岩體工程地質岩組

⑴ 岩體地質工程施工問題

現在來簡要地談談地質監控施工法基本內容，扼要地說，地質監控施工法的基本內容可用下面45條表述：

（1）岩體地質工程是地質工程的一種類型，它和其他類型地質工程一樣，是嚴格地受地質條件控制的。地質工程的基礎理論是地質控制論，岩體地質工程的基礎理論也是地質控制論。

（2）在地質控制論指導下進行地質工程建築的施工方法稱為地質監控施工法。地質監控施工法是岩體地質工程建築的基本方法，岩體地質工程設計和施工都必須運用這一方法作指導。

（3）岩體地質工程施工既是按圖施工，又是工程地質勘察的繼續。施工前的設計只是方案設計，在施工過程中應該根據新取得的資料和認識及時修改設計。按圖施工不是目的，確保建成的工程安全穩定投入運用才是目的。

（4）岩體地質工程施工設計必須運用岩體力學理論做指導進行分析判斷，修改施工設計。

（5）岩體力學是為岩體地質工程建設服務的，岩體力學為岩體地質工程建設服務不是僅靠岩體力學計算分析，而最重要的是靠正確和准確的岩體力學概念和經驗判斷，岩體力學和岩體地質工程工作者必須正確和准確地掌握岩體力學概念。

（6）為了進行岩體力學分析，在岩體地質工程施工設計前必須獲取岩體結構、地應力、地下水和岩體力學參數，並以此為依據進行岩體穩定性力學分析，修改施工設計。

（7）在進行岩體地質工程力學分析時，必須在准確地查清工程岩體的工程地質條件，准確地判斷岩體力學介質和正確地抽象給定岩體力學模型，准確地取得工程岩體力學性質指標基礎上，正確地選用岩體力學分析方法進行分析才能給出比較符合實際的結果。

（8）岩體力學分析不能僅考慮岩體自然條件，還必須把岩體改造措施加進力學模型內一起考慮，否則力學分析結果是不符合實際的。

（9）判斷岩體力學模型時，除了要正確地判斷岩體力學介質和岩體工程結構外，還必須正確判定岩體內結構面分布規律。結構面分布規律即是鑒別岩體力學介質和抽象岩體力學模型的必須充分考慮的地質條件，也是進行地質超前預報的重要依據。

（10）對岩體地質工程來說，地質監控施工法有4項重要技術：①地質超前預測、預報；②岩體改造；③爆破技術；④變形監測和監控技術。這4項技術都是受地質條件控制的。

（11）地質超前預測是指施工前，設計階段的工程地質勘察工作，是對工程建設區的地質背景進行判斷預測，但它的准確度是不高的。

（12）獲取地質結構、地應力和地下水的最有效方法是邊施工邊勘察及進行施工地質超前預報。

（13）為了確保施工地質超前預報工作的兌現，應將施工地質超前預報作為施工的一道工序，納入施工程序之中。

（14）施工地質超前預報的主要工作內容有：施工掌子面地質素描、鑽進速度測試、變形監測、掌子面地下水特徵監測等。

（15）地質超前預報是在施工過程中，一般來說，預報范圍超前5～10m即可。它可以較高的准確度獲取掌子面前方地質信息，對施工進行監控，採取科學的防災措施，實現岩體工程施工科學化，減少施工事故，降低建築成本。預報內容包括：①掌子面前方地質條件預報；②成災可能性預報；③防災措施方案預報。

（16）掌子面前方地質超前預報是根據地質素描和風鑽孔測試資料，運用地質規律進行判斷，主要的地質規律有3條，即：①結構面發育規律；②地應力的地質標志；③岩體水力學規律。

（17）地質素描的主要內容為斷層、大節理、岩脈、軟弱夾層、節理密度統計、結構面閉合和充填狀況等，這些資料對確定岩體力學模型及力學參數十分重要。

（18）施工設計中應該努力尋找關鍵塊體，對易產生冒落的關鍵塊體應該採取超前防護。

（19）鑽進速度測試可利用鑽速儀，亦可通過給進把感覺獲得，它對於判斷掌子面前方平行於掌子面的破碎帶、軟弱結構面和軟弱夾層十分有用。

（20）變形監測既可以判斷施工過程中岩體穩定性用作施工安全監測，亦可通過反分析方法用作分析岩體力學參數和地應力狀況。

（21）掌子面開挖後通過變形監測或根據地質素描結果進行塊體穩定性分析，發現掌子面附近存在有不穩定岩體時，必須及時進行臨時支護。常用的支護技術有噴射混凝土和砂漿錨桿，噴射混凝土的噴層厚度要根據圍岩岩性來定，對軟弱岩體噴層厚度不能小於30cm，錨桿長度應穿過形成塊體的軟弱結構面。

（22）施工暴露的工作面上出現的地下水不僅可以判斷掌子面前方地下水狀況，亦可作為判斷地應力狀況。

（23）簡單地說，高地應力地區一般岩體滲透性很低，不出現出水現象，即有出水點時不是高地應力地區，沒有出水點時可能是高地應力地區，地下水呈線性分布時地下水的滴水線方向常常與地應力的最大主應力方向垂直。

（24）在掌子面鑽進過程中如果出現飆水現象時應該特別注意，這表明掌子面前方存在高壓地下水，有可能出現突水現象。這時不應該急於爆破掘進，而應該迅速地進行地下水壓測量，根據地下水壓測量結果及前方地質結構和地質體力學性質，判斷產生突水可能性，進行突水預報。

（25）在出現有突水可能時，應停止掘進，採取防突措施。

（26）防止突水措施有兩項技術，一種是疏干掌子面前方地下水，導洞和超前鑽孔可用作疏干掌子面前方地下水；另一種技術是灌漿增加地質體抗拉強度，一般可採取超前灌漿30m，掘進10～15m，步步為營地前進。至於一次超前灌漿多少，掘進多少，要視掌子面前方岩體材料特徵來定，即可以通過預報灌漿體作防突層厚度來確定。

（27）掘進的掌子面由軟弱岩體組成時，掌子面出水會使掌子面形不成形狀，連續產生塌方，應急的措施是疏干掌子面前方的地下水或降低掌子面前方的地下水壓力。

（28）高地應力地段容易出現岩爆或塑性變形，岩爆既可以出現在地下洞室施工中，亦可以出現在地面工程施工中。制止岩爆的方法可以採用超前向圍岩內打鑽孔，進行圍岩內應力轉移，或採用預埋錨桿防止地面岩爆。

（29）低地應力地段容易產生塌方，必要時應對掌子面前方地應力情況進行快速測量或利用地應力的地質標志進行判斷，對產生塌方地段應採取超前防治措施。

（30）施工設計中應該努力尋找應力控制點或應力集中點，施工開挖順序應該使應力集中點的應力分散，降低地應力集中程度，減少地質體中主應力差，防止地質體產生破壞，產生施工事故。

（31）岩體改造不僅是為岩體工程加固服務，有時為了易於開挖或岩體放落，也要對岩體進行弱化處理，所以岩體改造有強化處理和弱化處理。

（32）根據成災超前預報結果，對施工開挖可能出現破壞地段，必須作出防災措施方案預報。防災措施方案預報內容包括：①防止施工過程中誘發產生災害對施工提出的要求，如防止大的爆破振動，防止掌子面暴露時間過長等；②防止開挖後產生塌方、突水災害。常用的防護技術有：採取超前支護，超前疏干，超前注漿，噴錨支護等。

（33）幾乎所有的岩體工程施工過程中都要使用爆破，爆破會損傷岩體，一旦岩體被損傷就不可能復原，而變成破碎岩體，岩體質量大大下降。岩體爆破一定要根據岩體結構特徵和岩體工程要求進行設計，岩體工程施工一定要使用控制爆破，禁止使用大爆破。

（34）為了防止岩體工程失穩，最好在岩體接近極限平衡狀態時，按岩體改造原理對岩體進行加固，這是岩體加固的最佳時期；不然的話，如果岩體失穩後再採取補救措施，必然拖延工期，工程投資亦必將大大增加。

（35）岩體加固和支護必須充分利用岩體變形發展過程特徵。岩體加固支護要利用積極彈性變形和充分利用粘性變形發展的一定過程，這是岩體工程加固和支護的藝術。

（36）因為岩體具有一定的粘性，岩體工程開挖後，即使是在力學上處於不穩定狀態，它也不是立即產生破壞，其破壞需要經歷一定的變形過程，即經歷一段時間，這段時間稱為岩體自穩時間，岩體工程加固工作必須在這段時間內完成。

（37）岩體自穩時間隨岩體質量不同而不同。岩體質量愈好，自穩時間愈長；岩體質量愈差，自穩時間愈短。鐵道圍岩分類中Ⅰ～Ⅱ類圍岩，如果有地下水活動的話，則不能自穩，必須採取管棚超前支護處理再開挖；Ⅱ類圍岩無地下水活動時，自穩時間約為4～8h，甚至可長至2～3d，它主要決定於圍岩內粘性成分含量和含水情況；Ⅲ類圍岩自穩時間可長達1周至數月；Ⅳ、Ⅴ類以上圍岩，除產生塊體塌方外，一般可較長時期穩定。

（38）為了保護地質體，在地質工程施工過程中，嚴禁採用大爆破。大爆破可以加快掘進速度，但由於爆破震動使地質體遭到破壞，比進行地質體加固和推遲掘進進度帶來的損失更大，特別是接近設計境界時絕對禁止採用大爆破進行施工。

