中华人民共和国建设部批准《工程岩体分级标准》

安装工程岩石分级标准－94编著部委：中华人民共和国水务部批准部委：中华人民共和国建设部颁布日期：1995年7月1日关于公布国家标准《工程岩石分级标准》的通告建标[1994]673号按照国家建委计综[1986]450号文的要求，由水务部编著，会同有关部委共同制定的国家标准《工程岩石分级标准》，早已有关部委会审。现批准《工程岩石分级标准》－94为强制性国家标准，自一九九七年七月一日起实施。本标准由水务部负责管理，其详细解释等工作由水务部黄河科大学负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。中华人民共和国建设部一九九四年十一月五日1总则1.0.1为推行统一的评价安装工程地壳稳定性的分级方式；为岩体安装工程建设的勘测、设计、施工和编制定额提供必要的基本根据，制订本标准。1.0.2本标准适用于各种型岩体安装工程的岩石分级。1.0.3安装工程岩石分级，应选用定性与定量相结合的方式，并分两步进行，先确定地层基本品质，再结合详细安装工程的特征确定岩石级别。1.0.4安装工程岩石分级所必需的地质调查和岩体实验，除应符合本标准外，尚应符合有关现行国家标准的规定。2术语、符号2.1术语2.1.1岩体安装工程以岩石为安装工程建筑物基槽或环境，并对地层进行回填或加固的安装工程，包括地下安装工程和地面安装工程。 #

2.1.2安装工程岩石岩体安装工程影响范围内的岩石，包括地下安装工程岩石、工业与民用建筑基槽、大坝坝体、边坡岩石等。2.1.3地层基本品质岩石所固有的、影响安装工程地壳稳定性的最基本属性，地层基本品质由岩体坚固程度和地层完整程度所决定。2.1.4结构面()岩石内脱落的和易脱落的面，如层面、节理、断层、片理等，又称不连续面。2.1.5地层完整性指数(Kv)（岩石速率指数）mass(ass)岩石弹性纵波速率与岩体弹性纵波速率之比的平方。2.1.6地层容积基岩数(Jv)单体岩石容积内的基岩（结构面）数量。2.1.7点弯矩硬度指数(Is(50))ex半径50mm圆锥形试件锥面加压时的点弯矩硬度。2.1.8地下安装工程地层自稳能力(stand－n)在不支护条件下，地下安装工程岩石不形成任何方式破坏的能力。

2.1.9初始挠度场field在自然条件下，因为受自重和构造运动作用，在地壳中产生的挠度场，亦称天然挠度场。2.2符号3地层基本品质的分级诱因3.1分级诱因及其确定步骤3.1.1地层基本品质应由岩体坚固程度和岩石完整程度两个诱因确定。3.1.2岩体坚固程度和岩石完整程度，应选用定性界定和定量指标两种方式确定。3.2岩体坚固程度的定性界定3.2.1岩体坚固程度，应按表3.2.1进行定性界定。岩体坚固程度的定性界定表3.2.1名称定性鉴别代表性岩体硬质岩坚固岩锤击声高亢，有回弹泥质板岩弱风化和中风化哪个好最新变化，震手，难击溃；浸水后，大多无吸水反应末风化～微风化的；砂岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质砂岩、石英岩、硅质胶结的砂岩、石英花岗岩、硅质石灰岩等较坚固岩锤击声高亢，有轻微回弹，稍震手，较难击溃；浸水后，有轻度吸水反应1.弱风化的坚固岩；2.末风化～微风化的；熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的花岗岩等软质岩较软岩锤击声不刺耳，胸回弹，较易打碎；浸水后，趾甲可刻出印记1.强风化的坚固岩；2.弱风化的较坚固岩；3.末风化～微风化的；凝灰岩、千枚岩、砂质壤土、泥灰岩、泥质板岩、粉花岗岩、页岩等软岩锤击声哑，无回弹，有裂痕，易打碎；浸水后，手可剖开1.弱风化的坚固岩；2.末风化～强风化的较坚固岩；3.弱风化的较软岩；4.末风化的玄武岩等；极软岩锤击声哑，无回弹，有较深凹陷，手可刺穿；浸水后，可捏成团1.全风化的各类岩体；2.各类半成岩.2.2岩体坚固程度定性界定时，其风化程度应按表3.2.2确定。 #

