公路隧道围岩分级课件.ppt

1、 1围岩分级概述 1.1 分级的目的与意义 1。2 围岩分级国内外现状 1 国内外部分分级方法简介 14 公路隧道围岩分级现状及修订的必要性 2 公路隧道围岩分级方法 2。1工程岩体分级标准G5894简介 2。2 公路隧道围岩分级（J D7020）3 隧道围岩分级因素的定性划分和定量指标确定方法 31 公路隧道围岩分级因素 3.2 分级基本因素的确定 3。3 详细分级时岩体基本质量修正方法 4公路隧道围岩分级方法的实施 4。1 施工前阶段 4。2 施工阶段 4.3岩体完整性定量指标Kv、v的现场确定方法1 1。分级的目的和意义分级的目的和意义 在工程建设的各个阶段：规划、可行在工程建设的各个阶

2、段：规划、可行性研究、勘探、设计和施工中正确的对岩性研究、勘探、设计和施工中正确的对岩土体质量和稳定性做出评价，即对其稳定土体质量和稳定性做出评价，即对其稳定等级做出正确的划分，具有十分重要的意等级做出正确的划分，具有十分重要的意义义,它是经济合理地进行岩土工程规划选它是经济合理地进行岩土工程规划选点点(址）、可行性评估、工程结构和对岩址）、可行性评估、工程结构和对岩土体改良、加固设计、快速安全施工土体改良、加固设计、快速安全施工,以以及建筑物安全运行的不可少的条件及建筑物安全运行的不可少的条件.分级目的不同分级目的不同,分级的方法也不分级的方法也不同。例如以施工可挖性为目的，就有以同。例如以

3、施工可挖性为目的，就有以可钻性、可爆性为出发点的分级可钻性、可爆性为出发点的分级;有以有以工程岩体稳定性评价、支护加固措施方工程岩体稳定性评价、支护加固措施方法为目的法为目的,就有以稳定性等级划分为出就有以稳定性等级划分为出发点的分级方法发点的分级方法.国内外既有和现行的国内外既有和现行的围岩分级方法多数属于围岩稳定性等级围岩分级方法多数属于围岩稳定性等级的划分方法。的划分方法。工程岩体（围岩工程岩体（围岩)需要区分的是岩需要区分的是岩体稳定程度的不同体稳定程度的不同,具有质量和稳定性具有质量和稳定性的差别的差别,是有序的是有序的,岩体的级别高，表示岩体的级别高，表示稳定性好；反之稳定性好；反

4、之,级别低，表示稳定性级别低，表示稳定性差。而差。而“分类分类”一词一词,主要强调的是岩主要强调的是岩体属性的不同，它是不分序次的体属性的不同，它是不分序次的,它与它与工程岩体稳定性并没有确定的联系。所工程岩体稳定性并没有确定的联系。所以近年来提出的工程岩体以近年来提出的工程岩体(围岩）分级围岩）分级方法中，均将方法中，均将“分类分类”修正为修正为“分级分级”。2 2 围岩分级国内外现状围岩分级国内外现状 国外应用较广的围岩分级，其中国外应用较广的围岩分级，其中一些在我国有广泛的影响，得到了不一些在我国有广泛的影响，得到了不同程度的应用。同程度的应用。二十世纪五十年代后又相继出现二十世纪五十年

5、代后又相继出现了以评价围岩稳定性和确定支护型式了以评价围岩稳定性和确定支护型式为目的的分级为目的的分级,如劳弗如劳弗(H H。L Lf fr r）的按围岩稳定时间的分级（）的按围岩稳定时间的分级（8 8年）年）美国迪尔美国迪尔(DeDerere)按按RQDRQD值得岩体质量值得岩体质量分级（分级（19691969年年););挪威巴顿（挪威巴顿（M M。BaBao o)以岩石质量指标以岩石质量指标Q Q的分级的分级(1919年）年）;南非比尼威斯基（南非比尼威斯基（Q Q。Z Z。BienianwskiBienianwski）的节理化岩体的地质力）的节理化岩体的地质力学分级学分级(197197年

6、、年、19761976年）等等（见年）等等（见表表1 1）。）。表表 国外部分工程岩体（围岩国外部分工程岩体（围岩)分级法分级法RcVp(弹性波速度)、龟裂系数隧道围岩强度分类(日本国铁研究所,1972)RQD/Jn(岩块尺寸)Jr/Ja(节理抗剪强度)Jw/SRF(围岩压力)岩体质量指标Q分类法(N.Barton，1974，1976，2002)RcRQDd(节理间距等)RMR分级法（Z.T.Bieniawski 1973,1986,1979）RQD岩石质量分类（D.U.Deere，1969）Rc山区隧道围岩分类（法国）F（主要由1Rc/10确定）Rc：MPa岩石坚固性分级（普氏分类）定量指标

