工程岩体分级标准GB502184 岩体基本质量分级
工程岩体分级标准
塑限wp
液限wl w 流动状态
固态
半固态
可塑状态
塑性指数
I p wL wP
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
19
7.2 土的工程分类
一般规定
粒组划分
级配指标：不均匀系数(Cu)和曲率系数(Cc)
2 ( d ) 30 Cu Cc d10 d 60 小于某粒径的土颗粒质量累积百分数为10%时，相应的
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
5
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
6
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
7
7.1 工程岩体分级
工程岩体分级标准（GB50218——94） 定性划分 岩体坚硬程度 定量确定 工程岩体质量的 初步分级 岩体完整程度 定性划分
定量确定
粉质粘土
新近沉积的粘性土
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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7.2 土的工程分类
我国主要特殊土的基本特性
黄土
红粘土 软土 膨胀土 冻土 盐渍土
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
33
7.2 土的工程分类
黄土的成因 气候条件：第四纪干旱和半干旱气候 颜色：多呈黄色、淡灰黄色或褐黄色 原生黄土：不具层理 成因分类 次生黄土具有层理，并含有砂砾和细砾。 天然状态下土质坚硬、压缩性小、强度较高
0.75
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
10
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
11
定量指标采用岩体完整性指数(Kv)的实测值。当无条 件取得实测值时，也可采用岩体体积节理数(J v)查表
工程岩体分级标准GB50218-94
工程岩体分级标准GB50218－94主编部门：中华人民共和国水利部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1995年7月1日关于发布国家标准《工程岩体分级标准》的通知建标[1994]673号根据国家计委计综[1986]450号文的要求，由水利部主编，会同有关部门共同制订的国家标准《工程岩体分级标准》，已经有关部门会审。
现批准《工程岩体分级标准》GB50218－94为强制性国家标准，自一九九五年七月一日起施行。
本标准由水利部负责管理，其具体解释等工作由水利部长江科学院负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九四年十一月五日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2.1 术语2.1.1 岩石工程rock engineeting以岩体为工程建筑物地基或环境，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sructural plane(discontinuity)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）intactess 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
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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。
岩土力学——岩体基本质量级别确定
岩土力学——岩体基本质量级别确定例题：已知某地下工程岩体的勘探资料如下：岩样单轴饱和抗压强度Mpa R c 5.42=；岩石较坚硬，但岩体较破碎，岩石的弹性纵波速度s m V pr /4500=，岩体的弹性纵波速度s m V pm /3500=；工作面潮湿，有的地方呈点滴出水状态；有一组结构面，其走向与巷道轴线夹角大约为25度，倾角为33度；现场没有发现极高应力现象。
按照我国工程岩体分级标准（GB50218-94），计算确定该岩体基本质量级别和考虑工程基本情况后的级别。
答：（1）岩体基本质量级别的确定应依照岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标（BQ ）相结合考虑。
根据题中描述，基本质量定性特征为：岩石较坚硬而岩体较为破碎；605.0)4500/3500()/(22≈==pr pm v V V KMpa R c 5.42=岩体基本质量指标：75.368250390=++=v c K R BQ虽然现场观察岩体较为破碎，但计算的岩体完整性指数K v 表明岩体较为完整，因而依据工程岩体分类标准综合考虑岩体基本质量级别为III 级。
