隧道围岩分级.doc

一、地铁勘察规范报批稿隧道围岩分级附录F 隧道围岩分级围岩级别围岩主要工程地质条件围岩开挖后的稳定状态（单线）围岩弹性纵波波速（km/s）主要工程地质特征结构形态和完整状态I坚硬石（单轴饱和抗压强度fr>60MPa）；受地质构造影响轻微，节理不发育，无软弱面（或夹层）；层状岩层为巨厚层或厚层，层间结合良好，岩体完整呈巨块状整体结构围岩稳定，无坍塌，可能产生岩爆4.5II较硬岩(30<frk60) ：受地质构造影响较轻微，节理较发育，有少量软弱面（或夹层）和贯通微张节理，但其产状及组合关系不致产生滑动；层状岩层为中层或厚层，层间结合一般，很少有分离现象；或为较硬岩偶夹软质岩石呈巨块或大块状结构暴露时间长，可能会出现局部小坍塌，侧壁稳定，层间结合差的平缓岩层顶板易塌落3.54.5III合差，多有分离现象；较硬岩、软质岩石互层呈块（石）碎（石）状镶嵌结构拱部无支护时可能产生局部小坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动过大易塌落2.54.0较软岩（15<frk30）：受地质构造影响严重，节理较发育；层状岩层为薄层、中厚层或厚层，层间结合一般呈大块状结构拱部无支护时可能产生局部小坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动过大易塌落2.54.0IV较硬岩(30<frk60)：受地质构造影响极严重，节理较发育；层状软弱面（或夹层）已基本破坏呈碎石状压碎结构拱部无支护时可产生较大坍塌，侧壁有时失去稳定，1.53.0软岩（5<frk15）：受地质构造影响严重，节理较发育呈块（石）碎（石）状镶嵌结构土体：（1）具压密或成岩作用的粘性土、粉土及碎石土 （2）黄土（Q1、Q2） （3）一般钙质或铁质胶结的碎石土、卵石土、粗角砾土、粗圆砾土、大块石土（1）和（2）呈大块状压密结构，（3）呈巨块状整体结构V岩体：软岩，岩体较破碎至极破碎；全部极软岩（frk5）及全部极破碎岩石（包括受地质构造影响严重的破碎带）呈角砾碎石状松散结构围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常小坍塌；浅埋时易出现地表下沉（陷）或塌至地表1.02.0土体：一般第四系的坚硬、硬塑的粘性土、稍密及以上、稍湿或潮湿的碎石土、卵石土，圆砾土、角砾土、粉土及黄土（Q3、Q4）非粘性土呈松散结构，粘性土及黄土松软状结构VI岩体：受地质构造影响严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带粘性土呈易蠕动的松软结构，砂性土呈潮湿松散结构围岩极易坍塌变形，有水时土砂常与水一齐涌出，浅埋时易塌至地表1.0（饱和状态的土1.5）土体：软塑状粘性土、饱和的粉土和砂类等土注：表中“围岩级别”和“围岩主要工程地质条件”栏，不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊岩土。二、铁路勘察规范报批稿隧道围岩分级4.3.2 铁路隧道工程地质勘察的重要内容之一是根据隧道围岩的岩体或土体特征、岩石的坚硬程度、岩体的完整程度、风化程度等地质条件，考虑地下水、高地应力的影响，围岩的纵波速度，隧道的埋藏深度等因素后，综合评价隧道的围岩分级。根据现行铁路隧道设计规范（TB10003-2005）第3.2.7条的规定，围岩级别的确定应符合表3.2.7(即说明表4.3.2-1)和附录A的规定。