结合工程案例简述工程围岩分类的几种方法

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1、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

2、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

3、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

4、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TheQ-systemfortherockmassclassification（orcharacterization），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

5、顿（NickBarton）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

6、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：7（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值则其值；（2）Jn取值：据野外实测与室内分析确定，具体取值如下表所列。Jn取值表节理组数Jn值A.裂隙较少且发散，或只有少量隐裂隙0.5~1B.1组或1组加零散裂隙2~3C.2组或2组加零散裂隙4~6D.3组或3组加零散裂隙9~12E.4组或4

7、组以上12~15（3）Jr取值：节理粗糙度系数取值标准如下表所列。Jr的取值情况节理粗糙度系数Jr值a.不连续分布的裂面4b.波状粗糙,或不规则3~4c.波状光滑2~3d.平直粗糙1.5~2e.平直光滑1~1.5f.镜面0.5（4）Ja取值：节理蚀变度系数取值标准如下表所列。Ja的取值节理蚀变程度Jaa.裂面闭合，充填物为石英或绿帘石等坚硬，不软化，不透水矿物0.75~1b.裂面仅有微蚀变痕迹1~2c.裂面微蚀变，不含软化矿物薄膜，岩砾及无粘土岩屑等2~3d.裂面壁

8、有岩屑及未软化的粘土矿物等3~4e.裂面有软化或低抗剪强度的泥膜（如高岭土，石英等）4（5）Jw取值：考虑地下厂房区地下水丰富，多呈流水、局部涌水状。因此，本区节理水折减系数Jw值根据不同情况，一般可取0.8～1.0。（6）SRF取值：厂房区岩石坚硬，地应力中等偏高（12～20MPa），应力折减系数SRF结合本区的情况，确定其具体取值如表下所列。应力折减系数的取值应力折减因素SRF1st/s1sc/s应力高低情况a.靠近地表,低应力>200>132.5b.中应力