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06-219Dongshiweiyanfenlei洞室围岩分类（surrounding rock classification of underground engineering）为评价地下洞室的成洞条件和围岩稳定性而对岩体进行的工程地质分类。
地下洞室围岩分类是对围岩的整体稳定程度进行判断，并指导开挖与系统支护设计。
目前，围岩分类已发展成为多因素综合、定性与定量结合、评价围岩整体稳定性及设计系统支护的重要方法。
国内外使用的围岩分类有多种，按分类指标的多少，可分为单一指标法、一个综合指标法、少量指标并列法、多个指标并列法和多个指标复合法。
目前中国使用较多的是多个指标复合法，主要有以下三种：巴顿Q系统围岩分类1974年挪威N．巴顿（N．Barton）提出了隧洞岩体质量指标Q系统分类。
岩体质量指标Q按下式求得：Q=（RQD/Jn）（Jr/Ja）（Jw/SRF），式中，Jn为裂隙组数，Jr为裂隙糙度值；Ja为裂隙蚀变值；Jw为裂隙水折减系数；SRF为地应力折减系数；RQD为岩体质量指标。
隧洞岩体质量指标Q的变化范围为0.001～1000。
N．巴顿等根据自然界岩体的Q值，将岩体划分为9种类型（图1），并提出了相应的稳定性评价、施工方法和支护类型的建议。
与图1 不支护的地下开挖体最大当量尺寸DeNGI隧洞岩体质量指标Q之间的关系比尼威斯基岩体地质力学分类(RMR) 1958年德国H .劳弗提出了不同类级岩体未支护隧洞的自稳时间的概念，即隧洞的稳定性，除受围岩地质条件控制外，还与隧洞跨度和暴露时间的长短有关。
经过十多年的实践，1974年南非Z．T比尼威斯基（Z．T ．Bieniawski）提出了岩体地质力学分类(RMR)系统。
图2是Z．T比尼威斯基的RMR分类与地下开挖未支护跨度及自稳时间之间的关系图。
图2图2 未支护地下开挖跨度、自稳时间与Z.T.比尼威斯基的RMR分类之间关系图水利水电工程围岩分类1999年中国发布的水利水电工程地质勘察规范（GB50287—99）中，规定了水利水电工程围岩工程地质分类。
水工中的岩石级别及围岩类别
水利水电工程中常常将土石进行分级，依据开挖方法开挖难易坚固系数等共划分为16级，其中土分为4级，岩石分为12级。
（见附表１）地下洞室的施工过程中又将围岩进行分类，可根据岩石强度，岩石完整性，结构面状态，地下水和主要结构面产状五项因素的评分只和为基本依据，一般分为Ⅰ～Ⅴ类。
（见附表２）
注：摘自《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（SDJ212-83)附录一
2004年04月06日
一
页脚内容
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附表２ 水工隧洞围岩工程地质分类
围岩类别 围岩稳定性
围岩总评分T 围岩强度应力比S Ⅰ 稳定。
围岩可长期稳定，一 般无不稳定块体
T ＞85 ＞4 Ⅱ 基本稳定。
围岩整体稳定，不会产生塑性变形，局部可能产生掉块
85≥T ＞65 ＞4 Ⅲ 局部稳定性差，围岩强度不足，局部会产生口塑性变形，不支护可能产生塌方或变形破坏 完整的较软岩，可能暂时稳定
65≥T ＞45 ＞2 Ⅳ 不稳定。
围岩自稳时间较短，规模较大的各种变形何破坏都可能发生 45≥T ＞25 ＞2 Ⅴ 极不稳定。
围岩不自稳，变形破坏严重
T≤25。
围岩分类地峡工程围岩分类是依据地下工程围岩稳定的主要影响因素，将围岩的稳定性及主要的支护措施分成若干级序，便于地下岩土工程勘察，设计、施工及监测部门之间有关参数的互相对接，为地下工程的综合处理提供简要的方法。
由于影响围岩的因素较多，尤其是在时间和空间上表现出的非线性，使得围岩分类难于确定统一标准，因此在我国的不同行业、根据长期实线经验的总结，出现了不同的分类方法，他们既互相区别，又相互关联，但本质上是一致的。
下面列出几个主要的分类。
