围岩稳定性指数分类法
现代社会，岩土工程施工现场一般都面临着复杂的岩土各种类型的复杂情况，而在施工过程中必须正确估算和管控工程过程中出现的围岩稳定性，才能确保施工安全并达到设计目的。而围岩稳定性指数分类法则提供了一种有效的工程管控手段，以便预测和控制施工安全性。
围岩稳定性指数分类法是将岩土稳定性指数进行分类，根据围岩稳定性质量建立了一个将岩土分类的基础，以便实施工程管控。该类型指数分类法是基于经验所制定的，广泛用于大、中型工程，在围岩稳定性的基础上进行的，它的主要思想是将岩土稳定性指数根据它们的物理和力学性质分为三个类型，即安全系数类型、抗剪类型和坡度类型，这三类指数的特性和要求分别是：
1.安全系数类型：该类型的指数主要表达的是岩土稳定性的程度，它的安全系数越大则表明围岩稳定性越高，岩土安全系数计算参数有：地基沉降应力、岩体抗剪强度、岩体摩擦角、岩体坡度角以及岩土物理材料。
2.抗剪类型：该类型的指数主要表达的是岩土抗剪强度程度，它的抗剪密度越大则表明围岩抗剪强度越高，抗剪强度计算参数有：坡度角、地基沉降应力、岩体抗剪强度、岩体摩擦角以及岩土物理材料。
3.坡度类型：该类型的指数主要是表达的是岩土坡度角程度，它的坡度角越大则表明围岩稳定性越高，坡度角计算参数有：坡度角、地基沉降应力、岩体抗剪强度、岩体摩擦角以及岩土物理材料。
这三类指数分别体现了岩土稳定性的总体评价，根据安全系数、抗剪密度和坡度角，可以将岩土分为三个等级：稳定等级、中等等级和不稳定等级，每种类型的岩土具有不同的稳定性特征，各等级也有不同的要求：
稳定等级要求：安全系数≥1.2，抗剪密度≥1.0，坡度角≤45°；
中等等级要求：安全系数≥1.1，抗剪密度≥0.8，坡度角≤50°；
不稳定等级要求：安全系数<1.1，抗剪密度<0.8，坡度角>50°。
由于围岩稳定性指数分类法与岩土物理和力学性能有关，它们在施工过程中要求估算和控制岩土稳定性，即安全系数、抗剪密度和坡度角的变化。因此，在施工过程中，要实时监控和测量岩土的物理和力学性质，以此来更好地控制围岩稳定性。
另外，围岩稳定性指数分类法还要求对不同的施工工艺予以不同的稳定性要求，通过不同的施工工艺进行比较，以便确保施工环境的健康和安全。因此，围岩稳定性指数分类法能够有效地预测和控制施工安全性。
总之，围岩稳定性指数分类法是一种安全性质较高的工程管控手段，它为开展施工安全管理提供了有效的依据，提高了施工质量，降低了经济损失。
围岩分级 国内外围岩分级的现状 隧道围岩是指隧道（坑道）周围一定范围内，对隧道（坑道）稳定性能产生影响的岩（土）体。符合地下情况的围岩分级是正确进行隧道设计与施工的基础。人们对围岩的分级是随着实践而不断深化的。从国外情况来看 围岩分级的概念是由欧洲人罗曼提出，距今已经有二百多年的历史，后人陆续对围岩级别的判定进行了理论化研究提出了多种围岩分级方法。 最早的定性分类方法始于十八世纪，俄罗斯人维尔涅尔将岩石分为坚石、次坚石、破碎、软岩、松散五大类。法国人莫氏据岩石软硬程度，通过两者互相刻划的方法，划分出十个级别的硬度，分别是从滑石、石膏等到刚玉、金刚石。 二十世纪初，苏联的普骆托基雅诃夫通过坚固系数f将围岩分为十级，坚固系数反应了岩石的综合特性指标，f=R C/10,(R C--岩石极限抗压强度, MPa ),由于此公式存在缺陷,未被认可,后来研究者巴龙将其更改为f=RC/30+C/3 1940年，苏哈捏夫根据实际采掘方法来确定爆破以及凿岩时岩石坚固性,用炸药消耗来表示爆破性,用钎头消耗量和凿岩速度等指标表示可钻性。设置了一套标准测试方法。 太沙基通过隧道开挖过程中出现的压力拱高度H对隧道围岩分为九级，见表1 .1。此方法以有水为基础，当无水状态时，四到七级岩石
地应力值降低一半。此方法只是比较概括的定性描述，缺少定量指标，且给定的地应力值一般偏高。 表1. 1 太沙基隧道围岩分级 岩体状态岩石荷载高度/ m 备注 1 坚硬，无损 岩爆时可设轻型支撑 2
