(整理)公路隧道围岩分级

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。

国内外隧道围岩分级的方法较多，所采用的指标也不同，但都是在隧道工程的实践基础上逐步建立起来的，随着人们对隧道工程、地质环境之间相互关系的认识和理解，其围岩分级方法也在逐步深化和提高。

发展过程大体有以下几类型：1．按岩石强度为单一岩性指标的分级法，具有代表意义的是我国工程界广泛采用的岩石坚固系数“f”值分级法。

这种方法的优点是指标单一，使用方便，尤其是在f值分类法中，还将定量指标f值与作用在支护结构上的围岩压力直接联系起来，给设计和施工带来较大的方便。

缺点是不能全面地反映岩体固有的性态。

2．按岩体构造和岩性特征为代表的分级法，如泰沙基分级法，1975年我国铁路工程技术规范中所采用的铁路隧道围岩分级法，属于这一类。

这类方法的优点是正确地考虑了地质构造特征、风化状况、地下水情况等多种因素对隧道围岩稳定性的影响，并建议了各类围岩应采用的支护类型和施工方法。

缺点是分级指标还缺乏定量描述，没有提供可靠的预测隧道围岩级别的方法，在一定程度上要等到隧道开挖后才能确定。

3．与地质勘察手段相联系的分级法。

如1979年前后日本提出的按围岩弹性波速度进行分级方法、岩芯复原率分级法等，属于这一范畴。

这类方法的优点是分级指标大体上是半定量的，同时考虑了多种因素的影响；其点是分级的判断还带有一定的主观性，如弹性波速度低，可能是有岩体完整，但岩质松软；地质坚硬，但比较破碎；地形上局部高低相差悬殊等几种原因引起的，就弹性波速度这一个指标，就很难客观地下出正确的结论。

4．多种因素的组合分级法。

如岩体质量“Q”法，我国国防工程围岩分级法等，属于这个范畴。

这类方法是当前围岩分类法的发展方向，优点很多，只是部分定量指标仍需凭经验确定。

5．以工程对象为代表的分类法。

如专门适用于喷锚支护的原国家建委颁布的围岩分类法(1979年)，苏联在巴库修建地下铁道时所采用的围岩分级法(1966年)，属于这一范畴。

这类方法的优点是目的明确，而且和支护尺寸直接挂钩，使用方便，能指导施工。

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。

公路隧道围岩分级标准隧道围岩是隧道工程中一个非常重要的参数，对隧道的设计、施工和运营都有着至关重要的影响。

因此，对隧道围岩的分级标准是非常必要的。

本文将对公路隧道围岩分级标准进行详细介绍，以便工程师和相关人员在实际工作中能够更好地应用和理解。

一、围岩的分类。

根据围岩的稳定性和坚固程度，可以将围岩分为五个等级，优良、良好、一般、较差和差。

其中，优良围岩指的是岩石质地坚硬、稳定性好，几乎没有裂隙和变形的围岩；良好围岩指的是岩石质地较硬，稳定性较好，裂隙较少，变形较小；一般围岩指的是岩石质地一般，稳定性一般，有一定的裂隙和变形；较差围岩指的是岩石质地较软，稳定性较差，有较多的裂隙和变形；差围岩指的是岩石质地很软，稳定性很差，有大量的裂隙和变形。

二、分级标准。

1. 优良围岩，对于优良围岩的隧道，可以采用开挖支护一体化的施工方法，如全断面法、局部断面法等，施工难度较小，支护成本相对较低。

2. 良好围岩，对于良好围岩的隧道，可以采用局部开挖、局部支护的方法，如局部爆破法、喷射混凝土支护法等，能够有效控制开挖面的稳定性，减少支护结构的使用量。

3. 一般围岩，对于一般围岩的隧道，需要采用全面支护的方法，如锚杆喷射混凝土支护法、钢架木护法等，以确保隧道的稳定和安全。

4. 较差围岩，对于较差围岩的隧道，需要采用全面支护和加固的方法，如预应力锚杆喷射混凝土支护法、岩锚网加固法等，以应对围岩的不稳定性和变形。

5. 差围岩，对于差围岩的隧道，需要采用全面支护和大规模加固的方法，如大规模爆破法、悬臂法等，以确保隧道的安全施工和运营。

三、结论。

通过对公路隧道围岩分级标准的介绍，我们可以看出，隧道围岩的稳定性对隧道工程有着重要的影响。

在实际工程中，需要根据围岩的不同等级，采取相应的支护和加固措施，以确保隧道的施工质量和运营安全。

希望本文能够对相关人员有所帮助，谢谢阅读！。