1.《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)地下洞室围岩分类地下洞室围岩的质量分级应与洞室设计采用的标准一致，无特殊要求时可根据现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218)执行。
1)洞室围岩应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标BQ两者相结合，按表14.2-1确定其基本质量级别。
a、岩体基本质量分级应符合表14.2-1的规定。
岩体基本质量分级表14.2-1注：1、岩石坚硬程度可按表14.2-2划分2、岩体完整程度定量指标应采用实测的岩体完整性系数Kv值按表14.2-3划分；当无条件取得实测值时，也可用岩体体积节理数Jv按表14.2-4确定Kv值。
b、岩石按饱和单轴抗压强度ƒr划分其坚硬程度应符合表14.2-2的规定。
c、岩体按完整性系数Kv划分其完整程度应符合表14.2-3的规定。
d、Jv与Kv对照应符合表14.2-4的规定。
岩石坚硬程度表14.2-2a、有地下水；b、围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用；c、存在表14.2-5所列高初始应力现象。
应对岩体基本质量指标值BQ修正，并以修正后的[BQ]值按表14.2-1确定围岩质量级别。
3)高初始应力地区岩体在开挖过程中出现的主要现象，可按表14.2-5的规定，判定其应力情况。
高初始应力区岩体开挖时主要现象表14.2-5铁路隧道围岩分类，见表14.2-10和表14.2-11。
铁路隧道围岩分类表14.2-10注：1、层状岩层的层厚划分；厚层：大于0.5m；中厚层：0.1～0.5m；薄层：小于0.1m；2、风化作用对围岩分类的影响可从以下两方面考虑：结构完整状态方面：当风化作用使岩体结构松散、破碎、软硬不一时，应结合因风化作用造成的各种状况，综合考虑确定围岩的结构完整状态；岩石类别方面；当风化作用使岩石成分改变，强度降低时，应按风化后之强度确定岩石类别；3、遇有地下水时，可按下列原则调整围岩类别：在Ⅵ类围岩或属于V类的硬质岩中，一般地下水对其稳定影响不大，可不考虑降低；在Ⅳ类围岩或属于V类的软质岩石，应根据地下水的类型、水量大小和危害程度调整围岩类别，当地下水影响围岩稳定产生局部坍塌或软化软弱面时，可酌情降低1级；Ⅲ类、Ⅱ类围岩已成碎石状松散结构，裂隙中并有黏性土充填物。
水工中的岩石级别及围岩类别
水利水电工程中常常将土石进行分级，依据开挖方法开挖难易坚固系数等共划分为16级，其中土分为4级，岩石分为12级。
（见附表１）地下洞室的施工过程中又将围岩进行分类，可根据岩石强度，岩石完整性，结构面状态，地下水和主要结构面产状五项因素的评分只和为基本依据，一般分为Ⅰ～Ⅴ类。
（见附表２）
附表１岩石分级表
注：摘自《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（SDJ212-83)附录一
2004年04月06日
附表２水工隧洞围岩工程地质分类
围岩类别围岩稳定性
围岩总评
分T
围岩强度应
力比S
Ⅰ稳定。
围岩可长期稳定，一般无不稳定块体T＞85 ＞4 Ⅱ基本稳定。
围岩整体稳定，不会产生塑性变形，局部可能产生掉块85≥T＞65 ＞4
Ⅲ局部稳定性差，围岩强度不足，局部会产生口塑性变形，不支护可能产生塌
方或变形破坏完整的较软岩，可能暂时稳定
65≥T＞45 ＞2
Ⅳ不稳定。
围岩自稳时间较短，规模较大的各种变形何破坏都可能发生45≥T＞25 ＞2 Ⅴ极不稳定。
围岩不自稳，变形破坏严重T≤25
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围岩分类围岩分类的目的是为了对隧道及地下建筑工程周围的地层进行工程地质的客观评价，判断坑道或洞室的稳定性，确定支护的荷载和设计参数，确定施工方法，选择钻孔和开挖等施工机械，以及确定施工定额和预算等。
发展概况隧道及地下工程围岩分类是在长期实践的基础上发展起来的，并与地质科学、岩土工程和量测技术的发展密切相关。
