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2012165论文修改稿东河水底隧道围岩的划分

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影响东河水底隧道围岩等级的划分胡升瑞（胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司东营257026）摘要随着经济的快速发展，为解决能源问题，修建了越来越多的输油气管道。

在管道建设中，穿越河流更多的采用隧道模式。

东河水底隧道围岩地质条件：1）场地地表水为河水、地下水主要有潜水和裂隙水，2）区域属中国东部层型，新华夏系第三沉降带四川盆地西缘之川西褶带和川中褶带，场地位于苍溪向斜南东翼，裂隙发育。

采用定量分析法进行分析，判定隧道围岩等级为Ⅴ类。

关键词隧道围岩等级划分影响因素隧道围岩地质条件,分类依据,分类结果.中图分类号：P641文献表示码：AAffect the division of the East River underwater tunnel surrounding grade HU Shengrui(Shengli Engineering & Consulting Co Ltd. ,Shengli Oilfield ,Dongying257026）Abstract With the rapid economic development，More and more oil and gas pipelines built in order to solve the energy problem。

The East River underwater tunnel surrounding geological conditions ：1）Site surface water for the river、Groundwater diving and fissure water，2）Region is the eastern layer type, the new China is the third settlement with the western margin of the Sichuan Basin of western Sichuan fold belt and Sichuan fold belt ，Site is located Cangxi syncline South East Wing，Fissures。

Quantitative analysis method to analyze，To determine the tunnel surrounding grade class Ⅴ. Key words Tunnel，Surrounding rock classification，Influencing factors1前言隧道围岩分级是评定围岩的性质、判断隧道围岩稳定性、选择隧道施工方法及支护参数的前提。

在设计阶段所作的围岩分级，会受各种因素影响，本文以东河隧道穿越为例，采用定量分析法，对隧道围岩分级影响因素进行分析。

东河穿跨越（隧道方案）入洞口位于元坝镇黄家坡东面，出洞口位于元坝镇玉皇观山脚，隧道穿越水平距离约为690m，黄家坡一侧坡度为28°，玉皇观一侧坡度为25°，隧道断面高约3.0m，宽约3.0m。

隧道穿越最深位置，位于河底以下50m左右。

2水文地质条件与工程地质条件2.1水文地质条件2.1.1地表水拟建隧道穿越东河。

东河属嘉陵江一级支流。

全长264km，苍溪县境内河段长110.4km，流域面作者简介：胡升瑞，主要从事岩土工程勘察工作. E-mail：45031025@积1316.86km2。

在隧道穿越位置，实测洪水时最大流速6.5m/s左右，最大洪峰流量11100m3/s，50年一遇最高洪水位378.5m。

2.1.2地下水场区内地下水根据埋藏条件可分为第四系潜水和孔隙裂隙水。

潜水主要赋存于第四系卵石土、粉质黏土、有机质土和块石土层中，受大气降水及山涧冲沟水的补给，迳流条件受地形控制，向东河运移汇聚；孔隙裂隙水主要赋存于基岩的风化裂隙中，受大气降水及孔隙潜水的补给，沿风化裂隙向低洼处和深部裂隙迳流和排泄，最后汇集于东河。

2.2 工程地质条件区域属中国东部层型新华夏系第三沉降带四川盆地西缘之川西褶带和川中褶带，以苍溪向斜为界，其西北为川西褶带，其东南为川中褶带。

川中褶带构造形迹微弱，一般无明显线形构造，主要为平缓多高点弧形褶皱，鼻状背斜、短轴背斜，发育在其它构造体系中。

川西褶带与川中褶带构造特征基本相同，由一系列宽缓的背、向斜和穹隆构造构成，轴向以北东或北东东向为主，岩层倾角3～6度，轴部出露白垩系下统苍溪和白龙组砂岩和泥岩，地质构造较简单。

场地位于苍溪向斜南东翼，在场地范围内出露的基岩处量测岩层产状为280°∠3°、253°∠2°。

通过工程地质调查和测绘发现，场地内陡坎基岩出露处节理、裂隙较发育，其余地段岩层层面、风化裂隙和节理裂隙一般发育。

3 岩石试验、波速测试、注水试验3.1岩石试验本次勘察采取原状岩样进行室内试验，获得地层岩土的各项物理力学指标，并进行分层统计。

按照《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001，2009年版）及《工程地质手册》（第四版）要求对岩土参数进行分层统计，统计结果见下表1。