7、名称 国内国内,20世纪世纪560年代初，直年代初，直至至12年，基本上沿用普氏年，基本上沿用普氏值分值分级方法级方法,6年代末至年代末至70年代初开始年代初开始,提提出了各种结合各部门行业特点的围岩出了各种结合各部门行业特点的围岩分级分级(分类）方法分类）方法.1972年中国科学院地年中国科学院地质研究所提出了以划分岩体结构类型质研究所提出了以划分岩体结构类型为主的分类方法。为主的分类方法。铁道部、总参铁道部、总参305部队同年提部队同年提出了以围岩地质条件的定性描述，岩出了以围岩地质条件的定性描述，岩体结构特征和岩石强度并考虑其他因体结构特征和岩石强度并考虑其他因素的综合分级方法。随着地下

8、工程锚素的综合分级方法。随着地下工程锚喷支护技术的发展喷支护技术的发展,各部门都提出了为各部门都提出了为锚喷支护设计、施工用的地下工程岩锚喷支护设计、施工用的地下工程岩体分级方法体分级方法.7年代随着声波技术的推年代随着声波技术的推广应用，以声波参数为分级参数的分广应用，以声波参数为分级参数的分级相继出现。级相继出现。表表例举了国内主要围岩分级方例举了国内主要围岩分级方法，纵观国内外主要围岩分级方法，法，纵观国内外主要围岩分级方法，从早期以单指标单因素的分级方法，从早期以单指标单因素的分级方法，逐步发展为多因素综合指标的分级方逐步发展为多因素综合指标的分级方法和多因素定性、定量指标结合的分法和

9、多因素定性、定量指标结合的分级，近年又提出了以多因素指标的复级，近年又提出了以多因素指标的复合指标合指标岩体质量系数的岩体分岩体质量系数的岩体分级级S（由R，E确定）Kv岩体工程质量指标(M)分级(杨子文等,1979,1983)I（Kv），f=tgS=R c/100 （R c：MPa）岩体质量系数(Z)分类(谷德振等,1979)定性描述Rc，Kv，Vp，S（围岩比）锚杆喷射混凝土技术规范(1985,国标)Rc，Kv，Vp水工隧洞设计规范(1988,部标)定性描述 RcVpm为辅助指标(85年规范)铁道隧道设计规范(1975,1985,1999部标)定性、定量指标名 称表表2 2 国内部分岩体国

10、内部分岩体(围岩围岩）分级法分级法岩石强度（由Rb，Is（50），r，Vpm确定）岩体完整性（由Kv，Jv，RQD确定）结构面状态（由结构面强度系数Kf及延长度确定）修正系数（含地下水，地质构造，结构面方位，地应力方位等确定）水电站地下工程围岩分类(孔令誉等,1986,1988，1999部标)S（由rh/Rm确定，Rm岩体准强度）Km（岩体完整性评分系数）Kw（地下水影响系数）围岩质量(Q)分类法(关宝树等,1980)Rc（或Ia），Vpm，dp（结构面平均间距）t（稳定时间）围岩稳定性动态分级法(林韵梅等,1984)Rc（或Ia估算）KvKw（地下水折减系数）Ki（岩层产状折减系数）坑道工程

11、围岩分类(邢念信等,1985)（Q由Rb或Ia，Vpr确定）K（由Kv，Jv，RQD确定）C（由地下水，结构面方位，地应力等修正系数确定）隧道工程岩体(围岩)分级(王石春,张可诚等,1980,1986)1。3 国内外部分围岩分级简介国内外部分围岩分级简介 1。3.1南非地质力学分级法南非地质力学分级法(RM)该法由南非比尼威斯基（该法由南非比尼威斯基（Biniaski）博士于）博士于1975年间提年间提出出,该法分三步进行。首先根据（表该法分三步进行。首先根据（表3)确定各分级判据获得的分值确定各分级判据获得的分值,把分值把分值累计起来可得岩体的总分值累计起来可得岩体的总分值,按总分值按总分值

12、评价岩体属于哪一级别评价岩体属于哪一级别,第二步是按裂第二步是按裂隙产状对不同工程的影响程度隙产状对不同工程的影响程度(表表3-2)修正为裂隙对各类工程的作用不是等修正为裂隙对各类工程的作用不是等同的同的.510202530分配点数0.050.050.30.31133节理间距m338131720分配点数2525505075759090100RQD（%）22471215分配点数25255050100100200200完整岩块的单轴抗压强度，Mpa1表表3-1 3-1 裂隙岩体各分类因素的分配点数裂隙岩体各分类因素的分配点数06122025分配点数裂缝中夹软泥，厚度3mm，裂开宽度5mm，连同性好