坚硬，呈层状 0~ 0 .5 B 采用轻型支撑 3 大块，有一般节理 0~ 0. 25 B - 4 有裂痕，块度小0. 2 5B ~ 0. 3 59 （B+ H ）无侧压5 裂隙较多，块度小（0 . 35 ~ 1 .1 ）（B + H ）侧压很小或没有 6 完全破碎，但不受化学腐蚀的 砾石和砂 1. 1 （B+ H） 有一定侧压。由于漏水，隧道下 部分变软，支撑下部要做基础。 必要时可采用圆形支撑。 7 挤压变形缓慢的岩层（覆盖厚 度中等） ( 1. 1~ 2 . 1) (B + H )
围岩稳定性指数分类法 现代社会，岩土工程施工现场一般都面临着复杂的岩土各种类型的复杂情况，而在施工过程中必须正确估算和管控工程过程中出现的围岩稳定性，才能确保施工安全并达到设计目的。而围岩稳定性指数分类法则提供了一种有效的工程管控手段，以便预测和控制施工安全性。 围岩稳定性指数分类法是将岩土稳定性指数进行分类，根据围岩稳定性质量建立了一个将岩土分类的基础，以便实施工程管控。该类型指数分类法是基于经验所制定的，广泛用于大、中型工程，在围岩稳定性的基础上进行的，它的主要思想是将岩土稳定性指数根据它们的物理和力学性质分为三个类型，即安全系数类型、抗剪类型和坡度类型，这三类指数的特性和要求分别是： 1.安全系数类型：该类型的指数主要表达的是岩土稳定性的程度，它的安全系数越大则表明围岩稳定性越高，岩土安全系数计算参数有：地基沉降应力、岩体抗剪强度、岩体摩擦角、岩体坡度角以及岩土物理材料。 2.抗剪类型：该类型的指数主要表达的是岩土抗剪强度程度，它的抗剪密度越大则表明围岩抗剪强度越高，抗剪强度计算参数有：坡度角、地基沉降应力、岩体抗剪强度、岩体摩擦角以及岩土物理材料。 3.坡度类型：该类型的指数主要是表达的是岩土坡度角程度，它的坡度角越大则表明围岩稳定性越高，坡度角计算参数有：坡度角、地基沉降应力、岩体抗剪强度、岩体摩擦角以及岩土物理材料。
这三类指数分别体现了岩土稳定性的总体评价，根据安全系数、抗剪密度和坡度角，可以将岩土分为三个等级：稳定等级、中等等级和不稳定等级，每种类型的岩土具有不同的稳定性特征，各等级也有不同的要求： 稳定等级要求：安全系数≥1.2，抗剪密度≥1.0，坡度角≤45°； 中等等级要求：安全系数≥1.1，抗剪密度≥0.8，坡度角≤50°； 不稳定等级要求：安全系数<1.1，抗剪密度<0.8，坡度角>50°。 由于围岩稳定性指数分类法与岩土物理和力学性能有关，它们在施工过程中要求估算和控制岩土稳定性，即安全系数、抗剪密度和坡度角的变化。因此，在施工过程中，要实时监控和测量岩土的物理和力学性质，以此来更好地控制围岩稳定性。 另外，围岩稳定性指数分类法还要求对不同的施工工艺予以不同的稳定性要求，通过不同的施工工艺进行比较，以便确保施工环境的健康和安全。因此，围岩稳定性指数分类法能够有效地预测和控制施工安全性。 总之，围岩稳定性指数分类法是一种安全性质较高的工程管控手段，它为开展施工安全管理提供了有效的依据，提高了施工质量，降低了经济损失。
重庆交通大学教案 第5章隧道围岩分级与围岩压力 隧道工程所赋存的地质环境的内涵很广，包括地层特征、地下水状况、开挖隧道前就存在于地层中的原始地应力状态、地温梯度等。因此，隧道围岩的稳定性是反映地质环境的综合指标。也是我们修建隧道工程对围岩特征研究的重要内容之一。 隧道围岩压力是指隧道开挖后，围岩作用在隧道支护上的压力，是隧道支撑或衬砌结构的主要荷载之一。其性质、大小、方向以及发生和发展的规律，对正确地进行隧道设计与施工有很重要的影响。 5.1 隧道围岩分级及其应用 隧道围岩分级是正确地进行隧道设计与施工的基础。一个较好的、符合地下工程实际情况的围岩分级，多改善地下结构设计，发展新的隧道施工工艺，降低工程蛰价，多快好省地修建隧道，有着十分重要的意义。 借用苏联的岩石坚固系数进行分类，即通常所谓的普氏系数（f值）。在长期大量的地下工程实践中发现：这种单纯以岩石坚固性（主要是强度）指标为基础的分类方法，不能全面反映隧道围岩的实际状态。逐渐认识到：隧道的破坏，主要取决于围岩的稳定性，而影响围岩稳定性的因素是多方面的，其中隧道围岩结构特征和完整状态，是影响围岩稳定性的主要因素。隧道围岩体的强度，对隧道的稳定性有着重要的影响，地下水、风化程度也是隧道围岩丧失稳定性的重要原因。 