围岩级别围 岩 主 要 工 程 地 质 条 件围岩开挖后的稳定状态(单线)围岩弹性纵波速度vP(km/s)主要工程地质特征结构形态和完整状态极硬岩(单轴饱和抗压强度Rc60MPa)：受地质构造影响轻微，节理不发育，无软弱面（或夹层）；层状岩层为巨厚层或厚层，层间结合良好，岩体完整呈巨块状整体结构围岩稳定，无坍塌，可能产生岩爆4.5硬质岩(Rc30MPa)：受地质构造影响较轻微，节理较发育，有少量软弱面（或夹层）和贯通微张节理，但其产状及组合关系不致产生滑动；层状岩层为中厚层或厚层，层间结合一般，很少有分离现象，或为硬质岩偶夹软质岩石呈巨块或大块状结构暴露时间长，可能会出现局部小坍塌；侧壁稳定；层间结合差的平缓岩层顶板易塌落3.54.5硬质岩(Rc30MPa)：受地质构造影响严重，节理发育，有层状软弱面（或夹层），但其产状及组合关系尚不致产生滑动；层状岩层为薄层或中层，层间结合差，多有分离现象，硬、软质岩石互层呈块（石）碎（石）状镶嵌结构拱部无支护时可能产生小坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动过大易塌2.54.0较软岩(Rc=1530MPa)：受地质构造影响较重，节理较发育；层状岩层为薄层、中厚层或厚层，层间结合一般呈大块状结构硬质岩(Rc30MPa)：受地质构造影响极严重，节理很发育；层状软弱面（或夹层）已基本破坏呈碎石状压碎结构拱部无支护时，可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定1.53.0软质岩(Rc530MPa)：受地质构造影响严重，节理发育呈块（石）碎（石）状镶嵌结构土体：1 具压密或成岩作用的黏性土、粉土及砂类土；2 黄土（Q1、Q2）3 一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、粗角砾土、粗圆砾土、大块石土1和2呈大块状压密结构，3呈巨块状整体结构岩体：软岩，岩体较破碎至极破碎；全部极软岩（Rc5MPa）及全部极破碎岩（包括受地质构造影响严重的破碎带）呈角砾碎石状松散结构围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常小坍塌；浅埋时易出现地表下沉（陷）或塌至地表1.02.0土体：一般第四系坚硬、硬塑黏性土、稍密及以上、稍湿或潮湿的碎石土、卵石土、粗圆砾土、细圆砾土、粗角砾土、细角砾土、粉土及黄土（Q3、Q4）非黏性土呈松散结构，黏性土及黄土呈松软结构岩体：受构造影响严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带黏性土呈易蠕动的松软结构，砂性土呈潮湿松散结构围岩极易坍塌变形，有水时土砂常与水一齐涌出；浅埋时易塌至地表1.0(饱和状态的土1.5）土体：软塑状黏性土、饱和的粉土、砂类土等注：1 表中“围岩级别”和“围岩主要工程地质条件”栏，不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊岩土； 2 层状岩层的层厚划分：巨厚层：层厚大于1.0m； 厚层：层厚大于0.5m，且小于等于1.0m；中厚层：厚度大于0.1m，且小于等于0.5m；薄层：厚度小于0.1m。铁路隧道设计规范（TB10003-2005）附录A“铁路隧道围岩基本分级”作如下规定：关于围岩基本分级：1 分级因素及其确定方法应符合下列规定：1） 围岩基本分级应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定；2） 岩石坚硬程度和岩体完整程度，应采用定性划分和定量指标两种方法综合确定。2 岩石坚硬程度可按说明表4.3.2-2划分。说明表4.3.2-2 岩石坚硬程度的划分岩石类别单轴饱和抗压强度Rc(Mpa)代 表 性 岩 石硬质岩极硬岩Rc60未风化或微风化的花岗岩、片麻岩、闪长岩、石英岩、硅质灰岩、钙质胶结的砂岩或砾岩硬岩30Rc60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15Rc30强风化的极硬岩；弱风化的硬岩；未风化或微风化的云母片岩、千枚岩、砂质泥岩、钙泥质胶结的粉砂岩和砾岩、泥灰岩、泥岩、凝灰岩等软岩5Rc15强风化的极硬岩；弱风化至强风化的硬岩；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极软岩Rc5全风化的各类岩石和成岩作用差的岩石3 岩体完整程度可按说明表4.3.2-3划分。