2022年隧道围岩级别划分与判定 .pdf

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1、隧道围岩级别划分与判定隧道围岩分级就是评定围岩性质、判断隧道围岩稳定性，作为选择隧道位置、支护类型的依据和指导安全施工。1 国标锚杆喷射混凝土支护技术规范围岩分级1.1 围岩分级围岩级别的划分应根据岩石坚硬性岩体完整性结构面特征地下水和地应力状况等因素综合确定并应符合表 1.1 规定。表 1.1 围岩分级围岩级别主要工程地质特征毛洞稳定情况岩体结构构造影响程度，结构面发育情况和组合状态岩石强度指标岩体声波指标岩体强度应力比单轴饱和抗压强度(MPa)点荷载强度(MPa)岩体纵波速度(km/s) 岩体完整性指标I整体状及层间结合良好的厚层状结构构造影响轻微，偶有小断层结构面不发育，仅有23 组，平

2、均间距大于0 .8m ，以原生和构造节理为主， 多数闭合，无泥质充填，不贯通。层间结合良好，一般不出现不稳定块体60 2.5 5 0. 75 毛洞跨度510m 时长期稳定，无碎块掉落同I级围岩结构同 I 级围岩特征30601. 252. 53.75 .2 0. 75 毛洞跨度510m 时，围岩能较长时间 (数月至数年)维持稳定，仅出现局部小块掉落块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构构造影响较重，有少量断层，结构面发育，一般为3 组，平均间距0 .40 .8m， 以原生和构造节理为主，多数闭合，偶有泥质充填，贯通性较差，有少量软弱结构面。 层间结合较好，偶有层间错动和层面张开现象60 2.

3、 5 3 .75. 2 0 .5 同I级围岩结构同 I 级围岩特征2030 0 .851.25 3 .04.5 0. 75 2 毛洞跨度510m时围岩名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 同级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构同级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构特征3060 1. 252.50 3 .04.5 0 .50 .75 2 能维持一个月以上的稳定主要出现局部掉块塌落层间结合良好的薄层

4、和软硬岩互层结构构造影响较重结构面发育一般为 3组平均间距0 .20 .4m 以构造节理为主节理面多数闭合少有泥质充填岩层为薄层或以硬岩为主的软硬岩互层层间结合良好少见软弱夹层层间错动和层面张开现象60(软岩20)2 .50 3 .04.5 0 .300 .50 2 碎裂镶嵌结构构造影响较重结构面发育一般为 3 组以上平均间距 0. 20 .4m 以构造节理为主节理面多数闭合少数有泥质充填块体间牢固咬合60 2 .50 3 04.5 0 .300 .50 2 同级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构同级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构特征1030 0. 421.25 2

5、 .03.5 0 .500. 75 1毛洞跨度5m 时围岩能维持数日到一个月的稳定主要失稳形式为冒落或片帮名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 散块状结构构造影响严重一般为风化卸荷带结构面发育一般为 3 组平均间距0 .40 .8m 以构造节理卸荷风化裂隙为主贯通性好多数张开夹泥夹泥厚度一般大于结构面的起伏高度咬合力弱构成较多的不稳定块体30 1 .25 2. 0 0. 15 1层间结合不良的薄层中厚层和软硬岩互层结构

6、构造影响严重结构面发育一般为 3 组以上平均间距 0. 20 .4m 以构造风化节理为主大部分微张(0. 51. 0mm) 部分张开( 1. 0mm) 有泥质充填层间结合不良多数夹泥层间错动明显30(软岩10)1 .25 2 .03.5 0 .200. 40 1碎裂状结构构造影响严重多数为断层影响带或强风化带结构面发育一般为3 组以上平均间距 0 .20 .4m 大部分微张(0 .51 .0mm) 部分张开( 1. 0mm) 有泥质充填形成许多碎块体30 1. 25 2. 03.5 0 .200 .40 1散体状结构构造影响很严重多数为破碎带全强风化带破碎带交汇部位构造及风化节理密集节理面及其

