有重要影响。
常见的岩体结构分类方法有节理裂隙分类法和岩体块度分类法。
1.节理裂隙分类法节理裂隙分类法是根据围岩的节理和裂隙特征将其分为不同的类别。
节理和裂隙对围岩的强度和变形特性有显著影响。
4岩体的力学性质及工程分类
0.35~0.15 <0.15
破碎
极破碎
4、按岩芯质量指标（RQD）分类
蒂尔（Deer,1968)提出根据钻探时岩芯完好程度来判断岩 体的质量，对岩体分类。
RQD li 100% L
式中：li —所取岩芯中≥10cm长度的岩芯段的长度； L—钻进岩芯的总程度，m。
RQD（％） 0～25
等级
Ⅰ
分类
很差
25~50 Ⅱ 差
50~75 Ⅲ
较好
75~90 Ⅳ
良好
90～100 Ⅴ
很好
例 某钻孔的长度为250cm，其 中岩芯采取总长度为200cm,而 大于10cm的岩芯总长度为 157cm(如图所示)， 则岩芯采取率： 200/250=80%
RQD=157/250=63% 岩体分类为：Ⅲ类、中等岩体
面
岩体的破坏机制也受控于岩体结构： 结构控制有：岩体破坏难易程度、岩体破坏的规模、岩 体破坏的过程及岩体破坏的主要方式等。
岩体破坏机制受岩体结构控制
整块体结构岩 体
①张破裂 ②剪破坏
块状结构岩 体
结构体沿结 构面滑动
碎裂状结构岩体
①结构体张破裂
②结构体
剪破裂
③结构体流动变形 ④结构体沿
结构面滑动
⑤结构体转动
分类的目的：为岩体工程建设的勘察、设计、施工和 编制定额提供必要的基本依据。
按分类目的，可分为综合性和专题性两种；按其所涉及的因素 多少，可分为单因素分类法和多因素分类法两种。
一、工程岩体分类的参考影响因素
1、岩石的质量。主要表现在岩石的强度和变形性质方面。
2、岩体的完整性。岩体完整性取决于不连续面的组数和
5、地下水的影响。渗流，软化，膨胀，崩解，静、动水 压力等。
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。
岩体力学04-工程岩体分类
方法：通过岩体的一些简单和容易实测的
指标，把工程地质条件和岩体力学性质参 数联系起来，并借鉴已建工程设计、施工 和处理等方面成功与失败的经验教训，对 岩体进行归类的一种工作方法。
目的：通过分类，概括地反映各类工程岩
体的质量好坏，预测可能出现的岩体力学 问题。为工程设计、支护衬砌、建筑物选 型和施工方法选择等提供参数和依据。
学性质、
优点：给出了毛洞自稳性的工程地质评价，给出了各类围岩
的喷锚支护设计参数及围岩物理力学性质的计算指标。
主要工程地质特点
围 岩 类 岩体结 构 别
岩石强度 指标
构造影响程度，结构面发育情况 和组合状态 单轴 饱和 抗压 强度
σcw(MPa)
岩体声波 指标
岩体 完整 性系 数
Kv
点荷 载强 岩体纵 度(MPa) v 波度 (km／s)
（1）根据各类指标的数值，按下表的标准评分，求和得总分 RMR值。
分类参数 完整岩石 强度 (MPa) 点荷载强 度指标 单轴抗压 强度 ＞10 ＞250 15 90~100 4~10 100~250 12 75~90 15 60~200 15
节理面稍粗糙， 宽度＜1mm， 节理面岩石坚 硬
数 值 2~4 50~100 7 50~75 10 20~60 10
20 10~25 或 0.1~0.2
或 只有湿气(有 裂隙水)
10 25~125 或 0.2~0.5 或 中等水压 4
5
地下水条 件
总条件 评 分 值
4
（2）按下表的规定对RMR总分作适当的修正。
按节理方向修正评分值