岩体风化程度的界定表3.2.2名称风化特性末风化结构构造末变，岩质新鲜晚风化结构构造、矿物口感基本末变，部分裂隙面有铁锰质渲染弱风化结构构造部份破坏，矿物口感较显著变化，节理面出现风化矿物或存在风化夹层强风化结构构造大部份破坏，矿物口感显著变化，方解石、云母等多风化成次生矿物全风化结构构造全部破坏，矿物成份除石英外，大部份风化成土状3.3地层完整程度的定性界定3.3.1地层完整程度，应按表3.3.1进行定性界定。地层完整程度的定性界定表3.3.1注：平均宽度指主要结构面（1～2组）宽度的平均值。3.3.2结构面的结合程度，应按照结构面特点，按表3.3.2确定。结构面结合程度的界定表3.3.2名称结构面特点结合好伸开度大于1mm，无充填物；结合好伸开度1～3mm，为硅质或铝制胶结；伸开度小于3mm，结构面粗糙，为硅质胶结结合通常伸开度1～3mm，为固醇或泥质胶结；伸开度小于3mm，结构面粗糙，为铝制或固醇胶结结合差伸开度1～3mm，结构面平直，为泥质或泥质和固醇胶结；伸开度小于3mm，多为泥质或岩屑充充填结合很差泥质充填或泥夹岩屑充填，充填物宽度小于起伏差3.4定量指标的确定和界定3.4.1岩体坚固程度的定量指标，应选用岩体单轴饱和抗拉硬度(Rc)。 #

Rc应选用实测值。当无条件取得实测值时，也可选用实测的岩体点弯矩硬度指数(Is(50))的换算值，并按下式换算：3.4.2岩体单轴饱和抗拉硬度(Rc)与定性界定的岩体坚固程度的对应关系，可按表3.4.2确定。Rc与定性界定的岩体坚固程度的对应关系表3.4.2Rc(MPa)＞6060～3030～1515～5＜5坚固程度坚固岩较坚固岩较软岩软岩极软岩3.4.3地层完整程度的定量指标，应选用地层完整性指数(Kv)。Kv应选用实测值。当无条件取得实测值时，也可用岩石容积基岩数(Jv)，按表3.4.3确定对应的Kv值。Jv与Kv对照表表3.4.3Jv（条/)＜33～1010～2023～35＞35Kv＞0.750.75～0.50.55～0.30.35～0.15＜0.153.4.4地层完整性指数(Kv)与定性界定的岩石完整程度的对应关系，可按表3.4.4确定。Kv与定性界定的岩石完整程度的对应关系表3.4.4Kv＞0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15＜0.15完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎3.4.5定量指标Kv、Jv的检测，应符合本标准附表A的规定。4地层基本品质分级4.1基本品质级别的确定4.1.1地层基本品质分级，应依照地层基本品质的定性特点和岩石基本品质指标(BQ)二者相结合，按表4.1.1确定。 #

地层基本品质分级表4.1.1基本品质级别地层基本品质的定性特点地层基本品质指标(BQ)锋利岩，变质岩完整＞550坚固岩，变质岩较完整；较坚固岩或软硬岩，变质岩完整550～451坚固岩，变质岩较破碎；较坚固岩或软硬岩互层，砾岩较完整；较软岩，变质岩完整450～351坚固岩，变质岩破碎；较坚固岩，变质岩较破碎～破碎；较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，地壳较完整～较破碎；软岩，变质岩完整～较完整350～251较软岩，变质岩破碎；软岩，变质岩较破碎～破碎；全部极软岩及全部极破碎岩≤2504.1.2当按照基本品质定性特点和基本品质指标(EQ)确定的级别不一致时泥质板岩弱风化和中风化哪个好最新变化，应通过对定性界定和定量指标的综合剖析，确定地层基本品质级别。必要时，应再次进行检测。4.2基本品质的定性特点和基本品质指标4.2.1地层基本品质的定性特点，应由表3.2.1和表3.3.1所确定的岩体坚固程度和岩石完整程度组合确定。4.2.2地层基本品质指标(BQ)，应依据分级诱因的定量指标Rc的兆帕数值和Kv，按下式估算：BQ＝90＋3Rc＋250Kv(4.2.2)注：使用(4.2.2)式时，应遵照下述限制条件：当Rc＞90Kv＋30时，应以Rc＝90Kv＋30和Kv代入估算BQ值。

