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GBT50218-2014 工程岩体分级标准.pdf

表6J，与K对照表（水电部昆明勘测设计院）

K，对照表（铁道部科学研究院西南分院

3.3.3本条表3.3.3给出R。值与岩石坚硬程度的对应关系，使 定性划分的岩石坚硬程度有一个大致的定量范围值。值得说明的 是，表3.3.3并不是岩体质量定性和定量分级中必须用到的表，只 是定量指标在定性划分上的初步对应关系。国内各部门，多采用 R。这一定量指标来划分岩石坚硬程度，参见表8。从表中可知，各 部门所划分的档数和界限值虽不尽相同GB／T 51373-2019 兵器工业环境保护工程设计标准，但都以30MPa作为硬质 岩与软质岩的划分界限。关于坚硬岩石的划分，这里选取60MPa 作为界限值，是考虑到工程界的已有习惯，为工程界所接受。实际 上，对坚硬岩石，岩石的饱和单轴抗压强度值一般都在较大程度上 高于60MPa

表8国内岩石坚硬程度的强度划分

3.3.4本条表3.3.4给出K值与岩体完整程度的对应关

3.3.4本条表3.3.4给出K值与岩体完整程度的对应关系，使 定性划分的岩体完整程度有一个大致的定量范围值。 国内一些单位或规范根据K，值对岩体完整程度作了划分，如 表9所列。本标准总结和参考了这些划分情况，并根据编制过程 中收集的样本资料，在表3.3.4中给出了与定性划分相对应的各 档次的岩体完整性指数K，值。

3.3.4本条表3.3.4给出K值与岩体完整程度的对应关系，使

9国内岩体完整性指数K，划分情况

4.1基本质量级别的确定

4.1.1岩体基本质量分级，是各类型工程岩体定级的基础。本条 强调应根据岩体基本质量的定性特征与岩体基本质量指标BQ相 结合，进行岩体基本质量分级。 岩体基本质量的定性特征是两个分级因素定性划分的组合： 根据这些组合可以进行岩体基本质量的定性分级。而岩体基本质 量指标BQ是用两个分级因素定量指标计算取得的，根据所确定 的BQ值可以进行岩体基本质量的定量分级。定性分级与定量分 级相互验证，可以获得更准确的定级。 在工程建设的不同阶段，地质勘察和参数测试等工作的深度 不同，对分级精度的要求也不尽相同。可行性研究阶段，可以定性 分级为主；初步设计、技术设计和施工设计阶段，必须进行定性和 定量相结合的分级工作。在工程施工期间，还应根据开挖所揭露 的岩体情况，补充勘察及测试资料，对已划分的岩体等级加以检验 和修正。 对岩体基本质量进行分级，需要决定分级档数。可靠性分析 的研究成果表明，评级的可靠程度随着档数的增多而降低；但另 方面，当抽样总体中的样本足够时，评级的预报精度却往往随分级 档数的增多而增加。因此，应当选择一个适中的档数，既便于工程 界使用，文有合理的可靠度与精度。考虑到目前在国内外的分级 方法中，多采用五级分级法，这个档数能较好地满足以上要求，故 本标准将分级档数定为五级

4.1.2本条规定了根据基本质量的定性特征作出的岩体基

致时的处理方法。出现定性分级与定量分级不吻合的情况是经常 发生的。若两者定级不一致，可能是定性评级不符合岩体实际的 级别，也可能是测试数据在选用或实测时缺之代表性，或两者兼而 有之。必要时，应重新进行定性鉴定和定量指标的复核，在此基础 上经综合分析，重新确定岩体基本质量的级别。 为了提高定级的准确性，宜由有经验的技术人员进行定性分 级，定量指标测试的地点与定性分级的岩石工程部位应一致。

级别，也可能是测试数据在选用或实测时缺乏代表性，或两者兼而 有之。必要时，应重新进行定性鉴定和定量指标的复核，在此基础 上经综合分析，重新确定岩体基本质量的级别。 为了提高定级的准确性，宜由有经验的技术人员进行定性分 级，定量指标测试的地点与定性分级的岩石工程部位应一致。 4.1.3岩体物理力学参数和结构面抗剪断峰值强度参数，是岩体 和结构面所固有的物理力学性质，从量上反映了岩体和结构面的 基本属性。大量的岩石力学试验研究工作表明，岩体的物理力学 参数与决定岩体其本质量的岩石坚程度和岩体完整程度密切相

4.1.3岩体物理力学参数和结构面抗剪断峰值强度参数，是岩体 和结构面所固有的物理力学性质，从量上反映了岩体和结构面的 基本属性。大量的岩石力学试验研究工作表明，岩体的物理力学 参数与决定岩体基本质量的岩石坚硬程度和岩体完整程度密切相 关。进行工程岩体基本质量分级的目的之一，就是根据对工程岩 体所定的级别，迅速评估岩体的物理力学参数。与其他相关规范 中的岩体力学参数建议值或采用值不同，本标准附录D所给出的 岩体力学参数为不同基本质量级别岩体的岩体力学试验统计值 相当于现场原位实测值

4.1.3岩体物理力学参数和结构面抗剪断峰值强度

4.2基本质量的定性特征和基本质量指标

4.2.1本条规定了由两个分级因素定性划分来评定岩体基本质 量定性特征的方法。岩石坚硬程度和岩体完整程度定性划分后， 二者组合成定性特征，进行仔细的综合分析、评价，按本标准表 4.1.1对岩体基本质量作出定性评级，

