工程岩体分类分级
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
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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%
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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。
工程岩体分类与分级
2020/12/27
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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
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
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
谢谢观看
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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。
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。
工程岩体分级方案
工程岩体分级方案摘要工程岩体的分类和分级对于工程项目的设计和施工具有重要意义。
本文综合考虑了岩石的物理性质、力学性质和工程性质，提出了一种综合的工程岩体分级方案。
该方案根据岩石的岩石名称、岩石的完整性、岩石的均匀性、岩石的结构、岩石的硬度、岩石的风化、岩体的开裂、岩体的岩浆与非岩浆等多个指标对岩石进行了分类和分级。
通过对岩石的分级，可以为工程项目提供合理的材料选择和施工设计的依据。
1. 引言岩石是大自然中非常常见的一种自然物质，是地球地壳的重要组成部分。
岩石在工程项目中起着非常重要的作用，它不仅是地基工程、水利水电工程、隧道工程等工程项目的构造材料，同时也是工程施工和设计中的一个非常重要的地质因素。
在岩石工程领域，对岩石的分类和分级一直是一个重要的研究领域。
建立合理的岩体分级方案，不仅可以为工程项目提供合理的材料选择和施工设计的依据，同时也可以为岩石工程领域的研究提供新的思路和方法。
2. 现有的岩体分级方案目前，已经存在许多岩体的分类和分级方法。
根据国际上常用的分类方法，可以将岩体分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类型，而每一大类型下还有许多的小分类。
此外，还有一些学者提出了基于岩石的物理性质、力学性质和化学性质等方面的分级方法。
但是，目前的分类方法在实际应用中存在一些问题，例如分类方法繁琐复杂、分类标准不够科学、分类不够细致等问题。
因此，有必要建立一种新的综合的岩体分级方案。
3. 工程岩体的分类和分级在岩石工程领域，对岩石进行合理的分类和分级是非常重要的。
岩石的物理性质、力学性质和化学性质等多个方面都会影响工程项目的设计和施工。
在本文中，我们将岩体分级分为七个等级，即I级岩体、II级岩体、III级岩体、IV级岩体、V级岩体、VI级岩体、VII级岩体。
在对岩石进行分级时，我们将考虑岩石的岩石名称、岩石的完整性、岩石的均匀性、岩石的结构、岩石的硬度、岩石的风化、岩体的开裂、岩体的岩浆与非岩浆等多个指标。
工程岩体分级标准
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
名称
定性鉴定
代表性岩石
硬
质
岩
坚硬岩
锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎；
浸水后，大多无吸水反应
末风化～微风化的；
花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩、硅质胶结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等
较坚硬岩
锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎；
浸水后，有轻微吸水反应
1.弱风化的坚硬岩；
2.未风化～微风化的：
熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂岩等
软
质
岩
较软岩
锤击声不清脆，无回弹，较易击碎；
浸水后，指甲可刻出印痕
1.强风化的坚硬岩；
2.弱风化的较坚硬岩；
3.未风化～微风化的：
岩石风化程度的划分表3.2.2
名称
风化特征
未风化
结构构造未变，岩质新鲜
微风化
结构构造、矿物色泽基本未变，部分裂隙面有铁锰质渲染
弱风化
结构构造部分破坏，矿物色泽较明显变化，裂隙面出现风化矿物或存在风化夹层
强风化
结构构造大部分破坏，矿物色泽明显变化，长石、云母等多风化成次生矿物
全风化
结构构造全部破坏，矿物成分除石英外，大部分风化成土状
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（KV）（岩体速度指数）intactness index of rock mass（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。
工程岩体分级标准GB502185 工程岩体级别的确定
5工程岩体级别的确定5.1 一般规定5.1.1 对工程岩体进行初步定级时，宜按表4.1.1规定的岩体基本质量级别作为岩体级别。
5.1.2 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。
5.1.3 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中出现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象，按本标准附录B作出评估。
5.1.4 当岩体的膨胀性、易溶性以及相对于工程范围，规模较大、贯通性较好的软弱结构面成为影响岩体稳定性的主要因素时，应考虑这些因素对工程岩体级别的影响。
5.1.5 岩体初步定级时，岩体物理力学参数，可按本标准附录C中表C.0.1选用。
结构面抗剪断峰值强度参数，可根据岩石坚硬程度和结构面结合程度，按本标准附录C中表C.0.2选用。
5.2 工程岩体级别的确定5.2.1 地下工程岩体详细定级时，如遇有下列情况之一时，应对岩体基本质量指标(BQ)进行修正，并以修正后的值按表4.1.1确定岩体级别。
5.2.1.1 有地下水；5.2.1.2 岩体稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用；5.2.1.3 存在本标准附录B表B.0.1所列高初始应力现象。
5.2.2 地下工程岩体基本质量指标修正值(〔BQ〕)，可按附录D计算。
5.2.3 对跨度等于或小于20m的地下工程，当已确定级别的岩体，其实际的自稳能力，与本标准附录E 相应级别的自稳能力不相符时，应对岩体级别作相应调整。
5.2.4 对大型的或特殊的地下工程岩体，除应按本标准确定基本质量级别外，详细定级时，尚可采用有关标准的方法，进行对比分析，综合确定岩体级别。
5.2.5 工业与民用建筑地基岩体应按表4.1.1规定的基本质量级别定级。