（39）對於特殊的地質體，在施工過程中應該採取特殊的保護措施，如遇到膨脹岩時，應該對新開挖出來的掌子面盡快採取封閉措施，防止風化；同時，對這種地質體盡量少擾動，擾動會增加其膨脹性。

（40）對軟弱地質體掘進時應盡量採用短進尺，快支護措施，對有水的掌子面應注意留排水孔。

（41）變形監測是監控施工的基礎工作之一，是預防岩體地質工程施工過程中產生地質災害事故和保證岩體地質工程施工安全的重要技術，它是施工人員的眼睛。根據監測結果分析，及時修改設計和及時採取防災措施。聰明的地質工程建設者都清楚這一點，但是，很多人並不認識這一點，只是在出了事故後後悔，這是不應該的。

（42）變形監測技術應力求可靠，不要片面地追求精度，簡易可行的技術往往是可靠的，可保證工程順利進展。愈是精密的儀器對環境條件要求愈是嚴格，而岩體工程現場往往滿足不了它的使用條件要求，反而弄巧成拙。

（43）為了取得位移反分析的完整資料，變形監測不僅要在施工過程中做，在施工前和後的一定時間內也應該做。這有利於資料分析，特別是位移反分析和工程質量檢查工作。

（44）位移反分析是獲取岩體力學參數的重要手段之一。位移反分析結果的可靠性，除取決於監測資料的可靠性外，更重要的是取決於岩體力學模型抽象的正確性。位移反分析不應該簡單地一律都採用連續介質力學模型，應該根據岩體結構、岩體工程結構特徵、地應力狀況及工程變形特點和經驗，選用反分析力學模型。

（45）注重變形監測結果，當日變形率小於允許日變形率時，才可以施作永久襯砌。

上列45條內容的基礎是地質，必須根據地質情況靈活運用。

⑵ 岩土體的工程地質分類和鑒定

一、岩體

（一）岩體（岩石）的基本概念岩體（岩石）是工程地質學科的重要研究領域。岩石和岩體的內涵是有區別的兩個概念，又是密不可分的工程實體。在《建築岩土工程勘察基本術語標准》（JG J84-92）中給出的岩石定義是：天然產出的具有一定結構構造的單一或多種礦物的集合體。岩石的結構是指岩石組成物質的結晶程度、大小、形態及其相互關系等特徵的總稱。岩石的構造是指岩石組成物質在空間的排列、分布及充填形式等特徵的總稱。所謂岩體，就是地殼表部圈層，經建造和改造而形成的具有一定岩石組分和結構的地質體。當它作為工程建設的對象時，可稱為工程岩體。岩石是岩體內涵的一部分。

岩體（岩石）的工程分類，可以分為基本分類和工程個項分類。基本分類主要是針對岩石而言，根據其地質成因、礦物成分、結構構造和風化程度，用岩石學名稱加風化程度進行分類，如強風化粗粒黑雲母花崗岩、微風化泥質粉砂岩等。岩石的基本分類，在本書第一篇基礎地質中有系統論述。工程個項分類，是針對岩體（岩石）的工程特點，根據岩石物理力學性質和影響岩體穩定性的各種地質條件，將岩體（岩石）個項分成若干類別，以細劃其工程特徵，為岩石工程建設的勘察、設計、施工、監測提供不可缺少的科學依據，使工程師建立起對岩體（岩石）的明確的工程概念。岩石按堅硬程度分類和按風化程度分類即為工程個項分類。

在岩體（岩石）的各項物理力學性質中，岩石的硬度是岩體最典型的工程特性。岩體的構造發育狀況體現了岩體是地質體的基本屬性，岩體的不連續性及不完整性是這一屬性的集中反映。岩石的硬度和岩體的構造發育狀況是各類岩體工程的共性要點，對各種類型的工程岩體，穩定性都是最重要的，是控制性的。

岩石的風化，不同程度地改變了母岩的基本特徵，一方面使岩體中裂隙增加，完整性進一步被破壞；另一方面使岩石礦物及膠結物發生質的變化，使岩石疏軟以至鬆散，物理力學性質變壞。

（二）岩石按堅硬程度分類

岩石按堅硬程度分類的定量指標是新鮮岩石的單軸飽和（極限）抗壓強度。其具體作法是將加工製成一定規格的進行飽和處理的試樣，放置在試驗機壓板中心，以每秒0.5～1.0M Pa的速度加荷施壓，直至岩樣破壞，記錄破壞荷載，用下列公式計算岩石單軸飽和抗壓強度：

深圳地質

式中：R為岩石單軸飽和抗壓強度，單位為MPa；p為試樣破壞荷載，單位為N；A為試樣截面積，單位為mm²。

對岩石試樣的幾何尺寸，國家標准《工程岩體試驗方法標准》（GB/T50266-99）有明確的規定，試樣應符合下列要求：①圓柱體直徑宜為48～54mm；②含大顆粒的岩石，試樣的直徑應大於岩石的最大顆粒尺寸的10倍；③試樣高度與直徑之比宜為2.0～2.5。

在此標准發布之前，岩石抗壓強度試驗的試樣尺寸要求如下：極限抗壓強度大於75M Pa時，試樣尺寸為50mm×50mm×50mm立方體；抗壓強度為25～75MPa時，試樣尺寸為70mm×70mm×70mm立方體；抗壓強度小於25MPa時，試樣尺寸為100mm×100mm×100mm立方體。

（G B/T 50266-99）的規定顯然是為了方便取樣，以金剛石鑽頭鑽探，取出的岩心進行簡單的加工，即可成為抗壓試樣。岩樣的尺寸效應對岩石抗壓強度是略有影響的。

岩石按堅硬程度分類，各行業的有關規定，雖然各自表述方式有所區別，但其標準是基本一致的（表2-2-1）。

表2-2-1 岩石堅硬程度分類

除了以單軸飽和抗壓強度這一定量指標確定岩石堅硬程度外，尚可按岩性鑒定進行定性劃分。國標：建築地基基礎設計規范（GB50007-2002）按表2-2-2進行岩石堅硬程度的定性劃分。其他規范的劃分標准大同小異。

表2-2-2 岩石堅硬程度的定性劃分

岩石堅硬程度的劃分，無論是定量的單軸飽和抗壓強度，還是加入了風化程度內容的定性標准，都是用於確定小塊岩石的堅硬程度的。岩石的單軸飽和抗壓強度是計算岩基承載力的重要指標。

（三）岩石按風化程度分類

關於岩石風化程度的劃分及其特徵，國家規范和各行業的有關規范中均有規定，其分類標准基本一致，表述略有差異。表2-2-3至表2-2-10是部分規范給出的分類標准。

表2-2-3《工程岩體分級標准》（GB50218-94）岩石風化程度劃分表

表2-2-4《岩土工程勘察規范》（GB50021-2001）岩石按風化程度分類表

續表

表2-2-5《公路橋涵地基與基礎設計規范》（JTJ024-85）岩石風化程度劃分表

表2-2-6《水利水電工程地質勘察規范》（GB50287-99）岩體風化帶劃分表

《港口工程地質勘察規范》（JTJ240-97）、《港口工程地基規范》（JTJ250-98）岩體風化程度的劃分按硬質、軟質岩體來劃分，硬質岩石岩體風化程度按表2-2-7劃分。軟質岩石岩體風化程度按表2-2-8劃分。

表2-2-7 硬質岩石岩體風化程度劃分表

表2-2-8 軟質岩石岩體風化程度劃分表

表2-2-9《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》（GB5037-1999）岩石風化程度分類表

續表

表2-2-10 廣東省《建築地基基礎設計規范》（DBJ15-31-2003）岩石風化程度劃分表

國家標准《建築地基基礎設計規范》（GB5007-2002）對岩石的風化只有第4.1.3條作如下敘述：岩石的風化程度可分為未風化、微風化、中風化、強風化和全風化。未列表給出風化特徵，但在岩石堅硬程度的定性劃分中（表A.0.1）把不同風化程度的岩石歸類到了岩石堅硬程度的類別中。

深圳市標准：《地基基礎勘察設計規范》（報批稿）關於岩石風化程度的劃分標准，基本採用了《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》GB（50307-1999）的表述形成和內容（表2-2-9），文字略有調整。

縱觀各類規范對岩石風化程度的劃分，可以看出：

1）除個別規范未列出未風化一類外，岩石風化程度的劃分均為未風化、微風化、中等（弱）風化、強風化和全風化。特徵描述簡繁不一，中等風化與弱風化相對應的風化程度略有差別。

2）風化程度的特徵描述，主要是岩石的結構構造變化、節理裂隙發育程度、礦物變化、顏色變化、錘擊反映、可挖（鑽）性等方面來定性劃定。部分規范用波速和波速比及風化系數來定量劃定是對岩石風化程度確定的有力支撐。

3）從新鮮母岩到殘積土的風化過程是連續的，有些規范把殘積土的特徵描述放在岩石風化程度劃分表中，有一定的道理。國際標准：ISO/TC182/SC，亦將風化程度分為五級，並列入了殘積土。從工程角度考慮，殘積土對母岩而言已經發生了全面質的變化，物理力學性質和對它的理論研究已屬松軟土，表中對殘積土特徵的表述對區別殘積土與全風化岩是有現實意義的。