4.2.2本条规定了岩体基本质量指标BQ的计算方法及应遵

根据分级因素的定量指标对岩体质量进行定量分级的方法有 上百种，经归纳大致可分为三种：（1）单参数法，如RQD法（U.D Deere，1969）；（2）多参数法，如围岩稳定性动态分级法（林韵梅 等，1984）；（3）多参数组成的综合指标法，如坑道工程围岩分类 (邢念信等,1984）、Q分类法（N.Barton，1974)等。

本标准采用多参数组成的综合指标法，以两个分级因素的定 量指标R.及K为参数，计算取得岩体基本质量指标BQ，作为划 分级别的定量依据。 由R。和K两因素构成的基本质量指标可由多种函数形式来 表达。流行的方法有积商法与和差法。本标准采用逐步回归、逐 步判别等方法建立并检验基本质量指标BQ的计算公式，属于和 差模型。 由R。和K，确定BQ值的公式是根据逐次回归法建立的。其 计算模式以R。和K为因素，BQ为因变量，经回归比较，先后采用 二元线性回归及二元二次多项式回归等方式，最后选定为带两个 限定条件的二元线性回归公式，如本条公式（4.2.2）。 原《工程岩体分级标准》GB50218一94在建立BQ计算公式 时，样本数据为103组，包括国防21组，铁道13组，水电24组， 冶金和有色金属30组，煤炭8组，人防1组及建筑部门6组。 经应用以来的综合调研及理论分析表明，BQ计算公式有较 好的合理性，在各行业的岩体工程中得到了应用。本条在修编时， 针对标准颁布以来收集到的54组新增样本数据，其中水电部门 31组，建筑部门15组，公路部门8组，与原样本数据一起重新进 行了回归分析研究，得到的BQ公式的参数与原来基本一致，根据 计算结果以及本标准执行过程中的反馈意见，将原BQ公式的常 数项作了细微调整，原公式前面系数由90调整为100，其他参数 和限制条件都未做调整。 本条还规定了使用公式（4.2.2）时应遵守的限制条件。限制 条件之一是对公式（4.2.2）中R.值上限的限制，这是注意到岩石 的R.值很大，而岩体的K，值不大时，对于这样坚硬但完整性较差 的岩体，其质量和稳定性仍然是比较差的，R。值虽高但对质量和 稳定性起不了那么大的作用，如果不加区别地将测得的R。值代人 公式，过大的R。值将使得岩体基本质量指标BQ大为增高，造成 对岩体质量等级及实际稳定性作出错误的判断。使用这一限制条

件，可获得经修正过的R。值。例如，当K，=0.55时，R。=90× 0.55十30=79.5MPa，如实测R。值大于79.5MPa，则直接取用 79.5MPa，而不应取用实测值。 本条给出的第二个限制条件，是对公式（4.2.2）中K值上限 的限制，这是针对岩石的R。值很低，而相应的岩体K值过高的情 况下给定的。这是注意到，完整性虽好但甚为软弱的岩体，其质量 和稳定性也是不好的，将过高的实测K，值代入公式也会得出高于 岩体实际稳定性或质量等级的错误判断。使用这一限制条件，可 获得经修正过的K，值。例如，当R。=10MPa时，K=0.04× 10十0.4=0.8，如实测K值大于0.8，则取用0.8，而不应取用实 测值。

5.1.1岩体基本质量反映了岩体的最基本的属性，也反映了影响

生件心 对各类型工程岩体，作为分级工作的第一步，在基本质量确定 后，可用基本质量的级别作为工程岩体的初步定级。初步定级 般是在工程勘察设计的初期阶段采用，该阶段勘察资料不全，工作 还不够深人，各项修正因素尚难于确定，作为初步定级，可以采用 基本质量的级别作为工程岩体的级别，

教定在工程勘察设计的初期所段米用，该所段勘察资科不全，工作 还不够深人，各项修正因素尚难于确定，作为初步定级，可以采用 基本质量的级别作为工程岩体的级别。 5.1.2本条规定了对工程岩体详细定级时应考虑的修正因素， 影响工程岩体稳定性的诸因素中，岩石坚硬程度和岩体完整程度 是岩体的基本属性，是各类型工程岩体的共性，反映了岩体质量的 基本特征，但它们并不是影响岩体质量和稳定性的全部重要因素 地下水状态、初始应力状态、工程轴线或走向线的方位与主要结构 面产状的组合关系等，也都是影响岩体质量和稳定性的重要因素 这些因素对不同类型的工程岩体，其影响程度往往是不一样的 例如，某一陡倾角结构面，走向近乎平行工程轴线方位，对地下工 程来说，对岩体稳定可能很不利，但对坝基抗滑稳定的影响就不那 么大，若结构面倾向上游，则可基本上不考虑它的影响。 随着设计工作的深入，地质勘察资料增多，就应结合不同类型 工程的特点、边界条件、所受荷载（含初始应力）情况和运行条件等 引人影响岩体稳定的主要修正因素，对工程岩体作详细的定级。 所谓“工程轴线”是指地下洞室的洞轴线、大坝的坝轴线；“工 程走向线”是指边坡工程的坡面走向线。

5.1.3地下工程岩体级别的确定中，将影响岩体稳定性的初始应

力状态作为修正因素。工程实践表明，岩体初始应力对地下工程 岩体稳定性的影响，一方面取决于初始应力绝对量值的大小，另一 方面也取决于围岩抗压强度的高低。引人强度应力比，强调将此 值作为反映岩体初始应力状态对地下工程岩体级别的影响，相比 仅考虑初始应力绝对值大小而言，对反映岩体初始应力作用对洞 室围岩稳定性影响程度方面，将更符合实际。 5对王膨亚性目济性竺性酰当定们

