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1、 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。 我国根据
2、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
3、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 。 以下是国外较具影响力的工程岩体分类方法： 太沙基岩体分类 应用岩体分类进行隧洞支护设计最早的文献出现在太沙基（1947）的一篇论文中。论文中对钢架支护承担的岩体荷载，在定性分类的基础上进行了估计，引起人们对控制岩体性质的那些特征的关注，特别是重力构成主驱动力的情况。，优缺点：太沙基的这种分类方法尽管受主观的或经验的影响，但它简便易行，不需要进行复杂的地质调查或岩体物理力学测试。这种分类方法常为长隧道设计所采用，按这种分类方法所确定的支护结构上的荷载是作为岩石松动力荷载考虑的。如果围岩产生的实际压力远大于
4、这种松动荷载，则这种方法就不适用了。 劳弗尔支撑时间分类法劳弗尔（1958）认为未支护跨度的自稳时间与洞室所在岩体的质量有关。在隧洞中，未支护跨度定义为隧洞的跨度，若在掌子面到最近的支护距离大于隧道跨度的情况下，定义为掌子面到最近的支护距离。劳弗尔提出的分类方法已被许多专家修正，形成了现在所谓新奥法的一部分。 RQD岩石质量指标分类 岩石质量指标RQD是由迪尔等人于1964年提出的，是根据岩芯记录提供对岩体质量的定量评价，认为钻探获得的岩芯完整程度与岩体的原始裂隙、硬度、均质性等状态有关。岩石质量指标的定义是大于10cm的完整岩芯占岩芯总长度的百分比，岩芯直径至少为54.7mm，并用双层岩芯管
5、钻进根据RQD值的大小，将岩体质量划分为5类。RQD90岩石质量描述很差差一般好很好等 级IIIIIIIVV RSR岩体结构等级分类法威克姆（1972）曾提出了一种比较全面的岩体分法的方法，该方法充分考虑了岩体结构特性和状况，并给出具体参数的定量指标RSR，岩石的等级则是由RSR的定量指标来划分： RMR岩体力学等级分类法 岩体力学等级是宾尼奥斯基（1973）提出的一种岩体分类方法，该分类法考虑了岩石抗压强度、岩体质量指标、节理间距及节理状况地下水等五种因素，根据个参数，建立了岩体质量评分标准从而进行岩体分类。宾尼奥斯基在评价岩体质量时，十分重视岩体中结构面的因素，对节理的状态赋值最高，其次是
6、岩石质量指标和节理间距。除此之外，他还根据节理走向和倾向对工程位置的岩体稳定性影响大小，又赋予修正，同此可见这种分类方法十分重视岩体节理，裂隙对其工程质量的影响。 岩体掘进质量指标Q系统在对大量的地下工程开挖实例进行分析研究的基础上，挪威岩土工程技术研究所的巴顿等人（1974）提出了一种隧道质量指标方法用以确定岩体特征和相应的隧洞支护方案，Q指标的数值以对数形式从0.001到最大值1000 RMI指标工程岩体分类1996年，挪威学者Palmstrom在对RMR岩体分类方法与Q系统岩体分类方法评述的基础上，通过对大量现场岩体试验的分析与反分析，提出了一种新的岩体分类指标RMI。该指标以结构面参数
7、为变量，通过对岩石单轴抗压强度的折减，来反映岩体的强度特性该指标虽然是在RMR岩体分类方法与Q系统岩体分类方法的基础上建立的，但与后两者相关，它的不同在于：第一，引入结构面系数JP，通过对岩块单轴抗压强度的折减，将估算的岩体强度作为分类依据；第二，以块体体积代替岩芯回采率RQD，以反映结构面密度与间距的影响；第三，块体体积的引入，反映岩体受结构面切割而成岩块的结构效应，并将其隐含反映在结构面系数JP中或直接表现在岩块强度上。国内工程岩体分类： 铁路工程技术规范中建议的分类法 我国铁道系统根据本行业的工程特点，提出了适用于铁道系统的隧道围岩分类法及其相应的支护设计参数该计算方法适用于矿山法施工的
8、深埋隧道 BQ岩体分类法 1995年国家颁发了统一实行的工程岩体分级标准（GB5018-94），该分级标准考虑了岩体结构特征、岩体的完整性、岩石强度、初始地应力及地下水等因素，分两步进行岩体分级工作，第一步根据岩体完整性及结构特性等，获得岩体的基本质量BQ指标，由BQ指标可进行岩体基本质量的分级和评价；第二步，考虑岩体初始应力及隧道轴线与岩体结构面的组合关系，对基本指标BQ予以修正，得出岩体质量指标修正值，据可得出岩体工程分级。 该岩体分类法还引入了三个因素，即地下水，主要软弱结构面与隧道轴线的组合关系和初始地应力现象作为对BQ指标的修正因素*应该注意的是，本岩体分类标准作为通用的基础标准，难