13、裂开面上有擦痕或断层泥填充，裂开宽度裂开面稍粗糙，裂开宽度1mm，两壁岩石软弱，连通性一般裂开面稍粗糙，裂开宽度1mm，两壁岩石坚硬，连通性一般裂开面极粗糙，两壁岩石坚硬，节理连通性不好节理状态404710分配点数涌水严重潮湿 稍潮湿干燥隧洞干燥程度12525125 250隧洞总每10米长段涌水量，L/min岩石透水性5-60-50-25-50边 坡-25-15-7-20地 基-12-10-5-20隧 洞分配系数最 不 利不 利一 般有 利最 有 利影响程度等级表表3-2 3-2 按裂隙产状校正分配点数表按裂隙产状校正分配点数表 第三步可根据作者建议的岩第三步可根据作者建议的岩体工程围岩分类表

14、体工程围岩分类表(表表33）来预测）来预测围岩的自支撑时间、岩体的抗剪强围岩的自支撑时间、岩体的抗剪强度性质以及可挖性等度性质以及可挖性等,以此作为设计以此作为设计与施工的参考依据。与施工的参考依据。由于记分法简单易行由于记分法简单易行,此法此法曾获得一定的推广。缺点是必须依曾获得一定的推广。缺点是必须依赖有经验的地质人员赖有经验的地质人员 极容易极容易容易容易一般一般困难困难极困难极困难可挖性可挖性303030303535353540404040454545451 11 11.51.51.51.52 22 23 33 3C C，PaPa岩体抗岩体抗剪强剪强度估算度估算10min10min5h

15、5h7d7d300d300d10a10a时间时间0.50.51.51.53 34 45 5跨度，跨度，m m洞壁自洞壁自承状承状况况最坏的最坏的不良的不良的一般的一般的良好的良好的最好的最好的累计点数累计点数岩体质量类别岩体质量类别 表表-3 -3 岩体工程围岩分类表岩体工程围岩分类表 1。2岩体质量指标岩体质量指标Q分类法分类法(N法法)4 4年挪威学者年挪威学者.巴顿、巴顿、R R利恩与利恩与R R。伦德提出了一个伦德提出了一个分分类法。类法。Q Q是岩体质量的简称是岩体质量的简称,它由它由R RD D、节理组数、节理组数J Jn n、节理面粗糙度、节理面粗糙度J Jr r、节理蚀变程度节

16、理蚀变程度、裂隙水影响因、裂隙水影响因素素J Jw w以及地应力影响因素以及地应力影响因素SRSR等六等六项指标组成项指标组成,其计算公式为其计算公式为:SRFJJJJRQDQWARN 其它的每项指标都可从相对其它的每项指标都可从相对应的表格查得应的表格查得(表表4-1至表至表-5).Q值值愈大，表示岩体的质量愈好愈大，表示岩体的质量愈好 岩体质量为一综合指标岩体质量为一综合指标,它的它的范围一般为范围一般为0。01100,不同不同Q值得级别可根据表值得级别可根据表46确定。确定。0.51234691215 20 A.整体的、没有或很少有节理组B.1组节理C.12组节理D.2组节理E.23组节

17、理F.3组节理G.34组节理H.45组节理、具有大量的节理，岩石被多组节理切割成方块J.压碎岩石，似土类岩石 Jn 值 节 理 发 育 情 况 4 43 32 21.51.51.51.51 10.50.5 1.01.01.0 1.0 1）节理面直接接触2）剪切时，当剪切变形10cm,岩壁接触A.不连续的节理B.粗糙或不规则的起伏节理C.光但是起伏的节理D.光滑，但具有起伏的节理E.平坦且粗糙、或不规则节理F.光而平直的节理G.平直且光滑的节理3）剪切后，节理不再直接接触H.节理面间充填有不能使节理面直接接触的连续粘土矿物带J.节理面间充填不能使节理直接接触的砂、砾石或挤压破碎带Jr值 节理面粗

18、糙度情况8 81616 4.0 4.0 E.有软弱的或低摩擦角的粘土矿物覆盖在节理表明（如高岭土、云母绿泥石、滑石、石膏等）或含有少量膨胀性粘土（不连续覆盖、厚度约12cm或更薄）的节理面 25253535 3.0 3.0 D.节理为粉质粘土或砂质粘土覆盖，少量粘土、半软弱岩覆盖 25253030 2.0 2.0 C.轻微蚀变有节理面，表面为半软弱矿物所覆盖，具有砂质微粒、风华岩土等 25253030 1.0 1.0 B.节理面未产生蚀变，仅少数表面有变化 A.坚硬的、半软弱的、经过处理而紧密且具有不透水充填物的节理（如石英或绿泥石充填）0.75 0.75（a）节理面直接接触 近似值 Ja值

19、节理蚀变程度 5 5N.粉质或砂质粘土及少量粘土（半软弱）6 624246 6、8 8或或8 81212 6 62424 1010、1313或或13132020O、P、Q.厚的连续分布的粘土带或夹层（粘土状态说明见G、H、I）K、L、M.破碎带夹层或挤压破碎带岩石和粘土（对各种粘土状态的说明见G或H、I）（c）剪切后，节理面不再直接接触I.膨胀性粘土充填，如连续分布的厚度小于5mm的蒙脱土充填时J.a值取决于膨胀性颗粒所占百分数，以及水的渗入情况12121616 8 8H.中等或轻微固结的软弱粘土矿物充填（连续的或厚度小于5mm）16162424 6 6G.紧密固结的半软弱粘土矿物充填（连续的