7、组合杂乱形成大量碎块体块体间多数为泥质充填甚至呈石夹土状或土夹石状550 坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构较坚硬岩，岩体完整，块状整体结构550451 坚硬岩，岩体较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构较坚硬岩或较软硬岩层，岩体较完整，块状体或中厚层结构450351 坚硬岩 , 岩体破碎 , 碎裂结构较坚硬岩 , 岩体较破碎破碎,镶嵌碎裂结构较软岩或软硬岩互层, 且以软岩为主 , 岩体较完整较破碎, 中薄层状结构350251 土体： 1. 压密或成岩作用的粘性土及砂性土2. 黄土 (Q1、Q2) 3. 一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎破碎；极破碎

8、各类岩体。碎、裂状、松散结构250 一般第四系的半干硬至硬塑的黏性土及稍湿至潮湿的碎石土，卵石土、 圆砾、角砾土及黄土（ Q3、Q4 ）。非粘性土呈松散结构、黏性土及黄土呈松软结构软塑状粘性土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等注：本表不适用于特殊条件的围岩分级，如膨胀性围岩、多年冻土等。3.2 围岩分级的主要因素公路隧道围岩分级的综合评判方法采用两步分级，并按以下顺序进行： (1) 根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标（BQ ），综合进行初步分级。 (2) 对围岩进行详细定级时，应在岩体基本质量分级基础上，考虑修正因素的影响修正岩体基本质量指标值。(3) 按

9、修正后的岩体基本质量指标BQ，结合岩体的定性特征综合评判，确定围岩的详细分级。1名称定性鉴定代表性岩石名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 硬质岩坚硬岩锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎；浸水后，大多无吸水反应未风化微风化的花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩、硅质胶结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等较坚硬岩锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎；浸水后，有轻微吸水反应1

10、弱风化的坚硬岩；2 未风化微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂页岩等软质岩较软岩锤击声不清脆，无回弹，较易击碎；浸水后，指甲可刻出印痕1 强风化的坚硬岩；2 弱风化的较坚硬岩；3 未风化微风化的凝灰岩、千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩、泥质砂岩、粉砂岩、页岩等软岩锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎；浸水后，手可掰开1 强风化的坚硬岩；2 弱风化强风化的较坚硬岩；3 弱风化的较软岩；4 未风化的泥岩等极软岩锤击声哑， 无回弹， 有较深凹痕，手可捏碎；浸水后，可捏成团1 全风化的各种岩石；2 各种半成岩2 岩石坚硬程度定量指标用岩石单轴饱和抗压强度（Rc）表达。 Rc 一般采用实测

11、值，若无实测值时，可采用实测的岩石点荷载强度指数Is（50）（ 50）0.753 Rc?(MPa)60 6030 3015 155 1.0 好或一般节理、裂隙、层面整 体 状 或巨 厚 层 结构较完整12 1.0 差节理、裂隙、层面块状或厚层状结构23 1.0 0.4 好或一般块状结构较破碎23 1.0 0.4 差节理、裂隙、层面、小断层裂 隙 块 状或 中 厚 层结构3 0.4 0.2 好镶嵌碎裂结构一般中、薄层状结构破碎3 0.4 0.2 差各种类型结构面裂隙块状结构0.2 一般或差碎裂状结构极破碎无序很差散体状结构名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -

12、- - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 注：平均间距指主要结构面（12 组）间距的平均值。2Jv( 条/m3) 0.75 0.75 0.55 0.55 0.35 0.35 0.15 450 450351 350251 250 潮湿或点滴状出水0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 淋雨状或涌流状出水,水压0.1Mpa 或单位出水量 0.1Mpa 或单位出水量10L/min?m 结构面产状及其与洞轴线的组合关系结构面走向与洞轴线夹角 60,结构面倾角75其它组合K2 0.4 0.6 00.2