初期的围岩分类多以单一的岩石强度作为分类指标。
例如1949年前中国采用的坚石、次坚石、软石、硬土、普通土和松软土的分类法，以及中华人民共和国成立后广泛应用的“”值分类法(即普罗托季亚科诺夫分类法,1907年)。
这类方法在评价坑道或洞体稳定性方面是不充分的;但在选择钻孔机械,确定掘进机类型，尤其是确定松散围岩的地压值等方面仍有一定意义。
1970年后，以岩体为对象的分类方法获得了迅速发展。
如泰尔扎吉分类法(1974年)、巴顿分类法（1974年）、别尼亚夫斯基分类法（1974年）、法国隧道协会(AFTES)分类法（1975年）,以及中国铁路隧道围岩分类（1975年）和水工隧洞围岩分类(1983年)等。
这些分类法多数是根据经验的定性分类，但由于反映了围岩的地质构造特征、围岩的结构面状态、风化状况、地下水情况以及洞室埋深等，因此在评价坑道或洞体稳定性、确定支护结构参数和选择施工方法等方面得到了广泛的应用。
近期的围岩分类中，引进了岩体力学的基本概念和数理统计方法,如考虑初始应力场、坑道周边位移值,以及量测信息等，使围岩分类逐渐从定性分类向定量分类方向发展。
如拉布采维茨-帕赫分类(1974年)、日本地质学会的新奥法围岩分类（1979年）、奥地利阿尔贝格隧道的围岩分类（1979年）、苏联顿巴斯矿区的围岩分类(1979年)等。
围岩分类的重要发展是把量测信息引进到分类之中，即根据量测的初期位移速度，拱顶下沉和洞体水平向的收敛、变形等进行分类。
这也为隧道及地下工程的信息设计和施工打下了基础。
到目前为止，已经提出的和正在应用的围岩分类约有50多种，但其中绝大多数仍处于定性描述或经验判别的阶段，尚需进一步研究和完善。
一．选择题1.地下水中含有多种气体成分，常见的有O2、______ CO2、和H2S。
a. COb. N2c. SO2______d. H2S2.地下洞室围岩分类中，对岩体结构进行分类的方法是。
a.岩体质量指标法b.岩石质量指标法c. 岩体地质力学分类法______d. Baiton分类法3.内力地质作用包括地壳运动、地震作用、岩浆作用及下列哪项？______a.搬运作用b.风化作用c.堆积作用d.变质作用4.某矿物呈乳白色粒状，玻璃光泽，贝壳状断口，钢不能划动，则该矿物定名为：a.斜长石b.白云石c.石英d.蛇纹石5.下列哪种构造是沉积岩所不具有的？______a.片理构造b.层理构造c.层面构造d.化石6.下列哪种矿物为变质矿物？______a.石榴子石b.长石c.高岭石d.白云石7.岩石在常压下吸入水的重量与干燥岩石重量之比，称为岩石的______ 。
a.吸水率b.吸水系数c.饱水系数d.饱水率8.浅海带沉积物主要是______ 。
a 细小的沉积物b 生物化学沉积物______c 粗大的沉积物______d细小的碎屑沉积以及生物化学沉积物9.标准贯入试验中，锤重为______ 。
a 63.5kg______b 80kg______c 65.7kg______d 73kg10. 风化作用在______ 位置最明显。
a 地表b 地壳中部c 地壳深部d地表或地壳中部11.下列有关断层的叙述，哪项不正确？______a.断裂后两侧岩块具有显著位移的断裂构造即断层b.岩层断裂可以造成岩层突然中断c.断层不能造成岩层的重复d.断层能够造成岩层缺失12.逆断层即______ 。
a.上盘相对上升、下盘相对下降的断层b.上盘相对下降，下盘相对上升的断层c.上盘水平左移，下盘水平右移的断层d.上盘水平右移，下盘水平左移的断层13.一幅完整的地质图应包括______ 。
a.钻孔分布图、平面图、柱状图b.钻孔分布图、剖面图和柱状图c.钻孔分布图、平面图和剖面图d.平面图、剖面图和柱状图14.岩层倾向与地面倾斜方向一致，当岩层倾角小于地面坡角，则岩层分界线与地形等高线____________。
关于隧道围岩的分级最近一段时间学习了关于隧道围岩分级的问题，逐渐的了解了隧道的施工工艺及工序，也在网上查找了一些关于围岩问题的文章，学习了，很深奥，有很多东西还是不能够理解，希望能交到良师益友向您学习，本文章来自于百度文库，我整理了下，其中有些内容是我通过查找规范所得。