节理走向或倾向 隧道 评分值 地基 边坡 非常有利 0 0 0 有利 -2 -2 -5 一般 -5 -7 -25 不利 -10 -15 -50 非常不利 -12 -25 -60
第六章 岩体的工程地质性质及岩体工程分类
构造结构面——区域性活动断裂 区域性活动断裂 构造结构面
构造结构面 ——
断层
断层面
3、次生结构面（浅、表生结构面） 次生结构面（ 表生结构面）
沉积结构面：是沉积岩在沉积和成岩过程中形成的， 沉积结构面：是沉积岩在沉积和成岩过程中形成的，有层理 面、软弱夹层、沉积间断面和不整合面等。 软弱夹层、沉积间断面和不整合面等。 岩浆（火成）结构面：是岩浆侵入及冷凝过程中形成的结构 岩浆（火成）结构面： 面，包括岩浆岩体与围岩的接触面、各期岩浆 包括岩浆岩体与围岩的接触面、 岩之间的接触面和原生冷凝节理等。 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， 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，像片理、片麻理。 结构面，像片理、片麻理。
Ⅳ级：指延伸较差的节理、层面、次生裂隙、小断 指延伸较差的节理、层面、次生裂隙、 层及较发育的片理、劈理面等。 层及较发育的片理、劈理面等。是构成岩块的边界 破坏岩体的完整性， 面，破坏岩体的完整性，影响岩体的物理力学性质 及应力分布状态。 及应力分布状态。 Ⅳ级结构面主要控制着岩体的结构、完整性和 级结构面主要控制着岩体的结构、 物理力学性质，数量多且具随机性， 物理力学性质，数量多且具随机性，其分布规律具 统计规律，需用统计方法进行研究。 统计方法进行研究 统计规律，需用统计方法进行研究。 又称微结构面。常包含在岩块内， Ⅴ级：又称微结构面。常包含在岩块内，主要影响 岩块的物理力学性质，控制岩块的力学性质。 岩块的物理力学性质，控制岩块的力学性质。
岩体分类和岩体分级
岩体分类和岩体分级岩体分类是指根据岩石的成因、岩层结构和岩石成分等特征将岩石进行归类的过程。
岩石可以根据不同的分类标准进行分类，下面是一些常见的岩体分类方法：1. 岩石成因分类：根据岩石的形成过程和成因，将岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。
火成岩是由熔融状态下的岩浆冷却凝固而成的岩石；沉积岩是由岩屑、化学沉淀物或有机物沉积而成的岩石；变质岩是在高压、高温或其他变质作用下形成的岩石。
2. 岩层结构分类：根据岩石的结构特征，将岩石分为层理岩、节理岩和断裂岩等。
层理岩具有明显的平行层理结构，常见于沉积岩中；节理岩有明显的岩体断裂面，常见于火成岩和变质岩中；断裂岩则是由于地壳运动造成的岩体断裂而形成的。
3. 岩石成分分类：根据岩石中主要矿物的成分和含量，将岩石分为酸性、基性、中性等不同系列。
酸性岩石富含硅酸盐矿物，如花岗岩；基性岩石富含镁铁酸盐矿物，如辉绿岩；中性岩石则介于酸性岩石和基性岩石之间。
岩体分级是指根据岩石的质量、强度和稳定性等性质对岩体进行评定的过程。
岩体的分级有助于工程建设和岩石工程的规划和设计。
常见的岩体分级方法有:1. 岩体质量分级：根据岩体的物理性质和结构特征，将岩体分为优良、一般和差等级。
优良岩体具有较好的物理力学性能和较强的稳定性；一般岩体具有较一般的物理力学性能和较弱的稳定性；差岩体则具有较差的物理力学性能和较弱的稳定性。
2. 岩体强度分级：根据岩石的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等性能，将岩体分为高强岩体、中强岩体和低强岩体等级。
