Hoek-Brown強度準則為加強工程地質對岩體的性質和結構的感知聯繫. 根據對岩體互鎖和這些岩體之間表面狀況的評估，估算斷裂岩體的強度。提出了地質強度指數（GSI）。促成岩體分類的規則與顯示現實的結果之間對應關係。
目前，隨著現場勘察方法的進步、岩土工程分類系統的發展以及隨之而來的岩體量化，對地質材料的作用及其在隧道設計中的影響的認識和理解得到了加強。然而，工程地質資訊在隧道掘進中的貢獻不能僅僅通過岩體分類值來表示。進而定義潛在的破壞機制,再使用應用軟體執行大量計算。
定義了最關鍵的破壞機制之後，選擇合適的設計參數。根據更現實的模型對臨時支撐保護系統進行分析和執行。特定的破壞機制由支撐保護系統控制和遏制隧道斷面的崩壞。隧道工程師必須及早評估岩體的所有關鍵工程地質特徵以及相關的破壞模式，以確定具體的影響因素，然後決定專案工程將依靠岩體分類值來表徵所有特定地點的條件。
岩體等級 （RMR） 和 Q 的開發是為了通過岩體評級提供隧道支撐估算。為更易於使用進步的岩土工程軟體,導致對品質屬性相關的數據的需求增加。在設計用於設計隧道的數值解中，需要將此類數據作為分析的輸入。處理岩石支撐保護相互作用的數值工具的出現以及與地面反應曲線相關的概念的進步,岩體分類的規則與顯示現實的結果之間有很大的對應關係。
完整岩石中碎片的滑動和扭轉基本上控制了整個破壞過程，因此很可能會產生分類的良好岩體違背現實的結果。
任何有關地下工程的調查程式都需要對岩體的強度和變形特徵進行可靠的評估。因此，從完整的岩石(intact rock)特性和節理特徵估計岩體特性的方法至關重要。如果Hoek-Brown強度準則不能迅速與工程地質對岩體的性質和結構的感知聯繫起來，就缺乏意義。Hoek 提出了一種方法，根據對岩體互鎖和這些岩體之間表面狀況的評估，估算斷裂岩體的強度。為了進行這種評估，提出了地質強度指數（GSI）。
GSI值中應用品質屬性基本上接受岩體在各個方向上具有均勻物理性能的特性的行為。當存在明顯的各向異性行為時,會明確表徵的顯見弱質岩體表面或不連續性。適當使用岩體表徵系統，特別是GSI，允許對困難的地面進行量化，以評估岩土工程特性和選擇設計參數。Marinos和Hoek 最初引入了用於非均質和結構複雜岩體（如flysch）的原始GSI應用圖的擴展。擾動形式和特殊的石灰岩以及在特別困難的地質條件，是從希臘北部阿爾卑斯山帶的Egnatia專案的一部分62條隧道施工期間獲得的經驗發展而來。
在擴展到 GSI 值時，考慮為這些具有不同礦物成分的岩體選擇"完整岩石(intact rock) "屬性 σci 和 mi 也是一項基礎。Hoek-Brown破壞準則的基本輸入是評估或測量與岩石和GSI的摩擦特性相關的單軸抗壓強度（σci）和材料常數（mi）。此外，為了評估岩體（Em）的變形模量，Hoek和Diedrichs提出了一個基於完整岩石變形模量（Ei）或模量比（MR）值的公式。
常規分類可能會遺漏隧道片段及其周圍的細節和特殊性。必須評估可能的地面類型，然後結合隧道幾何形狀的組成部分，主要是地下設施開挖後應力和地下水狀況，併必須考慮可能的破壞模式。這些分類的行為模式，以及隧道設計所需的適當物理性能，是數值設計適當主要支撐保護措施以實現穩定隧道條件的前提。
制定隧道設計指導方針和程式, 採岩體行為的觀察納入挖掘和支撐保護等級的確定, 方法的第一步涉及定義可能的岩體類型，第二步涉及評估隧道掘進中的岩體行為，第三步建議隧道開挖支撐保護系統的類型，第四是定義具有相同支撐要求的隧道長度，並評估設施施工時間和成本納入招標文件。
討論的設計方法在選擇設計參數和定義臨時支撐保護措施時納入了對隧道行為類型的評估。
岩體模型與開挖和支撐保護等級之間的基本聯繫定義隧道行為類型流程圖。
工程地質資訊對安全和經濟隧道掘進的貢獻不能僅僅通過岩體分類值（例如RMR，Q，GSI或其他）來表示。如果使用分類評級，則必須同時瞭解隧道掘進中的實際岩體行為。隧道的行為可能因岩體(lithology and tectonism)而異，事實上，它們在同一應力模態和相同的地下水條件下具有相同的分類等級。兩種不同地址類型具有相同分類值但具有不同隧道破壞模式的圖示。圖中的兩個框架概述了直接支撐保護措施的選擇不能僅基於分類等級（GSI或RMR或Q），而且需要瞭解隧道破壞類型。