《公路隧道设计规范JTGD70-2004》《公路工程地质勘察规范JTJ064-98》《岩土工程勘察规范GB50021-2001》《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）《工程岩体分级标准》（GB50218-94）《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)《地铁设计规范》（GB50157-2003）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(50086-2001)《公路隧道施工技术规范》（JTJF60-2009）《工程岩体分级标准》（GB50218-94）名词解释：围岩：围岩是隧道开挖后其周围产生的应力重分布范围内的岩体，或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体，（这里所指的岩体是土体与岩体的总称）在不同的岩体中开挖隧道后岩体所表现出的性态是不同的，可归纳为充分稳定、基本稳定、暂时稳定和不稳定四种。
岩爆：岩体中聚积的弹性变形能在地下工程开挖中突然猛烈释放，使岩石爆裂并弹射出来的现象。
轻微的岩爆仅剥落岩片，无弹射现象。
严重的可测到4.6级的震级，一般持续几天或几个月。
发生岩爆的原因是岩体中有较高的地应力，并且超过了岩石本身的强度，同时岩石具有较高的脆性度和弹性。
这时一旦地下工程破坏了岩体的平衡，强大的能量把岩石破坏，并将破碎岩石抛出。
预防岩爆的方法是应力解除法、注水软化法和使用锚栓-钢丝网-混凝土支护。
在JTJD70-2004《公路隧道设计规范》中关于隧道围岩级别划分为六级，级别越大围岩越差，六级为土，但目前实施中不同，《岩土工程勘察规范GB50021-2001》中规定地下铁道围岩分类应按GB50307-1999《地下铁道，轻轨交通岩土工程勘查规范》,GB50307-1999《地下铁道，轻轨交通岩土工程勘查规范》中的围岩分类方法引自原《铁路隧道设计规范》(TB10003-1999)围岩分级是根据《工程岩体分级标准》（GB50218-94）结合工程经验得来的，勘察是为设计服务的，所以在地铁工程勘察中，如果还利用地铁勘察规范进行围岩分类，易给设计带来不便。
第四节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。
二、泰沙基分类
泰沙基于1946年提出使用钢拱支撑的隧道围岩分类方法。
他考虑了岩体的构造、岩性以及影响建筑物稳定的其他一些性质（如受化学侵蚀、膨胀性等），推荐了不同岩性的支撑与衬砌上的荷载计算公式（表8-17）。
泰沙基分类在英美等国应用较广。
我国有关单位在订规范时也参考了这种分类。
Ｋ·泰沙基分类（1946年）表8-17
据我国水电有关部门在一些塌方地段曾用泰沙基分类表所订的土荷载高度进行核算后认为，凡符合泰沙基分类所指的地质条件，一般还较接近于实际情况。
但是，这种分类也是建立在岩体塌脱成自然平衡拱的概念基础上。
三、按岩体质量等级的围岩分类
岩体质量是受岩石质量、岩体完整程度、地应力的大小、地下水的作用、软弱结构面产状等因素所影响，因而岩体质量等级也以此为标准。
近年国际上在进行围岩分类时，普遍采用岩体质量等级作为围岩分类的标准。
如岩体质量评分的地质力学围岩分类（ＲＭＲ）、岩体结构评价的ＲＳＲ围岩分类，以及岩体基本质量分级（ＢＱ）的围岩分类。
（一）ＲＭＲ分类
本分类是比尼奥斯基（1973）根据矿山开采掘进的经验提出的岩体质量评分的地质力学围岩分类。
该分类考虑了六个方面的影响因素作为衡量岩体质量的评分标准。
这六个因素为：岩石强度、岩体质量指标ＲＱＤ、不连续面的间距、状态和方向条件、地下水等。
其中岩体质量指标ＲＱＤ是用来表示岩石的完整性、ＲＱＤ的确定方法是：采用直径为75ｍｍ的双层岩心管金刚石钻进，提取直径为54ｍｍ的岩心，将长度小于10ｃｍ的破碎岩心及软弱物质剔除，然后测量大于或等于10ｃｍ长柱状若心的总长度（Ｌp）。
用这一有效的岩心长度与采集岩心段的钻孔总进尺（Ｌ）之比，取其百分数就是ＲＱＤ。
