最新工程岩体分类分级
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
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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
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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
岩石风化程度及岩体分级
岩石风化程度及岩体分级
一、《工程岩体分级标准》（GB50218-94）
岩石单轴饱和抗压强度（Rc）与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系
二、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
附录A
2、风化系数为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比；
3、岩石风化程度，除按表列野外特征和定量指标划分外，也可根据当地经验划分；
4、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。
5、泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。
1、Ⅰ类岩体为软岩、较软岩时，应降为Ⅱ类岩体；
2、当地下水发育时，Ⅱ、Ⅲ类岩体可视情况降低一档；
3、强风化岩和极软岩可划为Ⅳ类岩体；
4、表中外倾结构面系指倾向与坡向的夹角＜30°的结构面；
5、岩体完整程度按附表A－2确定。
五、《公路工程地质勘察规范》（JTJ024-98）
）
六、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002
七、《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）附录H 岩体风化带划分
八、《水力发电工程地质勘察规范》（GB50287-2006）
附录F 岩体风化带划分
风化程度划分。
工程岩体分级标准 (四)
3岩体基本质量的分级因素3.1分级因素及其确定方法3.1.1岩体基本质量应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定。
3.1.2岩石坚硬程度和岩体完整程度，应采用定性划分和定量指标两种方法确定。
3.2.1岩石坚硬程度，应按表3.2.1进行定性划分。
岩石坚硬程度的定性划分表3.2.1工程岩体分级标准（三）3.2.2岩石坚硬程度定性划分时，其风化程度应按表3.2.2确定。
岩石风化程度的划分表3.2.23.3 岩体完整程度的定性划分3.3.1 岩体完整程度，应按表3.3.1进行定性划分。
岩体完整程度的定性划分表3.3.1注：平均间距指主要结构面（1～2组）间距的平均值。
3.3.2 结构面的结合程度，应根据结构面特征，按表3.3.2 确定。
结构面结合程度的划分表3.3.23.4定量指标的确定和划分3.4.1岩石坚硬程度的定量指标，应采用岩石单轴饱和抗压强度（R C）。
R C应采用实用测值。
当无条件取得实测值时，也可采用实测的岩石点荷载强度指数（IS（50））的算值，并按下式换算：RC＝22.82I（3.4.1）3.4.2岩石单轴饱和抗压强度（R C）与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系，可按表3.4.2表确定。
R C与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系表3.4.23.4.3 岩体完整程度的定量指标，应采用岩体完整性指数（K v）。
K v应采用实测值。
当无条件取得实测值时，也可用岩体体积节理数（Jv ），按表3.4.3确定对应的Kv值。
J v与K v对照表表3.4.33.4.4岩体完整性指数（K v）与定性划分的岩体完整程度的对应关系，可按表3.4.4确定。
K v与定性划分的岩体完整程度的对应关系表3.4.43.4.5 定量指标K v、J v的测试，应符合本标准附录A的规定。
工程岩体分级标准（四）4岩体基本质量分级4.1基本质量级别的确定4.1.1岩体基本质量分级，应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标（BQ）两者相结合，按表4.1.1确定。
工程地质 岩体质量分级
a
b
c
d
e
f 节理 层理 断层 断 层破 碎 带
g
h
结构面力学性质 首先取决于 结构面对岩体的切割程度 岩体力 学性质 其次取决于 岩块力学性质
工程岩体的分级
工程岩体的分级
目的 方法
岩体稳定性评价
指导工程采用合理的施工方法和加固方法
工程岩体分级标准（GB-50218-94）
影响岩体稳定性的因素
岩石坚硬程度 岩体的完整性
பைடு நூலகம்
地下水
地应力
工程轴线和结构 面产状的关系
初步定级
BQ
详细定级
〔BQ〕
并以103个典型工程为抽样总体，采用多元回归和 判别分析法建立了岩体基本质量指标计算式：
岩体基本质量指标BQ：
BQ=90+3Rc+250Kv
岩体基本质量指标修正值［BQ］： ［BQ］= BQ－100(K1+K2+K3)
练习题：
1、在岩体质量初步分级中，公式BQ=90+3Rc+250Kv表示 什么意思？若进行岩体质量的详细分级，还应该考虑哪
些因素的影响？
2、已知某工程岩体指标为：饱和单轴抗压强度为50000kPa， 岩块压缩波速度为5.8km/s，岩体压缩波速度为4.5km/s，地下 水影响修正系数K1=0.15，主要软弱结构面产状影响修正系数 K2=0.4，初始应力状态影响修正系数K3=0.5，请分别计算： （1）该岩体的基本质量指标BQ。 （2）该岩体基本质量指标修正值[BQ] 。
例题：
1、某地下工程围岩岩体，岩石的单轴饱和抗压强度
为57Mpa，岩块压缩波速度为5.8km/s，岩体压缩波速
度为3.18km/s，洞室埋深为100m，岩体容重为22kN/m3， 处于自重应力场 。洞壁岩体处于潮湿状态，未出现 滴水。岩体结构面走向与洞轴线夹角为70°,结构面 倾角为76°。请对该地下工程围岩岩体质量进行详细 分级。
十二级岩石的划分（岩石强度等级划分）
十二级岩石的划分（岩石强度等级划分）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。
(一)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。
各种规范岩石分类
1 工民建工程1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2019注：1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时，科用点荷载试验强度换算，换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》（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。
