关于工程岩体分级方法的综述
关于工程岩体分级方法的综述
摘要：综合分析我国现行的工程岩体分级特征，重点介绍岩体分级标准在根据岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、初应力状况等多方面因素下进行岩体分级，从而指导实地工程建设，并讨论与Ｑ分类法和RＭR分类法的关系，在发展中他们有趋于统一和向国际标准接轨的趋势。
关键字：工程岩体分级；国标；岩体基本质量
1.1 岩体分级的重要性
随着科学技术的不断进步和土地资源的日益减少，水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑等各种类型、不同用途的岩体工程逐渐增多。质量高、稳定性好的岩体，不需要或只需要很少的加固支护措施，就可以保证工程施工和使用的安全；质量差、稳定性不好的岩体，常常会给工程的施工和使用带来诸多的安全隐患，甚至会在工程的施工和使用过程中出现地质灾害，需要采取复杂加固措施来保证工程施工和使用的安全[8]。因此，在工程建设中，准确而及时地进行工程岩体的稳定性判断，对于保证工程施工和使用的安全具有十分重要的意义。
１.２经过岩土工程界半个世纪的努力，目前岩体分级指标已形成了国标体系。
自上世纪50～60年代开始，工程岩体分级问题引起了国外岩土工程界的广泛关注。国外学者提出了许多工程岩体分级方法，并在工
程中得到了不同程度的应用。自上世纪70年代以后，国内的岩土工程界也开始了工程岩体分级方法的研究，以谷德振、黄鼎成[6]等为代表，在学习和消化国外研究成果，总结工程经验的基础上，提出了一些工程岩体分级方法，制定了相应的工程岩体分级行业标准，为我国经济建设的快速和健康发展作出了很大的贡献。自上世纪90年代以来，对国内外的研究成果及工程经验进行了系统的总结，形成了现在《工程岩体分级标准》
它是由水利部、建设部、铁道部等部门组织有关单位共同起草制定的适用于各种岩体工程的统一分级方法。属于国家最高层次的基础标准，适用于各行业、各种类型岩石工程的岩体分级，是制定各行各业岩体分级标准的基本依据。
1.3 岩体分级标准多属于综合分级，考虑岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、初应力状况等多方面因素。
岩体分级标准是一种多因素多指标、定性与定量相结合的分级方法,它分两步对工程岩体定级，即：先对岩体的基本质量划分级别，根据岩体固有并独立于工程类型的地质属性—岩石坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素确定岩体基本质量的定性特征和定量指标,进而综合确定岩体质量级别,按照其稳定性分为5级,Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>>Ⅳ>Ⅴ；再针对岩体的具体条件做出修正，根据各类工程特点,考虑影响工程岩体基本质量的其他重要因素，利用地下水条件、岩体主要软弱结构面产状和初应力状态对岩体基本质量的影响等修正系数,对岩体基本质量(BQ值)进行修正,再确定具体工程岩体级别。
1.4 《工程岩体分级标准》国家规范的制定过程中均已考虑到了同国际接轨[8]。
国外工程岩体分级较早，在进入20世纪70年代后,岩体的分类就已由定性向定量、由单因素(单指标)向多因素(或多指标)方向发展。我国对岩体质量评价研究开展的比较晚，工程岩体分级国标标准在制定时，充分综合考虑国内与国外岩体分级发展成果，避免单因数的局限性及定性的不确定性，同国际接轨。
２综述《岩体分级标准》特征
２.1《岩体分级标准》考虑因素
国标分级采用分两步走的方法进行工程岩体分级，即:先对岩体的基本质量划分级别;再针对岩体的具体条件作出修正，确定工程岩体级别。国标分级采用定性与定量相结合、经验判断与测试计算相结合的方法进行。
基本质量分级主要考虑岩石的坚硬程度和岩体的完整程度2个分级因素。岩石的坚硬程度的定量指标用岩块的饱和单轴抗压强度Rc表征；其定性指标是在现场通过锤击岩石声音的清脆程度、击碎难易程度、锤击回弹情况以及吸水反映情况来确定。岩体的完整程度的定量指标用岩体完整性系数Kv值，即岩体与岩块弹性波波速之比的平方来表征；定性指标是在现场通过调查结构面的组数、平均间距、张开度、充填物情况来确定。
各种工程岩体在初步定级时，可直接采用按基本质量确定的级
别，详细定级时，应结合不同工程类型的特点，考虑各种影响因素进行修正。因而需要考虑的修正因素还有：地下水、主要软弱结构面及其产状与地下酮室轴线的关系、初始应力状态的影响等等。根据各方面的工程经验，分别列表对这些影响因素给出修正系数：k1，k2，k3，按照下列公式计算岩体基本质量指标的修正值，由此修正值就可以最终确定地下工程岩体的级别。
k1通过对地下水的渗漏状态，并进一步根据水压大小和单位出水量，结合所在ＢＱ范围，查表计算。主要软弱结构面及其产状与地下酮室轴线关系的影响因素k2根据现场实地勘察岩石结构面产状和与洞轴线夹角得出。初始应力影响修正因k3素也要通过现场测定查表计算，因测试技术要求很高，花费较大，在无实测资料时应如何评估岩体初始应力状态，除少数重大工程项目外，只能靠分析、评估来确定。如上图1分级因素。
图1 岩体分级考虑因素
２.２《岩体分级标准》定级方法
对岩体进行初步定级，岩体基本质量指标BQ值计算公式：BQ=90+3Rc+250Kv。岩石单轴饱和抗压强度Rc，当无法取得实测值时，可根据实测的岩石点荷载强度指数I 0.75S(50) [1] , R C=22.82I 0.75S(50)，
R C=30～60MPa较硬, 15～30较软, 5～15软岩, <5 极软。
岩体完整程度的定量指标采用的是岩体完整性指数Kv的实测
值，即K V=(V pm/ V pr)2 , 其中V pm ——岩体中纵波波速(km/s), V pr ——岩石中纵波波速(km/s) ；但有些工程中，没有条件取得实测值时，可采用岩体体积节理数Jv按表一确定。岩石完整性系数K V=(V pm/ V pr)2 , V pm ——岩体波速(km/s), V pr ——岩石波速(km/s) 也可用采岩体体积节理数Jv确定，如下表一。
表一：K V分级状态与Jv的关系：
由BQ=90+3Rc+250Kv，岩体初步分为Ⅰ(BQ >550)、Ⅱ(BQ=50~451)、Ⅲ0~351）、Ⅳ（BQ=350~251）、Ⅴ（BQ≤250）共五级。当工程中遇到地下水、岩体稳定性受软弱结构面影响时，应该结合不同工程类型的特点，进行详细分级，考虑各种影响因素进行修正——K1：地下水影响修正系数,K2：主要软弱结构面产状影响修正系数, K3：初始应力状态影响修正系数等。[BQ]=BQ一100(k1+k2+k3)，凭
此判断岩体所处分级，并在实际工程中对岩体进行处理。其中K1
、K2、K3分别按表二、表三、表四来确定。[BQ]出现负值时，应按特殊情况处理。
