隧道工程第二章-围岩分级

一、公路隧道围岩的分级1、一级围岩：坚硬岩，岩体完整，巨整体状或巨厚层状结构。

围岩基本质量指标大于550兆帕。

2、二级围岩：坚硬岩，岩体完整，块状或厚层状结构；较坚硬岩，岩体完整，块状整体结构。

围岩基本质量指标在550至451兆帕之间。

3、三级围岩：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石。

岩体较完整，快状体或中厚层结构。

围岩基本质量指标在450至351兆帕之间。

4、四级围岩：坚硬岩，岩体较破碎。

碎裂结构，较坚硬岩、岩体较破碎，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。

土体，压密或成岩作用的黏土及砂性土；黄土。

一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土。

围岩基本质量指标在350至251兆帕之间。

5、五级围岩：较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎至破碎；及破碎各类岩体，碎裂状，松散结构。

一般第四系的半干硬至重塑的黏土及稍湿至潮湿的碎石土，卵石土、网砾、角砾及黄土。

非黏土呈松散结构，黏土及黄土呈松软结构。

围岩基本质量指标小于等于250。

6、六级围岩：软塑状黏土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等。

其中一级围岩为最好结构，六级围岩为最差结构。

二、围岩的初步判定1、隧道围岩的分级的综合评定方法宜采用两步分级，并按以下顺序进行：围岩分级分为初步分级和和详细分级。

其中初步分级为：定性（坚硬、完整）+定量。

详细分级为考虑修整因素的影响，修整定量。

修正因素为：有无地下水、软弱结构面，且有一组起控制作用。

是否存在高的初应力。

三、隧道的构成1、隧道主要由主体构造物和附属构造物构成。

其中主体构造物有分为：洞门和洞身衬砌。

附属构造物分为：通风、照明、安全措施、供配电、应急系统等。

2、不同的分类形式分为不同的种类：（1）按地层分类，分为岩石隧道、土质隧道。

（2）按所处位置分为，山岭隧道、城市隧道、水底隧道。

（3）按埋深长度分为，浅埋隧道和深埋隧道。

（4）按长度分为，短、中、长、特长。

隧道围岩分级一、隧道围岩分级指标围岩分级的指标，主要考虑影响围岩稳定性的因素或其组合，大体有以下几种。

1.单一的岩性指标单一的岩性指标一般有岩石的抗压和抗拉强度、弹性模量等物理力学参数，以及岩石的抗钻性、抗爆性等工程指标。

在一些特定的分级中（如确定钻眼功效、炸药消耗量等）或土石方工程中划分岩石的软硬、开挖的难易，均可采用岩石的单一岩性指标进行分级。

一般采用岩石的饱和单轴极限抗压强度作为基本的分级指标，它具有试验简单、数据可靠的优点。

但单一岩性指标只能表达岩体特征的一个方面，用作分级的唯一指标是不合适的，如老黄土地层，在无水的条件下，其强度虽然低，但稳定性却很高。

2.单一的综合岩性指标单一的综合岩性指标是指以单一的指标反映岩体的综合因素。

这些指标包括以下几种。

（1）岩体的弹性波传播速度。

弹性波传播速度与岩体的强度和完整性呈正比，是反映岩石的力学性质和岩体的软硬、破碎程度的综合因素。

（2）岩石质量指标。

岩石质量指标（rock quality designation，RQD），是综合反映岩体强度和岩体破碎程度的指标。

所谓岩石质量指标，是指钻探时岩心复原率，或称为岩芯采取率。

钻探时岩芯的采取率、岩芯的平均和最大长度受到岩体原始的裂隙、硬度、均质性的影响，岩体质量主要取决于岩芯采取长度小于10 cm以下的细小岩块所占的比例。

因此，岩芯采取率是以单位长度钻孔中10 cm以上的岩芯所占比例来判断的。

（3）围岩的自稳时间。

围岩的自稳时间也被认为是综合岩性指标。

隧道开挖后，围岩通常都有一段暂时稳定的时间，地质环境不同，自稳时间是不同的。

3.复合指标复合指标是一种用两个或两个以上的岩性指标或综合岩性指标表示的复合性指标。

复合指标考虑多种因素的影响，用于判断隧道围岩的稳定性是比较合理可靠的。

可以根据工程对象的要求选择不同的指标。

但是，复合指标的定量数值一般是通过试验、现场实测或凭经验确定的，带有较大的主观性。

通过以上分析，对隧道围岩的分级，首先应考虑选择对围岩稳定性有重大影响的主要因素，如岩石强度、岩体的完整性、地下水、地应力、结构面产状，以及它们的组合关系作为分级指标；其次选择测试设备比较简单、人为因素影响小、科学性较强的定量指标；最后考虑分级指标要有一定的综合性，如选择复合指标等。

【最新整理，下载后即可编辑】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 围岩分级准。

2 本表声波指标以孔测法测试值为准如果用其他方法测试时可通过对比试验进行换算。

3 层状岩体按单层厚度可划分为厚层大于0 .5m中厚层0 .1~0 .5m薄层小于0 .1m4 一般条件下确定围岩级别时应以岩石单轴湿饱和抗压强度为准当洞跨小于5m，服务年限小于10 年的工程确定围岩级别时可采用点荷载强度指标代替岩块单轴饱和抗压强度指标可不做岩体声波指标测试5 测定岩石强度做单轴抗压强度测定后可不做点荷载强度测定。