当Kv＞0.04Rc＋0.4时，应以Kv＝0.04zRc＋0.4和Rc代入估算BQ值。5安装工程岩石级别的确定5.1通常规定5.1.1对安装工程地层进行初步定级时，宜按表4.1.1规定的岩石基本品质级别作为岩石级别。5.1.2对安装工程地层进行具体定级时，应在岩石基本品质分级的基础上，结合不同类别安装工程的特性，考虑地下水状态、初始挠度状态、工程轴线或迈向线的方位与主要懦弱结构面产状的组合关系等必要的修正诱因，其中路基地层，还应考虑地表水的影响。5.1.3岩石初始挠度状态，当无实测资料时，可依据安装工程埋深或回填深度、地形地形、地质构造运动史、主要构造线和回填过程中出现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象，按本标准附表B做出评估。5.1.4当地壳的膨胀性、易胺类以及相对于安装工程范围，规模较大、贯通性较差的懦弱结构面成为影响地壳稳定性的主要诱因时，应考虑这种诱因对安装工程岩石级别的影响。5.1.5地层初步定级时，岩石化学电学参数，可按本标准附表C中表C.0.1选取。结构面抗割断峰值硬度参数，可依照岩体坚固程度和结构面结合程度，按本标准附表C中表C.0.2采用。5.2安装工程岩石级别的确定5.2.1地下安装工程岩石具体定级时，如遇有下述状况之一时，规避地层基本品质指标(BQ)进行修正，并以修正后的值按表4.1.1确定岩石级别。

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5.2.1.1有地下水；5.2.1.2地层稳定性受懦弱结构面影响，且由一组起控制作用；5.2.1.3存在本标准附表B表B.0.1所列高初始挠度现象。5.2.2地下安装工程地层基本品质指标修正值(〔BQ〕)，可按附表D估算。5.2.3对跨径等于或大于20m的地下安装工程，当已确定级别的岩石，其实际的自稳能力，与本标准附表E相应级别的自稳能力不相符时，规避岩石级别作相应调整。5.2.4对小型的或特殊的地下安装工程岩石，除应按本标准确定基本品质级别外，具体定级时，尚可选用有关标准的方式，进行对比剖析，综合确定岩石级别。5.2.5工业与民用建筑基槽岩石应按表4.1.1规定的基本品质级别定级。5.2.6工业与民用建筑基槽岩石地层承载力可按下述规定确定：5.2.6.1各级岩石地层承载力基本值(fo)可按表5.2.6－1确定。地层承载力基本值(fo)表5.2.6－1矿床级别ⅡⅢⅣⅤfo(MPa)＞7.07.0～4.04.0～2.02.0～0.5＜0.55.2.6.2考虑地层型态影响时，地层承载力标准值(fk)可按下式确定。fk＝ηfo(5.2.6)5.2.6.3地层型态影响折减系数(η)，可按表5.2.6－2采用。

地层型态影响折减系数(η)表5.2.6－2地层型态平坦型反坡型顺坡型台阶型岩面斜度(°)0～1010～2010～20台阶高度＜5mη1.00.90.80.7注：地层内结构面倾向与地层面坡向大致相似为顺坡型；相反为反坡型。5.2.7路基安装工程岩石具体定级时，应按不同坡会考虑地下水、地表水、初始挠度场、结构面间的组合、结构面的产状与路基面间的关系等诱因对路基岩石级别的影响进行修正。附表AKv、Jv检测的规定A.0.1地层完整性指数(Kv)，应针对不同的安装工程地质岩组或岩性段，选择有代表性的点、段，测量地壳弹性纵波速率，并应在同一岩石采样测量岩体弹性纵波速率。Kv应按下式估算：式中Vpm——岩体弹性纵波速率(km/s)；Vpr——岩石弹性纵波速率(km/s)。A.0.2岩石容积基岩数(Jv)，应针对不同的安装工程地质岩组或岩性段，选择有代表性的露头或回填壁面进行溶蚀（结构面）统计。除成组基岩外，对延展宽度小于1m的分散基岩亦应给予统计。已为硅质、铁质、钙质充填再胶结的基岩不予统计。每一测点的统计面积，不应大于2×5㎡。岩石Jv值，应按照基岩统计结果，按下式估算：Jv＝S1＋S2＋……＋Sn＋Sk(A.0.2)式中Jv——岩体容积基岩数(条/）；Sn——第n组泥岩每米长测线上的条数；SK——每立方米岩石非成组基岩条数。

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附表B岩石初始挠度场评估B.0.1在无实测成果时，可依据地质勘查资料，按下述方式对初始挠度场做出评估：(1)较缓慢的孤山体，通常状况下，初始蠕变的平行向挠度为自重蠕变，水平向挠度不小于H·ν/(1-ν)。(2)通过对历次构造行迹的调查和对最近构造运动的剖析，以第一序次为准，按照复合关系，确定最新构造机制，据此确定初始蠕变的最大主挠度方向。当平行向挠度为自重蠕变，且是主挠度之一时，水平向主挠度较大的一个，可取(0.8～1.2)νH或更大。(3)埋深小于1000m，随着深度的提高，初始挠度场逐步趋于于静水压力分布，小于1500m之后，通常可按静水压力分布考虑。(4)在裂谷地段，从谷坡至山体以内，可辨别为挠度释放区、应力集中区和蠕变稳定区。裂谷的影响范围，在水平方向通常为谷宽的1～3倍。对闽台山体，最大主挠度方向通常垂直于河谷，在低谷较深部位，最大主挠度趋向水平且转向平行于河谷。(5)地表岩石磨蚀明显地区，水平向挠度仍按原覆盖长度估算。(6)发生岩爆或岩芯饼化现象，应考虑存在高初始蠕变的或许，此刻，可依照地层在回填过程中出现的主要现象，按表B.0.1评估。注：H为安装工程埋深(m)，ν为岩石重力密度(kN/)，ν为岩石信噪比。