應注意評估開挖後「適合」地下設施地址類型的破壞機制。在設計過程中，必須將岩體的結構(tectonism)與分類指數一起考慮。統合岩體分類各數值或地質特徵或工址岩表特性是破壞機制評估關鍵。有助於設計人員分析隧道行為和選擇支撐保護措施，並制定施工合同檔和準則。
GSI或RMR系統中兩個同等岩體分類取值的示例顯示;在隧道掘進中的岩體行為則完全不同。暫行支撐保護措施的選擇不應僅基於岩體分級等級，還應基於對隧道破壞機制的理解，隧道破壞機制很大程度上取決於岩體結構(lithology and tectonism)。
對隧道破壞模式進行評估后，可以進行適當的數值建模，更合理地分析岩體條件，更精確地考慮隧道支撐保護的方向。還可以根據破壞模式的標準選擇適當和嚴謹的設計參數。如果岩體的行為可以被認為是各向同性的，並且受誘導應力的控制(governed by induced stress)，隧道工程師必須關注岩體參數（e.g. GSI in the Hoek-Brown transfer equations relating intact and rock mass properties with respect to the GSI）另一方面，如果主要破壞模式是荷重引起(gravity-induced)的不穩定，從業者必須注意與節理相關的參數。如果岩體較弱但又具有各向異性-anisotropic（例如，由於片岩或明確定義的層狀平面），則必須考慮岩體參數和持續的不連續性。由於目前大多數隧道設計都包含數值分析;當岩體較弱又具各向異性時，是利用岩體參數（如岩體、cmass、φmass和Εmass的剪切強度）。在行為受不連續性控制或受各向異性產生的影響時納入節理參數（方向-orientation、分佈-distribution、持續性-persistence、剪切強度cjoint and φjoint）。
最近關於弱岩體及其工程地質行為的研究，以及最近在希臘山區的隧道掘進專案所獲得的經驗，執行調查這些條件對地質材料行為的影響以及設計和施工方法,從而提供了可靠和充分的資訊。為了大量利用從這些隧道的設計和建造中積累的經驗，並將這些專案工程資訊材料聯繫起來，建立了一個資料庫，即「隧道數據檢查系統」（TIAS），該系統是為希臘地區沿埃格納提亞公路的62條鑽孔隧道概述和創建的，主要跨越在困難的地質條件下在弱岩體中的阿爾卑斯山山脊上，用常規方法挖掘，在頂部掘進和台式挖掘的概念下(top heading and bench excavation.)。該資料庫旨在通過隧道專案的所有階段「關聯」所有可用數據，並建立從地質和岩土工程調查到最終設計和施工的豐沛實務知識。TIAS處理的數據來自各種來源，如地質測繪、鑽孔、實驗室和原地測試、岩土工程分類、工程地質行為、地下水、設計參數、有關即時支撐保護措施的資訊、施工記錄和成本。該系統的範圍是提供一種工具，用於評估預期和遇到的地質和岩土工程條件，評估岩土工程分類和設計方法，以及有關岩體條件和行為的關係以及直接支撐保護方法和類型。
不同工址岩表應力條件下地質構造的多樣性，不僅在輕度和重度岩體構造被形成中，而且在蝕變和或風化岩體中，都提供了關於幾種岩體類型的工程地質行為的大量資訊。一般地質和工程地質特徵以及特定岩體的隧道掘進行為，例如複理層和碎屑沉積物地層的異質岩體（構造上未受干擾的異質沉積物）以及片岩(ophiolites-蛇綠岩套)。
工程師可以分析鋼筋混凝土或鋼結構，利用某些檢查來檢查特別預定義的破壞機制。特別是，針對彎矩、軸向力、剪切力、穿透(penetration)和撓度(deflection-維修保養極限狀態）進行分析。在隧道案例情況，沒有特定的方法來檢查預定義的破壞模式。
有人指出，主要步驟不是開始執行各種計算，而是表徵潛在的隧道行為模式。在評估隧道掘進中的地表行為后，可以分兩個階段對臨時支撐系統進行分析：選擇適當的支撐元件及其詳細分析。地下設施工程支撐保護措施的選擇應同樣取決於經驗和岩土工程數據以及分析解決方案，但在施工期間必須得到確認或重新評估，並得到隧道監測的支援。