20、或厚度小于5mm）F.砂质微粒，岩石风化物充填 25253030 4 4（b）当剪切变形10cm时，节理面直接接触 大于大于1 10.050.050.10.1F.F.异常大的渗水，或具有很高且持续的无显著异常大的渗水，或具有很高且持续的无显著衰减的水压衰减的水压大于大于1 10.10.0.10.2 2E.E.异常大的渗水或具有很高的水压，但水压随异常大的渗水或具有很高的水压，但水压随时间衰减时间衰减0.2510.2510.330.33D.D.大量渗水或高压水，节理充填物被大量带走大量渗水或高压水，节理充填物被大量带走0.2510.2510.50.5C.C.大量渗水，或为高压水，节理未充填大量渗

21、水，或为高压水，节理未充填0.10.250.10.250.660.66B.B.中等渗水或填充物偶然受水压力冲击中等渗水或填充物偶然受水压力冲击小于小于0.10.11.01.0A.A.开挖时干燥或有少量渗水，即有局部渗水，开挖时干燥或有少量渗水，即有局部渗水，渗水量小于渗水量小于5L/min5L/min近似的水压近似的水压力力MPaMPaJ Jw w裂隙水情况裂隙水情况3 3G.G.疏松的张节理，形成节理组很多，多呈方块状（处于任何疏松的张节理，形成节理组很多，多呈方块状（处于任何深度部位）深度部位）2.52.5F.F.坚硬岩石中，具有单一剪切带（中夹少量粘土），开挖深坚硬岩石中，具有单一剪切带

22、（中夹少量粘土），开挖深度大于度大于50m50m5 5E.E.坚硬岩石中，具有单一剪切带（中夹少量粘土），开挖深坚硬岩石中，具有单一剪切带（中夹少量粘土），开挖深度小于或等于度小于或等于50m50m7.57.5D.D.在坚硬岩石中，多次出现剪切带，周围岩石疏松在坚硬岩石中，多次出现剪切带，周围岩石疏松2.52.5C.C.含有粘土或化学风华岩的单一的软弱带，开挖深度含有粘土或化学风华岩的单一的软弱带，开挖深度50m50m5 5B.B.含有粘土或化学风华岩的单一的软弱带，开挖深度含有粘土或化学风华岩的单一的软弱带，开挖深度50m50m1010A.A.含有粘土或化学风华岩石的软弱带多次出现，周围岩石

23、非含有粘土或化学风华岩石的软弱带多次出现，周围岩石非常疏松（处于任何深度部位）常疏松（处于任何深度部位）0.52.0.52.0 0（a a）当隧洞的交叉洞开挖在弱带上时，开挖后可能引起岩体当隧洞的交叉洞开挖在弱带上时，开挖后可能引起岩体的疏松的疏松SRFSRF地应力情况地应力情况102010200.160.162.52.5M.M.很破碎的岩体很破碎的岩体5105100.160.330.160.332.552.55L.L.破碎软岩岩体破碎软岩岩体0.52.0.52.0 00.330.660.330.66510510K.K.高应力、结构致密（对高应力、结构致密（对稳定时间有利，但对岩壁稳定时间有利

24、，但对岩壁则可能不利）则可能不利）1.01.00.66130.66131020010200J.J.中等应力中等应力2.52.51313200200H.H.低应力，靠近地表低应力，靠近地表（b b）坚硬岩石、岩石应坚硬岩石、岩石应力问题力问题（最大主应力）（抗压强度）1CR（最大主应力）（抗压强度）1tR1015101510201020 R.R.强烈膨胀的岩石强烈膨胀的岩石P.P.轻微膨胀的岩石轻微膨胀的岩石510510（d d）膨胀性岩石以及取决于水压力作用膨胀性岩石以及取决于水压力作用的化学膨胀岩石的化学膨胀岩石 O.O.经强烈挤压的岩石经强烈挤压的岩石N.N.轻微挤压的岩石轻微挤压的岩石5

25、10510（c c）经挤压的岩石，在高压下具有塑性经挤压的岩石，在高压下具有塑性状态的软岩状态的软岩大于大于400400100400100400401004010010401040410410特别好特别好极好极好很好很好好好中等中等14140.110.110.010.0.010.1 1小于小于0.010.01差差很差很差极差极差特别差特别差 表表46 46 岩体质量岩体质量Q Q值分级表值分级表分分级级名名称称Q值值 南非法采用记分法南非法采用记分法,要求的要求的指标比较容易获得，因此在矿业界指标比较容易获得，因此在矿业界获得更多的应用，获得更多的应用，Q法则主要应用法则主要应用于隧道与大型地