3公路隧道围岩分级3.1公路隧道围岩分级围岩级别可根据调查、勘探、试验等资料、岩石隧道的围岩定性特征、围岩基本质量指标（BQ）或修正的围岩质量指标[BQ]值、土体隧道中的土体类型、密实状态等定性特征，按表3.1确定。

当根据岩体基本质量定性划分与（BQ）值确定的级别不一致时，应重新审查定性特征和定量指标计算参数的可靠性，并对它们重新观察、测试。

在工程可行性研究和初勘阶段，可采用定性划分的方法或工程类比方法进行围岩级别划分。

表3.1 公路隧道围岩分级土等。

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。

3.2.1岩石坚硬程度1岩石坚硬程度可按表3.2.1-1定性划分。

隧道围岩分级（硬岩和软岩的标准R b大于60兆帕为坚硬岩石，30〜60之间为较硬岩石，15〜30为较软岩，5〜15为软岩，小于5为极软岩）
岩爆是高应力地区地下洞室中围岩脆性破坏时，应变能突然释放造成的一种动力失稳
现象,属于高应力地区洞室开挖中常见的一种地质问题。

在隧洞开挖过程中，围岩突然破坏，并把破坏后的岩石弹射出来，有时伴发出响声，轻微的呈片状弹射，严重的可将巨石猛烈抛出甚至抛出数以吨计的岩片和岩块，威胁人身和设备安全，影响施工进度。

岩爆多呈两种破坏形态：一是劈裂破坏，二是剪切破坏。

劈裂破坏属于低应力时围岩的脆性破坏，其断裂面与孔口边界平行，断裂面呈劈裂状•由于围岩出现断裂时只有断裂面释放能量，断裂面产生的能量在裂缝开展中消耗一部分，有一部分将转移到附近的岩体上，因此转化成喷射岩石的动能不多，劈裂破坏的岩爆较弱。

剪切破坏是高应力条件下岩石的极限强度破坏。

洞口岩石破坏呈两条相交的对数螺旋线形，直壁孔口的极限破坏呈楔形（这与实际发生岩爆后的岩爆坑相符），反映发生这种破坏时的围岩应力已经达到了极限状态，当岩石达到极限强度造成不稳定状态时，不仅破坏区岩石释放
能量比破裂时多，而且破坏区以外也有一部分岩石发生应力降，也要释放能量，因而有较大能量转化为动能，造成岩石出现强烈的弹射现象。

岩爆的防治措施：针对可能发生岩爆的强度和规模，采用加强施工监测和预报分析，调整施工方法，进行喷锚支护和安全防护等措施，减轻岩爆的烈度，避免人员和设备的损伤，保证施工进度。

隧道围岩分级方法隧道围岩分级是指根据隧道周围岩体的稳定性和工程性质，将围岩分为不同等级的方法。

隧道围岩分级是隧道工程设计和施工的重要环节，对于保证隧道的安全和可靠性具有重要意义。

本文将介绍几种常见的隧道围岩分级方法。

一、国际标准分级方法国际上常用的隧道围岩分级方法是根据围岩的强度和完整性将其分为不同等级。

具体分级如下：1. 优质围岩：岩石坚硬、完整，无节理、脆性岩石和软弱结构面，围岩的强度和完整性对隧道稳定性影响较小；2. 良好围岩：岩石较坚硬，有少量节理、脆性岩石和软弱结构面，但对隧道稳定性的影响较小；3. 一般围岩：岩石较软，有明显的节理、脆性岩石和软弱结构面，对隧道稳定性有一定影响，但可以通过支护措施来解决；4. 差围岩：岩石较软，节理、脆性岩石和软弱结构面较多，对隧道稳定性影响较大，需要采取较严格的支护措施；5. 极差围岩：岩石极为软弱，节理、脆性岩石和软弱结构面非常多，对隧道稳定性影响极大，需要采取最严格的支护措施。

二、岩体评价分级方法岩体评价分级方法是根据岩体的岩性、结构面和岩体完整度等因素来进行分级。

具体分级如下：1. 坚硬岩体：岩石坚硬，无明显的节理和裂隙，岩体完整度高；2. 中等硬度岩体：岩石硬度适中，有少量节理和裂隙，岩体完整度一般；3. 软弱岩体：岩石较软弱，有明显的节理和裂隙，岩体完整度较差；4. 脆性岩体：岩石易碎，有大量节理和裂隙，岩体完整度很差。

三、地质力学分级方法地质力学分级方法是根据围岩的力学性质来进行分级。

具体分级如下：1. 高固结岩体：岩石固结度高，抗压强度大，具有较好的稳定性；2. 中固结岩体：岩石固结度适中，抗压强度一般，稳定性一般；3. 低固结岩体：岩石固结度较低，抗压强度小，稳定性较差；4. 液化岩体：岩石易液化，稳定性极差。

四、岩体质量分级方法岩体质量分级方法是根据岩体的质量状况来进行分级。

具体分级如下：1. 优质岩体：岩体质量良好，无明显的质量问题；2. 良好岩体：岩体质量较好，有少量局部的质量问题；3. 一般岩体：岩体质量一般，有一些局部的质量问题；4. 差岩体：岩体质量较差，有较多的质量问题；5. 极差岩体：岩体质量极差，有很多的质量问题。