表二：地下水影响修正系数（K1）
表三：主要软弱结构面产状影响修正系数（K2）
表四：初始应力状态影响修正系数（K3）
3《岩体分级标准》与Q系统分类法和RＭR系统分类法的关系3.1Q系统分类与RＭR分类方法
1974年挪威学者巴顿、利恩与伦德提出了Q系统分类方法[2]，它主要考虑了岩体质量指标RQD、节理组数Jn、节理面粗糙度Jr、节理蚀变程度Ja、裂隙水影响因素Jw以及地应力影响因素名及尸等6项指标。其计算公式为Q＝(RQD/Jn)×(Jr/Ja)×(Jw/SRF)。其中岩体质量指标RQD根据钻孔岩芯长度统计得出，其余5项指标都给出了相应的表格，可以查表得出。在Q分类系统中，岩体质量指标Q
值的范围为0.001~1000，据此将岩体分为9级。
地质力学RＭR分类方法由比尼奥斯基于1973一1975年间提出[2]。天入扭分类方法共有6个基本参数：岩块单轴抗压强度、岩体质量指标RQD、节理间距、节理面性状、地下水条件及节理产状。6个基本参数都通过表格给出了相应的评分值，岩体的RＭR评分值由这6个基本参数的评分值总和构成。根据RＭR评分值将岩体分为5级。
3.2三种方法比较
Q系统分类方法除了岩体质量指标RQD外，其余5项指标都是根据现场调查的描述查表得出，它基本上是一个定性的分类方法，需要有经验的地质人员参加，主观随意性较大。地质力学RＭR分类方法有3个基本参数是定量的，另3个基本参数是定性的，是一个半定量、半定性方法，仍需要有经验的地质人员参加。上述两种方法的优点是除岩块的单轴抗压强度外不需测试其他参数，方法比较简单。国标《工程岩体分级标准》是一个定性与定量相结合、经验判断与测试计算相结合的方法。定性分级只需进行现场调查，定量分级也只需进行单轴抗压强度、岩体与岩块弹性波波速的测试。
比较这3种方法，根据大量实测数据的统计分析，工程岩体质量指标BQ值与Q系统分类指标Q值呈指数关系，如下
。
表四为国标级别、[BQ]、Ｑ值的关系。从表二中可以看出国标分级和Q系统分级的对应关系是比较好的。国标I级相当于Q系统的2级上半级以上，为极好、特别好的岩体。国标V级相当于Q系统的6级及6级以下为坏到特别坏的岩体。其余别两者相差约半级。
表四国标与Q系统关系表
工程岩体质量指标[BQ]值与地质力学分类RＭR值呈线性关系[2]，其关系式为[BQ]=0.089RＭR+21.378，国标I级相当于RＭR的Ⅱ级上到I级，国标V级相当于RＭR的Ⅳ级到V级，其余各级别两者相差约半级。
国标分级与RＭR分类同属5级分类法，但是RＭR分类法考虑的范围比较广，覆盖的面比较大，然而特别好和特别坏的岩体再细分，对工程意义不大，故将特别好和特别坏的分别归结到I级和V级中。Q系统分类法为9级分类法，分得更细，特别是比较差的岩体，所以国标分级V级包含了Q系统分类法的6一9级。
４岩体分级标准的实例分析
某隧道洞口附近的围岩，实地勘察岩体较破碎，属较坚硬岩，岩石单轴饱和抗压强度为50 MPa，在现场做岩体波速试验
V=4.0km
pm
／s，在室内对岩块进行波速试验
V=5.6km／s，地下水影响修正系数
pr
为0.2，主要软弱结构面产状影响修正系数为0.3，初始应力状态影响修正系数为0.5。根据《工程岩体分级标准》对该工程岩体质量进行详细定级：
K v=(
V/pr V)2=(4.0/5.6)2=0.510
pm
BQ=90+3R c+250K v =90+3×50+250×0.510=368
初步定级为Ⅲ级。
而[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)
=90+3×50+250×0.5-100×(0.2+0.3+0.5)=368-100=268
详细定级为Ⅳ级。根据定级结果，由于该隧道属于较坚硬岩，岩体较为破碎，考虑该隧道重要性，因而该隧道洞口附近围岩按四级标准对应的防护加固方案进行防护，确保隧道稳固，提高安全系数。
5 结语
本文在查阅大量相关岩体分级文献基础上，对岩体分级中的一些问题进行了归纳和总结，力求系统、详尽和全面。鉴于笔者水平和掌握的资料有限，有些叙述可能不够全面和妥当，有些观点也有待进一步完善。
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{作者：陈丝雨（土木0705班）熊署丹（土木0704）
指导老师：胡春林教授}精品文档，欢迎下载使用！
岩石的工程分类
第五节岩体的工程分类 二、岩体的工程分类 1、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+3σcw +250 Kv 当σcw＞90Kv＋30时，令σcw＝90Kv＋30 当Kv＞0.04σcw＋0.4时，令Kv＝0.04σcw＋0.4 Jv与Kv对照表 Jv(条/m3) ＜3 3~10 10~20 20~35 ＞35 Kv ＞0.75 0.75~0.55 0.55~0.35
0.35~0.15 ＜0.15 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。 岩体质量分级 基本质量级别 岩体质量的定性特征 岩体基本质量指标(BQ) Ⅰ 坚硬岩，岩体完整 ＞550 Ⅱ
坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完整 550~451 Ⅲ 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 450~351 Ⅳ 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 350~251 Ⅴ 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
岩石坚硬程度按下表划分。 岩石坚硬程度划分表 岩石饱和单轴抗压强度 σcw(MPa) ＞60 60~30 30~15 15~5 ＜5 坚硬程度 坚硬岩 较坚硬岩 较软岩 软岩 极软岩
岩石分类