5.1.5对于膨胀性、易溶性等特殊岩类,它们对工程岩体稳定性

的影响与一般岩类很不相同。本标准分级的方法未反映其特殊 性，也无成熟的经验或依据用修正的办法反映其对稳定性的影响 对这些带有特殊性的问题，需针对其对工程岩体的特殊影响，在专 题研究的基础上，综合确定工程岩体的级别，

5.2地下工程岩体级别的确定

5.2.1本条规定了地下工程岩体在岩体基本质量级别确定

评细定级时应考感的儿下修正因系和修正后的定级原则。 国内外对地下工程岩体分级做了天量的探索和研究工作，比 其他类型的工程岩体分级研究得更深入一些，资料也比较丰富。 从表10中可以看出，这些分级方法所考虑的主要因素是比较一致 的。本标准分析总结了这些已有的成果，并结合工程实践，将最基 本的带共性的岩石坚硬程度（岩石强度）和岩体完整程度，作为岩 体基本质量的影响因素，而将另外儿项主要影响因素，包括地下 水、结构面与洞轴线组合关系、初始应力状态等作为修正因素。 引人修正因素，对岩体基本质量进行修正后，本条规定仍按表 4.1.1进行定级。这是因为本标准分级的标准只有一个，只是岩 体基本质量指标BQ和地下工程岩体质量指标LBQ」所包含的影 响因素的内容不同。例如，某地下工程在一个地段的岩体基本质 量指标BQ一280，其基本质量属V级，由于有淋雨状出水，出水量 （25～125）L/min：10m，则修正系数K，=0.5，经修正后的 BQ」=230，按表4.1.1的规定，工程岩体质量应定为V级。

表10国内外部分岩体分级考虑因素情况考虑的主要因素结构面岩体初始代表性岩体分级岩石与洞轴结构面声波完整地下水应力其他强度线组合状态速度程度状态关系岩石结构评价（G.E.Wickham,1972)节理化岩体地质力学分类（Z.T.Bieniawski，节理RQD1973)间距指标工程岩体分类（Q值）RQD(N.Barton等，1974)SRF(Jw)(SRF)(JrJa)Jn岩体工程地质力学基抗剪础（谷德振，1979）强度围岩稳定性动态分级节理稳定（东北工学院，1984）间距时间军队地下工程勘测规范GJB28137辅助辅助铁路隧道设计规范TB 10003铁路隧洞工程岩体围岩分级方法（铁道部科学研究院西南所，1986)锚杆喷射混凝土技术规范GB50086水工隧洞设计规范DL/T 519557:

5.2.2本条规定了对地下水影响等三项修正因素的修正方法和 修正系数取值原则，并给出了相应的修正系数值。当地下工程岩 体质量指标为负值时，修正后的工程岩体质量直接按V级岩体 考虑。 1地下工程地下水影响修正。地下水是影响岩体稳定的重 要因素。水的作用主要表现为溶蚀岩石和结构面中易溶胶结物 潜蚀充填物中的细小颗粒，使岩石软化、疏松，充填物泥化，强度降 低，增加动、静水压力等。这些作用对岩体质量的影响，有的可在 基本质量中反映出来，如对岩石的软化作用，采用了饱和单轴抗压 强度。水的其他作用在基本质量中得不到反映，需采用修正措施 来反映它们对岩体质量的影响。 自前国内外在地下工程围岩分级中，考虑水的影响时主要有 四种方法：修正法、降级法、限制法、不考虑。本标准采用修正法

5.2.2本条规定了对地下水影响等三项修正因素的修

并给出定量的修正系数，这一方法不仅考虑了出水等水的赋存状 态，还考虑了岩体基本质量级别。 表11为现有规范对洞室围岩出水状态的有关描述。在出水 量定量描述中，一般以10m洞长渗水量为统计量。为便于现场测 量，这里以10m洞长渗水量L单位：L/（min·10m）代替原标准中 单位渗水量。 关于裂隙水压，原标准中对三种状态下的水压值分别规定 为：不计入<0.1MPa和>0.1MPa三种条件。本次修订时，对 上述三种情况下的水压力值适当提高，分别规定为≤0.1MPa、 0.1MPa～0.5MPa和>0.5MPa三种条件。由表11可看出修订 后的水压规定值与表中其他方法规定值相比较，仍相对严格。

表11地下洞室围岩出水状态的描述

水对岩体质量的影响，不仅与水的赋存状态有关，还与岩石性 质和岩体完整程度有关。岩石愈致密，强度愈高，完整性愈好，则 水的影响愈小。反之，水的不利影响愈大。基本质量为I级、Ⅱ级 的岩体，且含水不多、无水压时，认为水对岩体质量无不利影响，取 修正系数K=0；基本质量为V级的岩体，呈涌水状出水，水压力 较大时，不利影响最大，取K1=1.0（即降一级）。对其他中间情 况，认同在同一出水状态下，基本质量愈差的岩体，影响程度愈大： 因而修正系数也随之加大。 地下水修正系数的确定，除考虑上述原则外，还参考了国内相 关规范规定与研究成果，见表12。 2主要结构面产状修正。主要结构面是就其产状、发育程度 及结合程度等因素，对地下工程岩体稳定性起主要影响的结构面。 其中，更应注意对稳定影响大、起着控制作用的结构面，如层状岩 体的泥化层面、一组很发育的裂隙、次生泥化夹层、含断层泥、糜棱 岩的小断层等。 由于结构面产状不同，与洞轴线的组合关系不同，对地下工程 岩体稳定的影响程度亦不同。如层状岩体层面性状较差，为陡倾 角且走向与洞轴线夹角很大时，对岩体稳定性影响很小。反之，倾