4）國家標准：《工程岩體分級標准》中「岩石風化程度的劃分」（表2-2-3）看似簡單，規范「條文說明」解釋了這一現象，表2-2-3關於岩石風化程度的劃分和特徵的描述，僅是針對小塊岩石，為表2-2-2服務的，它並不代表工程地質中對岩體風化程度的定義和劃分。表2-2-2是把岩體完整程度從整個地質特徵中分離出去之後，專門為描述岩石堅硬程度作的規定，主要考慮岩石結構構造被破壞，礦物蝕變和顏色變化程度，而把裂隙及其發育情況等歸入岩體完整程度這另一個基本質量分級因素中去。

5）上述列表中可以看出，某些規范把硬質岩石和軟質岩石的風化程度劃分區別開來，而《工程岩體分級標准》中「岩石堅硬程度的定性劃分」表（2.2-2）將風化後的硬質岩劃入軟質岩中。這里有兩個概念不可混淆：一是從工程角度看，硬質岩石風化後其工程性質與軟質岩相近，可等同於軟質岩；二是新鮮岩石中是存在軟質岩的，如深圳的泥質砂岩、泥岩、頁岩等。

6）相鄰等級的風化程度其界線是漸變的、模糊的，有時不一定能劃出5個完整的等級，如碳酸鹽類岩石。在實際工作中要按規范的標准，綜合各類信息，結合當地經驗來判斷岩石的風化等級。

（四）岩體的結構類型

在物理學、化學及其地質學等學科中對「結構」這一術語的概念是明確的，但有各自的含義，如原子結構、分子結構、晶體結構、礦物結構、岩石結構、區域地質結構、地殼結構等等，岩體作為工程地質學的一個主要研究對象，提出「岩體結構」術語的意義是十分明確的。

岩體結構有兩個含義，可以稱之為岩體結構的兩個要素：結構面和結構體。結構面是指層理、節理、裂隙、斷裂、不整合接觸面等等。結構體是岩體被結構面切割而形成的單元岩塊和岩體。結構體的形狀是受結構面的組合所控制的。

事實上，所有與岩石有關的工程，除建築材料外，都是與有較大幾何尺寸的岩體打交道，岩石經過建造成岩（岩漿岩的浸入，火山岩的噴出，沉積岩的層狀成沉積，變質岩的混合與動力變質）及後期的改造（褶皺、斷裂、風化等），使得岩體的完整性遭到了巨大的破壞，成為了存在大量不同性質結構面的現存岩體。為了給工程界一個明朗的技術路線，不妨以建造性結構面和改造性結構面（軟弱結構面）為基礎，從各自側面首先對岩體結構基本類型進行研究，其次將兩方面的成果加以綜合，即可得出關於岩體結構基本類型的完整概念（圖2-2-1）。

（1）以建造性結構面為主的岩體結構基本類型的劃分（表2-2-11）

表2-2-11 建造性結構面的岩體結構分類

（2）以改造性結構面（軟弱結構面）為主的岩體結構類型的劃分（表2-2-12）

表2-2-12 改造結構面為主的岩體結構分類

圖2-2-1 岩體結構示意圖

（3）由建造性結構面和改造性結構面形成的三維岩體

三維岩體表現出了復雜多變的岩體結構特徵，將其綜合歸納，形成了較系統的岩體結構類型（表2-2-13）。

表2-2-13 岩體結構類型及其特徵

表中表述的岩體結構類型及其特徵基本上涵蓋了深圳地區岩體的全部結構類型。

（4）岩體完整程度的劃分

地質岩體在建造和改造的過程中，岩體被風化、被結構面切割，使其完整性受到了不同程度的破壞。岩體完整程度是決定岩體基本質量諸多因素中的一個重要因素。影響岩體完整性的因素很多，從結構面的幾何特徵來看，有結構面的密度，組數、產狀和延展程度，以及各組結構面相互切割關系；從結構面形狀特徵來看，有結構面的張開度、粗糙度、起伏度、充填情況、水的賦存等。從工程岩體的穩定性著眼，應抓住影響穩定性的主要方面，使評判劃分易於進行。在國標：《工程岩體分級標准》（GB50218-94）中，規定了用結構面發育程度、主要結構的結合程度和主要結構面類型作為劃分岩體完整程度的依據，以「完整」到「極破碎」的形象詞彙來體現岩體被風化、被切割的劇烈變化完整程度（表2-2-14）。

表2-2-14 岩體完整程度的定性分類表

在1994版的《岩土工程勘察規范》中，未見此表。很明顯，此表在《工程岩體分級標准》中出現後，在2001版修訂後的《岩土工程勘察規范》中得到了確認和使用。

（五）岩體基本質量分級

自然界中不同結構類型的岩體，有著各異的工程性質，岩石的硬度、完整程度是決定岩體基本質量的主要因素。在工程實踐中，系統地認識不同質量的工程岩體，針對其特徵性採取不同的設計思路和施工方法是科學進行岩體工程建設的關鍵。

1994年，國家標准《工程岩體分級標准》（50218-94）給出了岩體基本質量分級的標准（表2-2-15）。在此之前發布的國家標准《岩土工程勘察規范》（GB50021-94），該表是作為洞室圍岩質量分級標準的。在2001年修訂的《岩土工程勘察規范》（GB50021-2001）中，岩體基本質量分級以表2-2-15的形式來分類，岩體基本質量等級按表2-2-16分類。

表2-2-15 岩體基本質量分級

表2-2-16 岩體基本質量等級分類

（六）岩體圍岩分類

地鐵、公路、水電、鐵路以及礦山工程等行業，均有地下洞室和隧道（巷道）開挖，工程勘察均需對工程所處的圍岩進行分類。不同的規范對圍岩的分類方法略有不同。

1.隧道圍岩

《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》（GB50307-1999）和《公路工程地質勘察規范》（JTJ064-98）規定，隧道圍岩分類按表2-2-17劃分。

表2-2-17 隧道圍岩分類

續表

2.圍岩工程地質

《水利水電工程地質勘察規范》（GB50287-99）規定，在地下洞室勘察時，應進行圍岩工程地質分類。分類應符合表2-2-18規定。

表2-2-18 圍岩工程地質分類

上表中的圍岩總評分T為岩石強度、岩體完整程度、結構面狀態、地下水和主要結構面產狀5項因素之和。各項因素的評分辦法在該規范中均有明確規定。圍岩強度應力比亦有專門的公式計算。

3.鐵路隧道圍岩

《鐵路工程地質勘察規范》（TB10012-2001）規定，隧道工程地質調繪時，應根據地質調繪、勘探、測試成果資料，綜合分析岩性、構造、地下水及環境條件，按表2-2-19分段確定隧道圍岩分級。

表2-2-19 鐵路隧道圍岩的基本分級

續表

該規范還規定，鐵路隧道圍岩分級應根據圍岩基本分級，受地下水，高地應力及環境條件等影響的分級修正，綜合分析後確定。關於岩體完整程度的劃分，地下水影響的修正，高地應力影響的修正及環境條件的影響，規范中都有明確的規定。

4.井巷工程圍岩

礦山工程中的井巷工程，其功能和結構更為多樣，所以井巷工程對圍岩的分類更加詳盡，各種定性和定量指標明顯多於其他標准。《岩土工程勘察技術規范》（YS5202-2004、J300-2004）規定，井巷工程評定圍岩質量等級按表2-2-20劃分圍岩類別。

表2-2-20 井巷工程圍岩分類

續表

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5.工程岩體

國家規范：《錨桿噴射混凝土支護技術規范》（GB50086-2001）從工程岩體支護設計和施工的需要出發，給出圍岩分級表，與表2-2-20相比，僅少了Ⅵ、Ⅶ兩類，主要工程地質特徵少了岩石質量指標RQD和岩體及土體堅固性系數兩欄，其他完全相同。

（七）岩質邊坡的岩體分類

《建築邊坡工程技術規范》（GB50330-2002）對岩質邊坡的岩體分類方法，見表2-2-21

表2-2-21 岩質邊坡的岩體分類（GB50330-2002）

續表

表2-2-22 岩體完整程度劃分

（八）深圳地區岩體分類、鑒定中存在的問題和改進意見

1）深圳地區的建築工程除大量的房屋建築外，公路（道路）橋梁、水利、地鐵、鐵路等均有大量的投資建設，各行業對岩體質量等級的劃分在執行不同規范的分類標准。在當前情況下，這一狀況將繼續下去。但是，對某一岩體的不同分類標准，僅僅是某一行業的習慣性作法。宏觀上看不同分類標準的具體內容並無原則性的區別。無論採用哪種標准都不應該影響岩體評價的正確性。

2）岩體工程特性的評價中，岩體的結構分類應該受到足夠的重視。尤其是高大邊坡、地質災害評估等岩體結構對岩體穩定起主導作用的工程項目。只有採取多種科學勘察手段和縝密地進行分析，岩體的結構特徵才能弄清楚。

3）岩石風化程度的判斷，現場工作除很具經驗的野外觀察和標准貫入試驗外，應多採用岩體波速測試方法，使之成為常用方法之一。准確的波速測試結果，可能比標貫試驗所得結果更能准確地判斷岩石的風化程度。

4）岩石的風化程度是隨埋藏深度的增加而減弱的，風化岩石的強度則是隨埋藏深度的增加而增加的。為了充分發揮地基承載力，深圳市地基基礎勘察設計規范（送審稿）將厚層花崗岩強風化帶分為上、中、下3個亞帶，其劃分方法見表2-2-23。