山地的中的岩石极为多样，差别很大，进行工程分类十分必要。《94规范》首先按岩石强度分类，再进行风化分类。按岩石强度分为极硬、次硬、次软和极软，列举了代表性岩石名称。又以新鲜岩块的饱和抗压强度30MPa为分界标准。问题在于，新鲜的末风化的岩块在现场有时很难取得，难以执行。 岩石的分类可以分为地质分类和工程分类。地质分类主要根据其地质成因、矿物成分、结构构造和风化程度，可以用地质名称(即岩石学名称)加风化程度表达，如强风化花岗岩、微风化砂岩等。这对于工程的勘察设计确是十分必要的。工程分类主要根据岩体的工程性状，使工程师建立起明确的工程特性概念。地质分类是一种基本分类，工程分类应在地质分类的基础上进行，目的是为了较好地概括其工程性质，便于进行工程评价。 为此，本次修订除了规定应确定地质名称和风化程度外，增加了岩块的“坚硬程度”、岩体的“完整程度”和“岩体基本质量等级”的划分。并分别提出了定性和定量的划分标准和方法，可操作性较强。岩石的坚硬程度直接与地基的承载力和变形性质有关，其重要性是无疑的。岩体的完整程度反映了它的裂隙性，而裂隙性是岩体十分重要的特性，破碎岩石的强度和稳定性较完整岩石大大削弱，尤其对边坡和基坑工程更为突出。 本次修订将岩石的坚硬程度和岩体的完整程度各分五级，二者综合又分五个基本质量等级。与国标《工程岩体分级标准》(GB50218-94)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)协调一致。 划分出极软岩十分重要，因为这类岩石不仅极软，而且常有特殊的工程性质，例如某些泥岩具有很高的膨胀性；泥质砂岩、全风化花岗岩等有很强的软化性(单轴饱和抗压强度可等于零)；有的第三纪砂岩遇水崩解，有流砂性质。划分出极破碎岩体也很重要，有时开挖时很硬，暴露后逐渐崩解。片岩各向异性特别显著，作为边坡极易失稳。事实上，对于岩石地基，特别注意的主要是软岩、极软岩、破碎和极破碎的岩石以及基本质量等级为V级的岩石，对可取原状试样的，可用土工试验方法测定其性状和物理力学性质。 举例： 1 花岗岩，微风化：为较硬岩，完整，质量基本等级为Ⅱ级； 2 片麻岩，中等风化：为较软岩，较破碎，质量基本等级为Ⅳ级； 3 泥岩，微风化：为软岩，较完整，质量基本等级为Ⅳ级； 4 砂岩(第三纪)，微风化：为极软岩，较完整，质量基本等级为V级； 5 糜棱岩(断层带)：极破碎，质量基本等级为V级。 岩石风化程度分为五级，与国际通用标准和习惯一致。为了便于比较，将残积土也列在表A.0.3中。国际标准ISO／TC182／SCl也将风化程度分为五级，并列
工程岩体分级标准
工程岩体分级标准（中） 2010-04-15 | 来源：中国地质环境信息网 | 【大中小】【打印】【关闭】 附录F 本标准用词说明 F.0.1 为便于执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： （1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。 （2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”； 反面词采用“不应”或“不得”。 （3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”或“可”： 反面词采用“不宜”。 F.0.2 条文中指定应按其它有关标准、规范执行时，写法为“应符合…的规定”，或“应按……执行”。 附加说明 本标准主编单位、参加单位和主要起草人名单 主编单位：水利部长江水利委员会长江科学院 参加单位：东北大学 总参工程兵第四设计研究院 铁道部科学研究院西南分院 建设部综合勘察研究院 主要起草人：于石春、邢念信、李云林、李兆权、苏贻冰 张可诚、林韵梅、柳赋铮、徐复安、董学晟 中华人民共和国国家标准 工程岩体分级标准 GB 50218－94 条文说明 制订说明 本标准是根据国家计委计标发〔1986〕28号文和计标函〔1987〕39号文的要求，水利部负责上编，具体由水利部长江水利委员会长科学院会同东北大学、总参工程兵第四设计研究院、铁道部科学研究院西南分院、建设部综合勘察研究院共同编制
而成，经建设部1994年11月5日以建标〔1994〕673号文批准，并会同国家技术监督局联合发布。 在本标准的编制过程中，标准编制组进行了广泛的调查研究，认真总结我国各有关行业在岩石工程建设和工程岩体分级（类）方面，以及岩石力学试验研究方面的实践经验，同时参考了国外先进的工程岩体分级（类）方法，并广泛征求了全国有关单位的意见。最后由我部会同有关部门审查定稿。 鉴于本标准系初次编制，在执行过程中，希望各单位结合工程实践和科学研究，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交水利部长江水利委员会长江科学院（湖北省武汉市黄浦路23号，邮编430010），并抄送水利部科教司，以供今后修订时参考。 目次 1 总则 1.0.1 随着国家现代化建设事业的发展，水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑、国防等工程中，各种类型、不同用途的岩石工程日益增多。在工程建设的各阶段（规划、勘察、设计和施工）中，正确地对岩体的质量和稳定性作出评价，具有十分重要的意义。质量高、稳定性好的岩体，不需要或只需要很少的加固支护措施，并且施工安全、简便；质量差、稳定性不好的岩体，需要复杂、昂贵的加固支护等处理措施，常常在施工中带来预想不到的复杂情况。正确、及时地对工程建设涉及到的岩体稳定性作出评价，是经济合理地进行岩体开挖和加固支护设计、快速安全施工，以及建筑物安全运行必不可少的条件。 对工程岩体稳定性作分析判断的数值计算和物理模型试验，要求事先进行相当详尽的地质勘察和岩石力学试验研究，花费人力和财力很多。地质条件复杂时，前期工作往往拉得很长，这种方法一般用于大型或重要的工程。 针对不同类型岩石工程的特点，根据影响岩体稳定性的各种地质条件和岩石物理力学特性，将工程岩体分成稳定程度不同的若干级别（一般称之为岩石分类或工程岩体分类，本标准称工程岩体分级），以此为标尺作为评价岩体稳定的依据，是岩体稳定性评价的一种简易快速的方法。这是由于岩体分级方法是建立在以往工程实践经验和大量岩石力学试验基础上的，只需进行少量简易的地质勘察和岩石力学试验就能据以确定岩体级别，作出岩体稳定性评价，给出相应的物理力学参数，为加固措施提供参考数据，从而可以在大量减少勘察、试验工作量，缩短前期工作时间的情况下，获得这些岩石工程建设的勘察、设计和施工不可少的基本依据，并可在进一步总结实际运用经验的基础上，为制定各种岩石工程施工定额提供依据。 本标准所说的稳定性，是指在工程服务期间，工程岩体不发生破坏或有碍使用的大变形。 自本世纪50—60年代以来，在国外提出许多工程岩体的分级方祛，其中有些在我国有广泛的影响，得到了不同程度的应用。在国内，自70年代以来，有关部门也在各自工程经验的基础上制定了一些岩体分级方法，在本部门或本行业推行应用。然而，这些分级方法的原则、标准和测试方法都不尽相同，彼此缺乏可比性、一致
各种岩石图片及说明
泥岩（Mudstone） 一种由泥巴及黏土固化而成的沉积岩，其成分与构造和页岩相似但较不易碎。 一种层理或页理不明显的粘土岩[1]。矿物成分复杂，主要由粘土矿物（如水云母、高岭石、蒙脱石等）组成，其次为碎屑矿物（石英、长石、云母等）、后生矿物（如绿帘石、绿泥石等）以及铁锰质和有机质。质地松软，固结程度较页岩弱，重结晶不明显。常见类型有：①钙质泥岩。含适量碳酸钙，常见于大陆红色岩系和海洋、潟湖相的沉积岩层。②铁质泥岩。含较多的铁矿物，如赤铁矿、褐铁矿、针铁矿等，多见于红色岩层。③硅质泥岩。SiO2含量较高，不含或极少含铁质和碳酸盐质物，常与铁质岩、硅质岩、锰质岩相伴生。泥岩具吸水、粘结、耐火等性能，可用于制砖瓦、制陶等工业。 泥岩结构极细粒，肉眼无法辨认颗粒。其许多特征与页岩相同，可能含有化石，但层理不如页岩发育。