表12地下水影响修正系数汇总

3岩体初始应力状态影响修正。岩体初始应力对地下工程 岩体稳定性的影响是众所周知的，特别是高初始应力的存在。岩 石强度与初始应力之比R。/max大于一定值时，可以认为对洞室岩 体稳定不起控制作用，当这个比值小于一定值时，再加上洞室周边 应力集中的结果，对岩体稳定性或变形破坏的影响就表现得显著， 尤其岩石强度接近初始应力值时，这种现象就更为突出。采用降 低岩体基本质量指标BQ，从而限制岩体级别的办法来处理，引人

修正系数K3。 根据工程实践经验，当围岩强度应力比值很小时（相当于极高 初始应力条件，本标准规定强度应力比小于4），对于基本质量为 Ⅲ、V级的岩体，将会发生不同程度的塑性挤压、流动变形，基本 上没有自稳能力，故必须较大幅度地限制岩体的级别。为此，进行 了如下处理，如：当BQ=351～450和BQ=251～350时，均取 K3=1.0～1.5。BQ值较小时取较大的修正系数K3，反之取较小 的修正系数。基本质量为、级的岩体在该强度应力比条件下，虽 然未丧失自稳能力，但明显地影响了自稳性。对于相当于高初始应 力区的强度应力比条件，初始应力对岩体的影响大为减小，但仍影 响岩体稳定性，故取较小的修正系数K3，适当限制其级别。 对初始应力这一修正因素，采用降低岩体BQ指标的处理办 法，可用于经验方法确定支护参数的设计。 按照这种办法进行修正，修正前后可能仍属同一级，似无意 义，其实经修正后可能由原来靠近某级上限而变为处于该级中部 或接近下限。不仅如此，若单修正地下水的影响，由某级的上限修 正到该级的中部，如果再加上另一个影响因素的修正，就可能降 级。这些修正对于评价地下工程岩体稳定性和选用支护等参数是 有意义的，因为有关规范中的支护等参数表，每级都有一定的范围 值。对BQ<250时也作修正，就是据此考虑的。

5.2.3地下工程岩体的级别是地下洞室稳定性的尺度，岩体级

越高的洞室在无支护条件下的稳定性（即自稳能力）越好。针对跨 度不大于20m的地下工程，本条规定了不同级别工程岩体的自稳 能力情况。同时，本条还强调，可以将洞室开挖后的实际自稳能 力，作为检验原来地下工程岩体定级正确与否的标志。 地下工程岩体的自稳能力，不仅与工程岩体级别有关，还与洞 室跨度有关。对于跨度不大于20m的工程岩体，实践经验比较丰 富，经统计分析给出表E.0.1（参见附录E说明），作为各级别岩体 自稳能力的基本评价。

对照表E.0.1，开挖后岩体的实际稳定性与原定级别不符时 应将岩体级别调整到与实际情况相适应的级别。当开挖后岩体的 稳定性比原定级别高时，由低级别调整到高级别须慎重。

5.2.4对于跨度大于20m的岩石地下工程,通常存在支护条件

影响，岩体稳定性应与支护条件结合进行。对于特殊的地下工程， 往往有特殊要求，加之行业或专业的特点，对工程施工和运行，进 而对工程岩体稳定性评价的要求不尽相同，评价时引入的影响工 程岩体稳定性的修正因素及其侧重点也不同。本标准作为通用的 基础标准，难以将所有各种影响因素都考虑进去，更难以全面照顾 各行业的特殊需要。有关行业标准的规定更具有针对性，更详细 些。国内外在实施岩体分级工作时，往往采用几种分级方法进行 对比，对天型和特殊的地下工程，为了慎重这样做是适宜的。考虑 到这些情况，本条规定在详细定级时尚可应用其他有关标准方法 进行对比分析，综合确定岩体级别

5.3边坡工程岩体级别的确定

5.3.1本条规定了边坡工程岩体在岩体基本质量确定以后，作详 细定级时，应考虑的几个修正因素和修正后的定级原则。 影响岩质边坡稳定性的因素很多，主要有岩性、岩体风化程度、岩 体结构特征、结构面产状及延伸性、岩体初始应力、地下水、地表水、开 挖施工方法与效果等。前面3项及边坡开挖施工方法与效果，已在本 标准中的岩体坚硬程度和岩体完整程度两项岩体基本质量分级因素 中得到考虑。本标准所涉及边坡主要是60m高度以下的中、高边坡： 岩体初始应力一般不属高应力，故不考虑初始应力的修正。

工程岩体质量诸修正系数的确定方法。当边坡工程岩体质量指标 为负值时，修正后的工程岩体质量直接按V级岩体考虑。 在边坡工程岩体分级方法研究中，RomanaM.（1985）在 RMR分级基础上，提出的边坡质量指标SMR方法（SlopeMass

Rating）相对成熟。该方法在RMR岩体质量评价基础上，引入结 构面及边坡面产状关系修正及边坡开挖方法影响等，实现不同岩 体质量级别下的稳定性评价。中国水利水电工程边坡登记小组 （孙东亚，陈祖煜，1997)在国家八五科技攻关项目成果中，对SMR 在边坡岩体分级中的适用性进行了研究，并提出了考虑边坡坡高 及边坡主要控制结构面条件修正系数的CSMR方法，该方法已作 为《水电水利工程边坡工程地质勘察技术规程》DL/T5337中有 关边坡岩体质量分类的推荐方法之一。20世纪90年代后，SMR 法、CSMR法及各种改进方法，已在国内水电及公路等行业边坡 工程分级中得到初步应用。另外，在建筑工程领域，根据边坡岩体 的完整程度、结构面结合程度及结构面与边坡间的产状关系，提出 了岩质边坡的岩体分类，见《建筑边坡工程技术规范》GB50330。 根据对水电及公路等领域十余个工程200余组BQ和RMR 实测值回归分析发现，本标准中的BQ值与RMR间具有良好的 线性关系，其线性回归方程为：