26、下硐室，应用较广。于隧道与大型地下硐室，应用较广。1.3。3 铁科院西南所铁科院西南所985年提年提出的出的“隧道工程岩体分级隧道工程岩体分级”该分级法认为影响隧道岩体该分级法认为影响隧道岩体稳定性的因素主要有以下几点：稳定性的因素主要有以下几点：(1)岩体的完整性岩体的完整性;()岩石的质量岩石的质量;（)结构面的状态结构面的状态;（4)地下水情地下水情况；况；（5）地应力状态。地应力状态。分级时，首先对基本参数评分级时，首先对基本参数评价价,将它们的评分相加，得出岩体质将它们的评分相加，得出岩体质量指标（量指标（RMQ）的基本值）的基本值(表表51).然后用各修正参数分级评分然后用各修正参

27、数分级评分(表表5-2）之和修正基本值之和修正基本值,得出岩体质量指标得出岩体质量指标（RM）的最终值）的最终值,按按MQ值得值得大小将工程岩体分为五级，（表大小将工程岩体分为五级，（表53),即即 RMQQ+式中：式中：岩体完整性分级评分数岩体完整性分级评分数;Q-岩石质量分级评分岩石质量分级评分数数;C修正参数之和修正参数之和 单轴抗压强度单轴抗压强度（干）（干）R Rd d(MPa)(MPa)5 5 5 510 10 101015 15 151525 25 252530 30 评评 分分2000 2000 200020003200 3200 300030004000 4000 38003

28、8005000 5000 5000 5000 岩石纵波速度岩石纵波速度V Vp p(m/s)(m/s)0.50.50.50.51 1 1 12 2 2 24 4 4 4 S=(ES=(Ef fRRf f/E/Es sRRs s)1/21/210 10 303010 10 303060 60 6060100 100 100 100 岩石质量模量比岩石质量模量比岩岩石石质质量量Q Q(25)25)(50(5025)25)25 25 252540 40 404055 55 555565 65 65657070 评评 分分2525 (劣劣)25255050 (差差)50507575 (中中)75759

29、090 (良良)9090100100 (优优)岩石质量系数岩石质量系数RQD(%)RQD(%)0.20.2（破碎）（破碎）0.20.20.50.5（完整性差）（完整性差）0.50.50.750.75（中等完整）（中等完整）0.750.750.90.9(完整完整)0.90.91.01.0(极完整极完整)完整性系数完整性系数K KV V3030(碎裂状碎裂状)20203030(小块状小块状)12122020(中等块状中等块状)5 51212(块状块状)5 5(巨块状巨块状)体积裂隙数体积裂隙数J JV V（条（条数数/m/m）岩岩体体完完整整性性K K-8-8-6-6-4-4-2-20 0评分评分

30、高压流高压流水水流水流水滴水滴水潮湿潮湿干燥干燥含水情况含水情况-6-6-4-4-2-20 0+3+3评分评分平整光平整光滑具擦滑具擦痕痕平整光平整光滑状滑状光滑波痕状光滑波痕状或平整粗糙或平整粗糙状状粗糙波粗糙波痕状痕状明显台阶明显台阶状状粗糙起伏粗糙起伏度度-5-5-2-20 0+2+2+5+5评分评分最不利最不利不利不利一般一般有利有利最有利最有利方位与工方位与工程的关系程的关系-4-4-2-20 00 0+2+2评分评分很好很好2020好好10102020中等中等3 31010差差1 13 3很差很差1.01.0延续性延续性(m)(m)-6-6-4-4-2-20 00 0评分评分很发育

31、很发育三组三组发育发育三组三组较发育较发育二组二组稍发育稍发育一组一组不发育不发育0 0组数组数主主要要结结构构面面状状态态C C1 1(暂缺暂缺)初始初始应力应力状态状态C C3 3 -15 -5-5-8-8-4-4-2-20 0+2+20 0评分评分软质岩硬质硬质岩岩 软质软质岩岩硬质硬质岩岩 软质软质岩岩硬质硬质岩岩 软质岩软质岩 硬质岩硬质岩 岩质岩质类别类别大股流水具小大股流水具小压压125L/min/10m 125L/min/10m 流水具小压力流水具小压力2525125L/125L/min/10m min/10m 潮湿或滴水潮湿或滴水25L/min/10m 25L/min/10m

32、 干燥干燥 状态状态岩体岩体含水含水情况情况C C2 2 +5+5 -8 -8-6-6 -4 -4-2-2 0 0+2 +2 评分评分充填岩脉充填岩脉或再胶结或再胶结 充填充填粘土粘土 充填充填岩屑岩屑 未充未充填填 张开张开1mm(1mm(一般可见明显裂缝一般可见明显裂缝)微张微张开开0.50.51.0mm 1.0mm 闭和闭和0.10.10.5mm 0.5mm 紧闭紧闭0.1mm 0.1mm 张开张开程度程度及充及充填情填情况况主要主要结构结构面状面状态态C C1 1 不稳定不稳定稳定性差稳定性差暂时稳定暂时稳定稳定稳定极稳定极稳定稳定性稳定性劣极软劣极软弱岩弱岩体体差软弱岩差软弱岩体体中