从围岩的稳定性出发，1975年编制了我国“铁路隧道围岩分类”，这个分类由稳定到不稳定共分六类，代替了多年沿用的从岩石坚固性系数来分级的方法。 我国公路隧道围岩分级起步较晚，随着我国经济的发展，公路交通得到较大的发展，大量的公路隧道修建，需要有一个适合我国工期的公路隧道围岩分级，于1990年，根据我国铁路隧道的围岩分级为基础，编制了我国“公路隧道围岩分级”。 从国内外的发展中可以看出，以隧道围岩的稳定性为基础进行分级是总的趋势。但分级指标方面，大多数正在从定性描述、经验判断向定量描述发展。 5.1.1隧道围岩分级的因素指标及其选择 围岩分级的指标，主要考虑影响围岩稳定性的因素或其组合的因素，大体有以下几种： 1．单一的岩性指标
隧道围岩的岩层分类与稳定性分析 隧道是现代交通建设中不可或缺的一部分，而隧道围岩的岩层分类与稳定性分析是隧道施工和维护过程中的重要环节。本文将从隧道围岩的分类和稳定性分析两个方面进行探讨。 一、隧道围岩的分类 隧道围岩的分类是根据岩性和岩层结构特征来进行的。根据岩性，可以将隧道围岩分为硬岩和软岩两类。硬岩主要由花岗岩、片麻岩等坚硬的岩石组成，具有较高的抗压强度和稳定性。而软岩则包括砂岩、泥岩等相对较软的岩石，其抗压强度较低，容易发生变形和破坏。 根据岩层结构特征，可以将隧道围岩分为均质岩层和非均质岩层两类。均质岩层具有一致的岩性和结构特征，较为稳定，施工和维护较为简单。非均质岩层则包括夹层岩、节理岩等，其内部结构不均一，容易发生变形和滑动，对隧道的稳定性造成威胁。 二、隧道围岩的稳定性分析 隧道围岩的稳定性分析是为了评估隧道在其施工和使用过程中对岩层的稳定性造成的影响，并根据分析结果采取相应的措施进行加固和维护。稳定性分析通常包括岩体力学参数的确定、岩体结构分析以及岩体稳定性评估等步骤。 首先，需要确定岩体力学参数，包括岩石的抗压强度、抗剪强度等参数。这些参数可以通过实验室试验和现场观测等方法进行确定。岩体力学参数的准确性对于稳定性分析结果的准确性至关重要。 其次，进行岩体结构分析。通过对隧道围岩的构造特征进行分析，包括夹层的厚度和分布、节理的数量和角度等，来评估岩层的稳定性。夹层和节理的存在都可
能导致隧道围岩的滑动和变形，因此在设计和施工过程中需要采取相应的措施进行防护和加固。 最后，进行岩体稳定性评估。根据岩体力学参数和岩体结构分析的结果，可以 使用数值模拟和解析方法来评估隧道围岩的稳定性。通过分析隧道围岩受力分布和应力集中情况，可以评估岩体的稳定性并确定采取的加固措施。 总之，隧道围岩的岩层分类与稳定性分析是隧道施工和维护过程中的重要环节。通过对隧道围岩的分类和稳定性进行分析，可以评估其对隧道稳定性的影响并采取相应的措施进行加固和维护。这对于隧道的安全运营和延长使用寿命具有重要意义。
围岩分级标准 一、岩石类型及岩体质量指标（RQD） 根据岩石类型及岩体质量指标（RQD，岩石质量指标是无软弱结构面的岩体完整系数），可将围岩分为不同的级别。一般来说，较高级别的围岩具有较好的岩体质量和稳定性，而较低级别的围岩则可能存在较大的变形和破坏风险。 二、岩石强度 岩石强度是围岩分级的重要指标之一。根据岩石的抗压、抗拉和抗剪强度等参数，可以将岩石分为坚硬岩、较坚硬岩、较软岩和软岩等不同的类型。一般来说，较高级别的岩石具有较高的强度和稳定性，而较低级别的岩石则可能存在较大的变形和破坏风险。 三、地质构造 地质构造是影响围岩稳定性的重要因素之一。根据断层、节理、裂隙等地质构造的发育程度和分布情况，可以将围岩分为不同的级别。一般来说，地质构造越发育，围岩的稳定性越差，需要采取更加严格的支护措施。 四、地下水状态及涌水量 地下水状态及涌水量是影响围岩稳定性的重要因素之一。根据地下水的赋存状态、涌水量大小和变化情况，可以将围岩分为不同的级别。一般来说，地下水活动强烈、涌水量大的围岩容易发生软化和破坏，需要采取更加严格的防水和支护措施。 五、围岩稳定性及支护难易程度 围岩稳定性及支护难易程度是围岩分级的重要指标之一。根据围岩的变形情况、破坏模式和支护难易程度等参数，可以将围岩分为不同的级别。一般来说，较高级别的围岩具有较好的稳定性和易支护性，而较低级别的围岩则可能存在较大的变形和破坏风险，需要采取更加严格的支护措施。 六、隧道洞身应力状况 隧道洞身应力状况是影响围岩稳定性的重要因素之一。根据隧道洞身应力的分布和大小等参数，可以将围岩分为不同的级别。一般来说，隧道洞身应力越高，围岩的稳定性越差，需要采取更加严格的支护措施。 七、对环境的影响