13、 0.2 0.4 BQ 初始应力状态550 550451 450351 350251 250 极高应力区1.0 1.0 1.0 1.5 1.0 1.5 1.0 高应力区0.5 0.5 0.5 0.5 1.0 0.5 1.0 应力情况主要现象Rc/max极高应力1.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2.软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为显着，甚至发生大位移，持续时间长，不易成洞37 0.22 2 坚硬较坚硬岩 , 结核一般 ; 较软岩 , 结合好3729 0.22 0.12 3 坚硬较坚硬岩 , 结核差 ; 较软岩软岩 ,

14、 结合一般2919 0.12 0.08 4 较坚硬较软岩 , 结核差结合很差; 软岩 , 结合差 ; 软质岩的泥化面1913 0.08 0.05 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 5 较坚硬岩及全部软质岩, 结合很差 ; 软质岩泥化层本身13 0.05 表 3.2.5 隧道各级围岩自稳能力判断围岩级别自稳能力跨度 20m,可长期稳定 , 偶有掉块 , 无塌方跨度 10m 20m,可基本稳定 , 局部可发生掉块或小塌

15、方跨度 10m,可长期稳定 , 偶有掉块跨度 10m 20m,可稳定数日 1 个月 , 可发生小中塌方跨度 5m 20m,可稳定数月 , 可发生局部块体位移及小中塌方跨度 5m,可基本稳定跨度 5m,一般无自稳能力, 数日数月内可发生松动变形位移、小塌方，进而发展为及中大塌方埋深小时，以拱部松动破坏为主，埋深大时，有明显塑性流动变形和挤压破坏；跨度小于 5m,可稳定数日 1 个月无自稳能力，跨度5m或更小时，可稳定数日无自稳能力注：小塌方：塌方高度 3m ，或塌方体积 6m ，或塌方体积 100m3。5.2 Q 系统简要用法介绍Q分类法主要考察围岩结构、 完整性和应力情况及其对应的6 个参数，

16、 通过公式 （5.2-1 ）计算得到 Q值，每一个 Q值都反映所在掌子面处的围岩情况，为了更具有代表性，Q值可以是一个范围。但 Q分类法中参数取值也是通过给定性描述赋权值的方法进行，所以在实施中也难免带有人为因素，同时Q系统建议的比较经济的隧道支护方法，由于种种原因在我国还没有得到有效和推广应用。尽管如此，Q 系统的分类方法能给围岩的好坏赋于一个数值，它可以作为我国隧道分类方法的一个有益补充，使围岩分类的结果更贴近实际地质情况。SRFJwJaJrJnRQDQ (5.2-1) 式中：Q N.Barton 岩质评定系数；RQD 岩体质量指标；Jn岩体组数；Jr 节理粗糙度；Ja节理蚀变系数；Jw节

17、理折减系数；SRF 应力折减系数。式中，第一个商数（JnRQD）表示岩体的完整性； 第二个商数 （JaJr）表示结构面形态，充填物特征及次生变化程度； 第三个商数（SRFJw） 表示水与应力存在时对岩体质量的影响。下面简述各个系数所代表的意义和取值方法。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - (1)RQD值，岩体质量指标。RQD 是 Deree 推荐了一种在钻进时统计岩体质量指标（Rock Quality Designa

18、tion）进行岩体分类的方法。 RQD 值的定义是：采用NX标准钻头钻进，每一回次进尺中，长度大于10cm的完整岩芯段所占的百分比，即：%10010LcmlRQD (5.2-2) 式中：l岩芯单节长， 10cm ；L钻孔长度。在统计时沿岩芯中心量测，明显在钻进中产生的裂隙不计。取值如表5.2-1 。表 5.2-1 岩石质量指标（ RQD ，% ）A 极差0 25 B 差2550 C 一般5075 D 好7590 E 极好90100 注：当 RQD10 时，取 10； RQD 最小间隔为 5。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -