岩土分级

土、石工程分级

土、石的分类或分级方法有很多。 在工程上，常针对不同工程的特点和需要，对土、石进行分类或分级，以便进行设计和施工。 对于土石方工程，铁路上目前采用的土、石分级法是把土石按开挖的难易分成六级，如下表。

等级	分类	岩土名称及特征	钻 1m 所需时间			岩石单轴 饱和抗压强度 (MPa)	开挖方法
			液压凿岩台车、 潜孔钻机 (净钻分钟)	手持风枪、 湿式凿岩合金钻头 (净钻分钟)	双人打眼 (工天)
Ⅰ	松土	砂类土，种植土， 未经压实的填土					用铁锹挖，脚蹬一下到底的松散土层， 机械能全部直接铲挖，普通装载机可满载
Ⅱ	普通土	坚硬的、可塑的粉质黏土， 可塑的黏土，膨胀土， 粉土，Q3、Q4黄土， 稍密、中密角砾土、圆砾土， 松散的碎石土、卵石土， 压密的填土，风积砂					部分用镐刨松，再用锹挖， 脚连蹬数次才能挖动。 挖掘机、带齿尖口装载机可满载， 普通装载机可直接铲挖，但不能满载
Ⅲ	硬土	坚硬的黏性土、膨胀土， Q1、Q2黄土，稍密、 中密碎石土、卵石土， 密实的圆砾土、角砾土， 各种风化成土状的岩石					必须用镐先全部刨过才能用锹挖。 挖掘机、带齿尖口装载机不能满载； 大部分采用松土器松动方能铲挖装载
Ⅳ	软石	块石土、漂石土，含块石、 漂石≥30%～50%的土 及密实的碎石土、 卵石土，岩盐； 各类较软岩、软岩及 成岩作用差的岩石： 泥质岩类、煤、凝灰岩、 云母片岩、千枚岩	—	＜7	＜0.2	＜30	部分用撬棍及大锤开挖或挖掘机、 单钩裂土器松动，部分需借助 液压冲击镐解碎或爆破法开挖
Ⅴ	次坚石	各种硬质岩： 硅质页岩、钙质岩、 白云岩、石灰岩、 泥灰岩、玄武岩、 片岩、片麻岩、 正长岩、花岗岩	≤10	7～20	0.2～1.0	30～60	能用液压冲击镐解碎， 大部分需用爆破法开挖
Ⅵ	坚石	各种极硬岩：硅质砂岩、 硅质砾岩、石灰岩、 大理岩、石英岩、玄武岩、 闪长岩、花岗岩、角岩	＞10	＞20	＞1.0	>60	能用液压冲击镐解碎， 需用爆破法开挖

注：

1 软土 (软黏性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土、泥炭) 的施工工程分级，一般可定为 II 级；多年冻土一般可定为 IV 级。

2 表中所列岩石均按完整结构岩体考虑，若岩体极破碎、节理很发育或强风化时，其等级应按表对应岩石的等级降低一个等级。

(来源：铁路工程岩土分类标准, TB 10077--2019)

铁路隧道围岩分级

在铁路隧道方面，有铁路隧道围岩分类，如下表。

级别	岩体特征	土体特征	纵波速度 (km/s)
Ⅰ	极硬岩，岩体完整		＞4.5
Ⅱ	极硬岩，岩体较完整；硬岩，岩体完整		3.5～4.5
Ⅲ	极硬岩，岩体较破碎； 硬岩或软硬岩互层，岩体较完整；较软岩，岩体完整		2.5～4.0
Ⅳ	极硬岩，岩体破碎； 硬岩，岩体较破碎或破碎； 较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整或较破碎； 软岩，岩体完整或较完整	具压密或成岩作用的黏性土、粉土及砂类土， 一般钙质、铁质胶结的碎、卵石土、大块石土，Q1、Q2黄土	1.5～3.0
Ⅴ	软岩，岩体破碎至极破碎； 全部极软岩及全部极破碎岩 (包括受构造影响严重的破碎带)	一般第四系坚硬、硬塑黏性土，稍密及以上、 稍湿、潮湿的碎、卵石土、圆砾土、角砾土、粉土及Q3、Q4黄土	1.0～2.0
Ⅵ	受构造影响很严重，呈碎石角砾及粉末、泥土状的断层带	软塑状黏性土，饱和的粉土，砂类土等	＜1.0 (饱和状态＜1.5)

(来源：铁路工程岩土分类标准, TB 10077--2019)