围岩分级方法 引言： 围岩分级是指对地下工程中的围岩进行分类和评价的方法。围岩的稳定性和力学性质对地下工程的安全和可靠性具有重要影响。围岩分级方法的选择和应用直接关系到地下工程的设计和施工。本文将介绍几种常用的围岩分级方法。 一、岩性分类法 岩性分类法是根据围岩的岩性特征将其分为不同的类别。常见的岩性分类方法有地质学分类法和岩石力学分类法。 1.地质学分类法 地质学分类法是根据围岩的成因、构造、岩石类型等地质特征将其分类。按照地质学分类法，围岩可以分为火成岩、沉积岩和变质岩等。这种分类方法适用于需要考虑围岩的地质演化历史和岩石类型对围岩性质影响的工程。 2.岩石力学分类法 岩石力学分类法是根据围岩的力学性质将其分类。根据围岩的强度、变形特性和破坏模式，可以将围岩分为坚硬岩、软弱岩和膨胀岩等。这种分类方法适用于需要考虑围岩力学性质对工程稳定性的影响的工程。
二、围压分类法 围压分类法是根据围岩的应力状态将其分为不同的类别。围岩的应力状态对其稳定性和变形特性有显著影响。常见的围压分类方法有弹性模量法和围岩应力比法。 1.弹性模量法 弹性模量法是根据围岩的应变特性将其分为不同的类别。围岩的弹性模量可以反映其刚度和变形能力。根据弹性模量的大小，可以将围岩分为刚性岩和韧性岩。这种分类方法适用于需要考虑工程荷载对围岩变形影响的地下工程。 2.围岩应力比法 围岩应力比法是根据围岩的应力状态将其分为不同的类别。围岩应力比可以反映围岩的应力水平和应力分布特征。根据围岩应力比的大小，可以将围岩分为等应力围岩和非等应力围岩。这种分类方法适用于需要考虑地下水对围岩稳定性影响的地下工程。 三、岩体结构分类法 岩体结构分类法是根据围岩的结构特征将其分为不同的类别。围岩的结构特征对其稳定性和变形特性有重要影响。常见的岩体结构分类方法有节理裂隙分类法和岩体块度分类法。 1.节理裂隙分类法 节理裂隙分类法是根据围岩的节理和裂隙特征将其分为不同的类别。
几种常用隧道围岩分类方法的综合运用隧道围岩是指隧道壁面周围的岩石体。如何对隧道围岩进行分类是隧 道工程设计和施工的重要任务之一、本文将综合介绍几种常用的隧道围岩 分类方法及其运用。 一、工程地质分类方法 工程地质分类方法是根据围岩的物理力学性质和工程性质对隧道围岩 进行分类。常用的地质分类法有ZT-RMR法、Q系统法和GSI系统法。 1.ZT-RMR法 ZT-RMR法是采用岩石力学(Rock Mass Rating，简称RMR)作为分类基 础的方法，包括围岩强度、岩层切理、围岩耐候性、地下水情况和围岩支 护情况等5个方面，加权得出RMR值，进而划分围岩质量等级。 2.Q系统法 Q系统法是根据岩体的er值（评估岩体性质的一种指标）和岩压条 件进行分类。Q值是由地质参数与地应力之间的关系确定的，可作为评价 岩体质量的依据。该方法常用于大断面软弱围岩的分类。 3.GSI系统法 GSI系统法主要依据岩体透气性、风化程度、裂隙发育度等进行分类。与RMR系统相比，GSI系统能够更准确地评估围岩的强度。 二、地质装置分类方法 地质装置分类方法侧重于分析围岩的结构特征和变形特征，常用的方 法有分级法、变形能力法和结构影响范围法。
1.分级法 分级法是将围岩根据断裂、节理和裂缝等结构特征分为不同等级，进 而评估围岩的稳定性。等级越高，围岩越稳定。 2.变形能力法 变形能力法是根据围岩的变形能力和岩体强度划分等级，以评估围岩 的稳定性。变形能力较大的岩体等级较高。 3.结构影响范围法 结构影响范围法是划分围岩质量等级的一种方法，通过分析断层、节 理等对隧道围岩稳定性的影响，判断结构影响的范围和等级。 三、地质力学分类方法 地质力学分类方法是将围岩划分为若干力学单位块，并对每个力学单 位块进行力学性质和破坏特征的分析。常用的方法有块体理论法、松软加 载法和相容加载法。 1.块体理论法 块体理论法是将围岩划分为多个力学单位块，并对每个块体进行分析，如稳定性判断、破坏特征等，以评估围岩质量。 2.松软加载法 松软加载法是通过模拟岩体加载过程，对围岩的变形和破坏进行分析，判断围岩的稳定性。 3.相容加载法