页岩（Shale） 由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎，很容易分裂成为明显的岩层。 粘土岩的一种。成分复杂，除粘土矿物（如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等）外，还含有许多碎屑矿物（如石英、长石、云母等）和自生矿物（如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等）。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。 是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。 常见类型有： ①黑色页岩。含较多的有机质与细分散状的硫化铁，有机质含量达3—10%，外观与碳质页岩相似，其别在于黑色页岩不染手。 ②碳质页岩。含有大量已碳化的有机质，常见于煤系地层的顶底板。 ③油页岩。含一定数量干酪根（>10%），黑棕色，浅黄褐色等，层理发育，燃烧有沥青味。 ④硅质页岩。含有较多的玉髓、蛋白石等，SiO2含量在85%以上。 ⑤铁质页岩。含少量铁的氧化物、氢氧化物等。多呈红色或灰绿色。在红层和煤系地层中较常见。 ⑥钙质页岩。含CaCO3，但不超过25%，否则过渡泥灰岩类。 此外，还有混入一定砂质成分者，称为砂质页岩。 页岩抵抗风化的能力弱，在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。 页岩不透水，在地下水分布中往往成为隔水层。 由页岩组成的河岸
土壤及岩石普氏分类表
土壤及岩石(普氏)分类表 岩体类别 在编写原则中，关于岩土爆破工程的土壤及岩石分类仍按建设部《全国统一建筑工程基础定额》中的土壤及岩石（普氏）分类表执行。 2003年颁布实施的国家标准《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2003规定采用的就是上述《土壤及岩石分类表》，1988年《全国统一城镇控制爆破工程、硐宝大爆破工程预算定额》也是采用此分类表。因此，编制全国统一爆破工程消耗量定额也决定采用该分类表。该表已为国内建筑工程与爆破界所公认，不仅可以确定工程所在岩石的开挖方法、判断岩石爆破的难易程度，而且可以作为计算承包工程单价、编制招投标的依据。 建国以来，我国科技工作者对岩石在分类分级进行过大量工作。如东北工学院，科学院工程地质研究所等。东北大学进行了岩石可爆性与稳定性的研究，提出了分级方法。其中岩石的可爆性分级是以能量平衡为准则，根据标准条件下爆破漏中体积、大块率、小块率、平均合格率试验数据以及岩石波阻抗，计算出岩石可爆性指数，提出分级表。共分为：易爆、中等可爆、难爆、很难爆、极端难爆五个等级。虽经过冶金部组织通过技术鉴定，但未成为全国公认的分级表，未能推广纳入爆破定额。但可供研究参考。 我国工程地质科学工作者（科学院地质所等）为了建立统一评价工程岩爆稳定性的分级标准，为岩土工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据，经过多年研究并制定颁布了我国工程岩体分级标准（GB50218-94）。不仅可以确定爆破岩体的基本质量级别，还可用于判断岩体爆破的难易程度。（岩体基本质量级别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）级，岩石坚硬程度的定性划分为硬质岩，软质岩两类5级；岩体完整程度的定性划分为：完整、较完整、较破碎、极破碎五级。（可参考现代公路工程爆破P. 79-88）。
岩石级别 分类
岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ 最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ 很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏，无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2)
Ⅵa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤(f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f 值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用
岩石分类及硬度级别
岩石分类及硬度级别 岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他 各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固 的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿 脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁 矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾 石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏， 无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎 石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A
表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如： ①极坚固岩石f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ②坚硬岩石f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③中等坚固岩石f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等） ④不坚固岩石f=0.8～3 （如黄土、仅为0.3） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。
第1章 岩石的物理性质及工程分类