33、中等坚中中等坚硬岩硬岩体体良坚硬岩良坚硬岩体体优一般坚优一般坚硬岩体硬岩体描述名描述名称称30303030555555557575757590909090100100分数分数级别级别 表表 隧道工程岩体分级及评价分数隧道工程岩体分级及评价分数 1。3.水利电力部昆明勘测设计水利电力部昆明勘测设计院在院在“水利水电工程勘察规范水利水电工程勘察规范中中提出的地下洞室围岩分类提出的地下洞室围岩分类 )初步围岩分类初步围岩分类；）详细围岩分类）详细围岩分类;对对)岩岩石强度，石强度，B)岩体完整性岩体完整性,C)结构面状结构面状态（起伏、张开度、延伸长度等态（起伏、张开度、延伸长度等)，D)地下水，地

34、下水，E）结构面方位等几个）结构面方位等几个方面分别评分。方面分别评分。3）类别判定是按点分）类别判定是按点分及岩体强度应力比及岩体强度应力比S二次评判，判二次评判，判定见表定见表6。mvcKRS m表表6 6 详细围岩分类围岩类别判定表详细围岩分类围岩类别判定表注注:地应力的最大主应力地应力的最大主应力很不稳定很不稳定V V不限不限2525S1S1145452525S2S2265654545 局部可能有局部可能有不稳定块体；不稳定块体；S4S441001008585备备 注注围岩稳定围岩稳定程度程度围岩围岩类别类别围岩强度应力围岩强度应力比比S S总评分总评分=A+B+C=A+B+C1 1+

35、C+C2 2+D+E+D+E。3。铁路隧道围岩分级铁路隧道围岩分级(TB100399)在原有铁路隧道围岩分类的基在原有铁路隧道围岩分类的基础上础上,参照国家标准参照国家标准工程岩体分级工程岩体分级标准标准,以定性划分为主以定性划分为主,引入岩石引入岩石强度和围岩弹性波纵波速度强度和围岩弹性波纵波速度,将围岩将围岩划分成六级划分成六级,围岩稳定级别序次按国围岩稳定级别序次按国标排序标排序,与原有围岩分类排序相反。与原有围岩分类排序相反。铁路隧道围岩分级按表铁路隧道围岩分级按表7确定。确定。呈巨块呈巨块状整体状整体结构结构 软质岩石（软质岩石（R Rb b30MP30MPa a）,受地质构造影响较

36、受地质构造影响较严重，节理不发育，层状岩层为厚层，层间严重，节理不发育，层状岩层为厚层，层间结合良好结合良好 3.53.5 4.5 4.5 暴露时间长，可能暴露时间长，可能回出现局部小塌方；回出现局部小塌方；侧壁稳定；层间结侧壁稳定；层间结合差的平缓岩层，合差的平缓岩层，顶板易塌落可能产顶板易塌落可能产生岩爆生岩爆 呈大块呈大块状砌体状砌体结构结构 硬质岩（硬质岩（R Rb b30MP30MPa a）,受地质构造影响较重，受地质构造影响较重，节理发育，有少量软弱面（或夹层）和贯通节理发育，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微张节理，但其产状及组合关系不致产生滑动

37、；层状岩层为中层或厚层，层间结合一般，动；层状岩层为中层或厚层，层间结合一般，很少有分离现象，或为硬质岩石偶夹软质岩很少有分离现象，或为硬质岩石偶夹软质岩石石 4.5 4.5 围岩稳定，无塌方，围岩稳定，无塌方，可能产生岩爆可能产生岩爆 呈巨块呈巨块状整体状整体结构结构 硬质岩，饱和抗压极限强度硬质岩，饱和抗压极限强度R Rb b60MP60MPa a,受地质受地质构造影响轻微，节理不发育，无软弱面（或构造影响轻微，节理不发育，无软弱面（或夹层）层状岩层为厚层，层间结合良好夹层）层状岩层为厚层，层间结合良好 结构特结构特征和完征和完整状态整状态 主要工程地质条件主要工程地质条件 围岩弹围岩弹性

38、波速性波速度度V Vp p（km/skm/s）围岩开挖后的稳定围岩开挖后的稳定状态状态 围岩主要工程地质条件围岩主要工程地质条件 级级别别1 1和和2 2呈大块呈大块状压密结构，状压密结构，3 3呈巨块状呈巨块状整体结构整体结构土体：土体：1 1 略具压密或成岩作用的粘性土及砂性略具压密或成岩作用的粘性土及砂性土土2 2 黄土（黄土（Q Q1 1、Q Q2 2）3 3 一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土块石土 呈块呈块(石石)碎碎（石）状镶（石）状镶嵌结构嵌结构 软质岩石（软质岩石（R Rb b=5=530MP30MPa a）,地质构造影响严重，