其表示式如下：
ＲＱＤ＝（Ｌp／Ｌ）×100％（8-28）
ＲＱＤ值按其大小可分为五个质量等级，如表8-18所示。
岩石质量等级表8-18
ＲＱＤ的岩石质量等级只是考虑了岩块的大小，也就是岩体的完整性，但它并没有考虑岩石的质量和其他地质因素的影响，因而ＲＭＲ分类中将ＲＱＤ作为一项的影响因素来对待。
ＲＭＲ分类是将上述各因素单项分数后累加起来，得到岩体质量总评分。
根据这个评分划分岩体质量等级。
如表８－１９和表８－２０所示。
上述二种按岩体质量分类的结果，它们之间的关系已由茹夫莱泽
（T.C.Rufledgc）根据新西兰的经验作了对比求得下式：
ＲＳＲ＝0.77ＲＭＲ＋22.4
ＲＭＲ分数计算表表8-19
按ＲＭＲ值划分的质量等级表8-20
（二）ＲＳＲ分类
本分类也称岩体结构评价的分类，它是1974年威克霍姆提出的以岩体结构特征作为围岩分类的主要影响因素。
此法考虑了地质（参数Ａ）、节理（参数Ｂ）和地下水（参数Ｃ）三个因素，并按表8-21所列的标准进行评分。
ＲＳＲ值为该三项评分之和，其变化范围在25～100之间。
ＲＳＲ参数取值标准表8－21
注：预计涌水量单位gal/（min〃1000ft）指1000ft（1000×0.3048m）长的隧洞每分钟的涌水量（1gal＝3.785L）。
（三）ＢＱ分类
本分类也称岩体基本质量分级。
是近年国标《工程岩体分级标准》提出的。
我国岩土工程勘察规范（GB50021-94）根据我国实际，改进了此岩体基本质量分级的标准。
认为岩体基本质量分级不仅与岩石的坚硬程度和岩体的完整程度有关，而且还与地下水、软弱结构面和地应力等因素有关。
对这些因素的处理方法，提出先考虑岩石坚硬程度和岩体完整程度的影响，据此定出了岩体基本质量指标值ＢＱ。
而后考虑地下水、软弱结构面和地应力等因素的影响，据此对ＢＱ值修正，称为岩体基本质量指标修正值[ＢＱ]。
１．岩体基本质量指标值ＢＱ按下式确定
ＢＱ＝90＋３Ｒc＋250Ｋv （8-29）
式（8-29）中的Ｒc为岩石饱和单轴抗压强度（ＭＰａ），岩石坚硬程度的划分，如表8－22所示；Ｋv为岩体的完整性系数，按其值的大小可将岩体划分为不同的完整程度，如表8－23所示。
Ｋv值的大小是与岩体体积裂隙数Ｊv有关。
它的含义是单位岩体体积内的节理裂隙（结构面）数目（条／ｍ3），并按下表8-24所列的Ｊv值来确定大Ｋv值。
Ｋv值也可用声波测试确定，这时岩体完整系数从为岩体声波纵波速度与岩石声波纵波速度之比的平方。
岩石坚硬程度表8－22
岩体的完整程度表8－23
注：岩体体积节理数Ｊv系单位岩体体积内的节理（结构面）数目。
Ｊv与Ｋv对照表表8－24
注：岩体体积节理数Ｊv系单位岩体体积内的节理（结构面）数目。
2.按式（8－29）求得BQ值，可安表8－25确定岩体基本质量级别。
岩体基本质量分级 表8－25
注：1.岩石坚硬程度可按表8－22划分；
2.岩体完整程度定量指标应采用实测的岩体完整性系数Ｋv 值按表8
－23划分；当无条件取得实测值时，也可用岩体体积节理数Ｊv 按表8－24确定Ｋv 值。
3.岩体基本质量修正值的确定
（1）地下水影响修正系数Ｋ1值，可按表8－26所示确定。
地下水影响修正系数Ｋ1 表8－26
（2）主要软弱结构面产状影响系数K2值，可按表8－27所示确定。
主要软弱结构面产状影响修正系数K2 表8－27
（3）初始应力状态影响修正系数K3值，可按表8－28和表8－29所示来确定。
高初始应力区岩体开挖主要现象表8－28
注：σmax为垂直洞轴线方向的最大初始应力。
初始应力状态影响修正系数K3 表8－29
（4）岩体基本质量指标修正值[BQ]应按下式计算：
[BQ]＝BQ－100（K1+K2+K3) (8-30)
式中 K1——地下水影响修正系数，按表8－26确定；
K2——主要软弱结构面产状影响修正系数，按表8－27确定；
K3——初始应力状态影响修正系数，按表8－29确定。
当无在表8－26、表8－27和表8－29中所列的情况时，修正系数取零。
[BQ]出现负值时，应按特殊情况处理。
（5）修正后的值仍按表8－25确定围岩质量级别。