第1章岩石的物理性质及工程分类 学习指导:为了正确掌握岩土体的变形和破坏规律,对岩土体的稳定性做出合乎实际的分析和评价,首先需要对岩土体的物理性质、水理性质及工程分类等有清晰的认识。本章的学习任务就是要大家掌握这方面的内容。 重点：要求掌握岩土的物理性质指标的含义；对密度、比重及含水率三个实测指标要理解，对各指标的计算方法及指标之间的换算要搞清楚；掌握无粘性土及粘性土的状态指标及应用；理解土的三相组成；了解岩土的工程分类。 1.1 岩土体的特性 岩土体是地壳的物质组成。岩体是地壳表层圈层，经建造和改造而形成的具一定组分和结构的地质体。 1.1.2岩(石)体的特性 岩石是由矿物的组成的，按成因岩石可划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。成因类型不一样，差别也很大，因此，工程性质极为多样。 1）岩浆岩的性质 岩浆岩具有较高的力学强度，可作为各种建筑物良好的地基及天然建筑石料。但各类岩石的工程性质差异很大，如：深成岩具结晶联结，晶粒粗大均匀，孔隙率小、裂隙较不发育，岩块大、整体稳定性好，但值得注意的是这类岩石往往由多种矿物结晶组成，抗风化能力较差，特别是含铁镁质较多的基性岩，则更易风化破碎，故应注意对其风化程度和深度的调查研究。 浅成岩中细晶质和隐晶质结构的岩石透水性小、抗风化性能较深成岩强，但斑状结构岩石的透水性和力学强度变化较大，特别是脉岩类，岩体小，且穿插于不同的岩石中，易蚀变风化，使强度降低、透水性增大。 喷出岩常具有气孔构造、流纹构造和原生裂隙，透水性较大。此外，喷出岩多呈岩流状产出，岩体厚度小，岩相变化大，对地基的均一性和整体稳定性影响较大。 2）沉积岩的性质 碎屑岩的工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显著，如硅质基底式胶结的岩石比泥质接触式胶结的岩石强度高、孔隙率小、透水性低等。此外，碎屑的成分、粒度、级配对工程性质也有一定的影响，如石英质的砂岩和砾岩比长石质的砂岩为好。 粘土岩和页岩的性质相近，抗压强度和抗剪强度低，受力后变形量大，浸水后易软化和泥化。若含蒙脱石成分，还具有较大的膨胀性。这两种岩石对水工建筑物地基和建筑场地边坡的稳定都极为不利，但其透水性小，可作为隔水层和防渗层。 化学岩和生物化学岩抗水性弱，常具不同程度的可溶性。硅质成分化学岩的强度较高，但性脆易裂，整体性差。碳酸盐类岩石如石灰岩、白云岩等具中等强度，一般能满足水工设计要求，但存在于其中的各种不同形态的喀斯特，往往成为集中渗漏的通道。易溶的石膏、岩盐等化学岩，往往以夹层或透镜体存在于其他沉积岩中，质软，浸水易溶解，常常导致地基和边坡的失稳。 上述各类沉积岩都具有成层分布的规律，存在各向异性特征，因此，在水工建设中尚需特别重视对其
工程岩体分级标准GB502182 术语、符号
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。 2.1.6 岩体体积节理数(Jv)volumetric joint count of rock mass 单体岩体体积内的节理(结构面)数目。 2.1.7 点荷载强度指数(Is(50))pointloadstrengthindex 直径50mm圆柱形试件径向加压时的点荷载强度。 2.1.8 地下工程岩体自稳能力(stand－up time of rock mass for underground excavation) 在不支护条件下，地下工程岩体不产生任何形式破坏的能力。 2.1.9 初始应力场initial stress field 在自然条件下，由于受自重和构造运动作用，在岩体中形成的应力场，也称天然应力场。
关于工程岩体分级方法的综述
关于工程岩体分级方法的综述 摘要：综合分析我国现行的工程岩体分级特征，重点介绍岩体分级标准在根据岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、初应力状况等多方面因素下进行岩体分级，从而指导实地工程建设，并讨论与Ｑ分类法和RＭR分类法的关系，在发展中他们有趋于统一和向国际标准接轨的趋势。 关键字：工程岩体分级；国标；岩体基本质量 1.1 岩体分级的重要性 随着科学技术的不断进步和土地资源的日益减少，水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑等各种类型、不同用途的岩体工程逐渐增多。质量高、稳定性好的岩体，不需要或只需要很少的加固支护措施，就可以保证工程施工和使用的安全；质量差、稳定性不好的岩体，常常会给工程的施工和使用带来诸多的安全隐患，甚至会在工程的施工和使用过程中出现地质灾害，需要采取复杂加固措施来保证工程施工和使用的安全[8]。因此，在工程建设中，准确而及时地进行工程岩体的稳定性判断，对于保证工程施工和使用的安全具有十分重要的意义。 １.２经过岩土工程界半个世纪的努力，目前岩体分级指标已形成了国标体系。 自上世纪50～60年代开始，工程岩体分级问题引起了国外岩土工程界的广泛关注。国外学者提出了许多工程岩体分级方法，并在工
程中得到了不同程度的应用。自上世纪70年代以后，国内的岩土工程界也开始了工程岩体分级方法的研究，以谷德振、黄鼎成[6]等为代表，在学习和消化国外研究成果，总结工程经验的基础上，提出了一些工程岩体分级方法，制定了相应的工程岩体分级行业标准，为我国经济建设的快速和健康发展作出了很大的贡献。自上世纪90年代以来，对国内外的研究成果及工程经验进行了系统的总结，形成了现在《工程岩体分级标准》 它是由水利部、建设部、铁道部等部门组织有关单位共同起草制定的适用于各种岩体工程的统一分级方法。属于国家最高层次的基础标准，适用于各行业、各种类型岩石工程的岩体分级，是制定各行各业岩体分级标准的基本依据。 1.3 岩体分级标准多属于综合分级，考虑岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、初应力状况等多方面因素。 岩体分级标准是一种多因素多指标、定性与定量相结合的分级方法,它分两步对工程岩体定级，即：先对岩体的基本质量划分级别，根据岩体固有并独立于工程类型的地质属性—岩石坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素确定岩体基本质量的定性特征和定量指标,进而综合确定岩体质量级别,按照其稳定性分为5级,Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>>Ⅳ>Ⅴ；再针对岩体的具体条件做出修正，根据各类工程特点,考虑影响工程岩体基本质量的其他重要因素，利用地下水条件、岩体主要软弱结构面产状和初应力状态对岩体基本质量的影响等修正系数,对岩体基本质量(BQ值)进行修正,再确定具体工程岩体级别。