39、地质构造影响严重，节理发育节理发育 1.1.5 53.0 3.0 拱部无支拱部无支护时可产护时可产生较大的生较大的塌方，侧塌方，侧壁有时会壁有时会失去稳定失去稳定 呈碎石状压呈碎石状压碎结构碎结构 硬质岩石（硬质岩石（R Rb b30MP30MPa a）,受地质构造影响很严重，受地质构造影响很严重，节理很发育，层状软弱面（或夹层）已基本被节理很发育，层状软弱面（或夹层）已基本被破坏破坏 呈大块状砌呈大块状砌体结构体结构 软质岩石（软质岩石（R Rb b=5=530MP30MPa a）,受地质构造影响较严受地质构造影响较严重，节理较发育，层状岩层为薄层、中层或厚重，节理较发育，层状岩层为薄层、中

40、层或厚层，层间结合一般层，层间结合一般 2.2.5 54.0 4.0 拱部无支拱部无支护时可产护时可产生小塌方，生小塌方，侧壁基本侧壁基本稳定，爆稳定，爆破震动过破震动过大易塌方大易塌方 呈块呈块(石石)碎碎（石）状镶（石）状镶嵌结构嵌结构 硬质岩石（硬质岩石（R Rb b30MP30MPa a）,受地质构造影响较严重，受地质构造影响较严重，节理发育，有层状软弱面（或夹层），但其产节理发育，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，或为层或中层，层间结合差，多有分离现象，或为硬、软质岩石互层

41、硬、软质岩石互层 土体：软塑状粘性土及潮湿土体：软塑状粘性土及潮湿的细粉砂等的细粉砂等1.01.0（饱（饱和状态的和状态的1.51.5）围岩极易塌变形，围岩极易塌变形，有水时土砂常与有水时土砂常与水一起涌出；浅水一起涌出；浅埋时易塌至地表埋时易塌至地表 粘性土呈易粘性土呈易动的松软结动的松软结构，砂性土构，砂性土呈潮湿松散呈潮湿松散结构结构 岩体：受构造影响很严重呈岩体：受构造影响很严重呈碎石、角砾岩及粉末、泥土碎石、角砾岩及粉末、泥土状的断层带状的断层带 非粘性土呈非粘性土呈松散结构，松散结构，粘性土及黄粘性土及黄土呈松软结土呈松软结构构 土体：一般第四系的半干硬土体：一般第四系的半干硬至硬

42、塑的粘性土及稍湿至潮至硬塑的粘性土及稍湿至潮湿的一般碎石、卵石、圆砾、湿的一般碎石、卵石、圆砾、角砾土及黄土（角砾土及黄土（Q Q3 3、Q Q4 4）1.01.02.0 2.0 围岩易塌，处理围岩易塌，处理不当会出现大塌，不当会出现大塌，侧壁经常小塌；侧壁经常小塌；浅埋时易出现地浅埋时易出现地表下沉或塌至地表下沉或塌至地表表 呈角（砾）呈角（砾）碎（石）状碎（石）状松散结构松散结构 岩体：软岩、岩体破碎至极岩体：软岩、岩体破碎至极破碎；全部极软岩及全部极破碎；全部极软岩及全部极破碎岩（包括受构造影响严破碎岩（包括受构造影响严重的破碎带）重的破碎带）1。4 公路隧道围岩分级现状及公路隧道围岩分

43、级现状及修订的必要性修订的必要性 原有公路隧道围岩分类，原有公路隧道围岩分类，主要根据围岩的定性描述进行划分，主要根据围岩的定性描述进行划分，缺少明确缺少明确,具体的定量指标，存在随具体的定量指标，存在随意性较大意性较大,准确性较低的缺点，应用准确性较低的缺点，应用时对同一岩体类别的划分常常会出时对同一岩体类别的划分常常会出现因使用现因使用 者的经验或认识不同而异者的经验或认识不同而异,根据调查分根据调查分析原铁路、公路隧道设计规范规定的围析原铁路、公路隧道设计规范规定的围岩分类方法得出的围岩类别岩分类方法得出的围岩类别,与实际与实际开挖的围岩类一致的只占开挖的围岩类一致的只占50%左右，有左

44、右，有0-40的相差的相差12类。因此，为了适类。因此，为了适应快速发展的公路隧道工程建设的发展，应快速发展的公路隧道工程建设的发展，为了减少因围岩类别不准确而引起的设为了减少因围岩类别不准确而引起的设计与施工方案的变更和因此而造成的损计与施工方案的变更和因此而造成的损失失,有必要对公路隧道围岩分级方法修有必要对公路隧道围岩分级方法修订使之变成实用、准确的分级方法。订使之变成实用、准确的分级方法。由于由于工程岩体分工程岩体分级标准级标准(GBGB021021994 4）是基）是基础性的国家标准，它适用于全国各行础性的国家标准，它适用于全国各行业的一切岩石工程的工程岩体分级，业的一切岩石工程的工