岩土工程师专业辅导知识讲解：水利水电围岩 分类 水利水电围岩分类 1）围岩工程地质分类应以掌握围岩稳定的岩石强度、岩体完整程度、构造面状态、地下水和主要构造面产状五项因素之和的总评分为根本判据，围岩强度应力比为限定判据，并应符合表14．2－18的规定。 围岩工程地质分类表14．2－18 围岩 类别围岩稳定性围岩总评分 T 围岩强度 应力比S 支护类型 Ⅰ稳定，围岩可长期稳定，一般无不稳定块体 >85 >4 不支护或局部锚杆或喷薄层混凝土。大跨度时，喷混凝土、系统锚杆加钢筋网 Ⅱ根本稳定，围岩整体稳定，不会产生塑性变形，局部可产生掉块 85≥T>65 >4 Ⅲ局部稳定性差。围岩强度缺乏局部会产生 塑性变形，不支护可能产生塌方或变形破 坏，完整的较软岩，可能临时稳定 65≥T>45 >2 喷混凝土、系统
锚杆加钢筋网。跨度为20～25m时，并浇筑混凝土衬砌 Ⅳ不稳定。围岩自稳时间很短，规模较大的 各种变形和破坏都可能发生 45≥T≥25 >2 喷混凝土、系统锚杆加钢筋网，并浇筑混凝土衬砌 Ⅴ极不稳定，围岩不能自稳，变形破坏严峻 T≤25 注：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩，当其强度应力比小于本表规定时，围岩类别宜相应降低一级。 2）围岩强度应力比S可依据下式求得： 式中Rb—岩石饱和单轴抗压强度（Mpa）； Kv—岩体完整性系数； σm—围岩的主应力（Mpa）。 【例题】根据水利水电围岩分类原则，当围岩总评分为T＝80分时，围岩的级别为（）。A、Ⅰ； B、Ⅱ；C、Ⅲ；D、Ⅳ；E、Ⅴ；答案：B 【例题】某地下洞室，其围岩可长期稳定，无不稳定块体，试验测得岩石的饱和单轴抗压强度Rb ＝65Mpa，岩体完整性系数Kv ＝0．8，围岩的主应力σm＝10Mpa，根据水利水电围岩的相关标准，试确定：1、围岩强度应力比S为（）。 A、6．5； B、5．2； C、8．1； D、
国内外隧道围岩分级的方法较多，所采用的指标也不同，但都是在隧道工程的实践基础上逐步建立起来的，随着人们对隧道工程、地质环境之间相互关系的认识和理解，其围岩分级方法也在逐步深化和提高。发展过程大体有以下几类型：1．按岩石强度为单一岩性指标的分级法，具有代表意义的是我国工程界广泛采用的岩石坚固系数“f”值分级法。这种方法的优点是指标单一，使用方便，尤其是在f值分类法中，还将定量指标f值与作用在支护结构上的围岩压力直接联系起来，给设计和施工带来较大的方便。缺点是不能全面地反映岩体固有的性态。 2．按岩体构造和岩性特征为代表的分级法，如泰沙基分级法，1975年我国铁路工程技术规范中所采用的铁路隧道围岩分级法，属于这一类。这类方法的优点是正确地考虑了地质构造特征、风化状况、地下水情况等多种因素对隧道围岩稳定性的影响，并建议了各类围岩应采用的支护类型和施工方法。缺点是分级指标还缺乏定量描述，没有提供可靠的预测隧道围岩级别的方法，在一定程度上要等到隧道开挖后才能确定。 3．与地质勘察手段相联系的分级法。如1979年前后日本提出的按围岩弹性波速度进行分级方法、岩芯复原率分级法等，属于这一范畴。这类方法的优点是分级指标大体上是半定量的，同时考虑了多种因素的影响；其点是分级的判断还带有一定的主观性，如弹性波速度低，可能是有岩体完整，但岩质松软；地质坚硬，但比较破碎；地形上局部高低相差悬殊等几种原因引起的，就弹性波速度这一个指标，就很难客观地下出正确的结论。 4．多种因素的组合分级法。如岩体质量“Q”法，我国国防工程围岩分级法等，属于这个范畴。这类方法是当前围岩分类法的发展方向，优点很多，只是部分定量指标仍需凭经验确定。 5．以工程对象为代表的分类法。如专门适用于喷锚支护的原国家建委颁布的围岩分类法(1979年)，苏联在巴库修建地下铁道时所采用的围岩分级法(1966年)，属于这一范畴。这类方法的优点是目的明确，而且和支护尺寸直接挂钩，使用方便，能指导施工。但分级指标以定性描述为主，带有很大的人为因素。 根据上述介绍可知，隧道围岩分类方法有简有繁，并无统一格式。目前，国内外许多学者都认为，隧道围岩分级的详细程度，在工程建设的不同阶段应有所不同。在工程规划和初步期计阶段的围岩分级，可以定性评价为主，判别的依据