BQ=80.786+6.0943RMR(r=0.81)

根据回归方程（1），对RMR分级及本标准依据BQ的定量分 级作进一步对比分析发现，RMR与BQ五级划分各级别界限划分 直其有较好的对应关系。仅在V级和IV级岩体中，依据方程（1） 4 针对上述研究成果，综合了SMR方法及CSMR特点，提出了 本条规定的基于BQ的边坡工程岩体质量指标计算方法。 在边坡工程岩体质量指标LBQ计算中，分别考虑了边坡地下 水影响、边坡控制性结构面类型与延伸性以及边坡控制性结构面 产状影响等因素的修正。 （1）边坡控制性结构面类型与延伸性修正系数入是引用了 CSMR方法中的结构面条件系数的影响规定，并将其改名为结构 面类型与延伸性修正系数，其物理意义更明确。在取值方面，对断

5.3.3对于高度不天于60m的岩石边坡上程，本条规定了不同 级别工程岩体的自稳能力。关于边坡工程岩体自稳能力，主要是 依据极限平衡分析、已有规范的规定，并结合现场调香和经验给 出。对岩石边坡，确定60m高陡倾边坡（在边坡自稳能力评价中， 假定边坡为坡角大于70°的陡倾边坡）为高度划分的界限点主要 依据两个方面的考虑：一是有成功的工程实例验证。三峡工程永 久船闸岩体为闪云斜长花岗岩，属I级岩体，双线闸室为垂直开挖

边坡，高达60m，岩体自稳能力较好；二是适用性较强。针对具有 普遍性的各类岩石边坡工程，主要考虑到在建筑、公路及铁路等工 程领域，边坡的高度一般在数十米高度以下。对这类工程规模的 边坡，因数量多，工程勘察手段相对简单，一般的设计过程是，在进 行简单测试或试验基础上对岩石边坡稳定性进行宏观判断，并根 据规范要求和经验给出相应的工程措施。因此，对这类边坡进行 工程岩体详细定级，具有工程应用和推厂价值。

5.3.4由于岩石边坡工程的复杂性，对水电或矿山工

的超高边坡，或特殊边坡，其工程岩体级别的确定，应在坡高修 的基础上，或应结合工程特点和行业要求，作专门论证。《水利力 电工程边坡工程地质勘察技术规程》DL/T5337中的CSMR边圾 岩体质量分类方法，给出了坡高修正系数计算公式，可供参考

5.4地基工程岩体级别的确定

5.4.1岩石地基工程主要是指以岩石作为承载地基的工业与民 用建筑物岩石地基、公路与铁路桥涵岩石地基以及港口工程岩石 地基等。岩石地基工程设计中，最关心的是地基的承载能力。由 于岩体的基本质量综合反映了岩石的坚硬程度和岩体的完整程 度，而此两项指标是影响岩石基础承载力的主要因素，因此，本条 规定，岩石地基工程岩体的级别可以直接由岩体的基本质量定级。 以往常采用岩石饱和单轴抗压强度R。的折减来确定地基的承载 力，本标准岩体基本质量则不仅考虑了R。，还考虑了岩体的完整 性，评价方法更为科学。 5.4.2岩体作为工业与民用建筑物及公路与铁路桥涵等工程地 基，其承载能力很高，一般都能满足设计要求。针对岩石地基的承 载能力，目前国内外有关规范确定的地基承载力，大多以评估方法

载能力，目前国内外有关规范确定的地基承载力，大多以评估方注 为主，有的主要利用岩石单轴抗压强度试验资料，并综合裂隙的么 育程度及工程经验确定，总体偏于安全，见表14～表20。表1 中，岩石地基的基本承载能力是指建筑物基础短边觉度不大

2.0m、理置深度不大于3.0m时的地基容许承载力。地基容许承 载力即是在保证地基稳定和建筑物沉降量不超过容许值的条件 下，地基单位面积所能承受的最大压力。表15中，岩石地基的极 限承载力是指地基岩土体即将破坏时单位面积所承受的压力。表 16中，岩石地基承载力基本容许值是指基础短边宽度不大于 2.0m、埋置深度不大于3.0m时，地基压力变形曲线上，在线性变 形段内某一变形所对应的压力值，物理概念上也即是表14中的岩 石地基的基本承载能力。 随着工程建设中工程规模的增大，对地基承载能力的要求也越 来越高，并且为满足土地优良资源的控制及合理利用土地的要求， 利用岩石地基为承载体的支撑结构（如高速铁路与公路领域的桥基 及桩基等）已作为工程规划与设计方案比选中的重要内容。鉴于岩 石地基评价的复杂性，提供一套基于各级别岩体现场载荷试验资料 的岩体基本承载力，对各行业有关岩石地基基本承载力的制定，具 有重要的参考价值。这里的基本承载力是指裂隙岩体在载荷试验 过程中，与岩体载荷一位移曲线中的比例极限或屈服极限相对应的 荷载。表21中所列各级别岩体基岩承载力比例界限特征值是对14 个工程98点现场载荷试验资料，按岩体质量级别分别统计获得。 现场岩体载荷试验结果表明，表21所给出的岩体基本承载力 与表14～表20中所列建议值都要高。考虑到岩体地基的复杂 性，对软岩、破碎岩体或受大型载荷条件下的工程岩体（如大跨度 桥梁地基岩体等），通常应通过现场岩体载荷试验确定岩体基本承 载力。这单，基岩承载力基本值仍沿用原标准中偏于保守的值