工程岩体分级标准GB502184 岩体基本质量分级
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。
岩体基本质量分级
表4.1.1
4.1.2 当根据基本质量定性特征和基本质量指标(EQ)确定的级别不一致时，应通过对定性划分和定量指标的综合分析，确定岩体基本质量级别。
必要时，应重新进行测试。
4.2 基本质量的定性特征和基本质量指标
4.2.1 岩体基本质量的定性特征，应由表3.2.1和表3.3.1所确定的岩石坚硬程度和岩体完整程度组合确定。
4.2.2 岩体基本质量指标(BQ)，应根据分级因素的定量指标Rc的兆帕数值和Kv，按下式计算：
BQ＝90+3Rc+250Kv(4.2.2)
注：使用(4.2.2)式时，应遵守下列限制条件：
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＝0.04zRc+0.4和Rc代入计算BQ值。
工程岩体分类分级
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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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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
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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。
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RQD
10cm(
含10cm）以上的岩芯 钻孔长度
累计长度 100%
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。
BQ 90 3CW 250IV
a当cw 90Iv 30时，以cw 90Iv 30和Iv代入上式求BQ值 b当Iv 0.04cw 0.4时，以Iv 0.04cw 0.4和cw代入上式求BQ值 岩体基本质量分级。按计算的BQ值和岩体基本质量的特 性将岩体划分为五级如表1-12所列
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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。
cw
22.82I
0.75 S (50)
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岩体完整程度定量指标的确定与划分
岩体完整度定量指标，采用实测岩体完整
I
(
ml cl
)2
性系数Iv确定。
当无条件取得 Jv 实测值时，可选择有代表 性的露头或开
挖面，对不同的工程地质岩组进行节理裂隙统计，计算岩
体体积节理数 Jv (条 / m3)
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。
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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
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表1-12
岩体基本质量分级
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表1-13
地下水影响修正系数K1
表1-14 主要结构面产状影响修正系数K2
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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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（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
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。
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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表1-9 表1-10 Iv与定性划分的岩石完整程度的对应关系
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。
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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ห้องสมุดไป่ตู้目的分
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综合性 专题性
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
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表1-12
岩体基本质量分级
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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
Jv S1 S2 Sn Sk
表1-11
实测岩体体积节理数
J
与岩体完整性指数
v
I
对应表
v
Jv (条/ m3)
Iv
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（3）岩体基本质量分级
岩体基本质量分级应根据岩体的定性特征和岩体基本 质量指标BQ两者共同确定。 岩体基本质量指标BQ的确定。岩体基本质量指标BQ以 103个典型工程为抽样总体，采用多元逐步回归和判别分 析法建立岩体基本质量定量指标之间的关系式
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表1-2
岩体地质力（RMR）分类表——分类参数及评分值
8
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
9
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。
工程岩体分类与分级
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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
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。
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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。