回采巷道围岩稳定性分类及锚杆支护设计决策系统研制与应用共3篇 回采巷道围岩稳定性分类及锚杆支护设计决策系统研制与应用1 随着我国矿业的快速发展，采煤工作面的数量、规模和年产量都在不断增加。煤炭生产的安全与高效已经成为煤炭企业的首要任务。采煤工作面围岩稳定性是生产安全的基础，因此研究围岩稳定性分类及锚杆支护设计决策系统是十分必要的。 采巷道围岩稳定性分类的基本方法 对于采煤工作面，基于采煤发生时围岩的破坏特性，可将围岩破坏分为切割破坏、解体破坏和松动破坏。围岩的破坏模式通常受到煤层厚度、煤岩相对接触性、开采参数等因素的影响。根据不同破坏模式特征和松散程度，可以进行围岩稳定性分类。目前，国内外学者对于围岩稳定性分类方法已经有了较为成熟的研究，主要有Q(Barton)P(c)岩质量分类法、岩体稳定性分类法、围岩稳定性破碎级别分类法等。 锚杆支护设计决策系统的基本原理 锚杆支护设计决策系统是指通过计算机仿真等技术手段，对采煤工作面的围岩稳定性进行科学、客观的评估，并在此基础上，为采煤工作面提供合理的设计方案和支护决策。针对不同稳定性分类，决策系统可根据采掘工艺、采煤参数、煤与岩相对接触性、深埋程度等因素，对锚杆支护方案进行自动计算和优化，使其更符合实际生产需要。核心技术包括围岩稳定性分类、锚杆支护力学特性、支护方案优化算法等。 建立围岩稳定性分类及锚杆支护设计决策系统的意义
建立围岩稳定性分类及锚杆支护设计决策系统，对加强煤炭生产安全管理，提高采煤工作面整体效益具有深远影响。它可以通过科学评估围岩稳定性，自动计算出适宜的锚杆支护方案和支护参数，使得生产过程中最小化煤炮事故的发生几率，并有效提高采煤工作面的掘进进度。 总之，对于围岩稳定性分类及锚杆支护设计决策系统研制，应该从理论与实践结合的角度出发，通过多年生产实践与大量数据积累，结合现代化技术手段，建立一套解决实际问题的指导性决策系统，进一步提高采煤工作面的效益，促进煤炭工业的可持续发展。 回采巷道围岩稳定性分类及锚杆支护设计决策系统研制与应用2 采掘工程的稳定性是矿山安全生产的重要问题之一。随着采煤深度的不断增加以及采煤难度的逐步增加，矿山工程技术对采掘巷道围岩的稳定性和支护问题的研究不断深化和完善。设计科学合理、系统化的围岩稳定性分类与锚杆支护设计决策系统对于确保采掘巷道施工的安全稳定具有重要意义。 一、采掘巷道围岩稳定性分类 1. 初步分类： 采掘巷道围岩的稳定性可按照初始破坏形式、支护类型及其不稳定失败的影响程度等因素进行初步分类。 2. 具体分类： 采掘巷道围岩稳定性的具体分类可按照围岩稳定性分项指标的不同而有所差异，较为常见的指标有岩层厚度、岩性、节理发育度、端部斜率、开采厚度、地应力等。 3. 评价标准：
围岩的分级 按国家标准《工程岩体分级标准》规定，本规范将原规范的“围岩分类”改为围岩分级。分级方法与国家标准一致，采用《工程岩体分级标准》规定的方法、级别和顺序，即岩石隧道围岩稳定性等级由好至坏分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级。考虑到土体中隧道的围岩分级，将松软的土体围岩定为Ⅵ级。 国内外现有的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相结合3种方法，且多以前两种方法为主。定性分级的做法是，在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断，或对主要因素作出评判、打分，有的还引入部分量化指标进行综合分级。以定性为主的分级方法，如现行的公路、铁路隧道围岩分类(分级)等方法经验的成分较大，有一定人为因素和不确定性，在使用中，往往存在不一致，随勘察人员的认识和经验的差别，对同一围岩作出级别不同的判断。