工程岩体分类方法及其意义的探讨
摘要 工程岩体分类是岩石力学研究的一个重要内容。本文对国内外较具影响力的工程岩体分类方法及相应的岩体质量指标进行了归纳介绍，并对其中个别分类方法的优缺点进行了探讨，最后指出了工程岩体分类在对可利用岩体作出判别、工程优化设计过程中的重要作用，指出了工程岩体分类的指导意义。 关键词：岩体分类；质量指标；工程优化设计
第1章诸论 工程岩体指各类岩石工程周围的岩体，这些岩石工程包括地下工程、边坡工程及与岩石有关的地面工程，即为工程建筑物地基、围岩或材料的岩体。而工程岩体分类是指通过岩体的一些简单和容易实测的指标，把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、施工和处理等成功与失败方面的经验教训，对岩体进行归类的一种工作方法[ 1 ]。 一个工程项目在可行性研究阶段和初步设计阶段，如果缺少岩体具体而详细的强度和水文地质资料时，工程岩体分类系统就会成为一个很有用的工具。选择合适的分类系统能帮助我们更好地了解岩体的质量好坏，预测可能出现的岩体力学问题，从而为工程设计、支护衬砌、建筑选型和施工方法选择等提供参数和依据。从这个角度而言，考虑岩块强度、结构面强度等诸多因素，以工程实用为目的的岩体分类，不仅是岩石力学研究的一个重要内容，而且对实际工程具有重要意义。 从Ritter(1879)谋求将经验方法公式化用于隧洞设计，尤其是决定支护形式开始，岩体分类系统的发展已有100多年历史。其间，国外许多学者作了大量的研究工作，如早期的太沙基(Terzaghi,1946)、劳弗尔(Lauffer,1958)和迪尔(Deere,1964)等。20世纪70年代以后，随着岩体工程建设的不断发展，工程岩体分类方法的研究取得了显著的进展，如威克汉姆(Wikham,1972)等提出了RSR分类法，宾尼奥斯基(Bieniawski,1973)提出了RMR分类法，巴顿(Barton,1974)等提出了Q系统分类法等。随后，霍顿(1975)、宾尼奥斯基(1976)、巴顿(1976)和拉特利奇(1978)等分别对各种分类方法进行了一系列的比较研究。 我国于20 世纪70年代相继在一些行业或部门开展了工程岩体分类方法的研究，并自20 世纪70年代起国家及水利水电、铁道和交通等部门，根据各自特点提出了一些围岩分类方法及其应用的工程实例。如国家为制定《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GBJ86-85），（2001年修订为GBJ50086-2001）而提出的工程岩体分类；铁道部门为制定《铁路隧道设计规范》（TB10003-2001）而提出的铁路隧道围岩分类，总参工程兵（坑道工程）围岩分类等。1994年颁布了我国国家标准《工程岩体分级标准》（GB5018-94），该标准提出了分两步进行的工程岩体分级方法：首先根据岩体坚硬程度和完整性这两个指标进行初步定级，然后针对各类工程特点，并考虑其他影响因素对岩体基本质量指标进行修正，再对工程岩体进行进一步分级。该标准为我国岩体工程建设中岩体分级提供了一个统一的尺度，为我国岩体工程的设计，施工提供了可靠的基础，已经被一些行业规范所采用[ 2 ]。
我国工程岩体分类标准
我 国 工 程 岩 体 分 级 特 点 四川交通职业技术学院 班级：DS10-2 姓名：曹伟 学号：
摘要：在对国内外岩体分级方法深入研究的基础上，对岩体分级乃法中所考虑的岩体分级因素及对各因素的处理方法进行了系统的归纳和总结。从岩体分级方法的现状来看，虽然目前尚无统一的岩体分级标准，但在岩体分级中应根据岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、地应力状况等多方面因素，进行岩体综合分级上达成了共识，并且国内规范中的岩体分级标准有趋于统一和向国际标准接轨的趋势。 关键词：岩体分级；分级因素；规范。 随着科学技术的不断进步和土地资源的日益减少，水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑、国防等工程中，各种类型、不同用途的岩体工程逐渐增多。质量高、稳定性好的岩体，不需要或只需要很少的加固支护措施，就可以保证工程施工和使用的安全；质量差、稳定性不好的岩体，常常会给工程的施工和使用带来诸多的安全隐患，甚至会在工程的施工和使用过程中出现地质灾害，需要采取复杂加固措施来保证工程施工和使用的安全，从而大大增加工程建设的成本。因此，在工程建设中，准确而及时地进行工程岩体的稳定性判断，对于保证工程施工和使用的安全具有十分重要的意义。合理的工程岩体分级是工程岩体稳定性判断的基础。 自上世纪50～60年代开始，工程岩体分级问题引起了国外岩土工程界的广泛关注。国外学者提出了许多工程岩体分级方法，并在工程中得到了不同程度的应用。自上世纪70年代以后，国内的岩土工程界也开始了工程岩体分级方法的研究，并在学习和消化国外研究成果，总结工程经验的基础上，提出了一些工程岩体分级方法，制定了相应的工程岩体分级标准，为我国经济建设的快速和健康发展作出了很大的贡献。自上世纪90年代以来，又对国内外的研究成果及工程经验进行了系统的总结，制定了一些工程岩体分级的国家规范，对许多行业标准也进行了修订。我国现行的与工程岩体分级相关的规范和标准见表1。本文中如不作说明，则所述规范和标准的代码均与表1相同。 表1：
(建筑工程管理)爆破工程地质(岩石工程分类与力学性质)
（建筑工程管理）爆破工程地质(岩石工程分类与力学 性质)
爆破工程地质（岩石工程分类和力学性质） 发布时间：2010-01-2210:39 116岩石物理力学性质physical-mechanicalproperty0frock 岩石对物理条件及力作用的反应，包括岩石物理和岩石力学性质。在力学特性中仍包括渗流特性，机械特性(硬度、弹性、压缩及拉伸性、可钻性、剪切性、塑性等)。 117岩石物理性质petrophysicalpropertiesofrock 岩石物理性质主要有：岩石的密度、岩石的空隙性、岩石的波阻抗、岩石的风化程度等各种特性参数和物理量。 118岩石工程分类engineeringclassificationofrocks 从岩石工程的角度据岩石强度、裂隙率、风化程度和其它特征指标将其划分成各种类别赢等级，如完整岩石、新鲜岩石、风化岩石、蚀变岩石、块状岩体、层状岩体、软弱夹层等。119岩体工程分类法engineeringclassificationofrockmass 把工程岩体质量的好坏分成有限和有序类别的方法。作为评价岩体工程稳定性，进行工程设计和施工管理的基础的工程岩体分类，壹般包含三个方面的工作：1)依据研究对象确定分类因素，构成分级指标作为分级的判据；2)合理选择用分级指标组成的分级模型，得到划分档次的标准；3)根据工程需要确定分级数目。分类的结果要经过实践检验。 