表2-2-23 厚層花崗岩強風化帶細分

需要指出的是，花崗岩的風化規律一般是上部風化嚴重，隨深度增加而減弱，但也有個別情況，有時隨深度增加風化程度並無明顯變化，故在劃分風化亞帶時，應視強風化帶的厚度和風化程度改變的深淺，也可以劃分一個亞帶或兩個亞帶，不可強求一律劃分為3個亞帶。

龍崗區的碳酸鹽類岩石——灰岩、白雲岩、大理岩等基本上不存在全風化和強風化層。由於構造的影響或是其他某種原因（如表面溶蝕劇烈），可能岩石的裂隙比較發育，塊度比較小。

二、土體

（一）土體的含義及其工程地質分類

土是泛指還沒有固結硬化成岩石的疏鬆沉積物。土是堅硬岩石經過破壞、搬運和沉積等一系列作用和變化後形成的。土多分布在地殼的最上部。工程地質學把土看作與構成地殼的其他岩石一樣，均是自然歷史的產物。土的形成時間、地點、環境以及形成的方式不同，其工程地質特性也不同。因此在研究土的工程性質時，強調對其成因類型和地質歷史方面的研究具有特殊重要意義。

土的工程地質分類有以下特點：①分類涵蓋自然界絕大多數土體；②同類或同組的土具備相同或相似的外觀和結構特徵，工程性質相近，力學的理論分析和計算基本一致；③獲取土的物理力學指標的試驗方法基本相同；④工程技術人員，從土的類別可以初步了解土的工程性質。

土的工程地質分類是以鬆散粒狀（粗粒土）體系和鬆散分散（細粒土）體系的自然土為對象，以服務於人類工程建築活動為目的的分類。分類的任務是將自然土按其在人類工程建築活動作用下表現出的共性劃分為類或組。

合理的工程地質分類，具有以下實際用途：①根據土的分類，確定土的名稱，它是工程地質各種有關圖件中劃分土類的依據；②根據各類土的工程性質，對土的質量和建築性能提出初步評價；③根據土的類型確定進一步研究的內容、試驗項目和數量、研究的方法和方向；④結合反映土體結構特徵的指標和建築經驗，初步評價地基土體的承載能力和斜坡穩定性，為基礎和邊坡的設計與施工提供依據。

土的工程地質分類有普通的和專門的兩類。普通分類的劃分對象包括人類工程活動可能涉及的自然界中的絕大多數土體，適用於各類工程，分類依據是土的主要工程地質特徵，如碎石土、砂土、黏性土等。專門分類是為滿足某類工程的需要，或者根據土的某一或某幾種性質而制定的分類，這種分類一般比較詳細，比如砂土的密實度分類，黏性土按壓縮性指標分類等等。應當指出的是，普通分類與專門分類是相輔相成的，前者是後者的基礎，後者是前者的補充和深化。

（二）國外土的工程分類概況

近幾十年來，國外在土的工程地質分類研究方面有很大進展，工業和科學技術發達的主要國家，都分別先後制定了各自全國統一的分類標准（表2-2-24）。其中英國、日本、德國的分類均以美國分類為藍本，結合各自國情適當調整、修改而制定的。

表2-2-24 一些國家的土質分類簡況

上述各國的土質分類，都採用了統一分類體系和方法，不僅使各自國內對土質分類有了共同遵循的依據，而且體現了國際統一化的趨勢，以促進國際交流與合作。

下列美國的統一分類法（表2-2-25）作為樣本，以了解國外分類的標准和方法。

表2-2-25 美國的土的統一分類法

續表

（三）國內土的工程分類

1.統一分類法

1990年，國家標准《土的分類標准》（GBJ 145-90）發布，並於1991年8月起執行。在此之前或之後，水利水電、公路交通等行業土的分類標准與GBJ 145-90標准沒有明顯區別。（GBJ 145-90）土的分類如表2-2-26和表2-2-27所示。

表2-2-26 粒組的劃分

表2-2-27 土質分類表

2.建築分類法

國標《建築地基設計規范》（GB50007-2002）土的分類方法（簡稱：建築分類法）如表2-2-28。這是從早期《工業與民用建築地基基礎設計規范》（TJ7-74）（試行）到《建築地基基礎設計規范》（GBJ7-89）一直延續下來的土的分類標准。在TJ7-74規范之前，我國一直沿用前蘇聯規范（HИTY127-55）。建築分類法在房屋建築地基基礎工程或類似的工程中廣泛運用，這在不少行業規范中得以反映，此分類方法也為廣大工程技術人員所熟知。目前深圳除公路、鐵路行業外，大多採用此分類標准，並納入到深圳市的地方標准之中。

表2-2-28 土的分類

（四）土的狀態分類

土的狀態分類屬專門分類。對於某種行業或某類工程，土的狀態標準是有所區別的，現以《岩土工程勘察規范》（50021-2001）中規定的最常用的分類標准，對碎石土、砂土、粉土的密實度和對粉土的濕度及黏性土的狀態進行分類，見表2-2-29至表2-2-34。

表2-2-29 碎石土密實度按M_63.5分類

表2-2-30 碎石土密實度按N₁₂₀分類

表2-2-31 砂土密實度分類

表2-2-32 粉土密實度分類

表2-2-33 粉土濕度分類

表2-2-34 黏性土狀態分類

（五）土的現場鑒別方法

1.碎石土密實度現場鑒別方法（表2-2-35）

表2-2-35 碎石土密實度現場鑒別

2.砂土分類現場鑒別方法（表2-2-36）

表2-2-36 砂土分類現場鑒別

3.砂土密實度現場鑒別方法（表2-2-37）

表2-2-37 砂土密實度現場鑒別

4.砂土濕度的現場鑒別方法（表2-2-38）

表2-2-38 砂土濕度現場鑒別

5.粉土密實度現場鑒別方法（表2-2-39）

表2-2-39 粉土密實度現場鑒別

6.粉土濕度現場鑒別方法（表2-2-40）

表2-2-40 粉土濕度現場鑒別

7.黏性土狀態現場鑒別方法（表2-2-41）

表2-2-41 黏性土狀態現場鑒別

8.有機質土和淤泥質土的分類

土按有機質分類和鑒定方法，《岩土工程勘察規范》（GB50021—2001）的分類方法見表2-2-42。深圳市沿海近岸地區存在大量淤泥或淤泥質土，在上更新統（Q₃）的雜色黏土中，有一層泥炭質土，局部有泥炭層發育。

表2-2-42 土按照有機質分類

（六）土的定名和描述

1.統一分類法定名

1）巨粒土和含巨粒的土、粗粒土按粒組、級配、所含細粒的塑性高低可劃分為16種土類；細粒土按塑性圖、所含粗粒類別以及有機質多寡劃分16種土類。

2）土的名稱由一個或一組代號組成：一個代號即表示土的名稱，由兩個基本代號構成時，第一個代號表示土的主成分，第二個代號表示副成分（土的級配或土的液限）；由3個基本代號構成時，第一個代號表示土的主成分，第二個代號表示液限；第三個代號表示土中微含的成分。

《土的分類標准》（G B J145-90），對特殊土的判別，列出了黃土，膨脹土和紅黏土。對花崗岩殘積土並沒有特別加以說明。根據深圳有關單位的經驗，花崗岩殘積土中的礫質黏性土相當於G B J145-90中的含細粒土礫，代號GF；砂質黏性土相當於細粒土質礫，代號GC-GM；黏性土相當於高液限粉土一低液限粉土，代號M H-M L。對淤泥和淤泥質土，G B J145-90分的不細，從工程需要出發，淤泥和淤泥質土的分類宜按建築行業標准。

2.建築行業定名

建築行業定名依照下列幾個標准：

1）土名前冠以土類的成因和年代。

2）碎石土和砂土按顆粒級配定名。

3）粉土以顆粒級配及塑性指數定名。

4）黏性土以塑性指數定名。

5）對混合土按主要土類定名並冠以主要含有物，如含碎石黏土，含黏土角礫等。

6）對同一土層中有不同土類呈韻律沉積時，當薄層與厚層的厚度比大於三分之一時，宜定為「互層」；厚度比為十分之一至三分之一時，宜定為「夾層」；厚度比小於十分之一的土層且多次出現時，宜定為「夾薄層」。當土層厚度大於0.5m時，宜單獨分層。

3.土的描述內容

（1）當按統一分類法（GBJ145-90）定名時，應按下列內容描述

1）粗粒土：通俗名稱及當地名稱；土顆粒的最大粒徑；巨粒、礫粒、砂粒組的含量百分數；土顆粒形狀（圓、次圓、稜角或次稜角）；土顆粒的礦物成分；土顏色和有機質；所含細粒土成分（黏土或粉土）；土的代號和名稱。

2）細粒土：通俗名稱及當地名稱；土顆粒的最大粒徑；巨粒、礫粒、砂粒組的含量百分數；潮濕時土的顏色及有機質；土的濕度（干、濕、很濕或飽和）；土的狀態（流動、軟塑、可塑或硬塑）；土的塑性（高、中或低）；土的代號和名稱。

（2）當按建築分類法（GB50007-2002）定名時，應按下列內容描述

1）碎石土：名稱、顆粒級配、顆粒排列、渾圓度、母岩成分、風化程度、充填物的性質和充填程度、膠結性、密實度及其他特徵。

2）砂土：名稱、顏色成分、顆粒級配、包含物成分及其含量、黏粒含量、膠結性、濕度、密實度及其他特徵。

3）粉土：名稱、顏色、包含物成分及其含量、濕度、密實度、搖振反應及其他特徵。

4）黏性土：名稱、顏色、結構特徵、包含物成分及其含量、搖振反應、光澤反應、干強度、韌性、異味及其他特徵。

5）特殊性土：除應描述上述相應土類的內容外，尚應描述其特徵成分和特殊性質，如對淤泥尚需描述臭味、有機質含量；對填土尚需描述物質成分、堆積年代、密實度和均勻程度等。