采用定性分级的围岩级别，常常出现与实际差别1~2级的情况。定量分级的做法是根据对岩体(或岩石)性质进行测试的数据或对各参数打分，经计算获得岩体质量指标，并以该指标值进行分级。如国外N．Barton的Q分级、z．T．Bieni—awsks的地质力学(MRM)分级、Dree的RQD值分级等方法。但由于岩体性质和赋存条件十分复杂，分级时仅用少数参数和某个数学公式难以全面准确地概括所有情况，而且参数测试数量有限，数据的代表性和抽样的代表性均存在一定的局限，实施时难度较大。因此本规范采用定性划分和定量相结合的综合评判方法，两者可以互相校核和检验，以提高分级的可靠性。 根据隧道工程建设的不同阶段、公路线路等级和隧道长度的不同，所进行的调查和测试工作的深度不同，对围岩分级精度的要求也不尽相同。一般在可行性研究和初勘阶段，和线路等级三级以下、长度短于500m的隧道，围岩初步分级可以定性分级为主，或以定性与少量测试数据所确定的岩体基本质量指标即值相结合进行围岩基本质量分级。在详勘阶段和施工设计阶段，特别是施工期间，必须进行定性与定量相结合的分级，并应根据勘测测试资料和开挖揭露的岩体观察量测资料，对初步分级进行检验和修正，确定围岩详细分级。 影响围岩稳定的因素多种多样，主要是岩石(体)的物理力学性质、构造发育情况、承受的荷载(工程荷载和初始应力)、应力变形状态、几何边界条件、水的赋存状态等。这些因素中，岩体的物理力学性质和构造发育情况是独立于各种工程类型的，反映出了岩体的基本特性，在岩体的各项物理力学性质中，对稳定性关系最大的是岩石坚硬程度，岩体的构造发育状态，岩体的不连续性、节理化程度所反映的岩体完整性是地质体的又一基本属性。因此本规范将岩石坚硬程度和岩体的完整程度作为岩体基本质量分级的两个基本因素。这一观点已为国内外多数围岩分级方法所采纳。 3．6．2 岩石坚硬程度和岩体完整程度的定性划分和定量指标的确定方法是在分析比较了国内外相关规范和众多围岩分级后提出的。 1 岩石坚硬程度的定性划分，主要应考虑岩石的成分、结构及其成因，还应考虑岩石内化作用的程度，以及岩石受水作用后的软化、吸水反应情况。为了便于现场勘察时直观地鉴别岩石坚硬程度，在“定性鉴定”中规定了用锤击难易、回弹强度、手触感觉和吸水反应等方法。 本条文表3．6．2-1规定了用“定性鉴定”和“代表性岩石”两项作为定性评价岩石坚硬程度的依据。在定性划分时，应注意作综合评价，在相互检验中确定坚硬程度并定名。
地下工程的围岩分类 围岩分类是为解决地下洞室的围岩稳定和支护问题而建立的。因而围岩分类是围绕地下洞室的稳定性和支护的影响因素而作为分类原则，这些因素主要有：岩体的结构特征和完整状态；岩体强度；岩石的风化程度；地下水的影响；区域构造影响和地震影响等。在实际制定围岩分类时，一般主要考虑岩体强度、岩体结构特征和完整程度以及地下水活动等方面的因素。国内外的围岩分类所选取的基本因素大致都是这样，但在综合反映基本因素的指标上是不同的。 一、“普氏”分类 普氏分类在我国曾应用较广。主要是考虑岩性，而未考虑岩体构造和围岩完整性。围岩压力公式是把坚硬地层视作松散介质，形式上套用了松散地层中的压力拱理论和公式，即垂直压力为： Ｐ＝γ0ｈ1 （8-26） 式中Ｐ——垂直压力； ｈ1——压力拱拱高，ｈ1=ａ1／ｆkp ； ａ1——压力拱半跨； ｆkp——岩石坚硬系数； γ0——围岩的重度。 工程地质勘测工作基本上是根据地质条件和经验确定ｆkp值。见表8-16。或按下面的经验公式确定ｆkp值： ｆkp=Ｒc/10 （8-27） 式中Ｒc——岩石的单轴抗压强度（ＭＰa）。 普氏岩石分类表8-16