表14岩石地基的基本承载力（kPa)

表 15岩石地基的极限承载力（kPa）节理发育定性描述节理不发育节理发育节理很发育资料来源程度节理间距（cm）>4040~2020~2坚硬岩、较硬岩>90009000~60006000~4500《铁路工程较软岩9000~45004500~30003000～2400地质勘察规坚硬程度软岩3600~27003000~21002400~1250范》TB10012极软岩1250~10001000~750750~500表 16岩石地基承载力基本容许值（kPa）节理发育定性描述节理不发育节理发育节理很发育资料来源程度节理间距（cm）>4040~2020~2《公路桥涵坚硬岩、较硬岩>30003000~20002000～1500地基与基础较软岩3000~15001500~10001000～~800坚硬程度设计规范》软岩1200～10001000~800800~500JTG D63极软岩500~400400～300300~200表17岩石地基允许承载力岩石名称允许承载力资料来源(20~)R。坚硬岩石(～)R。《水利水电工程地质勘中等坚硬岩石察规范》GB50487(~)R。较软弱岩石表18岩石地基允许承载力岩体级别IIIIVV资料来源Rm=R·K,(MPa)>6060~3030~1515~5<5《军队地下工程勘察规6000~3000~1500~允许承载力（kPa）>6000<500范》GJB281330001500500.70:

表19岩石地基允许承载力(kPa)

表21岩体基岩承载力比例界限统计特征值

录 A R。、Is(50)测试的规

A.0.1岩石饱和单轴抗压强度试验是测定试件在无侧限条件 下，受轴向压力作用破坏时，单位面积上所承受的载荷。 鉴于圆形试件具有轴对称性，应力分布均匀，本标准推荐圆柱 试件作为标准试件。对于没有条件加工圆柱体试件时，充许采用 方柱体试件，但试件高度与横向边长之比应为2.0～2.5。 为反映岩石受水软化的性质，本标准采用岩石饱和单轴抗压 强度R。值作为岩石坚硬程度的定量指标。采用自由吸水或强制 饱和法使试件吸水饱和。 A.0.2岩石点荷载强度指数试验是将试件置于点荷载仪上下， 对球端圆锥之间，施加集中载荷直至破坏，据此测定岩石点荷载强 度指数的一种试验方法。本试验可间接确定岩石强度。点荷载讨 验仪球端的曲率半径应为5mm，圆锥体顶角应为60°

A.0.2岩石点荷载强度指数试验是将试件置于点荷载

对球端圆锥之间，施加集中载荷直至破坏，据此测定岩石点荷载强 度指数的一种试验方法。本试验可间接确定岩石强度。点荷载试 验仪球端的曲率半径应为5mm，圆锥体顶角应为60

附录 BK,J测试的规定

度应不小于10倍的被测量结构面间距，这里规定，水平向测线长 不宜小于5m，垂直向辅助测线长不宜小于2m。 鉴于现代计算技术的普及，对测线间距的处理，本条规定应将 测得的沿测线方向的视间距转换为沿每组结构面法向上的真间 距，以获得更准确的J值。 由于被硅质、铁质、钙质充填再胶结的结构面已不再成为分割 君体的界面。因此，在确定J时，不予统计。对延伸长度大于1m 的非成组分散的结构面予以统计，即需加上每立方来岩体非成组 节理条数S.，使计算的值更符合实际

附录 C岩体初始应力场评估

C.0.1岩体初始应力或称地应力，是在天然状态下，存在于岩体 内部的应力，是岩石工程的基本外荷载之一。岩体初始应力是三 维应力状态，一般为压应力。初始应力场受多种因素的影响，一般 来讲，其主要影响因素依次为理深、构造运动、地形地貌、地表剥蚀 等。当然，在不同地方这个主次关系可能改变。 准确地获得岩体初始应力值的最有效方法，是进行现场测试 对大型或特殊工程，宜现场实测岩体初始应力，以取得定量数据。 对一般工程，当有岩体初始应力实测数据时，应采用实测值；无实 测资料时，可根据地质勘探资料，对初始应力场进行评估。 1在其他因素的影响不显著情况下，初始应力为自重应力 场。上覆岩体的重量为铅直向主应力，沿深度线性增加。 2历次地质构造运动，常影响并改变自重应力场。国内外大 量实测资料表明，铅直向应力值。往往大于岩体自重。若用入。一 表示这个比例系数，我国实测资料入。<0.8者约占13%、入。= YH 0.8～1.2者约占17%，入。>1.2者占65%以上。这些资料大多 是在200m深度内测得的，最深达500m。A·B裴伟整理的苏联 资料，入。<0.8者占4%、入。=0.8～1.2者占23%、入。>1.2者 占73%。 国内外的实测水平应力，普遍大于泊松效应产生的一× 1一 yH，且大于或接近实测铅直应力。用最大水平应力（oH1）与6之 比表示侧压系数（入1=H1/），一般入1为0.5～5.5，大部分在0.8～ 2.0之间，入1最大达30。若用两个水平应力的平均值（oH·an）与