6）互層（夾層）土：對具有互層、夾層、夾薄層特徵的土，尚應描述各層的厚度及層理特徵。

⑶ 岩土體工程地質類型分區

平原區廣泛分布以沖洪積成因為主的第四系堆積物,低山丘陵區出露多種類型的岩組,沂沭斷裂帶西側的鄌郚-葛溝斷裂、沂水-湯頭斷裂縱貫南北,總體看工程地質條件較復雜(圖1-8-3)。

圖1-8-3 昌樂縣岩土體工程地質類型分區略圖

(一)岩體工程地質類型

1.堅硬的塊狀侵入岩岩組

分布於營邱—河頭一帶,為古元古代呂梁期侵入岩,岩性以弱片麻狀中粒含角閃二長花崗岩、弱片麻狀中粒含黑雲二長花崗岩,岩石堅硬,力學強度高,工程地質性質良好,山區風化帶厚度＜3m,丘陵及準平原區20～30m,f_c=130～170MPa,f_r=90～130MPa(f_c為岩石極限干抗壓強度,f_r為岩石飽和極限抗壓強度)。

2.堅硬的塊狀-似層狀噴出岩岩組

主要分布在南郝—崔家埠—五圖一線以南、鄌郚-葛溝斷裂以西地區,為新近紀臨朐群牛山組、堯山組火山噴出岩,岩性為玄武岩。岩石堅硬,柱狀節理發育,工程地質性質良好。風化帶厚20～30m,f_c=140～160MPa。

3.堅硬的塊狀變質岩岩組

主要分布在鄌郚—阿陀一帶,為新太古代泰山岩群山草峪組黑雲變粒岩,岩石堅硬,風化帶厚度30～40m,f_c=180～200MPa。

4.堅硬較堅硬的中厚-厚層狀灰岩岩組

僅分布於朱劉街道、五圖街道一帶,主要為寒武紀長清群硃砂洞組、饅頭組、九龍群張夏組、崮山組和炒米店組白雲質灰岩、泥灰岩、泥質條帶灰岩和生物碎屑灰岩等,局部夾細砂岩。灰岩堅硬,力學強度高,泥灰岩強度低。白雲質灰岩f_c=50～190MPa;灰岩f_c=90～160MPa,f_r=70～120MPa。

5.較堅硬的中厚—厚層碎屑岩岩組

主要分布在鄌郚-葛溝斷裂帶與沂水-湯頭斷裂帶,以及五圖煤礦一帶,岩性為白堊紀淄博群三台組砂岩、礫岩,萊陽群城山後組角礫岩、砂礫岩、砂岩,青山群八畝地組凝灰岩、集塊角礫岩、粉砂岩,大盛群馬郎溝組粉砂岩、細砂岩,田家樓組泥質粉砂岩、細砂岩、黏土岩,古近紀五圖群朱壁店組礫岩、砂礫岩、礫岩,李家崖組黏土岩、砂岩、黏土岩、油頁岩等。風化帶厚度＜40m,砂岩和礫岩f_c=30～80MPa,f_r=20～50MPa。

6.較堅硬的薄層狀頁岩夾灰岩岩組

局限分布在阿陀東北部,岩性為中寒武系、下寒武系及元古宇土門群頁岩、博層灰岩、泥灰岩。頁岩夾泥灰岩f_c=30～40MPa,f_r=10～15MPa。

(二)土體工程地質類型

1.北部沖洪積上層黏性土多層或雙層結構

分布於北部山前平原地區,以上層黏性土多層結構為主,上層黏性土厚＜5m或5～10m,僅局部＞10m,黏性土岩性以粉質黏土、黏土為主,中等壓縮性。砂性土為粉細砂、中細砂,其次粗砂、礫石,砂層顆粒自北至南變粗,工程地質性質良好。黏性土f_k=120～180kPa,砂性土f_k=140～200kPa(f_k為地基承載力標准值)。

2.山前及河谷平原沖洪積上層黏性土雙層、多層結構及黏性土單層結構

分布於山前坡麓、山間河谷地區,上部黏性土為粉質黏土、粉土、黏土,厚度5m左右,中等壓縮性。下部砂性土為中粗砂、細砂、砂礫石,緊密狀態,厚＞5m。黏性土f_k=140～220kPa,砂性土f_k=160～250kPa。

3.山麓地區坡洪積及殘坡積黏性土單層結構或上層黏性土雙層結構

分布於南部低山丘陵坡麓地帶,以黏性土單層結構或上層為黏性土雙層結構為主。黏性土厚＜5m或5～10m,以黃褐色至棕紅色粉質黏土及黏土為主,含鐵錳質及鈣質結核,可塑—硬塑,中等壓縮性,部分地區分布濕陷性黃土。下部夾透鏡體狀碎石土及泥鈣質膠結礫岩,緊密狀態,工程地質性質良好。黏性土f_k=160～220kPa,碎石土f_k=200～500kPa。

總之,昌樂縣工程地質主要問題是沂沭斷裂帶的活動性,其次是地面沉陷、岩溶塌陷、局部黃土濕陷等問題。

⑷ 什麼是地質岩組

組是一個比較小的單元。。是個地質分層的單位，比如
東營凹陷
的
沙河街組
、東營組、館陶組，，泌陽凹陷下
第三系
的核桃園組等等，，岩性就是該組內的岩石（或岩屑）的特性。。

⑸ 地層岩性及岩土工程地質背景

西南地區地質構造復雜，地層出露齊全，自元古宇至新生界均有出露，總厚度回可達58433m（表1-5）。工程地答質岩土類型可劃分為岩漿岩、碎屑岩、碳酸鹽岩和變質岩4種類型。根據岩石性質、岩體結構、岩石強度及岩性組合特徵劃分岩組，其工程特徵與岩組見表1-6。

土體主要按顆粒級別劃分為黏性土、礫卵石土及砂礫，特徵見表1-7。

表1-5 西南地區地層

續表

表1-6 岩體工程地質類型及特徵

圖1-3 青藏高原及鄰區主要斷裂帶及強震分布圖

（據焦淑沛，1985）

Ⅰ—喜馬拉雅山前陸殼俯沖帶；Ⅱ—西昆侖—阿爾金山前陸殼俯沖帶；Ⅲ—祁連山前陸殼俯沖帶；Ⅳ—龍門山山前陸殼俯沖帶

（1）喜馬拉雅主斷裂活動帶；（2）雅魯藏布江—印度河主斷裂活動帶；（3）班公湖—瀾滄江主斷裂活動帶；（4）約基台錯—金沙江主斷裂活動帶；（5）昆侖山南緣主斷裂活動帶；（6）祁連山主斷裂活動帶；（7）阿爾金主斷裂活動帶

表1-7 土體工程地質類型及特徵

⑹ 中華人民共和國 《工程岩體分級標准》（GB —）

1 總則

1.0.1 為建立統一的評價工程岩體穩定性的分級方法；為岩石工程建設的勘察、設計、施工和編制定額提供必要的基本依據，制定本標准。

1.0.2 本標准適用於各類型岩石工程的岩體分級。

1.0.3 工程岩體分級，應採用定性與定量相結合的方法，並分兩步進行，先確定岩體基本質量，再結合具體工程的特點確定岩體級別。

1.0.4 工程岩體分級所必需的地質調查和岩石試驗，除應符合本標准外，尚應符合有關現行國家標準的規定。

2 術語、符號（略）

3 岩體基本質量的分級因素

3.1 分級因素及其確定方法

3.1.1 岩體基本質量應由岩石堅硬程度和岩體完整程度兩個因素確定。

3.1.2 岩石堅硬程度和岩體完整程度，應採用定性劃分和定量指標兩種方法確定。

3.2 岩石堅硬程度的定性劃分

3.2.1 岩石堅硬程度，應按表3.2.1進行定性劃分。

表3.2.1 岩石堅硬程度的定性劃分

3.2.2 岩石堅硬程度定性劃分時，其風化程度應按表3.2.2確定。

表3.2.2 岩石風化程度的劃分

3.3 岩體完整程度的定性劃分

3.3.1 岩體完整程度，應按表3.3.1進行定性劃分。

表3.3.1 岩體完整程度的定性劃分

註：平均間距指主要結構面（1～2組）間距的平均值。

3.3.2 結構面的結合程度，應根據結構面特徵，按表3.3.2確定。

表3.3.2 結構面結合程度的劃分

3.4 定量指標的確定和劃分

3.4.1 岩石堅硬程度的定量指標，應採用岩石單軸飽和抗壓強度（R _c）。R _c 應採用實測值。當無條件取得實測值時，也可採用實測的岩石點荷載強度指數（I_s（50））的換算值，並按下式換算：

地質工程學原理

3.4.2 岩石單軸飽和抗壓強度（R _c）與定性劃分的岩石堅硬程度的對應關系，可按表3.4.2確定。

表3.4.2 R _c 與定性劃分的岩石堅硬程度的對應關系

3.4.3 岩體完整程度的定量指標，應採用岩體完整性指數（K _v）。K _v 應採用實測值。當無條件取得實測值時，也可用岩體體積節理數（J_v），按表3.4.3確定對應的K_v值。