隧道設施破壞機制行為類型-Tunnel behaviour types
破壞機制-行為類型;包括地下設施開挖後地面尚未支撐時危及隧道段的所有組成部分。
依據Terzaghi 和Schubert 指定的隧道破壞模式，隧道設施破壞機制行為類型的穩定（St）條件外，隧道破壞模式分為重力驅動破壞-gravity-driven failures（楔形和煙囪型破壞以及滑動和滑動構成地面-wedge and chimney type failures and ravelling and ravelling ground)和應力驅動的破壞- stress driven failures（破壞，擠壓和膨脹，各向異性變形和脆性破壞- failures, squeezing and swelling, anisotropic deformations and brittle failures）。
圖 Brief descriptions and schematic presentations of tunnel behaviour types簡要描述了每種隧道岩體行為類型限制和範圍的連接。根據對數十種岩體類型、其岩體和節理品質特性及其在不同應力條件（從30 m到500 m覆蓋層）下的實際行為破壞模式。
應力驅使的破壞-Stress-driven failures：隧道周圍臨界應變的推進的特徵是σcm/po的比率。具體而言，當σcm/po介於0.3和0.6之間時，剪切破壞可能會在隧道周邊的淺層區域發展（Sh破壞模式-Shear failure mode）。這些情況包括結構較差至極差的構造岩體，在中等覆蓋層或自持力更強的中等覆蓋層下，低岩石強度（intact rock strength <10-15 mpa="" span="">），並且在高隧道覆蓋層下具有較低的完整岩石強度。當σcm/po<0.3時，可以誘導具有嚴重隧道應變的擠壓條件（sq破壞模式 span="" style="font-size:13.5pt;font-family:times new roman , serif;color:black;background:#fffdea" data-mce-style="font-size: 13.5pt; font-family: times new roman , serif; color: black; background: #fffdea;">Sqeezing ground failure mode ）。
重力驅動的破壞：它們通常與岩體結構（岩體原始條件和構造變形）以及保持圍束與否的條件有關。這些重力控制的破壞發生在以節理為明顯特徵的岩體中。當岩體剛剛開挖時，楔塊可能會掉落或滑動，這取決於隧道幾何形狀、方向和不連續性平面的抗剪強度特性。楔形 （Wg）、煙囪 （錐形-Ch） 或 滑動-Ravelling （Rv） 破壞類型可能發生在由於壓裂度和/或低圍束而使岩塊互鎖較差的岩體中。岩體在墜落後失去拱效應，冠部崩落可能顯著且不規則。這些隧道破壞行為的崩落體積和持續狀況取決於岩體的結構（"塊狀擾動"和"節理解構"），其鬆弛（"開放結構"）和隧道覆蓋及橫向圍束條件。隨著隧道深度(覆蓋及輪進長度)的增加，岩體品質普遍改善，圍束壓力"收緊"了岩體的結構。
水流入隧道專案,基本上是以增加水分到滴水的形式發展起來的。在少數不常見的情況下，在不同區域，主要是在砂岩-粉砂岩接觸層和沿著主要不連續性時，都經歷了週期性或連續的低流量。然而，這種存在降低了不連續性的特徵，在評估岩體類型的岩土工程特徵時應予以考慮。靠近地表的磨拉岩地層(molassic formations)的低岩土工程特性導致洞門區域出現許多破壞。這些不穩定性不是由先前存在的不連續性（例如墊層平面）引起的，而是與風化不良岩體中新的圓形破壞表面的發展有關。地下水對隧道掘進中岩體行為的影響非常重要，在估算潛在的隧道掘進問題時必須充分考慮。地下水最基本的影響是完整岩石成分的機械性能，特別是易受含水量變化影響的頁岩和粉砂岩。
某些情況下，應力(stress)和重力驅動的破壞都可以在岩體中遇到。在這種情況下，在選擇適當的支撐保護措施時，應特別考慮主要破壞模式。