のv之比表示侧压系数（入a=H·an/α），一般入av为0.5～5.0，大多数 为0.8～1.5。我国实测资料入av在0.8～3.0之间，入ax<0.8者约 占30%，入av=0.8~1.2者约占40%，入av>1.2者约占30%。 确定初始应力的方向是一个极为复杂的问题，本附录没有具 体给出，在使用本条第2款时，可用以下方法对初始应力的方向进 行评估。 分析历次构造运动，特别是近期构造运动，确定最新构造体 系，进行地质力学分析，根据构造线确定应力场主轴方向。根据地 质构造和岩石强度理论，一般认为自重应力是主应力之一，另一主 应力与断裂构造体系正交。对于正断层，为大主应力，即1二 yH，小主应力63与断层带正交；对于逆断层，6为小主应力，即 3=H，の1与断层带正交;对于平移断层，是中间主应力，即c2 yH，01与断层面成30°～45°的交角，且01与63均为水平方向。 依据工程勘探平洞局部围岩片帮等高地应力现象也可以初步 判断局部地段岩体初始应力的方向和天小。一般情况下，片帮所 在位置的切向方向与断面上最大主应力方向一致，片帮的程度可 以说明断面上最大和最小主应力的差别天小。与最天主应力方向 相垂直的平洞，片帮和片顶破坏的程度也越强烈。 3实测资料还表明，水平应力并不总是占优势的，到达一定 深度以后，水平应力逐渐趋向等于或略小于铅直应力，即趋向静水 压力场。这个转变点的深度，即临界深度，经实测资料统计，大约 在1000m～1500m之间。也有人提出，这个临界深度在各国不尽 相同，如南非为1200m，美国为1000m，日本为500m，冰岛最浅，为 200m，我国为1000余米。 在目前测试技术和现有实测成果的基础上，本附录规定深度 在1000m～1500m为过渡段，1500m为临界深度是比较合适的 况且，就岩石工程而言，绝大部分工程的理深小于1500m。 4由于地质构造与河流切割的原因，河流峡谷地段，从谷坡 至山体一定区域内，岩体初始应力场通常具有明显的区域分布特

性。另外，由于地质构造及岩性差异，岩体初始应力分布也具有不 均匀性特征。一般而言，断层及影响带内，岩体应力较低，近影响 带岩体局部可能有应力集中现象，远离断层带，岩体应力趋于稳定 应力值。软硬相间层状岩体和软弱岩层中，岩体初始应力通常较 低，硬质岩层中，岩体初始应力通常较高。 C.0.2高初始应力区的存在，已为工程实践所证实。岩爆和岩 心饼化产生的共同条件是高初始应力。一般情况下，岩爆发生在 岩性坚硬完整或较完整的地区，岩心饼化发生在中等强度以下的 岩体。在我国，二滩工程的正长岩、白鹤滩工程的玄武岩、大岗山 工程的花岗岩、鲁布革工程的白云岩、大瑶山隧道的浅变质长石石 英砂岩、拉西瓦工程的花岗岩、锦屏一级和二级工程中的大理岩以 及天生桥二级引水隧洞、渔子溪工程的引水洞、河南省故县工程、 甘肃金川矿等，在勘探和掘进过程都有岩爆或岩心饼化发生，经实 测均存在高初始应力。在国外，如瑞典的Victas隧洞，开挖期间 在300m长的地段发生岩爆，该洞段位于高水平应力区，最大主应 力为35MPa，倾角10°，方向垂直洞轴线。美国天古力坝，厂房基 坑为花岗岩，开挖中水平层状裂开，剥离了一层文一层。 一定的初始应力值，对不同岩性的岩体，影响其稳定性的程度 是不一样的。为此，用岩石饱和单轴抗压强度R。与最天主应力01 的比值，作为评价岩爆和岩心饼化发生的条件，进而评价初始应力 对工程岩体稳定性影响的指标。实测资料表明，一般当R/1二 3～6时就会发生岩爆和岩心饼化，小于3可能发生严重岩爆。实 际上，洞室周边应力集中系数最小为2，这样高的初始应力值61： 引起洞周边应力集中，从而使得部分洞壁岩体接近或超过强度 极限。 考虑到空间最大主应力1与工程轴线（如洞室轴线）夹角的 不同，对工程岩体稳定的影响程度也不同，只有垂直工程轴线方向 的最大初始应力cmax，对工程岩体稳定的影响最大，且荷载作用明 确。所以本附录表C.0.2采用R。/cmax作为评价岩体初始应力影

响的定量指标。 由于高初始应力对工程岩体稳定性的影响程度，尚缺乏成熟 的资料，目前还不能给出更详细的规定，表C.0.2将应力情况定 为两种是适宜的。 初始应力的最大主应力方向与工程主要特征尺寸方位（如洞 室轴线、坝轴线、边坡走向等）的关系不同，对工程岩体稳定性的影 响也不同，特别是地下工程岩体。由于目前在这方面缺乏足够的 依据，无法在分级标准中作出规定，而且这类问题也不是分级工作 所能解决的，应在工程设计和施工中根据具体情况给予充分注意

附录 D岩体及结构面物理力学参数

D.0.1本条在各级别岩体现场试验成果综合整理分析基础上，

原标准在给出各级别岩体物理力学参数建议值时，主要根据 当时所收集的现场岩体力学试验资料，按平均值以上划分二级及 平均值以下划分三级的原则，给定各级别岩体力学参数建议值。 其中，岩体抗剪断峰值强度确定，依据的资料来源由29个工程60 组样本确定，涉及花岗岩、石灰岩、砂岩、页岩、黏土岩等24种岩 石；岩体变形模量的确定，依据资料有47个工程的143个样本，涉 及花岗岩、白云质灰岩、石灰岩、砂岩、凝灰岩、大理岩、页岩及泥岩 等21种岩石；岩体结构面抗剪断峰值强度，资料来源于34个工程 的94组试验样本，涉及花岗岩、石灰岩、砂岩、页岩、黏土岩等21 种岩石。 本次修订进一步收集与整理了自标准颁布以来的有关工程 岩体现场试验成果资料，并按岩体基本质量级别分别进行统计。 依据基于岩体质量级别的试验资料统计结果与原标准各级岩体 参数建议值进行比较，以分析与论证原标准参数建议值的合 理性。 （1)岩体抗剪断峰值强度统计。样品总数192组，取自44个 工程，系大型试件双干斤顶法（部分为双压力钢枕）直剪试验成果。 其中1级岩体样本14组，Ⅱ级岩体样本38组，Ⅲ级岩体样本48 组，IV级岩体样本76组，V级岩体样本16组。最大实测内摩擦角 p=70.1°、黏聚力C=5.31MPa（新鲜完整花岗岩）；最小测值β= 17.8°、C=0.02MPa（破碎的粉砂质黏土岩）。各级岩体样本统计 结果见表22和表23。