表3.4.3 J _v 與K _v 對照表

3.4.4 岩體完整性指數（K _v）與定性劃分的岩體完整程度的對應關系，可按表3.4.4確定。

表3.4.4 K _v 與定性劃分的岩體完整程度的對應關系

3.4.5 定量指標K _v、J _v的測定，應符合本標准附錄A的規定。

4 岩體基本質量分級

4.1 基本質量級別的確定

4.1.1 岩體基本質量分級，應根據岩體基本質量的定性特徵和岩體基本質量指標（BQ）兩者相結合，按表4.1.1確定。

表4.1.1 岩體基本質量分級

4.1.2 當根據基本質量定性特徵和基本質量指標（BQ）確定的級別不一致時，應通過對定性劃分和定量指標的綜合分析，確定岩體基本質量級別。必要時，應重新進行測試。

4.2 基本質量的定性特徵和基本質量指標

4.2.1 岩體基本質量的定性特徵，應由表3.2.1和表3.3.1所確定的岩石堅硬程度和岩體完整程度組合確定。

4.2.2 岩體基本質量指標（BQ），應根據分級因素的定量指標R_c的兆帕數值和K_v，按下式計算：

地質工程學原理

註：使用（4.2.2）式時，應遵守限制條件：①當R_c＞90K_v＋30 時，應以R_c＝90K_v＋30 和K_v 代入計算BQ值。②當K_v＞0.04R_c＋0.4時，應以K_v＝0.04R_c＋0.4和R_c 代入計算BQ值。

5.工程岩體級別的確定

5.1 一般規定

5.1.1 對工程岩體進行初步定級時，宜按表4.1.1規定的岩體基本質量級別作為岩體級別。

5.1.2 對工程岩體進行詳細定級時，應在岩體質量分級的基礎上，結合不同類型工程的特點，考慮地下水狀態、初始應力狀態、工程軸線或走向線的方位與主要軟弱結構面產狀的組合關系等必要的修正因素，其中邊坡岩體，還應考慮地表水的影響。

5.1.3 岩體初始應力狀態，當無實測資料時，可根據工程埋深或開挖深度、地形地貌、地質構造運動史、主要構造線和開挖過程中出現的岩爆、岩心餅化等特殊地質現象，按本標准附錄B作出評估。

5.1.4 當岩體的膨脹性、易溶性以及相對於工程范圍，規模較大、貫通性較好的軟弱結構面成為影響岩體穩定性的主要因素時，應考慮這些因素對工程岩體級別的影響。

5.1.5 岩體初步定級時，岩體物理力學參數，可按本標准附錄 C中表C.0.1選用。結構面抗剪斷峰值強度參數，可根據岩石堅硬程度和結構面結合程度，按本標准附錄C中表C.0.2選用。

5.2 工程岩體級別的確定

5.2.1 地下工程岩體詳細定級時，如遇有下列情況之一時，應對岩體基本質量指標（BQ）進行修正，並以修正後的值按表4.1.1確定岩體級別。

5.2.1.1 有地下水；

5.2.1.2 岩體穩定性受軟弱結構面影響，且由一組起控製作用；

5.2.1.3 存在本標准附錄B表B.0.1所列高初始應力現象。

5.2.2 地下工程岩體基本質量指標修正值（［BQ］），可按附錄D計算。

5.2.3 對跨度等於或小於20m的地下工程，當已確定級別的岩體，其實際的自穩能力，與本標准附錄E相應級別的自穩能力不相符時，應對岩體級別作相應調整。

5.2.4 對大型的或特殊的地下工程岩體，除應按本標准確定基本質量級別外，詳細定級時，尚可採用有關標準的方法，進行對比分析，綜合確定岩體級別。

5.2.5 工業與民用建築地基岩體應按表4.1.1規定的基本質量級別定級。

5.2.6 工業與民用建築地基岩體基岩承載力可按下列規定確定：

5.2.6.1 各級岩體基岩承載力基本值（f ₀）可按表5.2.6-1確定。

表5.2.6-1 基岩承載力基本值（f ₀）

5.2.6.2 考慮基岩形態影響時，基岩承載力標准值（f _k）可按下式確定。

地質工程學原理

5.2.6.3 基岩形態影響折減系數（η），可按表5.2.6-2選用。

表5.2.6-2 基岩形態影響折減系數η

註：基岩內結構面傾向與基岩面坡向大致相同為順坡型，相反為反坡型。

5.2.7 邊坡工程岩體詳細定級時，應按不同坡高考慮地下水、地表水、初始應力場、結構面間組合、結構面的產狀與邊坡面間的關系等因素對邊坡岩體級別的影響進行修正。

附錄A K _V、J _V 測試的規定

A.0.1 岩體完整性指數（K_V），應針對不同的工程地質岩組或岩性段，選擇有代表性的點、段，測定岩體彈性縱波速度，並應在同一岩體取樣測定岩石彈性橫波速度。K_v值應按下式計算：

地質工程學原理

式中：V_pm為岩體彈性縱波速度（km/s）；V_pr為岩石彈性橫波速度（km/s）。

A.0.2 岩體體積節理數（J _v），應針對不同的工程地質岩組或岩性段，選擇有代表性的露頭或開挖壁面進行節理（結構面）統計。除成組節理外，對延伸長度大於1m的分散節理亦應予以統計。已為硅質、鐵質、鈣質充填再膠結的節理不予統計。

每一測點的統計面積，不應小於2×5m²。岩體J_v 值，應根據節理統計結果，按下式計算：

地質工程學原理

式中：J_v為岩體體積節理數（條/m³）；S_n為第n組節理每米長測線上的條數；S_k為每立方米岩體非成組節理條數。

附錄B 岩體初始應力場評估

B.0.1 在無實測成果時， 可根據地質勘察資料， 按下列方法對初始應力場作出評估：

（1）較平緩的孤山體，一般情況下，初始應力的垂直向應力為自重應力，水平向應力不大於γH·ν/（1－ν）。

（2）通過對歷次構造形跡的調查和對近期構造運動的分析，以第一序次為准，根據復合關系，確定最新構造體系，據此確定初始應力的最大主應力方向。

當垂直向應力為自重應力，且是主應力之一時，水平向主應力較大的一個，可取（0.8～1.2）γH或更大。

（3）埋深大於1000m，隨著深度的增加，初始應力場逐漸趨向於靜水壓力分布，大於1500m以後，一般可按靜水壓力分布考慮。

（4）在峽谷地段，從谷坡至山體以內，可區分為應力釋放區、應力集中區和應力穩定區。峽谷的影響范圍，在水平方向一般為谷寬的1～3倍。對兩岸山體，最大主應力方向一般平行於河谷，在谷底較深部位，最大主應力趨於水平且轉向垂直於河谷。

（5）地表岩體剝蝕顯著地區，水平向應力仍按原覆蓋厚度計算。

（6）發生岩爆或岩心餅化現象，應考慮存在高初始應力的可能，此時，可根據岩體在開挖過程中出現的主要現象，按表B.0.1評估。

註：H為工程埋深（m），γ為岩體重力密度（kN/m³），ν為岩體泊松比。

表B.0.1 高初始應力地區岩體在開挖過程中出現的主要現象

註：σ_max為垂直洞軸線方向的最大初始應力。

附錄C 岩體及結構面物理力學參數

C.0.1 岩體物理力學參數可按表C.0.1選用

表C.0.1 岩體物理力學參數

C.0.2 岩體結構面抗剪斷峰值強度參數可按表C.0.2選用

表C.0.2 岩體結構面抗剪斷峰值強度

附錄D 岩體基本質量指標的修正

D.0.1 岩體基本質量指標修正值（［BQ］），可按下式計算：

地質工程學原理

式中：［BQ］為岩體基本質量指標修正值；BQ為岩體基本質量指標；K₁ 為地下水影響修正系數；K₂ 為主要軟弱結構面產狀影響修正系數；K₃ 為初始地應力狀態影響修正系數。

K₁、K₂、K₃值，可分別按表D.0.1-1、D.0.1-2、D.0.1-3確定，無表中所列情況時，修正系數為零。［BQ］出現負值時，應按特殊問題處理。

表D.0.1-1 地下水影響修正系數K ₁

表D.0.1-2 主要軟弱結構面產狀影響修正系數K ₂

表D.0.1-3 初始應力狀態影響修正系數K ₃

附錄E 地下工程岩體自穩能力

E.0.1 地下工程岩體自穩能力，應按表E.0.1確定。

表E.0.1 地下工程岩體自穩能力

續表

①小塌方：塌方高度＜3m，或塌方體積＜30m³；

②中塌方：塌方高度3～6m，或塌方體積30～100m³；

③大塌方：塌方高度＞6m，或塌方體積＞100m³。

⑺ 岩體地質工程設計問題

著者曾提出地質工程基礎理論是地質控制論，也就是說，地質工程作用的規律是受地質規律控制的，如地質環境和地殼穩定性是受大地構造特徵控制的，岩體質量是受岩體結構和岩體賦存環境條件控制的，岩體力學作用和岩體力學性質也是受岩體結構和岩體賦存環境條件控制的，地質體改造實際上是岩體力學作用改造，也受岩體結構和岩體賦存環境條件控制，岩體地質工程設計和施工必須在地質控制思想指導下進行。這是岩體地質工程建設的基本指導思想，因此在進行岩體地質工程工作中最重要的是查清工程地質條件，否則的話，必將造成失敗，這就是著者一再強調的地質工程必須以地質為基礎，一刻也離不開地質，這是岩體地質工程工作的一條重要定理。

一般來說，地質是有規律的，地質體特性是有規律的，是可以掌握的，但在實際工程中，想靠地質勘察一次性地搞清楚地質結構、岩體賦存環境條件和岩體力學特性是很難的。解決這個問題的有效方法是在施工過程中繼續進行地質勘察和地質超前預報，根據勘察和預報結果，及時修改設計，這一方法又稱為信息反饋設計或地質監控施工，通俗地稱為「三邊方針」，即邊勘察、邊設計、邊施工、邊勘察……這第二個邊勘察包括補充勘察和施工地質超前預報，這是比較有效的方法。

岩體地質工程設計的基本原則和其他工程設計一樣，其基本原則是為保證建成的工程安全穩定、技術可行、經濟合理，既要防止工程地質災害發生，又要節省投資，還要施工技術可能做到。這里經常涉及工程選線、選址和工程選型問題，這兩個問題往往是由工程規劃、工程運營條件和投資經濟決定。不是僅靠地質體自身穩定能力決定的，如長江三峽工程船閘邊坡下部是根據工程需要選用直立邊坡，上部邊坡則根據地質體自穩能力和施工要求改用斜坡，設計的任務就是採取岩體改造措施，保證總邊坡安全穩定。

為了保證地質工程穩定性，設計的任務就是採取地質體改造措施，減小岩體內的主應力差、地下水壓或提高岩體強度，保證岩體地質工程穩定性。判斷岩體地質工程穩定性有三個重要的技術問題：①岩體結構和力學模型；②岩體力學參數；③岩體穩定性分析方法。其中最關鍵的問題是抓岩體結構。解決岩體地質工程十分關鍵的問題有4個工程地質條件：①岩體結構；②地應力；③地下水；④岩體力學參數。

1.岩體結構

關於岩體結構從理論上講可以劃分為若干種類型，可是在實踐中如何確定岩體結構類型是很難的。不得不採取模糊的辦法來處理，按幾種可能的力學模型來試。岩體力學模型有的是隨機的，有的是具有確定模型的，比較容易鑒別的有4種力學模型：①連續介質力學模型，它對於結構面分布具有隨機特徵的岩體比較適用；②碎裂介質力學模型，在低地應力條件下的碎裂結構岩體具有這種力學模型特性；③塊裂介質力學模型，在斷層、長大節理或層間錯動面切割成塊體的岩體具有這種力學模型；④板裂介質力學模型，在結構面單組發育或與最大主應力平行分布時或層間錯動極發育的岩體具有這種力學模型，還有一種情況是，高地應力地區的高邊牆地下洞室邊牆圍岩極易產生板裂化，在力學模型上也屬於板裂介質。在實際岩體地質工程穩定性分析時，要對這4種力學模型仔細診斷，選擇應用。用單一的連續介質力學模型分析所有的岩體地質工程穩定性是不符合地質實際的。如地下洞室施工中出現破壞概率最大的是塊體塌方，可是用連續介質力學是解決不了這個問題的，必須採用塊裂介質岩體力學方法進行分析才行。岩體穩定性分析工作中關鍵是岩體結構鑒別問題，而這個問題是很難在施工掘進之前作出明確的判斷的，要在施工過程中通過補充勘察和地質超前預報最後確定。

2.地應力

地應力也是比較復雜的問題，地應力測量結果只能代表測點的地應力狀況。由於岩體結構十分復雜，有的部位破碎，有的部位完整，有的部位含水，有的部位不含水，對於岩體地質工程來說不是僅涉及一小塊岩石，而是涉及包含有完整岩體和破碎岩體，有的含水，有的不含水，有的部位地應力高，有的部位地應力低的這樣一種復雜的地應力體系。在這種情況下，如何確定地應力大小，是比較難的。我們常常在談到地應力場時，習慣上用一個確定數表示地應力場特徵，實際上它不是一個確定數，而是與岩體彈性模量和岩體抗壓強度有關的。從地應力絕對值來說，不是一個常數，而是有大有小的分布密度不等的雲狀分布狀態，應該採用一種分布函數來表徵地應力場特徵。在岩體力學分析時應該給出變形破壞的分布概率，採用概率概念進行岩體地質工程設計，這是由地質結構的復雜性決定的。

3.地下水

地下水同樣也是地質工程設計中必須考慮的一個重要因素，我們經常遇到在岩體地質工程設計中，對地下水的處理具有很大盲目性。對地下水補給、排泄渠道，對地下水量、水壓及其動態並不清楚。如目前在滑坡防治地質工程設計中如何進行排水設計，如何布置地表排水系統和地下排水系統，只是根據經驗或主觀判斷，缺乏理論依據，因此所設計的工程防治效果也是帶有很大的盲目性。在岩體地質工程設計時，必須對地下水狀態有一個明確的認識，因為它是岩體地質工程變形破壞的重要影響因素。

4.岩體力學參數

岩體地質工程穩定性分析工作中，困難的問題是岩體力學參數選擇。岩體力學參數選取得是否符合實際，是影響岩體地質工程設計成敗的關鍵因素之一。目前岩體地質工程設計多數是保守的，個別的也有冒險的，這里蘊藏著巨大的浪費，關鍵在於岩體力學參數選取不符合地質實際。岩體力學參數取值與選用什麼力學判據密切有關，在選用岩體力學參數之前必須正確選擇力學判據，有了力學判據才能確定岩體力學參數。這是岩體力學測試之前必須首先解決的問題。可是目前對這個問題還不夠明確，不管岩體變形、破壞機制如何，一律採用楊氏法則、庫侖莫爾定律作為變形破壞判據，實際上並不完全符合實際。這也是目前岩體地質工程穩定性分析結果不符合實際的原因之一。著者在（1998）里曾提出了修正的楊氏法則和岩體破壞判據體系，為解決這個問題提供了依據，可供選用岩體力學判據參考。目前在岩體力學參數選取上有三種方法：①根據試驗結果取值；②利用變形監測反分析結果取值；③利用類比分析方法取值。盡管這樣，也很不容易取得符合實際的岩體力學參數。因為在根據試驗結果取值中存在一個尺寸效應和地應力效應改正問題很難處理，同時，在利用試驗結果取值中常用統計分析方法，也不盡合理，因為岩體力學參數有的是隨機的，有的是具有確定模型的，不能一概都用隨機原理進行統計分析；在變形監測反分析中，反分析的力學模型選擇是否符合地質實際，對分析結果是否符合實際具有很大影響；工程類比分析中地質模型是否具有可比性，如地質結構、地應力條件、地下水條件等是否有可比性在進行類比分析中是至關重要的。對岩體來說，岩體力學性質中最重要的有三個參數，即岩體變形模量、岩體強度、結構面強度。它們都具有明顯的尺寸效應，圖3-16是著者總結整理成的岩體強度尺寸效應與地應力效應關系圖。這個資料對根據試驗結果進行岩體力學參數取值是比較有用的。

地質工程設計中另一個重要問題是確定地質體改造技術問題，關於這個問題著者在地質體改造原理、技術和方法部分里已經談了很多，不再重復。

⑻ 有一門「岩體工程地質力學」。我沒搞明白研究的主題是什麼內容能介紹一下嗎

研究內容
1．工程地質岩組的劃分及其特徵；
2．岩體結構及其類型劃分；回
3．褶皺斷裂系統和構造應力場的答地質力學分析；
4．軟弱結構面的形成過程及其特性；
5．岩石和岩體的基本力學特性；
6．岩體的裂隙滲透特性；
7．岩體的變形，破壞機制；
8．岩體的應力狀態和穩定性分析；
9．岩體動力學特性；
10．測試技術及方法研究。
岩體工程地質力學研究的最終目的
評價和研究岩體的穩定性。岩體穩定性是個相對概念，即不同的工程建築所要求的穩定標準是不一樣的。穩定性研究涉及范圍很廣，穩定性評價研究工作還包括預測預報的研究。

⑼ 什麼是地質岩組和地質岩性有什麼區別

組是一個比較小的單元.是個地質分層的單位,比如東營凹陷的沙河街組、東營版組、館陶組,泌陽凹陷下權第三系的核桃園組等等,岩性就是該組內的岩石（或岩屑）的特性.
地質岩性指岩石的軟硬程度及成因，如：花崗岩、大理岩、沉積岩、泥岩等，是劃分岩石等級的主要依據.