高初始挠度地区岩石在回填过程中出现的主要现象表B.0.1注：σmax为平行洞轴线方向的最大初始蠕变。附表C岩石及结构面地理电学参数C.0.1岩石化学电学参数可按表C.0.1选取。岩石化学电学参数表C.0.1C.0.2地层结构面抗割断峰值硬度参数可按表C.0.2采用。地层结构面抗割断峰值硬度表C.0.2序号两边岩石的坚固程度及结构面的结合程度内磨擦角φ(°)粘聚力C(MPa)1坚固岩，结合好＞37＞0.222坚固～较坚固岩，结合通常；较软岩，结合好37～290.22～0.123坚固～较坚固岩，结合差；较软岩～软岩，结合通常29～190.12～0.084较坚固～较软岩，结合差～结合很差；软岩，结合差；软质岩的泥化面19～130.008～0.055较坚固岩及全部软质岩，结合很差；软质岩泥化层原本＜13＜0.05附表D岩石基本品质指标的修正D.0.1岩石基本品质指标修正值(〔BQ〕)，可按下式估算：〔BQ〕＝BQ－100(K1＋K2＋K3)(D.0.1)式中〔BQ〕——岩体基本品质指标修正值；BQ——岩体基本品质指标；K1——地下水影响修正系数；K2——主要懦弱结构面产状影响修正系数；K3——初始挠度状态影响修正系数。 #

K1、K2、K3值，可分别按表D.0.1－1、D.0.1－2、D.0.1－3确定。无表中所列状况时，修正系数取零。〔BQ〕出现负值时，应按特殊问题处理。地下水影响修正系数K1表D.0.1－1主要懦弱结构面产状影响修正系数K2表D.0.1－2结构面产状及其与洞轴线的组合关系结构面迈向与洞轴线倾角＜30°结构面夹角30°～75°结构面迈向与洞轴线倾角＞60°结构面夹角＞75°其它组合K20.4～0.60～0.20.2～0.4初始挠度状态影响停正系数K3表D.0.1－3附表E地下安装工程地层自稳能力E.0.1地下安装工程地层自稳能力，应按表E.0.1确定。地下安装工程地层自稳能力表E.0.1岩石级别自稳能力跨径≤20m，可常年稳定，偶有掉块，无倒塌跨径10～20m，可基本稳定，局部可发生掉块或小倒塌跨径＜10m，可常年稳定，偶有掉块跨径10～20m，可稳定数日～1月，可发生小～中倒塌跨径5～10m，可稳定数月，可发生局部块体拉移及小～中坍塌；跨径＜5m，可基本稳定跨径＞5m，通常无自稳能力，数日～数月内可发生松动变型、小洪灾，从而发展为中～大洪灾。埋深小时，以拱部松动破坏为主，埋武大时，有显著塑性汉动变型和挤压破坏；跨径≤5m，可稳定数日～1月无自稳能力注：小矿难：洪灾高度＜3m，或滑坡容积＜30；中倒塌：洪灾高度3～6m，或滑坡容积30～100；大矿难：洪灾高度＞6m，或滑坡容积＞100。

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附表F本标准用词说明F.0.1为方便在执行本标准条文时差别对待，对要求严苛程度不同的用词说明如下：(1)表示很严苛，非这么做不可的：正面词辅以“必须”；背面词辅以“严禁”。(2)表示严苛，在正常状况下均应这么做的：正面词辅以“应”；背面词辅以“不应”或“不得”。(3)表示准许稍有选择，在条件许可时首先应这么做的：正面词辅以“宜”或“可”；背面词辅以“不宜”。F.0.2条文右手定应按其它有关标准、规范执行时，写法为“应符合…的规定”，或“应按……执行”。附加说明本标准编著单位、参加单位和主要制定人名单编著单位：水务部黄河水务执委会黄河科大学出席单位：西南学院总政安装工程兵第四设计研究院铁道部科学研究院西北分校建设部综合勘测研究院主要制定人：王石春、邢念信、李云林、李兆权、苏贻冰、张可诚、林韵梅、柳赋铮、徐复安、董学晟

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