A tunnel behaviour chart for rock masses圖 所示的隧道行為破壞型式圖（TBC-A tunnel behaviour chart）已被提出用於評估隧道掘進中的岩體行為，並涵蓋了廣泛的岩體條件。評估基於岩體的結構(rock mass structure-based to GSI)，完整岩石的強度和覆蓋層深度。
TBC將岩體特徵與設計和隧道支護標準直接結合在一起，並涵蓋了廣泛的條件。TBC可以是估計隧道行為的分類，需要三個參數：岩體結構，覆蓋層（H）和岩石的完整強度（the intact strength of the rock-σci）。這是基於TIAS資料庫以及希臘62條隧道的設計和施工數據的綜合分類。TBC圖表的目的是預測幾種岩體質量及條件的基本破壞模式。調查的案例闡述了高達100 MPa的完整岩石強度和不超過500 m的深度，而許多隧道的深度不到300 m。需要注意的是，圖表中完整岩石的單軸抗壓強度（σci）和覆蓋層厚度（H）值是合理的趨勢，但只能視為指示性趨勢。
TBC圖表可以應用於廣泛的地質和岩土工程條件，因為在大範圍的隧道覆蓋（高達500米）下，已經挖掘並有效地支撐的世界各地常見的具有各種岩體構造及風化和蝕變強度的許多地質構造。TBC圖表並未提及非常高的覆蓋層（例如數百米或>1000米）和非常大的完整岩石強度（the intact strength of the rock-σci），其中可以形成脆性破壞（剝落或岩石爆裂）。因此，TBC在隧道中的任何山岳構造中非常有用，這些隧道在這種廣泛的應用範圍內使用傳統原理(鑽炸輪進工法)進行挖掘。
岩體體質結構是評估其在TBC圖中地下開口時的迅速反應的重要參數。從岩質的結構中，人們可以"讀取"岩體構造擾動，岩塊的性質，塊的可能大小，岩石元素組成的形狀（量體，塊狀，葉狀或受剪切）或岩石塊的抗扭能力。地質強度指數 （GSI）;岩石品質特徵工具分類了岩體構造。
對於重力控制的破壞(For gravity-controlled failures)，隧道深度會影響破壞程度，因為岩石塊之間的互鎖程度會發生變化，圍束應力隨深度而變化。例如，岩體可能在地表附近滑動（Rv），但在較高的覆蓋層下，可能會發生煙囪式-Ch（Ch -a chimney type failure）破壞。
應力驅動模式而言，隧道覆蓋層深度是剪切破壞和變形形成時的特徵。這些限制按以下方式進行評估：覆蓋層150公尺用於自持岩質結構（塊狀和層疊狀岩石; 由變質完整或幾乎完整的岩石碎片組成,未受干擾），覆蓋層100公尺用於非常塊狀結構，覆蓋層70米用於非常差的岩體構造（岩體構造層疊受干擾，岩體解構或層壓剪切）。這些值基本上是通過反向分析和比率σcm / po的計算值來評估的，po是工址岩體試樣應力，被認為是各向同性的。例如，在σcm/po < 0.3,常見擠裂破壞(squeezing conditions are likely);當0.3<σ sub="">cm/po <0.6, strains="" sub="">cm/po> 0.6不太可能的情況;預計會發生輕微變形或無變形。
考慮岩體質量特性,TBC圖中，完整岩石強度σci（The limit of intact rock strength
σci）的區域，即"低值"與"高值";基於剪切破壞和變形開始時的值;該限值評估為15 MPa。在已執行隧道的設計中分析的σci值,介於在5至100 MPa之間。
A tunnel behaviour chart for rock masses圖;簡稱意義;
穩定（Stable -St）在大規模結構和淺至中等隧道覆蓋的情況下。隨著隧道深度的增加，可以假設砂岩或礫岩主導的系列（圖中的#1，#2和#4區域）具有穩定且無變形的行為。
Stable (St) with limited strains (Sh)-穩定（St），具有有限的應變（Sh），特別是在粉砂岩主導的岩體類型的情況下，在顯著的隧道覆蓋下。由此產生的變形的大小取決於粉砂岩和覆蓋層的強度。案例;埃格納提亞隧道沿線沒有經歷過嚴重的應變，因為最大深度被限制在110米（圖中的範圍#3）。
