可采用定性划分和定量指标两种方法确定。
隧道工程
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我国铁路隧道围岩分级方法
（一）围岩分级的基本因素 1 岩石坚硬程度 将岩浆岩、沉积岩和变质岩三大岩类按岩性、 物理力学参数、耐风化能力划分为硬质岩和软质 岩两大类。然后根据单轴饱和极限抗压强度再分 为5级，即极硬岩、硬质岩、较软岩、软岩、极 软岩。
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岩体的基本工程性质
（三）力学性质
试件尺寸(cm):15×15×30
3 裂隙岩体的强度性质 试件强度(MPa):32.8~34.6
表中数值为试件的强度 与岩石试件强度的比值
结构面强度：c=0.11MPa;φ=38
隧道工程
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围岩分级概述
围岩是指隧道开挖后其周围产生应力重分 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）。 依据各种围岩的物理性质之间存在的内在联
隧道工程
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围岩的分级方法
（二）以岩石强度或岩石的物性指标为代表 的分级方法 1 以岩石强度为基础的分级方法
该方法单纯以岩石的强度为分级依据。该方法认
为：坑道开挖后，它的稳定性主要取决于岩石的
强度。岩石愈坚硬，坑道愈稳定；反之岩石愈松
软，坑道的稳定性就愈差。该法不全面！
隧道工程
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围岩的分级方法
节理较发育、节理发育、节理很发育4级。 按照岩体风化程度的不同将围岩分为：风化轻 微、较重、严重、极严重4级。
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我国铁路隧道围岩分级方法
（一）围岩分级的基本因素
围岩完整程度
指标1：结构面发育程度 指标2：地质构造影响程度 由此两指标，将岩体完整程度分为5个级别，见下表：
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形式积蓄在岩体内，其中残余应力将对地下
工程产生重大影响；
隧道工程
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初始应力场
（二）初始应力场的变化规律 2 构造应力场
构造应力场的变化规律为：
构造应力场在不深的地方已普遍存在，最大
构造应力的方向多近似水平，且水平应力普
遍大于自重应力场中水平应力分量，甚至大
于垂直分量。
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岩体的基本工程性质
介质属性，即控制着岩体的强度、变形和破坏特
征。
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岩体的基本工程性质
（一）物理性质 岩体具有各项异性；岩体中由于岩石的结构、 构造具有方向性，使岩体强度、变形，甚至渗透 等性质在不同方向上显示出差异，称为岩体的各 向异性；主要是由于沉积岩中的层理、变质岩中 的片理，以及定向的节理裂隙、劈理、断裂和夹
（二）初始应力场的变化规律 1 自重应力场 大多数围岩 的泊松比变化在 0.15~0.35左右。 因此，在自重应
该点的水平应力主要
是由岩体的泊松效应引起 的，按弹性理论应为
力中，水平应力
通常是小于竖直 应力的。
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初始应力场
（二）初始应力场的变化规律 1 自重应力场
岩体自重应力场的变化规律为：
（三）力学性质 1 单向应力状态下围岩的变形特征 典型的岩体应力—应变曲线 分解为4个阶段：压密阶段 （OA）；弹性阶段（AB）； 塑性阶段（BC）；破坏和破
裂阶段（CD）。
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岩体的基本工程性质
（三）力学性质 2 三轴压缩下岩石的 强度及变形特性
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岩体的基本工程性质
（三）力学性质 3 裂隙岩体的强度性质 试验研究结果表明，裂隙岩体的强度随着 裂隙组数的增加而明显减小，但当裂隙组数增 加到一定的程度之后，强度不再降低，而接近 岩石的残余强度。具体见下表。
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围岩地质构造变动较强烈，位于褶曲轴部或断裂影响带内；软岩多见扭曲及拖拉现象； 节理发育 位于断裂（层）破碎带内；节理很发育；岩体呈碎石、角砾状，有的呈粉末泥土状
围岩节理（裂隙）发育程度划分
等级 节理不发育 节理较发育 节理发育 节理很发育 地质构造作用特征
节理（裂隙）1-2组，规则，为原生型或构造型，多数的间距在1.0m以上，为密闭型。 岩体被切割成块状 节理（裂隙）2-3组，呈x型，较规则，以构造型为主，多数的间距大于0.4m，多为 密闭。部分微张开，少有填充物。岩体被切割成大块状 节理（裂隙）3组以上，不规则，呈x型或米字型，以构造型或风化型为主，多数间 距小于0.4m，大部分微张开，部分张开，大部分为粘性土填充。岩体被切割成块、 碎石状 节理（裂隙）3组以上，杂乱，以构造型或风化型为主，多数间距小于0.2m，微张开 或张开，部分为粘土充填。岩体被切割成碎石状
构、性质、埋藏条件以及地质构造运动的历史等
有密切关系，根据地应力场的成因将其分为自重
应力场和构造应力场两大类。
