一、岩体工程分类概述

工程岩体的分类是为一定的具体工程服务，根据岩体特性进行试验，得出相应的设计计算指标或参数，以便使工程建设达到经济、合理、安全的目的。

1. 分类的目的与意义

（1）分析、评价工程岩体稳定性的需要。

（2）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额和概预算提供必要的基本依据。

（3）便于设计、施工方法的总结，交流，推广。

（4）为便于行业内技术改革和管理。

体现，安全、经济、发展的思想，岩体分类是岩石力学研究领域的重要基础性课题。

2. 分类原则

（1）有明确的类级和适用对象（专题性的、综合性的)。

（2）根据适用对象，选择考虑因素（单因素、多因素）。

（3）有定量的指标。

（4）类级一般分五级为宜。

（5）分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。

3. 分类的影响因素

（1）岩石材料的质量（强度指标）；

（2）岩体的完整性、密集度、切割度、连续性等；

（3）岩体结构面产状与岩体工程的相对空间位置关系等；

（4）地下水（软化、冲蚀、降低有效正应力、c、φ）；

（5）地应力（大小、最大主应力方向）；

（6）其他因素（自稳时间、位移率）。

其中（1）、（2）是岩石基本质量，（3）～（6）是考虑工程岩体特点的其他因素。

二、岩体工程分级的代表性方案

1. 简易分类

在现场凭经验和观察就可以确定的，大致可以分为三类（见表6.6）。

表 6.6 工程岩体简易分类表(www.daowen.com)

2. 岩石质量指标（RQD）分类

所谓岩石质量指标RQD（Rock Quality Designation）是指钻探时岩芯的复原率，或称岩芯采取率，RQD定义为单位长度的钻孔中 10 cm 以上的岩芯占有的比例。即：

根据RQD值的大小，将岩体质量划分为五类（见表 6.7）。

表6.7 岩石质量指标

3. 岩体地质力学分类（CSIR 分类）

所谓地质力学岩体分类，就是用岩体的“综合特征值”对岩体划分质量等级，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 5 种指标组成。

得到的 RMR 总分对照表即可求得所研究岩体的类别及相应的无支护地下工程的自稳时间和岩体强度指标值等（见表 6.8）。

表 6.8 按总 RMR 评分值确定的岩体级别及岩体质量评价

4. 巴顿岩体质量分类（Q 分类）

由挪威地质学家巴顿（Barton，1974）等人提出，其分类指标 Q 为：

式中 RQD——Deere 的岩石质量指标；

Jn——节理组数；

Jr——节理粗糙度系数；

Ja——节理蚀变影响系数；

Jw——节理水折减系数；

SRF——应力折减系数。

根据Bieniawski（1976）的建议，Q 与 RMR 分类指标间关系为：

RMR= 0.0LnQ+44 　 （6.9）

分类时，根据各参数的实际情况，查表确定式中 6 个参数值（可详见相关文献），然后代入上式即可得到 Q 值，按 Q 值将岩体分为 9 类（见表 6.9）。

表 6.9 岩体质量 Q 值分类表

5. 岩体 BQ 分类

按照我国国家《工程岩体分级标准》（GB 50218—94）的方法，工程岩体分级分两步进行。首先从定性判别与定量测试两个方面分别确定岩石的坚硬程度和岩体的完整性，并计算出岩体基本质量指标 BQ，然后结合工程特点，考虑地下水、初始应力场以及软弱结构面走向与工程轴线的关系等因素，对岩体基本质量指标 BQ 加以修正，以修正后的岩体基本质量BQ 作为划分工程岩体级别的依据。

岩体的基本质量指标 BQ 主要考虑了组成岩体岩石的坚硬程度和岩体完整性。按 BQ 值和岩体质量定性特征将岩体划分为 5 级，如表 6.10 所示。

表 6.10 岩体质量分级

岩体质量分类方法种类众多，随着铁道工程的飞速发展，同时要求围岩分级由单因素向多因素，由定性向定量方向发展。由于岩体质量受岩体块度或厚度、力学强度、裂隙系数、结构面形态及张开度、地下水等诸多因素所控制。各种因素对岩体力学性质的影响程度是不同的，故须针对具体岩体工程性质进行评价，找准主导因素，建立合理的工程质量评价体系。