Wedge failure (Wg)，楔形破壞 （Wg）;在塊狀岩體和淺至中等深度（圖中的範圍 #5 和 #6）的情況下。隨著隧道深度的增加，砂岩或礫岩地層也出現了類似的小變形特徵。具有深度的發展限制可能導致楔形滑動事件（St-Wg）減少（圖中的範圍#8）。在具有近乎多層平面的薄層系列中，可以呈現出略有不同的破壞模式。由於頂部部分的自重，岩石塊的失效可能是偶然的，並且一旦其基部由於解圍而暴露出來，這可能會導致接近垂直的張力接頭。必須控制這種不利條件，以面對系統性的拱頂破壞。
具有有限變形的楔形破壞（Wedge failure with limited deformation ;Sh-Wg）。在粉砂岩控制地層的情況下，在臨界隧道覆蓋層下方（圖中的區域#7）下，。變形的大小取決於粉砂岩的完整岩石強度(intact rock strength of the siltstone)和隧道的深度。
寬廣楔形破壞可能進展為煙囪型破壞（Ch-Wg）。由於淤泥岩部分的剝落和鬆動（圖中的範圍#13和#14），在靠近地表的岩體風化和擾動（洞門區域或溪流或溝壑下的淺層深處）的情況下。
重複的楔形破壞，可以緩慢地轉變為煙囪型破壞（Wg-Ch），沿著由於斷層而異常塊狀的岩體的情況。在以粉砂岩為主的岩體類型的情況下，在中到大深度，可以形成有限的變形（Sh -Stable (St) with limited strains (Sh)）（圖中的區域#13）。
塊狀和接縫狀岩石由變質完整或幾乎完整的岩石碎片組成(Blocky and seamy rock consists of chemically intact or almost intact rock fragments)，這些碎片彼此完全分離並且不完全互鎖。這種岩石中的垂直壁可能需要橫向支撐。
一般而言，應用眾所周知的分類系統有一個缺點，即不一定顯示有關隧道中岩體行為的資訊。因此，在許多情況下，由於地質材料的地質"身份"不參與分析而丟失，因此可能其特殊特徵被錯誤放置。儘管岩土工程設計中數值工具的快速推進提供了解讀能力，但當參數被直接利用而不考慮隧道掘進中岩體的真實破壞模式時，結果仍然可能包括不確定性。對隧道破壞模式原則的評估是臨時支撐措施定義的基本資訊。隧道破壞模式原則的評估基於大量數據，這些數據被納入隧道資訊和分析系統（TIAS）。
根據岩體的工程地質特性評估隧道行為,提出了兩種分類和表徵方案。初級的稱為隧道行為圖，是用於預測隧道掘進中岩體行為的分類框架，涵蓋了廣泛的岩體條件。該評估基於岩體的結構，完整岩石的強度和隧道覆蓋。被稱為「隧道的地面表徵、行為和支撐」，是對岩體品質的逐步評估，具有詳細的工程地質和岩土工程特徵，以評估最重要的隧道行為及其支撐要求。
在為每種預測的岩體定義了最可能的破壞類型之後，將確定最合適的設計參數，無論是岩體（如果它表現出各向同性行為）還是不連續性特徵（如果它以各向異性方式表現）。這些建議有助於及早評估選擇適當隧道支撐保護措施的原則及其基本規模，即由地面行為和相關的破壞模式決定的。岩體分類和隧道輪進支撐保護系統的準確性可以直接通過隧道觀察和監測進行管理。
註:
異質性復理岩-heterogeneous rock masses of flysch
復理岩（英語：Flysch）是指一系列沉積岩層，從深水和濁積流沉積物演變到淺水頁岩和砂岩。復理岩由重複的沉積循環組成。每一循環有向上顆粒變細的特徵。通常循環底部是礫岩或角礫岩，逐漸向上演變為砂岩和頁岩或泥岩。復理岩一般形成在前陸盆地磨拉岩下部。代表盆地從深水盆地緩慢地被填滿後變成陸相山麓盆地的過程。磨拉岩（英語：Molasse）是指在上升山脈前形成陸相碎屑沉積物。磨拉岩和造山運動有關，通常聚集在前陸盆地，碎屑物顆粒的變化，一般反應造山運動的強烈。
蛇綠岩套-ophiolites
蛇綠岩套是一種具特定垂直的岩石序列，反映了海洋地殼的構造。所以一般人所觀察到的這種岩套都經歷過破壞性板塊運動，如仰沖，才能抬升至海平面上。
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