岩体工程分类

1、 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。一、岩块的工程分类 1、Deere &Miller 双指标分类双指标分类 分类指标：岩块抗压强度（c）、模量比（Et/c）类别岩块分类c(MPa)岩石类型举例A极高强度200石英岩、辉长岩、玄武岩B高强度100200大理岩、花岗岩、片麻岩C中等强度50100砂岩、板岩D低强

2、度2550煤、粉砂岩、片岩E极低强度125白垩、盐岩类别Et/c分类Et/cH高模量比500M中等模量比200500L低模量比2002 2 国标国标岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范分类分类 分类指标：新鲜岩块的饱和单轴抗压强度（cw）类别亚类饱和单轴抗压强度(MPa)代表性岩石硬质岩石极硬岩石60花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、玄武岩、石灰岩、石英砂岩、石英岩、大理岩、硅质砾岩等次硬岩石3060软质岩石次软岩石530粘土岩、页岩、千枚岩、绿泥石片岩、云母片岩等极软岩石51 岩体质量分级岩体质量分级2 2 洞室围岩分类洞室围岩分类3 3 岩体地质力学分类（岩体地质力学分类（RMRRMR分类）分类）4

3、 4 巴顿岩体质量分类（巴顿岩体质量分类（Q Q分类）分类）1 1、岩体质量分级、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BQ BQ=90+3cw +250 Kv 当cw90Kv30时，令cw90Kv30当Kv0.04cw0.4时，令Kv0.04cw0.4Jv与Kv对照表Jv(条/m3) 33101020203535Kv0.750.750.550.550.350.350.150.15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进行详细分级基本质量级别岩体质量的定性特征岩体基本质

4、量指标(BQ)坚硬岩，岩体完整550坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完整550451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450351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350251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岩石饱和单轴抗压强度cw(MPa)60603030151555坚硬程度坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩岩石坚硬程度划分表 岩体完整程度划分表 岩体完整性系数Kv0.750.750.550.550.350.350.150.15完整程度完

5、整较完整较破碎破碎极破碎各级岩体物理力学参数及围岩自稳能力表各级岩体物理力学参数及围岩自稳能力表 级别密度(g/cm3)抗剪强度变形模量E(GPa)泊松比围岩自稳能力()C(MPa)2.65602.1330.2跨度20m，可长期稳定，偶有掉块，无塌方2.6560502.11.533200.20.25跨度1020m，可基本稳定，局部可掉块或小塌方;跨度10m，可长期稳定，偶有掉块2.652.4550391.50.72060.250.3跨度1020m，可稳定数日1月，可发生小至中塌方；跨度510m，可稳定数月，可发生局部块体移动及小至中塌方；跨度5m，可基本稳定2.452.2539270.70.2

6、61.30.30.35跨度5m，一般无自稳能力，数日至数月内可发生松动、小塌方，进而发展为中至大塌方。埋深小时，以拱部松动为主，埋深大时，有明显塑性流动和挤压破坏；跨度5m，可稳定数日至1月2.25270.21.30.35无自稳能力 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： BQBQ100(K1K2K3) 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。 根据修正值的BQ进行重新分级。确定各级岩体的物理力学参数和围岩自稳能力。K1BQ45045035035025025地

7、下水状态潮湿或点滴状出水00.10.20.30.40.6淋雨状或涌流状出水，水压0.1MPa或单位水量10Lmin0.10.20.30.40.60.70.9淋雨状或涌流状出水，水压0.1MPa或单位水量10Lmin0.2 0.40.60.70.91.0地下水影响修正系数地下水影响修正系数(K1)表表 结构面产状及其与洞轴线的组合关系结构面走向与洞轴线夹角30，倾角3075结构面走向与洞轴线夹角60，倾角75其他组合K20.40.500.20.20.4主要软弱结构面产状影响修正系数主要软弱结构面产状影响修正系数(K2)表表 K3BQ 550550450450350350250250天然应力状态极

8、高应力区1.01.01.01.51.01.51.0高应力区0.50.50.50.51.00.51.0天然应力影响修正系数天然应力影响修正系数(K3)表表 分类指标：岩体结构、结构面发育特征、岩石强度及岩体声学性质 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。围岩类别主要工程地质特点毛洞稳定情况岩体结构构造影响程度，结构面发育情况和组合状态岩石强度指标岩体声波指标岩体强度应力比Sm单轴饱和抗压强度cw(MPa)点荷载强度(MPa) 岩体纵波度vmp(kms) 岩体完整性系数Kv 整体状及层间结合良好的厚层状结构构造影响轻微，偶有小断层。结构

9、面不发育，仅有两到三组，平均间距大于0.8m，以原生和构造节理为主，多数闭合，无泥质充填，不贯通。层间结合良好，一般不出现不稳定块体602.55 0.75毛洞跨度510m时，长期稳定，一般无碎块掉落 GBJ86-85围岩分类围岩分类 3 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、节理条件及地下水分类方法：（1）根据各类指标的数值，按表2-20A的标准评分，求和得总分RMR值。（2）按表2-20B和表2-21的规定对总分作适当的修正。（3）用修正后的总分对照表2-20C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，)值。（1）根据各类指标的数值，按

10、右表的标准评分，求和得总分RMR值。 分类参数数 值 范 围1完整岩石强度(MPa)点荷载强度指标104102412对强度较低的岩石宜用单轴抗压强度单轴抗压强度250100250501002550525151评 分 值1512742102岩心质量指标RQD()9010075905075255025评 分 值201510833节理间距(cm)2006020020606206评 分 值201510854节理条件节理面很粗糙，节理不连续，节理宽度为零，节理面岩石坚硬节理面稍粗糙，宽度1mm，节理面岩石坚硬节理面稍粗糙，宽度1mm，节理面岩石软弱节理面光滑或含厚度5mm的软弱夹层，张开度15mm，节理

11、连续含厚度5mm的软弱夹层，张开度5mm，节理连续评 分 值3025201005地下水条件每10m长的隧道涌水量(L/min）无10102525125125节理水压力/最大主应力比值或 0或 0.1 或 0.10.2 或 0.20.5或 0.5总条件或完全干燥或潮 湿或 只有湿气(有裂隙水)或 中等水压或 水的问题严重评 分 值1510440（2）按下表的规定对总分作适当的修正。节理走向或倾向非常有利有利一般不利非常不利评分值隧道0-2-5-10-12地基0-2-7-15-25边坡0-5-25-50-60按节理方向修正评分值 走向与隧道轴垂直走向与隧道轴平行与走向无关沿倾向掘进反倾向掘进倾角2

12、045倾角4590倾角020倾角4590倾角2045倾角4590倾角2045非常有利有利一般不利一般非常不利不利节理走向和倾角对隧道开挖的影响 （3）根据修正后的总分确定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，)值。评分值1008180616041402120分 级质量描述非常好的岩体好岩体一般岩体差岩体非常差岩体平均稳定时间 (15m跨度)20a(10m跨度)1a(5m跨度)7d (2.5m跨度)10h(1m跨度)30min岩体内聚力(kPa)400300400200300100200 岩体内摩擦角()45354525351525154、巴顿岩体质量(Q)分类 分类指标：Q值 RQD岩石质量指标； Jn节理组数； Jr节理粗糙系数； Ja节理蚀变系数； Jw节理水折减系数； SRF应力折减系数。 Jw/SRF水与其它应力存在时对岩体质量的影响 RQD/Jn岩体的完整性； Jr/Ja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。 SRFJJJJRQDQwarn 1、定性