这种方法曾在我国较长时期内得到广泛的应用。目前有些单位仍应用此分类。但在长期工程实践中，发现这种分类与其计算方法存在严重的缺陷。 1.它主要是为估计土石工程的工作量、确定施工开挖定额服务的。因此它只能说明岩石开挖的难易程度，不能全面反映岩体的稳定性。 2.ｆkp值以岩石强度为基础，大量工程实践证明，决定岩体稳定性的主要因素是岩体结构特性，即它的完整性，在分类中虽然也规定要根据岩石的物理状态（风化的、破碎的）划归于较低一类去，这样给确定ｆkp值带来了很大的主观臆断性。我国各部门由于工程特点不同，确定ｆkp值标准也不同。甚至在同一地点对同一洞室的岩石，不同的人可以得出相差很大的ｆkp值。 3.分类等级较多，给使用上带来不便。由于选用的ｆkp值不同，相应计算得到的围岩压力也相差很大。当ｆkp=２和ｆkp=４时，则压力可相差近一倍。 4.普氏压力计算公式根据松散体理论而得，而地下洞室多位于坚硬及中等坚硬以上较完整的岩体中，理论假设前提与客观实际相差太大。一般来说，在坚硬地层中围岩压力公式计算结果偏大，而在松散地层中计算结果偏小。
结合工程案例简述工程围岩分类的几种方法 中国地质大学（武汉）工程学院 赵连 摘要：岩体工程分类是岩体力学中的一个重要研究课题，它既是工程岩体稳定性分析的基础，也是岩体工程地质条件定量化的一个重要途径。当前常用的岩体分类方法有很多，本文结合笔者的实习经历，主要阐述了其中岩体地质力学分类法（RMR分类法），巴顿岩体质量分类法（Q指标分类法）以及HC水电分类法及其具体操作方法，同时分析了它们之间的联系和存在的问题，具有良好的实际指导意义和理论发展意义。 关键字：岩体工程分类 RMR分类 Q指标分类 HC水电分类 联系 问题 一．引言 岩体工程分类实际上是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。其目的是通过分类，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的选择等提供参数和依据。目前国内外提出的岩体分类方案有数十种之多，其中以考虑各种地下洞室围岩稳定性的居多。有定性的，有定量或半定量的，有单一因素分类，也有考虑多种因素的综合分类。各种方案所考虑的原则和因素也不尽相同，但岩体的完整性和成层条件，岩块强度，结构面发育情况和地下水等因素都不同程度的考虑到了。常用的岩体分类方法有迪尔和米勒的双指标分类发，国际《岩土工程勘察规范》GB50021-94中提出的岩石强度分类法，BQ岩体质量分类法，国际《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85中提出的洞室围岩分类法，岩体地质力学分类法（RMR分类法），巴顿岩体质量分类法（Q指标分类法）以及HC水电分类法等多种岩体分类方法。下面主要以岩体地质力学分类法（RMR分类法），巴顿岩体质量分类法（Q指标分类法）以及HC水电分类法为例来简述岩体工程分类。 二．几种常用的岩体分类方法 2.1岩体质量分类法（Q指标分类法） 岩体质量分类Q 系统，简称Q 系统，其英文名称为The Q-system for the rock mass classification（or characterization），是目前应用最广的岩体质量分类方法，其最初目的是为了确定隧洞施工时的支护方案。该系统建立了岩体质量指标Q 与支护类型之间的关系，并在隧洞开挖实例验证的基础上建立了洞室开挖跨度与Q 值的关系。Q 系统是1974 年挪威的巴顿（Nick Barton）等人在研究了212 个隧洞工程实例的基础上建立起来的，它主要考虑了岩体完整性、节理特性、地下水和地应力影响，并以六个参数（统称为Q 参数）确定反映隧洞围岩稳定性的岩体质量指标Q 值。Q 值按下式计算： Q=( RQD / Jn) ×（Jr/ Ja）×（Jw/ SRF） 式中 RQD——Deere 的岩石质量指标，定义为大于10cm的岩心累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数；Jn——节理组数，这两者的比值粗略地代表岩石的块度。Jr——最脆弱节理的粗糙度系数，Ja——最脆弱节理面的蚀变程度或充填情况，这两者的比值代表了最脆弱节理的抗剪强度。Jw——裂隙水折减系数，SRF——应力折减系数，这两者的比值反映围岩的主动应力。这些标准的具体取值和评分标准如下： （1）RQD的取值一般以施工阶段现场实测统计数据为准，在某一段岩体中，如有n个RQD