1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20191.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2019注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20191.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2019）1.5、岩石按风化程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2019注：1 波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比;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。
1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20191.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20191.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20191.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2019注：软化系数（K R）等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。
1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—20192 公路工程2.1、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2019）注：岩石饱和单轴抗压强度试验要点，见本规范附录B。
2.2、岩体完整程度划分《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2019）注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
工程岩体分级标准
一般规定
工程岩体级别的确定
附录
测试的规定
附录 岩体初始应力场评估
附录 岩体及结构面物理力学参数
附录 岩体基本质量指标的修正
附录 地下工程岩体自稳能力
附录 本标准用词说明
附加说明
总则
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
中华人民共和国国家标准
工程岩体分级标准
发布
实施
国 中华家人民 技共术和监国建督设局 部联合发布
目次
总则
术语 符号
术语
符号
岩体基本质量的分级因素
分级因素及其确定方法
岩石坚硬程度的定性划分
岩体完整程度的定性划分
定量指标的确定和划分
岩体基本质量分级
基本质量级别的确定
基本质量的定性特征和基本质量指标
工程岩体级别的确定
序号
两侧岩体的坚硬程度 及结构面的结合程度
内摩擦角
坚硬岩 结合好
坚硬 较坚硬岩 结合一般 较软岩 结合好
选用
表
粘聚力
序号
两侧岩体的坚硬程度 及结构面的结合程度
坚硬 较坚硬岩 结合差 较软岩 软岩 结合一般
规定的岩体基
本质量级别作为岩体级别
对工程岩体进行详细定级时 应在岩体基本质量分级的基
础上 结合不同类型工程的特点 考虑地下水状态 初始应力状
态 工程轴线或走向线的方位与主要软弱结构面产状的组合关系
等必要的修正因素 其中边坡岩体 还应考虑地表水的影响
岩体初始应力状态 当无实测资料时 可根据工程埋深或
开挖深度 地形地貌 地质构造运动史 主要构造线和开挖过程
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表1-2
岩体地质力（RMR）分类表——分类参数及评分值
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续表1-2
表1-3
岩体地质力学（RMR）分类表——按节理方向修正评分值
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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。
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表1-9 表1-10 Iv与定性划分的岩石完整程度的对应关系
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（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
I ( ml )2 cl
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表1-6
岩体结构类型分类表
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我国工程岩体分级标准
我国《工程岩体分级标准》 （GB50218-94）提出两步分级法：1按岩体 基本质量指标BQ进行初步分级；2针对各类 工程岩体特点，考虑各因素的影响，对BQ 值进行修正，再详细分级。
工程岩体分类与分级
1
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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
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工程岩体分类的目的和原则
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工程岩体基本质量的确定与分级
《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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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
强度指数 IS(50) 进行换算，IS(50) 是指直径50mm圆 柱形试件径向加压时的点荷载强度。
cw2
2 .8
2 I0.75 S(50)
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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
4
综合性
专题性
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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。
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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。
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。
10__________源自__________________________________ _____
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。
特点：充分考虑岩体中各种结构的地质成因， 突出岩体的工程地质特性。岩体的强度指标采用 岩块的饱和单轴抗压强度值来衡量。
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
RQD
10cm(
含10cm）以上的岩芯 钻孔长度
累计长度 100%
5
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