⑽ 中華人民共和國《工程岩體分級標准》（GB—）

1 總則

1.0.1 為建立統一的評價工程岩體穩定性的分級方法；為岩石工程建設的勘察、設計、施工和編制定額提供必要的基本依據，制定本標准。

1.0.2 本標准適用於各類型岩石工程的岩體分級。

1.0.3 工程岩體分級，應採用定性與定量相結合的方法，並分兩步進行，先確定岩體基本質量，再結合具體工程的特點確定岩體級別。

1.0.4 工程岩體分級所必需的地質調查和岩石試驗，除應符合本標准外，尚應符合有關現行國家標準的規定。

2 術語、符號（略）

3 岩體基本質量的分級因素

3.1 分級因素及其確定方法

3.1.1 岩體基本質量應由岩石堅硬程度和岩體完整程度兩個因素確定。

3.1.2 岩石堅硬程度和岩體完整程度，應採用定性劃分和定量指標兩種方法確定。

3.2 岩石堅硬程度的定性劃分

3.2.1 岩石堅硬程度，應按表3.2.1進行定性劃分。

表3.2.1 岩石堅硬程度的定性劃分

3.2.2 岩石堅硬程度定性劃分時，其風化程度應按表3.2.2確定。

表3.2.2 岩石風化程度的劃分

3.3 岩體完整程度的定性劃分

3.3.1 岩體完整程度，應按表3.3.1進行定性劃分。

表3.3.1 岩體完整程度的定性劃分

3.3.2 結構面的結合程度，應根據結構面特徵，按表3.3.2確定。

表3.3.2 結構面結合程度的劃分

3.4 定量指標的確定和劃分

3.4.1 岩石堅硬程度的定量指標，應採用岩石單軸飽和抗壓強度（R_c）。R_c應採用實測值。當無條件取得實測值時，也可採用實測的岩石點荷載強度指數（I_s（50））的換算值，並按下式換算：

地質工程學原理

3.4.2 岩石單軸飽和抗壓強度（R_c）與定性劃分的岩石堅硬程度的對應關系，可按表3.4.2確定。

表3.4.2 R_c與定性劃分的岩石堅硬程度的對應關系

3.4.3 岩體完整程度的定量指標，應採用岩體完整性指數（K_v）。K_v應採用實測值。當無條件取得實測值時，也可用岩體體積節理數（J_v），按表3.4.3確定對應的K_v值。

表3.4.3 J_v與K_v對照表

3.4.4 岩體完整性指數（K_v）與定性劃分的岩體完整程度的對應關系，可按表3.4.4確定。

表3.4.4 K_v與定性劃分的岩體完整程度的對應關系

3.4.5 定量指標K_v、J_v的測定，應符合本標准附錄A的規定。

4 岩體基本質量分級

4.1 基本質量級別的確定

4.1.1 岩體基本質量分級，應根據岩體基本質量的定性特徵和岩體基本質量指標（BQ）兩者相結合，按表4.1.1確定。

表4.1.1 岩體基本質量分級

4.1.2 當根據基本質量定性特徵和基本質量指標（BQ）確定的級別不一致時，應通過對定性劃分和定量指標的綜合分析，確定岩體基本質量級別。必要時，應重新進行測試。

4.2 基本質量的定性特徵和基本質量指標

4.2.1 岩體基本質量的定性特徵，應由表3.2.1和表3.3.1所確定的岩石堅硬程度和岩體完整程度組合確定。

4.2.2 岩體基本質量指標（BQ），應根據分級因素的定量指標R_c的兆帕數值和K_v，按下式計算：

地質工程學原理

註：使用（4.2.2）式時，應遵守限制條件：①當R_c>90K_v+30時，應以R_c=90K_v+30和K_v代入計算BQ值。②當K_v>0.04R_c+0.4時，應以K_v=0.04R_c+0.4和R_c代入計算BQ值。

5.工程岩體級別的確定

5.1 一般規定

5.1.1 對工程岩體進行初步定級時，宜按表4.1.1規定的岩體基本質量級別作為岩體級別。

5.1.2 對工程岩體進行詳細定級時，應在岩體質量分級的基礎上，結合不同類型工程的特點，考慮地下水狀態、初始應力狀態、工程軸線或走向線的方位與主要軟弱結構面產狀的組合關系等必要的修正因素，其中邊坡岩體，還應考慮地表水的影響。

5.1.3 岩體初始應力狀態，當無實測資料時，可根據工程埋深或開挖深度、地形地貌、地質構造運動史、主要構造線和開挖過程中出現的岩爆、岩心餅化等特殊地質現象，按本標准附錄B作出評估。

5.1.4 當岩體的膨脹性、易溶性以及相對於工程范圍，規模較大、貫通性較好的軟弱結構面成為影響岩體穩定性的主要因素時，應考慮這些因素對工程岩體級別的影響。

5.1.5 岩體初步定級時，岩體物理力學參數，可按本標准附錄C中表C.0.1選用。結構面抗剪斷峰值強度參數，可根據岩石堅硬程度和結構面結合程度，按本標准附錄C中表C.0.2選用。

5.2 工程岩體級別的確定

5.2.1 地下工程岩體詳細定級時，如遇有下列情況之一時，應對岩體基本質量指標（BQ）進行修正，並以修正後的值按表4.1.1確定岩體級別。

5.2.1.1 有地下水；

5.2.1.2 岩體穩定性受軟弱結構面影響，且由一組起控製作用；

5.2.1.3 存在本標准附錄B表B.0.1所列高初始應力現象。

5.2.2 地下工程岩體基本質量指標修正值（［BQ］），可按附錄D計算。

5.2.3 對跨度等於或小於20m的地下工程，當已確定級別的岩體，其實際的自穩能力，與本標准附錄E相應級別的自穩能力不相符時，應對岩體級別作相應調整。

5.2.4 對大型的或特殊的地下工程岩體，除應按本標准確定基本質量級別外，詳細定級時，尚可採用有關標準的方法，進行對比分析，綜合確定岩體級別。

5.2.5 工業與民用建築地基岩體應按表4.1.1規定的基本質量級別定級。

5.2.6 工業與民用建築地基岩體基岩承載力可按下列規定確定：

5.2.6.1 各級岩體基岩承載力基本值（f₀）可按表5.2.6-1確定。

表5.2.6-1 基岩承載力基本值（f₀）

5.2.6.2 考慮基岩形態影響時，基岩承載力標准值（f_k）可按下式確定。

地質工程學原理

5.2.6.3 基岩形態影響折減系數（η），可按表5.2.6-2選用。

表5.2.6-2 基岩形態影響折減系數η

5.2.7 邊坡工程岩體詳細定級時，應按不同坡高考慮地下水、地表水、初始應力場、結構面間組合、結構面的產狀與邊坡面間的關系等因素對邊坡岩體級別的影響進行修正。

附錄A K_V、J_V測試的規定

A.0.1 岩體完整性指數（K_V），應針對不同的工程地質岩組或岩性段，選擇有代表性的點、段，測定岩體彈性縱波速度，並應在同一岩體取樣測定岩石彈性橫波速度。K_v值應按下式計算：

地質工程學原理

式中：V_pm為岩體彈性縱波速度（km/s）；V_pr為岩石彈性橫波速度（km/s）。

A.0.2 岩體體積節理數（J_v），應針對不同的工程地質岩組或岩性段，選擇有代表性的露頭或開挖壁面進行節理（結構面）統計。除成組節理外，對延伸長度大於1m的分散節理亦應予以統計。已為硅質、鐵質、鈣質充填再膠結的節理不予統計。

每一測點的統計面積，不應小於2×5m²。岩體J_v值，應根據節理統計結果，按下式計算：

地質工程學原理

式中：J_v為岩體體積節理數（條/m³）；S_n為第n組節理每米長測線上的條數；S_k為每立方米岩體非成組節理條數。

附錄B 岩體初始應力場評估

B.0.1 在無實測成果時，可根據地質勘察資料，按下列方法對初始應力場作出評估：

（1）較平緩的孤山體，一般情況下，初始應力的垂直向應力為自重應力，水平向應力不大於γH·ν/（1-ν）。

（2）通過對歷次構造形跡的調查和對近期構造運動的分析，以第一序次為准，根據復合關系，確定最新構造體系，據此確定初始應力的最大主應力方向。

當垂直向應力為自重應力，且是主應力之一時，水平向主應力較大的一個，可取（0.8～1.2）γH或更大。

（3）埋深大於1000m，隨著深度的增加，初始應力場逐漸趨向於靜水壓力分布，大於1500m以後，一般可按靜水壓力分布考慮。

（4）在峽谷地段，從谷坡至山體以內，可區分為應力釋放區、應力集中區和應力穩定區。峽谷的影響范圍，在水平方向一般為谷寬的1～3倍。對兩岸山體，最大主應力方向一般平行於河谷，在谷底較深部位，最大主應力趨於水平且轉向垂直於河谷。

（5）地表岩體剝蝕顯著地區，水平向應力仍按原覆蓋厚度計算。

（6）發生岩爆或岩心餅化現象，應考慮存在高初始應力的可能，此時，可根據岩體在開挖過程中出現的主要現象，按表B.0.1評估。

註：H為工程埋深（m），γ為岩體重力密度（kN/m³），ν為岩體泊松比。

表B.0.1 高初始應力地區岩體在開挖過程中出現的主要現象

附錄C 岩體及結構面物理力學參數

C.0.1 岩體物理力學參數可按表C.0.1選用

表C.0.1 岩體物理力學參數

C.0.2 岩體結構面抗剪斷峰值強度參數可按表C.0.2選用

表C.0.2 岩體結構面抗剪斷峰值強度

附錄D 岩體基本質量指標的修正

D.0.1 岩體基本質量指標修正值（［BQ］），可按下式計算：

地質工程學原理

式中：［BQ］為岩體基本質量指標修正值；BQ為岩體基本質量指標；K₁為地下水影響修正系數；K₂為主要軟弱結構面產狀影響修正系數；K₃為初始地應力狀態影響修正系數。

K₁、K₂、K₃值，可分別按表D.0.1-1、D.0.1-2、D.0.1-3確定，無表中所列情況時，修正系數為零。［BQ］出現負值時，應按特殊問題處理。

表D.0.1-1 地下水影響修正系數K₁

表D.0.1-2 主要軟弱結構面產狀影響修正系數K₂

表D.0.1-3 初始應力狀態影響修正系數K₃

附錄E 地下工程岩體自穩能力

E.0.1 地下工程岩體自穩能力，應按表E.0.1確定。

表E.0.1 地下工程岩體自穩能力

續表