高强岩体的强度较高，适合承载大量力量；中强岩体的强度适中；低强岩体的强度较低。
3. 岩体稳定性分级：根据岩体的稳定性和岩体变形可能引起的地质灾害的潜在性，将岩体分为稳定岩体、轻度不稳定岩体、中度不稳定岩体和严重不稳定岩体等级。
稳定岩体具有较强的稳定性；不稳定岩体容易发生变形和失稳，存在较大的地质灾害风险。
岩体结构分类
岩体结构类别地质背景岩性单一，构造变形轻微的巨厚层沉积岩、变质岩
和火山熔岩，火成侵入岩。
岩性较单一，受轻微构造作用的巨厚层沉积岩和变质岩、火成岩侵入体。
受构造破坏或较轻的中厚层（大于30cm）岩体。
结构面特征结构面少，一般不超过三组，延续性极差，多成闭合状态，无
填充或含少量碎屑。
结构面一般 2―3组，裂隙延续性极差，多成闭合状态，层面有一定结合力。
结构面 2―3组，裂隙延续性极差，有时也有软弱夹层或层间错动面，其延续性较好，层间结合力较差。
层理、片理发达，原生软弱夹层、层间错动和小断层不时出现，结构面多
为泥膜、碎屑和泥质充填。
以规模不大的结构面为主，但组数多，密度大，延续性差，闭合无填充或
充填少量碎屑。
以层面、软弱夹层和层间错动面等为主，构造裂隙甚发达。
延续差的结构面，密度大，相互交切。
裂隙和节理很发达，无规则。
结构体特征巨型块状整体结构整体块状结构块状、菱形块状结构块状、柱状、厚板状层状结构薄层状结构厚度小于 30cm，在构造作用下发生强烈褶曲和层间错动。
板状、薄板状镶嵌结构一般发育于脆硬岩层中，结构组数较多，密度较
大。
形状不规则，但菱角显著碎裂结构层状碎裂结构受构造裂隙切割的层状岩体。
以碎块状、板状、短柱状为主碎裂结构散体结构岩性复杂，构造破碎较强烈，弱风化带。
构造破碎带，强风化带。
碎屑和大小不等的岩块，形状多种，不规则岩屑、碎片、碎块、岩粉。
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岩体结构类别地质背景结构面特征结构体特征
整体块状结构整体结构
岩性单一，构造
变形轻微的巨
厚层沉积岩、变
质岩和火山熔
岩，火成侵入
岩。
结构面少，一般
不超过三组，延
续性极差，多成
闭合状态，无填
充或含少量碎
屑。
巨型块状
块状结构
岩性较单一，受
轻微构造作用
的巨厚层沉积
岩和变质岩、火
成岩侵入体。
结构面一般
2―3组，裂隙
延续性极差，多
成闭合状态，层
面有一定结合
力。
块状、菱形块状
层状结构
层状结构
受构造破坏或
较轻的中厚层
（大于30cm）
岩体。
结构面2―3
组，裂隙延续性
极差，有时也有
软弱夹层或层
间错动面，其延
续性较好，层间
结合力较差。
块状、柱状、厚
板状
薄层状结构
厚度小于
30cm，在构造作
用下发生强烈
褶曲和层间错
动。
层理、片理发
达，原生软弱夹
层、层间错动和
小断层不时出
现，结构面多为
泥膜、碎屑和泥
质充填。
板状、薄板状
碎裂结构
镶嵌结构
一般发育于脆
硬岩层中，结构
组数较多，密度
较大。
以规模不大的
结构面为主，但
组数多，密度
大，延续性差，
闭合无填充或
充填少量碎屑。
形状不规则，但
菱角显著
层状碎裂结构
受构造裂隙切
割的层状岩体。
以层面、软弱夹
层和层间错动
面等为主，构造
裂隙甚发达。
以碎块状、板
状、短柱状为主碎裂结构
岩性复杂，构造
破碎较强烈，弱
风化带。
延续差的结构
面，密度大，相
互交切。
碎屑和大小不
等的岩块，形状
多种，不规则
散体结构构造破碎带，强
风化带。
裂隙和节理很
发达，无规则。
岩屑、碎片、碎
块、岩粉。