隧道围岩是指隧道 (或坑道) 周围一定范围内，对隧道 (或坑道) 稳定性能产生影响的岩 (土) 体。 这个分类是根据控制隧道围岩稳定性的围岩结构特征和完整状态为基本因素进行的， 其次考虑了围岩岩石的强度、地下水作用及风化程度、围岩组合特征等因素。 有了这个分类表，就有利于进行隧道的结构设计，也有利于预计施工中可能出现的情况， 以便采取相应的措施，保证工程顺利进行。关于表中围岩主要工程地质特征一栏的注释， 可参看《规范》第三篇《隧道》，其中岩石等级的划分是把岩浆岩、沉积岩和变质岩 根据它们的岩性、物理力学性质指标、耐风化能力以及作为建筑材料的优劣程度， 划分为硬质岩及软质岩石两级，又依其饱和抗压极限强度。 与工程的关系分为五种，其划分标准及代表性岩石见下表。 这个表也适用于确定天然地基的容许承载力。

名称		岩石单轴饱和抗压强度 $R_c$ (MPa)	定性鉴定	代表性岩石
硬质岩	极硬岩	>60	锤击声清脆，锤击有回弹，震手，难击碎，浸水后大多无吸水反应	未风化或微风化的花岗岩、片麻岩、闪长岩、石英岩、硅质灰岩、硅质胶结的砂岩或砾岩等
硬质岩	硬岩	30~60	锤击声较清脆，锤击有轻微的回弹，稍震手，较难击碎，浸水后有轻微的吸水反应	弱风化的极硬岩；未风化或微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、灰岩、钙质胶结的砂岩、结晶颗粒较粗的岩浆岩等
软质岩	较软岩	15~30	锤击声不清脆，锤击不回弹，较易击碎，吸水明显，浸水后指甲可划出印痕	强风化的极硬岩；弱风化的硬岩；未风化或微风化的千枚岩、云母片岩、砂质泥岩、钙泥质胶结的粉砂岩和砾岩、泥灰岩、页岩、凝灰岩等
软质岩	软岩	5~15	锤击声哑，锤击无回弹，有凹痕，易击碎，浸水后手可掰开	强风化的极硬岩；弱风化～强风化的硬岩；弱风化的较软岩和未风化或微风化的泥质岩类：泥岩、煤、泥质胶结的砂岩和砾岩等
软质岩	极软岩	<=5	锤击声哑，锤击无回弹，有较深的凹痕，手可掰开，浸水后可捏成团或捻碎	全风化的各类岩石和成岩作用差的岩石

(来源：铁路工程岩土分类标准, TB 10077--2019)

隧道围岩受地下水影响时，应进行分级修正。当围岩无水时，采用其围岩基本分级；当有少量地下水时，围岩基本分级Ⅲ～Ⅴ级者对应修正为Ⅳ～Ⅵ级；当地下水量较大时，围岩基本分级Ⅰ～Ⅴ级者对应修正为Ⅱ～Ⅵ级。

在高地应力区，应根据岩石类型和应力状态对分析进行修正，如下表。

基本分级	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ	Ⅵ
极高应力	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ或Ⅳ①	Ⅴ	Ⅵ	-
高应力	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ或Ⅴ②	Ⅵ	-

注：

① 围岩岩体为较破碎的极硬岩、较完整的硬岩时，定为Ⅲ级；围岩岩体为完整的较软岩、较完整的软硬互层时，定为Ⅳ级。

② 围岩岩体为较破碎的极硬岩、较破碎及破碎的硬岩时，定为Ⅳ级；围岩岩体为完整及较完整软岩、较完整及较破碎的较软岩时，定为Ⅴ级。

(来源：铁路工程岩土分类标准, TB 10077--2019)

隧道围岩是指隧道 (或坑道) 周围一定范围内，对隧道 (或坑道) 稳定性能产生影响的岩 (土) 体。 这个分类是根据控制隧道围岩稳定性的围岩结构特征和完整状态为基本因素进行的， 其次考虑了围岩岩石的强度、地下水作用及风化程度、围岩组合特征等因素。 有了这个分类表，就有利于进行隧道的结构设计，也有利于预计施工中可能出现的情况， 以便采取相应的措施，保证工程顺利进行。关于表中围岩主要工程地质特征一栏的注释， 可参看《规范》第三篇《隧道》，其中岩石等级的划分是把岩浆岩、沉积岩和变质岩 根据它们的岩性、物理力学性质指标、耐风化能力以及作为建筑材料的优劣程度， 划分为硬质岩及软质岩石两级，又依其饱和抗压极限强度。 与工程的关系分为四种，其划分标准及代表性岩石见下表。 这个表也适用于确定天然地基的容许承载力。