说明表4.3.2-3 岩体完整程度的划分完整程度结构面特征结构类型岩体完整性指数（KV）完整结构面12组，以构造型节理或层面为主，密闭型巨块状整体构造KV0.75较完整结构面23组，以构造型节理、层面为主，裂隙多呈密闭型，部分为微张型，少有充填物块状构造0.75KV0.55较破碎结构面一般为3组，以节理及风化裂隙为主，在断层附近受构造影响较大，裂隙以微张型和张开型为主多有充填物层状结构，块石、碎石状结构0.55KV0.35破碎结构面大于3组，多以风化型裂隙为主，在断层附近受构造作用影响大，裂隙宽度以张开型为主，多有充填物碎石角砾状结构0.35KV0.15极破碎结构面杂乱无序，在断层附近受构造作用影响大，宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填，充填物厚度大散体状结构KV0.154 围岩的基本分级可按说明表4.3.2-4确定。说明表4.3.2-4 围岩基本分级级别岩 体 特 征土 体 特 征围岩弹性纵波速度(km/s)极硬岩，岩体完整4.5极硬岩，岩体较完整；硬岩，岩体完整3.54.5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2.54.0极硬岩，岩体破碎；硬岩，岩体破碎或较破碎；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、铁质胶结的粗角砾土、粗圆砾土、碎石土、卵石土、大块石土，黄土（Q1、Q2）1.53.0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、粗圆砾土、细圆砾土、粗角砾土、细角砾土、粉土及黄土（Q3、Q4）1.02.0受构造影响很严重，呈碎石、角砾、粉末、泥土状的断层带砂类土、饱和的粉土、软塑状黏性土等1.0(饱和状态的土1.5)关于围岩分级修正隧道围岩级别的修正应符合下列规定:1 围岩级别应在围岩基本分级的基础上，结合隧道工程的特点，考虑地下水状态、初始地应力状态等必要的因素进行修正。2 地下水状态的分级宜按说明表4.3.2-5确定。说明表4.3.2-5 地下水状态的分级级 别状 态渗水量（L/min·10m）干燥或湿润10偶有渗水1025经常渗水251253 地下水对围岩级别的修正，宜按说明表4.3.2-6进行。说明表4.3.2-6 地下水影响的修正围岩基本分级地下水状态分级4 围岩初始地应力状态，当无实测资料时，可根据隧道工程埋深、地貌、地形、地质、构造运动史、主要构造线与开挖过程中出现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象，按说明表4.3.2-7评估。说明表4.3.2-7 初始地应力场评估基准初始地应力状态主要现象评估基准（Rc/max）极高地应力硬质岩：开挖过程中时有岩爆发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂缝多，成洞性差4软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为显著，甚至发生大位移，持续时间长，不易成洞高地应力硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较多，成洞性较差47软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程中洞壁位移显著，持续时间较长，成洞性差注：Rc为岩石单轴饱和抗压强度（MPa）；max为最大地应力值（MPa）。5 初始地应力对围岩级别的修正宜按说明表4.3.2-8进行。说明表4.3.2-8 初始地应力影响的修正围岩基本分级初始地应力状态极高地应力或高地应力或注： 围岩岩体为较破碎的极硬岩、较完整的硬岩时定为级；围岩岩体为完整的较软岩、较完整的软硬互层时定为级； 围岩岩体为破碎的极硬岩、较破碎及极破碎的硬岩时定为级；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级。6 隧道洞身埋藏较浅，应根据围岩受地表的影响情况进行围岩级别的修正。当围岩为风化层时，应按风化层的围岩基本分级考虑；围岩受地表影响时，应较相应围岩降低12级。