45、程岩体分级，带有一定的强制性。因此各个部门、带有一定的强制性。因此各个部门、行业在修订相关分级规范时行业在修订相关分级规范时,都应尽都应尽量与量与工程岩体分级工程岩体分级方法靠拢方法靠拢,标标准尽量一致准尽量一致.当然，由于行业不同当然，由于行业不同,工工程的性质、规模和用途不同程的性质、规模和用途不同,各部门各部门的分级方法可以有所差异的分级方法可以有所差异.新的公路新的公路隧道围岩分级（隧道围岩分级（TGTG70-200470-2004）的）的编制正是遵循上述依据开展编制正是遵循上述依据开展.21 概述概述 004004年编制的公路隧道围岩分年编制的公路隧道围岩分级方法级方法,根据编制组制

46、订的修改原则和根据编制组制订的修改原则和交通部等有关专家的意见交通部等有关专家的意见,提出了以提出了以工程岩体分级标准工程岩体分级标准为基础，结合为基础，结合公路隧道一般为双车道公路隧道一般为双车道,断面较大的特断面较大的特点点,同时要求分级应包括岩体和土体围同时要求分级应包括岩体和土体围岩分级。岩分级。因此在编写公路隧道围岩分级时因此在编写公路隧道围岩分级时,采用采用工程岩体分级标准工程岩体分级标准的分级原的分级原则和方法，并参照现行铁路隧道围岩则和方法，并参照现行铁路隧道围岩分级方法中关于土体围岩分级的方法，分级方法中关于土体围岩分级的方法，包括土体围岩分级方法，将围岩由好包括土体围岩分级

47、方法，将围岩由好至坏划分成至坏划分成、级。级。工程岩体分级标准工程岩体分级标准是全国通是全国通用的一项基础标准用的一项基础标准,适用于各种类型的适用于各种类型的岩石工程岩石工程.该标准具有如下特点该标准具有如下特点:（1 1)总结国内外工程岩体总结国内外工程岩体(围围岩岩)分级方法基础上，由国内五个有关分级方法基础上，由国内五个有关部门共同编制完成。例如岩体基本质部门共同编制完成。例如岩体基本质量标准量标准B B值计算公式值计算公式,地下工程岩体地下工程岩体定级时定级时,考虑地下水考虑地下水,主要的软弱结构主要的软弱结构面产状以及初始应力状态的影响面产状以及初始应力状态的影响,对岩体基本质量指

48、标对岩体基本质量指标Q Q进行修正的系进行修正的系数数K K、K K、K K,都是分析对比了国内都是分析对比了国内外多种分类方法中规定的做法和数据外多种分类方法中规定的做法和数据后确定的，随着对国内后确定的，随着对国内400400多组（点多组（点)的地下工程实际的数据，按的地下工程实际的数据，按标准标准方法通过反馈分析进行了验证方法通过反馈分析进行了验证,表明表明标准标准方法是可行的。方法是可行的。（2)采用分两步划分的方法进采用分两步划分的方法进行工程岩体定级。即先根据影响工程行工程岩体定级。即先根据影响工程岩体稳定性的主要岩体稳定性的主要(强度和完整性强度和完整性)的的定性划分和定量指标对

49、工程岩体基本定性划分和定量指标对工程岩体基本质量级别进行划分，然后再针对具体质量级别进行划分，然后再针对具体工程的性质和条件作修正。工程的性质和条件作修正。对于工程对于工程建设的初步阶段建设的初步阶段,为初步定级。根据影为初步定级。根据影响工程岩体稳定性的其它因素响工程岩体稳定性的其它因素,对初步对初步分级进行修正或调整分级进行修正或调整,这时的分级称之这时的分级称之为详细分级。为详细分级。(3)分级因素的选择必须紧紧地围分级因素的选择必须紧紧地围绕岩体稳定性分级这个主体。绕岩体稳定性分级这个主体。因素的选择因素的选择,既要全面、充既要全面、充分，又要分清主次，分出层次来。主分，又要分清主次，

50、分出层次来。主要因素是决定岩体稳定性的基本因素，要因素是决定岩体稳定性的基本因素，是地质体的本来属性，是各类工程岩是地质体的本来属性，是各类工程岩体的共性；次要因素对岩体稳定性的体的共性；次要因素对岩体稳定性的影响随工程类型不同而异影响随工程类型不同而异,随岩体的赋随岩体的赋存条件不同而异存条件不同而异,是附加因素。是附加因素。选定的分级因素须是选定的分级因素须是各自独立的，而不应相互交叉或包容各自独立的，而不应相互交叉或包容.为了简化分级方法为了简化分级方法,标准标准把众多因素进行了分类组合，把众多因素进行了分类组合，归并成为复合因素作为分级因素归并成为复合因素作为分级因素,避免避免把各种影