120岩石质量分类rockmassclassification 依据岩石材料的物理性质(非均匀性、各向异性和渗透性)、机械性质或对采掘作业的阻力(如可爆性或可挖性)将岩石进行分类的方法。Barton1974年制定的QC(品质)系统和Bieniawski1973年建立的RMR(岩石质量测定)系统可建议用于爆破目的的岩石质量分类。121岩体RQD指标rockqualitydesignation 岩心中长度等于或大于10cm的岩心的累计长度占钻孔进尺总长度的百分比。它反映岩体被各种结构面切割的程度。RQD值规定用直径为54mm金刚石钻头、双层岩心管钻进获得。此指标为美国迪尔(D.V.Deere)于1964年首先提出，且用于岩体分级，也称岩石质量指标。 122岩体RMR指标rockmassratingsystem 波兰人宾尼奥斯基(Z.T.Bieniawski)于1973—1975年提出的地质力学分级法，且用计分法表示岩体质量好坏。 123岩体Q指标theQ-systemofrockstrength 1974年挪威学者巴顿(N.Barton)提出岩体质量指标Q分类法，由RQD、节理组数(?n)、节理面粗糙度(?k)、节理蚀变程度(?a)、裂隙水影响因素(?w)以及地应力影响因素(SRF)等6项指标组成Q值计算式，Q值愈大，表示岩体质量愈好。 124岩石非连续性discontinuityofrock 指岩石内的缺陷影响应力和声波传播的性质。岩石的缺陷是指岩石的孔隙、节理、裂隙和层面等。岩石的非连续性对其物理力学性质及渗透性影响很大。 125岩石非均匀性nonhomogeneityofrock 指岩石成分、结构和构造在各不同方向上的不均匀分布。 126岩石断裂韧性fracturetughnessofrock 指岩石抵抗裂纹扩展的能力。在平面裂纹应力分析中，裂纹面分为三种基本位移模式(张开型、错动型、撕开型)。张开型裂纹最适合于脆性固体中裂纹传播。
工程地质岩石分类及鉴定
工程地质岩石分类及鉴定 中国?宜昌 2016年5月4日
目录 1.工民建工程 (3) 2.公路工程 (5) 3.港口工程 (10) 4.铁路工程 (13) 5.工程岩体分级标准 (18)
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—2001 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—2001 1.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 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—2001 1.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）
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—2001 1.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 1.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 1.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001 注：软化系数（K）等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。
岩土的工程分类及工程性质
岩土的工程分类及工程性质 【教材解读】 一、岩土的工程分类 1.根据《土的工程分类标准》(GB/T50145-2007)规定，土的基本分类按其不同粒组的相对含量，可划分为巨粒类土、粗粒类土、细粒类土。 2.根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定，岩石坚硬程度分类为：坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。 根据地质成因，土可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰积土和风积土等。 根据粒径和塑性指数，土可划分为碎石土、砂土、粉土、黏性土。 碎石土：粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土。碎石土又分为：漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾。 砂土：粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土。砂土又分为：砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂。 粉土：粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量50%，且塑性指数等于或小于10的土。 黏性土：塑性指数大于10的土。黏性土又分为：粉质黏土和黏土。 3.根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)的分类方法，作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。 4.根据土方开挖难易程度不同，可将土石分为八类，以便选择施工方法和确定劳动量，为计算劳动量、机具及工程费用提供依据。 (1)一类土：松软土。 主要包括砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥(泥炭)等。坚实系数为0.5～0.6，采用锹、锄头挖掘，少许用脚蹬。 (2)二类土：普通土。
主要包括粉质黏土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，粉土混卵(碎)石，种植土、填土等。坚实系数为0.6～O.8，用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松。 (3)三类土：坚土。 主要包括软及中等密实黏土，重粉质黏土、砾石土，干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质黏土，压实的填土等。坚实系数为0.8～1.0，主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍。 (4)四类土：砂砾坚土。 主要包括坚硬密实的黏性土或黄土，含碎石、卵石的中等密实的黏性土或黄土，粗卵石，天然级配砂石，软泥灰岩等。坚实系数为1.0～1.5，整个先用镐、撬棍，后用锹挖掘，部分使用楔子及大锤。 (5)五类土：软石。 主要包括硬质黏土，中密的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软石灰及贝壳石灰石等。坚实系数为1.5～4.0，用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法。 (6)六类土：次坚石。 主要包括泥岩、砂岩、砾岩，坚实的页岩、泥灰岩，密实的石灰岩，风化花岗岩、片麻岩及正长岩等。坚实系数为4.0～10.0，用爆破方法开挖，部分用风镐。 (7)七类土：坚石。 主要包括大理石，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云石、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩，微风化安山岩，玄武岩等。坚实系数为10.0～18.0，用爆破方法开挖。 (8)八类土：特坚石。 主要包括安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩、角闪岩等。坚实系数为18.0～25.0以上，用爆破方法开挖。 二、岩土的工程性能 (1)内摩擦角。 (2)土抗剪强度。
工程岩体分级标准
工程岩体分级标准
工程岩体分级标准（上） 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.l 术语 2.1.1 岩石工程rock engineering 以岩体为工程建筑物地甚或环境，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structural Plane （discontilnuity） 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。 2.1.6 岩体体积节理数（JV）volumetric joint count of rock mass 单体岩体体积内的节理（结构面）数目。 2.1.7 点荷载强度指数从（IS（50））point load strength index
岩石硬度分级
岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他 各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固 的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿 脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁 矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾 石。(f=4) Ⅴa中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏， 无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎 石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤.
(f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A 表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如： ①极坚固岩石f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ②坚硬岩石f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③中等坚固岩石f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等） ④不坚固岩石f=0.8～3 （如黄土、仅为0.3） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。 强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。
岩土等级分类
1.1、根据工程的规模和特征，以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果，可分为三个工程重要性等级： 1 一级工程：重要工程，后果很严重； 2 二级工程：一般工程，后果严重； 3 三级工程：次要工程，后果不严重； 1.2、根据场地的复杂程度，可按下列规定分为三个场地等级： 1、符合下列条件之一者为一级场地(复杂场地)： 1)对建筑抗震危险的地段； 2)不良地质作用强烈发育； 3)地质环境已经或可能受到强烈破坏； 5)有影响工程的多层地下水，岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂，需专门研究的场地。 1.3、符合下列条件之一者为二级场地(中等复杂场地)： 1)对建筑抗震不利的地段； 2)不良地质作用一般发育； 3)地质环境已经或可能受到一般破坏； 4)地形地貌较复杂； 5)基础位于地下水位以下的场地； 1.4、符合下列条件者为三级场地(简单场地)： 1)抗震设防烈度等于或小于6 度，或对建筑抗震有利的地段； 2)不良地质作用不发育； 3)地质环境基本未受破坏； 4)地形地貌简单； 5)地下水对工程无影响； 1.5、根据地基的复杂程度，可按下列规定分为三个地基等级： 1、符合下列条件之一者为一级地基(复杂地基)： 1)岩土种类多，很不均匀，性质变化大，需特殊处理； 2)严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土，以及其他情况复杂，需作专门处理的岩土。 2、符合下列条件之一者为二级地基(中等复杂地基)： 1)岩土种类较多，不均匀，性质变化较大； 2)除本条第1 款规定以外的特殊性岩土。 3、符合下列条件者为三级地基(简单地基)： 1)岩土种类单一，均匀，性质变化不大； 2)除本条第1 款规定以外的特殊性岩土。 1.6、根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级、可按下列条件划分岩土工程勘察等级。 甲级、在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级； 乙级、除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目； 丙级、工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。