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初始应力场
（二）初始应力场的变化规律 1 自重应力场
地面
自重应力场是上覆岩
体自重产生的应力场。
z σz
σx
y σy
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x
…
γ1H1 γ2H2 γi H i
5
初始应力场
地应力随深度线性增加； 水平应力总是不大于垂直应力； 地质构造形态改变了自重应力场的状态，这 在实际工程中不容忽视；
深度对初始应力状态有重大影响。
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初始应力场
（二）初始应力场的变化规律 2 构造应力场
构造应力场的变化规律为：
地质构造形态的变化不仅改变了自重应力场，
除了以各种构造形态获得释放外，还以各种
岩体是在漫长的地质历史中，经过岩石建造、 构造形变和次生蜕变而形成的地质体。 地下结构围岩（岩体+土体）的工程性质， 一般包括三个方面：物理性质、水理性质和力学 性质。其中力学性质对围岩的稳定性影响最大。
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岩体的基本工程性质
（一）物理性质 岩体物理力学性质的不均匀性；相同的天然岩 体其物理力学性质随在岩体中所测点的空间位置 不同而有差异，呈现出岩体的不均匀性。 岩体是由结构面分割的多裂隙体；结构面的存 在，决定着岩体的完整程度，关系着岩体的力学
隧道工程
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我国铁路隧道围岩分级方法
●以围岩的稳定性判断为基础。 属于“以岩体构造和岩性特征为代表”的分级方法。
●主要考虑4种因素：
①岩石坚硬程度 ②围岩完整状态 ③地下水 ④围岩初始地应力
修正基本分级 基本分级
基本分级
修正基本分级
最终分级
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我国铁路隧道围岩分级方法
（一）围岩分级的基本因素 围岩基本分级由岩石坚硬程度和岩体完整程 度两个因素确定。岩石坚硬程度和岩体完整程度
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我国铁路隧道围岩分级方法
（一）围岩分级的基本因素
岩石坚硬程度 软硬岩分界指标：30Mpa Rb>30 Rb <5 硬岩 极软岩
5 <Rb≤30 软岩
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我国铁路隧道围岩分级方法
（一）围岩分级的基本因素 2 岩体的完整程度 该指标指围岩被各种结构面切割成单元体的 特征及其被切割后的块度大小。衡量围岩的完整
系和规律，可将围岩划分为若干级，这就是围岩
分级。
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围岩分级概述
围岩分级的目的： 作为选择施工方法的依据； 进行科学管理及正确评价经济效益； 确定结构上的松散荷载； 给出衬砌结构的类型及尺寸； 制定劳动定额、材料消耗标准的基础。
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围岩分级概述
• 比较理想的分级方法是：
• ①准确客观，有定量指标，尽量减少因人而异的 随机性； • ②便于操作使用，适于一般勘测单位所具备的技 术装备水平；
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⑴第I类
指岩体的破碎程度或完整状态。
●破碎程度：裂隙率、裂隙间距。
裂隙是广义的：包括层理、节理、断裂及夹层等结构面。
●完整状态：整块状、大块状等。 按这2个指标有下图：
岩体 围岩
土体
整体块
大块体
块石状
d>1.0cm
碎石块
土石块
松散状
松软状
d=0.4-1.0cm
d=0.2-0.4cm
d<0.2cm
层等存在引起的。
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岩体的基本工程性质
（二）水理性质 一般岩石的强度随着含水量增大的不同其降 低程度也不同，主要取决于岩石中的亲水矿物和 易溶性的矿物的含量及裂隙发育情况。通常用软 化系数来表示岩石的软化性。一般规定软化系数 小于0.75的岩石称为软化岩石。
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岩体的基本工程性质
经验的基础上，提出的以岩体综合物性指标为基 础的“岩体综合分级法”。经多次修订现列入我 国现行的《铁路隧道设计规范》。
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围岩的分级方法
（四）与地质勘探手段相联系的分级方法 1 按弹性波（纵波）速度的分级方法
围岩弹性波速度是判断岩性、岩体结构的综
合指标，它既可反应岩石软硬、又可表达岩体结 构的破碎程度。根据岩性、构造状况及土压状态， 将围岩分为7类。
（二）以岩石强度或岩石的物性指标为代表 的分级方法 2 以岩石的物性指标为基础的分级方法
代表性方法：普洛托奇雅柯诺夫提出的“岩石坚
固性系数”分级法（“f”值分级法）。 “f”值
是一个综合的物性指标值，表示岩石在采矿中各
个方面的相对坚固性。
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围岩的分级方法
（三）以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法 1 泰沙基分级法
岩体完整程度的划分
完整程度
完整 较完整 较破碎 破碎 极破碎
结构面发育程度
不发育 较发育、不发育 发育、较发育 极发育、发育 极发育