表1 中等风化砂、泥岩饱和单轴抗压试验成果统计表Table 1 Moderately weathered sandstone and mudstone saturated uniaxial compressive test results of Tables位置岩性试验项目编号试验单值（MPa）统计件数平均值（MPa）软化系数标准差（MPa）变异系数标准值（MPa）进洞口泥岩饱和抗压ZK3-1 3.16 4.02 3.54 3 3.57 0.57 0.43 0.12 2.93 ZK9-1 5.30 4.92 4.28 3 4.83 0.61 0.52 0.11 4.06洞身段砂岩饱和抗压ZK15-1 20.1 17.2 18.712 13.04 0.75 4.89 0.37 10.48ZK22-2 14.4 15.7 14.8ZK27-2 12.2 13.8 11.5ZK37-1 6.6 6.2 5.3泥岩饱和抗压ZK15-2 4.75 3.61 3.9912 3.79 0.60 1.08 0.29 3.22ZK22-1 5.34 4.72 4.45ZK27-1 1.84 2.53 2.17ZK37-2 4.00 3.87 4.16出洞口砂岩饱和抗压ZK40-1 6.2 5.5 7.16 8.87 0.72 2.98 0.34 6.41 ZK44-1 12.4 11.8 10.2根据试验成果，入洞口段泥岩为极软岩；洞身段砂岩为软岩；出洞口砂岩为软岩。

3.2岩石声波测试成果声波测试主要针对隧道钻孔，此次勘察对隧道洞身段ZK15、ZK22、ZK27和ZK37进行了声波测井，隧道区内各种岩性的波速测试成果见表2。

表2岩石声波（纵波）速度测试成果表Table 2 Rock acoustic (Longitudinal wave) speed test resultsof table位置孔号测井范围（m）岩性岩石压缩波速岩体完整系数Kv 岩体完整程度Vpr（m/s）洞身段ZK150～1.0 土层2631.0～2.0 强风化砂岩727 0.21 破碎2.0～5.0 中等风化砂岩908 0.28 破碎5.0～31.0 中等风化砂岩3396 0.89 完整31.0～48.0 中等风化砂岩2506 0.72 较完整48.0～57.0 中等风化泥岩2913 0.81 完整57.0～76.0 中等风化泥岩913 0.26 破碎76.0～82.0 中等风化砂岩1750 0.62 较完整82.0～86.0 中等风化泥岩1693 0.71 较完整86.0～89.0 中等风化砂岩2191 0.70 较完整ZK220～7.6 套管（套管）7.6～12.0 强风化砂岩1880 0.43 较破碎12.0～29.7 中等风化砂岩2268 0.57 较完整29.7～57.4 中等风化泥岩2679 0.82 完整57.4～63.5 中等风化砂岩2674 0.83 完整63.5～68.0 中等风化泥岩2828 0.91 完整68.0～77.2 中等风化砂岩3050 0.74 较完整ZK270.0～8.0 套管（套管）8.0～11.0 强风化泥岩1568 0.34 破碎11.0～13.0 强风化砂岩1610 0.42 较破碎13.0～31.0 中等风化砂岩3170 0.73 较完整31.0～39.0 中等风化泥岩1568 0.61 较完整39.0～58.0 中等风化泥岩3614 0.90 完整58.0～63.0 中等风化砂岩3028 0.71 较完整63.0～69.0 中等风化泥岩2326 0.77 完整69.0～81.0 中等风化砂岩2731 0.73 较完整ZK370～2.0 土层3132.0～3.0 强风化砂岩495 0.21 破碎3.0～11.0 中等风化砂岩1950 0.48 较破碎11.0～19.0 中等风化砂岩1754 0.40 较破碎19.0～35.0 中等风化砂岩2943 0.79 完整35.0～41.0 中等风化砂岩2431 0.75 较完整41.0～46.0 中等风化砂岩3235 0.81 完整46.0～48.0 角砾岩3328 0.75 较完整48.0～50.0 中等风化泥岩1428 0.64 较完整50.0～59.0 中等风化砂岩0.76 较完整为了查明含水层的水文地质参数，为隧道涌水量的预测提供依据。