（参见表1, 2）（2）对工程岩体进行详细定级时，还应考虑地下水状态地下水状态、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。
岩体基本质量修正指标:[]）321(100K K K BQ BQ ++-=K 1——地下水影响修正系数，潮湿且出现点滴出水，取0.1；（表3）K 2——主要软弱结构面产状影响修正系数，根据结构面走向与倾角值，取K 2为0.4-0.6; K 3——初始应力状态影响修正系数,根据现场情况，无极高应力现象，取K 3=0.5。
[]258(100321≈++-=）K K K BQ BQ考虑工程情况后，级别为IV 级。
参考资料：表1：表2 K v与定性划分的岩体完整程度的对应关表3 地下水影响修正系数K1表4 主要软弱结构面产状影响修正系数K2表5 初始应力状态影响修正系数K3。
工程岩体分级标准GB50218附录
附录A Kv、Jv测试的规定A.0.1 岩体完整性指数(Kv)，应针对不同的工程地质岩组或岩性段，选择有代表性的点、段，测定岩体弹性纵波速度，并应在同一岩体取样测定岩石弹性纵波速度。
Kv应按下式计算：式中Vpm——岩体弹性纵波速度(km/s)；Vpr——岩石弹性纵波速度(km/s)。
A.0.2 岩体体积节理数(Jv)，应针对不同的工程地质岩组或岩性段，选择有代表性的露头或开挖壁面进行节理(结构面)统计。
除成组节理外，对延伸长度大于1m的分散节理亦应予以统计。
已为硅质、铁质、钙质充填再胶结的节理不予统计。
每一测点的统计面积，不应小于2×5㎡。
岩体Jv值，应根据节理统计结果，按下式计算：Jv＝S1+S2+……+Sn+S k(A.0.2)式中Jv——岩体体积节理数(条/)；Sn——第n组节理每米长测线上的条数；S K——每立方米岩体非成组节理条数。
附录B岩体初始应力场评估B.0.1 在无实测成果时，可根据地质勘察资料，按下列方法对初始应力场作出评估：(1)H·ν/(1-ν)。
(2)通过对历次构造形迹的调查和对近期构造运动的分析，以第一序次为准，根据复合关系，确定最新构造体系，据此确定初始应力的最大主应力方向。
当垂直向应力为自重应力，且是主应力之一时，水平向主应力较大的一个，可取(0.8～1.2)νH或更大。
(3)埋深大于1000m，随着深度的增加，初始应力场逐渐趋向于静水压力分布，大于1500m以后，一般可按静水压力分布考虑。
(4)在峡谷地段，从谷坡至山体以内，可区分为应力释放区、应力集中区和应力稳定区。
峡谷的影响范围，在水平方向一般为谷宽的1～3倍。
对两岸山体，最大主应力方向一般平行于河谷，在谷底较深部位，最大主应力趋于水平且转向垂直于河谷。
(5)地表岩体剥蚀显著地区，水平向应力仍按原覆盖厚度计算。
(6)发生岩爆或岩芯饼化现象，应考虑存在高初始应力的可能，此时，可根据岩体在开挖过程中出现的主要现象，按表B.0.1评估。
《高等岩石力学》作业习题
《岩石力学》习题一、岩体分级(1)取直径为50mm、长度为70mm的标准岩石试件，进行径向点荷载强度试验，测得破坏时的极限荷载为4000N,破坏瞬间加荷点未发生贯入现象。
试确定岩石的单轴抗压强度R c(2)测得某中等风化花岗岩体的压缩波速V pm =2777m/s，剪切波速v^1410m/s ;已知相应岩石的压缩波速V pr = 5067m/ s，剪切波速v^ 2251m/s，重度r =22.3kN/m‘。
岩石饱和单轴抗压强度R c =40MPa，根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94)，该岩体的基本质量级别为几级？岩体基本质量分级(3)某工程岩体，已测得岩石点荷载强度指标Is(50)= 2.5，岩石的压缩波速6.6km/ s，岩体的压缩波速4.1km/s，根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94)，该岩体的基本质量级别为几级？岩体基本质量分级二、岩石强度(4)自地表向下的岩层依次为：表土层，厚匕=60 m,容重^20KN /m3，内摩擦角^30，泊松比=0.3 ;砂岩层，厚H2 = 60m，容重2 =25KN /m3，内摩擦角^45，泊松比J2 =0.25。
求距地表50m及100m处的原岩中由自重引起的水平应力。
(5)将岩石试件进行一系列单轴试验，求得抗压强度的平均值为0.23MPa，将同样岩石在0.59 MPa的围压下进行一系列三轴试验，求得主应力的平均值为 2.24 MPa.请你在Mohr图上绘出代表这两种试验结果的应力圆，确定其内摩擦角及粘结力(6)某均质岩石的强度曲线为：-八tan c,其中c = 40MPa , = 30 .试求在侧向围岩应力= 20MPa的条件下，岩石的极限抗压强度，并求出破坏面的方位（7）将一个岩石试件进行单轴试验，当其压应力达到27.6MPa时即发生破坏，破坏面与最大主应力作用面的夹角为60Q假设抗剪强度随正应力呈线性变化，试计算：①内摩擦角；②破坏面上的正应力和剪应力；③在正应力等于零的那个平面上的抗剪强度；④在上述试验中与最大主应力作用面的夹角为30o的那个平面上的抗剪强度。
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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。