表 22 各级岩体内摩擦角?统计结果（

3各级岩体黏聚力C统计结果（MPa

（2)岩体变形模量统计。样品总数897个，取自65个工程，系 刚性（部分为柔性）承压板法试验成果。其中I级岩体样本89个， Ⅱ级岩体样本184个，Ⅲ级岩体样本262个，NV级岩体样本184 个，V级岩体样本178个。最大实测值为72.2GPa（新鲜完整闪云 斜长花岗岩）；最小实测值为0.003GPa（断层带破碎岩）。各级岩 体样本统计结果见表24。

表24各级岩体变形模量E统计结果(GPa

岩体力学参数总体合理。但是，Ⅲ级以下岩体的内摩擦角和黏聚 力本次统计结果比原建议值略高；Ⅱ级岩体变形模量区间下限或 Ⅲ级岩体变形模量区间上限比原标准建议值低。结合各级岩体现 场试验资料统计特征值，并通过综合分析，除Ⅱ级与Ⅲ级岩体变形 模量界限值从20GPa下调到16GPa外，其他参数基本维持原标准 参数表不变。

D.0.2本条在现场各类岩体结构面抗剪断试验成果综合整

础上，给出了各类型结构面抗断强度参数。 岩体结构面抗剪断峰值强度，取决于两侧岩石的坚硬程度和 结构面本身的结合程度。本条首先根据结构面两侧岩石的坚硬程 度和结构面本身的结合程度对结构面进行分类，在收集结构面原 位抗剪强度试验资料的基础上，对各类结构面抗剪断峰值强度参 数分别进行统计，以获得各类岩体结构面抗剪断强度参数分布 特征。 结构面抗剪断强度统计样本情况。样品总数350组JC／T 2279-2014 玻璃纤维增强水泥(GRC)屋面防水应用技术规程，取自40 个工程，试验剪断面控制在结构面上；其中1类结构面样本84组 2类结构面样本111组，3类结构面样本115组，4类结构面样本 30组，5类结构面样本10组。最大实测内摩擦角=66.7°、黏聚 力C=2.97MPa（未风化～微风化闪长花岗岩的裂隙面、闭合、起 伏粗糙）；最小实测内摩擦角=9°、C=0.01MPa（黏土岩泥化 夹层）。各类结构面样本统计结果见表25和表26。

表25各类结构面内摩擦角Φ统计结果（）

表26各类结构面黏聚力C统计结果

依据统计结果，绘制各类结构面抗剪断强度参数累计概率曲 线。依据累计概率曲线，确定第1类至第5类结构面抗剪断峰值 强度内摩擦角0分级界限值为38°、29°、22°17°黏聚力C分级界 限值为0.40MPa、0.18MPa、0.10MPa、0.03MPa。这里，各类型 结构面抗剪断强度参数界限值的确定是在累计概率曲线上，累计 既率为0.2的分位值。与原标准相比，各类岩体结构面抗剪强度 参数比原标准强度参数略高。考虑到C值的实测值分散性和随 机性较大，从保守的角度出发，各类结构面抗剪强度参数仍维持原 标准建议参数。

E.0.1由工程岩体质量指标BQ」确定的地下工程岩体级别与 洞室的自稳能力之间，有很好的对应关系。据对48项地下工程， 416个区段，总长度12000m洞室的工程岩体质量指标1BQ值和 塌方破坏关系的统计，BQ>550的52段无一处塌方，其中最大跨 度为18m～22m无支护，稳定超过20年。其他情况见表27。值 得注意的是，表中所列的LBQ」<351地段（血级岩体），所发生的 塌方多数是没有按要求及时支护，若长期不支护，可能有100%的 地段发生塌方。经工程实践统计分析，本附录给出地下工程岩体 自稳能力表。

表E.0.1所描述的稳定性（自稳能力），包括变形和破坏两方 面，是指长期作用的结果。开挖后短时间不破坏并不能说明岩体 是稳定的，需通过变形观测和较长时间作用的检验。 E.0.2本条给出了各级别边坡工程岩体的自稳能力。这里，边 坡工程岩体的自稳能力评价是指正常工况条件，而不包括地震及 强暴雨等特殊工况条件。边坡岩体的自稳能力划分为四个层次： 长期稳定，指边坡岩体仅需用随机锚杆对局部结构面切割问题进 行支护，即能保持稳定：基本稳定，即边坡的长期稳定性还需在进

行系统支护和排水条件下，才能保持稳定；稳定数月或稳定数日至 1个月，即是边坡整体稳定性总体欠稳定DB62／T 3143-2018 附着式升降脚手架应用技术规程，需进行加强支护和排 水，才能保持稳定。 关于边坡工程岩体自稳能力的确定，主要是依据各级别边坡 岩体可能的强度参数进行系统的极限平衡分析，参照SMR方法、 《建筑边坡工程技术规范》GB50330、《水电水利工程边坡工程地 质勘察技术规程》DL/T5337等文献资料，结合现场调查和经验， 综合给出。表28中给出了相关规范对各级边坡岩体稳定性的 评价。

表 28 各级岩体边坡的稳定性评价