談巖土工程勘察中的巖體工程分級及分類

李 漪

(湖北省電力勘測設(shè)計院有限公司,湖北 武漢 430040)

巖土工程勘察中，巖體工程分級、分類的目的大致可分為兩種，一種是為表述巖體工程穩(wěn)定性、承載力等工程特性的，另一種是為表述在土石方工程中巖體的可挖性的。自然界中的巖石種類繁多，巖體可挖性還受巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況、風(fēng)化程度等多種因素制約，巖體工程的分級、分類具有一定的主觀經(jīng)驗性。我國的工程建設(shè)領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系龐雜，計劃經(jīng)濟(jì)色彩濃厚，各行業(yè)各自為政。

巖土工程勘察領(lǐng)域規(guī)程規(guī)范涉及到巖體工程分級分類的主要有以下幾類。

1 為表述巖體工程穩(wěn)定性、承載力而進(jìn)行的分級、分類

1.1 GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)

該規(guī)范主要規(guī)定了巖石堅硬程度、巖體完整程度和巖體基本質(zhì)量等級的劃分，其中，巖石堅硬程度根據(jù)飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行劃分，巖體完整程度根據(jù)巖體完整性指數(shù)進(jìn)行劃分，巖體基本質(zhì)量等級根據(jù)巖石堅硬程度和巖體完整程度劃分為5個級別。巖體基本質(zhì)量等級Ⅰ級強(qiáng)度最高，Ⅴ級最低。

該規(guī)范還規(guī)定了基于鉆探取芯，根據(jù)巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD，將巖石質(zhì)量指標(biāo)分為好、較好、較差、差和極差。

以GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)為代表，GB 50007—2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范，DB 42/169—2003巖土工程勘察工作規(guī)程，DB42/242—2014建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范等規(guī)程規(guī)范也做出了類似的規(guī)定。

1.2 GB/T 50218—2014工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)

這是一本專門針對工程巖體分級分類的國家標(biāo)準(zhǔn)，也是基于巖石堅硬程度和巖體完整程度對巖體基本質(zhì)量進(jìn)行分級，并提出了巖體基本質(zhì)量指標(biāo)(BQ)，根據(jù)BQ數(shù)值大小，將巖體分為5級，其基本思路和各種分級界限值和GB 50021—2001(2009年版)基本一致。不過，GB/T 50218—2014工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)更具操作性，給出了一系列定性定量劃分方法。

與GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)不同的是，GB/T 50218—2014工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)分別結(jié)合地下工程巖體、邊坡工程巖體和地基工程巖體各自工程特點，對工程影響較大的地下水、地應(yīng)力、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、延伸性等因素對巖體基本質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行了針對性地修正。

1.3 GB 50330—2013建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范

該本規(guī)范作為國標(biāo)，與GB/T 50218—2014工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)中對邊坡工程巖體分級不同的是，規(guī)定了巖質(zhì)邊坡的巖體分類，這種分類從巖體完整程度、結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀與直立邊坡自穩(wěn)能力等方面將邊坡巖體類型劃分為4類，Ⅰ類邊坡巖體穩(wěn)定性最好，Ⅳ類邊坡巖體穩(wěn)定性最差。

1.4 電力行業(yè)巖土工程勘察系列標(biāo)準(zhǔn)

DL/T 5160—2002火力發(fā)電廠巖土工程勘測描述技術(shù)規(guī)定對巖體工程分級、分類有相關(guān)規(guī)定，在巖石堅硬程度、風(fēng)化程度、RQD等方面做出了與GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)類似的規(guī)定。特別的是，該規(guī)范還針對建筑材料，對建筑石料進(jìn)行了分類和等級技術(shù)指標(biāo)，分類主要基于巖石的地質(zhì)分類，分為巖漿巖類、碳酸鹽類、砂巖類和片麻巖類，技術(shù)指標(biāo)主要基于飽和極限抗壓強(qiáng)度分為5級，1級強(qiáng)度最高，5級強(qiáng)度最低。

1.5 水利水電行業(yè)巖土工程勘察規(guī)范

主要以GB 50487—2008水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范為代表，針對地下隧道工程，進(jìn)行了圍巖工程地質(zhì)分類，圍巖工程地質(zhì)詳細(xì)分類應(yīng)以控制圍巖穩(wěn)定的巖石強(qiáng)度、巖體完整程度、結(jié)構(gòu)面狀態(tài)、地下水和主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀五項因素之和的總評分為基本判據(jù)，將圍巖類別分為5類，Ⅰ類圍巖穩(wěn)定性最好，Ⅴ類圍巖穩(wěn)定性最差。此外，該規(guī)范還進(jìn)行了壩基巖體工程地質(zhì)分類，根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況、巖石強(qiáng)度等特征分為5類，Ⅰ類壩基巖體穩(wěn)定性最好，Ⅴ類壩基巖體穩(wěn)定性最差。

1.6 其他行業(yè)巖土工程勘察規(guī)范

主要包括JTG C20—2011公路工程地質(zhì)勘查規(guī)范中有關(guān)隧道圍巖的分類、公路巖質(zhì)邊坡破壞類型和巖體結(jié)構(gòu)分類和GB 50307—2012城市軌道交通巖土工程勘察規(guī)范，CJJ 56—2012市政工程勘察規(guī)范中有關(guān)隧道圍巖的分類等；其他如港口、冶金等行業(yè)規(guī)范都做出了與GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)中巖體基本質(zhì)量等級類似的規(guī)定。

2 為表述巖體工程可挖性而進(jìn)行的分級、分類

從上面的內(nèi)容可以看出，針對穩(wěn)定性和承載力而進(jìn)行的巖體工程分級分類在規(guī)程規(guī)范中有較多的體現(xiàn)。但上述規(guī)程規(guī)范中大部分都沒涉及到針對巖體可挖性的分級，僅在JTG C20—2011公路工程地質(zhì)勘查規(guī)范，TB 10012—2007 J124—2007鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范和GB 50307—2012城市軌道交通巖土工程勘察規(guī)范中有所體現(xiàn)，三者有關(guān)內(nèi)容基本一致，均將巖土分為松土、普通土、硬土、軟石(軟質(zhì)巖)、次堅石和堅石6類。上述分類參考了不同機(jī)械鉆入巖土體的快慢、巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度，爆破單位體積巖土體所需炮眼長度等參數(shù)。

3 結(jié)語

僅從上述不完備的表述來看，我國工程建設(shè)領(lǐng)域?qū)r土體工程分級分類的方法、標(biāo)準(zhǔn)體系十分龐雜，各種分級分類標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，巖土工程勘察人員應(yīng)結(jié)合自己的工作領(lǐng)域，選用合適的規(guī)范，并根據(jù)實際情況進(jìn)行巖體工程的分級、分類。在巖土工程勘察報告中，建議標(biāo)明巖體工程分級、分類所依據(jù)的規(guī)程規(guī)范，以免造成誤解。