9、于将所有各种影响因素都考虑进去，更难于全面照顾各行业的特殊需要。因此，在实行本岩体分类标准时，往往结合有关行业的分类标准，采用几种分级方法进行对比，综合分析，确定适合的岩体级别。综合国内外分级标准有以下异同： 关于风化程度的划分或定义，国内外在工程地质工作上，大都从大范围的地层或风化壳的划分着眼，把裂隙密度、裂隙分布及发育情况、弹性纵波速度以及岩石结构被破坏、矿物变异等多种因素包括去。 岩体完整程度的定性划分 国内有关结构面间距划分情况（m）结构类型 岩土工程勘 察规范，国 标(报批稿) 铁路工程地 质技术规范 (TBJ1285) 工程地质 调查规范 (ZBJ14003 -89) 水利水电工程
10、地质综述（水利水电工程地质情报网，1991年11月） 国标（GB 5021894） 完整(整体状) 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0 较完整(块状)0.751.5 0.4 0.51.0 0.51.0 0.41.0 1.0 较破碎(层状) 0.4 0.31.5 0.51.0 0.20.4 0.41.0 破碎(碎裂状) 0.250.5 0.2 0.30.20.5 0.2 0.20.4 极破碎(散体状) 国外裂隙间距划分情况名 称 加拿大岩土工程手册，1985年（能源部华北电力设计院，1990年译） 美国工程师和施工者联合公司（冶金勘察总公司译，1979年3月） ISOTC182SCWG1土与
11、岩石的鉴定和分类 极 宽 6.0 很 宽 2.06.0 3.0 2.0 宽 的0.62.0 0.93.0 0.62.0 中 的0.20.6 0.30.9 0.20.6 密 的0.060.2 0.050.3 0.060.2 很 密0.020.06 0.05 0.06 极 密0.02 岩石单轴饱和抗压强度与点荷载强度关系 名 称 Rc与Is（50）的关系相关系数 Bieniawski、 BrochFranklin、 Brook等人试验资料 Rc29.07Is（50） 0.92 国际岩石力学试验方法委员会测定点 荷载强度的建议方法（1985年修订） Rc（2025）Is（50） 岩石点荷载试验资料统
12、计分析及强度 计算公式的探讨，向桂馥、梁红， 岩石力学与上程学报，卷15第2期，1986年 沿短轴加载时 Rc（1819）Is（50）； 沿长轴加载时 Rc23.7Is（50） 东北工学院 Rc6517.4Is（50） 长沙矿山研究院 对坚硬岩石 Rc53.715Is（50） 0.976 应用点荷载试验测定岩石单轴 抗压抗拉强度试验研究报告， 铁道部第二勘测设计院（1990年）Rc22.819I 0.9002 根据分级因素的定量指标对岩体质量进行定量分级的方法有上百种，经归纳大致可分为三种： （1）单参数法。如RQD法，就是以修正的10cm以上岩芯长度之和与钻孔总长度的百分比为依据分级的。 （
13、2）多参数法。如东北大学以Rc、岩体弹性纵波速度（Vpm）、平均节理间距（dp）和围岩位移稳定时间四项参数为依据，通过电算程序进行动态分级的方法。（3）多参数组成的综合指标法。如总参工程兵第四设计研究院坑道上程围岩分级中，由Rc、Kv、地下水状态和岩层产状四项参数组成分级指标。也有人提出对Rc、岩体完整性、含水情况和风化程度四方面，分别评分，最后给出表示岩体质量的总分。巴顿（Barton）的Q分级法也属这一种。国内外岩体分级的档数 名 称 分 级 依 据 分级（类）档数 隧道工程岩体分级探讨 （铁道部科学研究院西南 研究所文集第一集， 中国铁道出版社，1987年 岩体质量分级 RMQ值 五级坑
14、道工程围岩分类（总参 工程兵第四设计研究所 1985年部级鉴定） 岩体质量指标 Rm或Rs 五级鲁布革水电站 （地下厂房围岩分类） 围岩质量Q五级岩体工程地质力学基础 谷德振，科学出版社 1979年 岩石质量系数Z 五级地下工程 1981年第5期，关宝树围岩质量Q值 六级美国RQD分类法 RQD值 五级南非别尼威斯基 地质力学分级法 节理化岩体的 RMR 五级挪威巴顿分类法 岩体质量Q值 九级综观国内外的岩体分级方法，呈现出以下特点和趋势：（1） 岩体分级指标体系分级方法基本形成。经过岩土工程半个世纪的努力，目前岩体分级指标已经形成了自己的指标体系。（2） 岩体分级标准多属于综合分级（3） 各类工程岩体分级的研究深度极不平衡。（4） 岩体分级标准尚不统一。（5） 行业标准有向国家规范接轨的趋势（6） 国家规范中分级标准有趋于统一的趋势（7）我国制定的岩体分级标准有向国际接轨的趋势！我国岩体分级标准与国外的异同