选ZK15号和ZK37号钻孔进行钻孔注水试验，计算岩土层综合渗透系数。

根据《水利水电工程注水试验规程》（SL345-2007）相关条款，计算结果见表3、表4。

表3 ZK15号钻孔注水试验综合成果表Table3 ZK15 Borehole injection test results synthesize of table试验孔编号ZK15 持续时间（t2-t1）（min）30 计算公式计算结果钻孔半径r（cm）9.1 含水层厚度H（m）/K=（m/d）0.027 初始水头H1（m）16 静止水头H2（m） 4.4表4 ZK37号钻孔注水试验综合成果表Table4 ZK37 Borehole injection test results synthesize of table试验孔编号ZK37 持续时间（t2-t1）（min）30 计算公式计算结果钻孔半径r（cm）9.1 含水层厚度H（m）/K=（m/d）0.050 初始水头H1（m）22 静止水头H2（m） 2.0根据试验结果，ZK15号钻孔岩层综合渗透系数约0.027m/d，该试验基于岩体为均质体，即岩体各向同性，而实际的自然岩体为非均质体，即部分地段可能为隔水段，而部分地段因裂隙发育表现为强透水段。

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隧道围岩级别划分和判定

隧道围岩级别划分和判定

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。

注1 围岩按定性分级与定量指标分级有差别时一般应以低者为准。

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。

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。

隧道围岩类别划分与判定

隧道围岩类别划分与判定

隧道围岩类别划分与判定Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998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。

国内外现在的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相结合3种方法，且多以前两种方法为主。

定性分级的做法是，在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断，或对主要因素作出评判、打分，有的还引入分量化指标进行综合分级。

以定性为主的分级方法，如现行的公路、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大，有一定人为因素和不确定性，在使用中，往往存在不一致，随勘察人员的认识和经验的差别，对同一围岩作出级别不同的判断。

采用定性分级的围岩级别，常常出现与实际差别1～影响围岩稳定的因素多种多样，主要是岩石的物理力学性质、构造发育情况、承受的荷载（工程荷载和初始应力）、应力变形状态、几何边界条件、水的赋存状态等。

这些因素中，岩体的物理力学性质和构造发育情况是独立于各种工作类型的，反映出了岩体的基本特性，在岩体的各项物理力学性质中，对稳定性关系最大的是岩石坚硬程度，岩体的构造发育状态、岩体的不连续性、节理化程度所反映的岩体完整性是地质体的又一基本属性。

国内外多数围岩分级都将岩石坚硬程度和岩体的完整程度作为岩体基本质量分级的两个基本因素。

1 国标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》围岩分级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规定。

表围岩分级注1 围岩按定性分级与定量指标分级有差别时一般应以低者为准。

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。

隧道围岩类别划分与判定

隧道围岩类别划分与判定

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。

国内外现在的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相结合3种方法，且多以前两种方法为主。

定性分级的做法是，在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断，或对主要因素作出评判、打分，有的还引入分量化指标进行综合分级。

以定性为主的分级方法，如现行的公路、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大，有一定人为因素和不确定性，在使用中，往往存在不一致，随勘察人员的认识和经验的差别，对同一围岩作出级别不同的判断。

采用定性分级的围岩级别，常常出现与实际差别1～2级的情况。

定量分级的做法是根据对岩体性质进行测试的数据或对各参数打分，经计算获得岩体质量指标，并以该指标值进行分级。

如国外N.Barton 的Q分级，Z.T.Bieniawsks 的地质力学（MRM）分级、Dree的RQD值分级等方法。

但由于岩体性质和赋存条件十分复杂，分级时仅用少数参数和某个数学公式难以全面准确地概括所有情况，而且参数测试数量有限，数据的代表性和抽样的代表性均存在一定的局限，实施时难度较大。

影响围岩稳定的因素多种多样，主要是岩石的物理力学性质、构造发育情况、承受的荷载（工程荷载和初始应力）、应力变形状态、几何边界条件、水的赋存状态等。

这些因素中，岩体的物理力学性质和构造发育情况是独立于各种工作类型的，反映出了岩体的基本特性，在岩体的各项物理力学性质中，对稳定性关系最大的是岩石坚硬程度，岩体的构造发育状态、岩体的不连续性、节理化程度所反映的岩体完整性是地质体的又一基本属性。

国内外多数围岩分级都将岩石坚硬程度和岩体的完整程度作为岩体基本质量分级的两个基本因素。

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。

隧道岩石围岩等级划分

隧道岩石围岩等级划分

隧道岩石围岩等级划分说到隧道，大家可能都会想到那些深不见底的黑洞洞的地方，哎呀，别说我吓你啊，但隧道里可真是个大世界！想想看，轰隆隆的机器声，叮叮当当的铁锤声，还有那暗暗潮湿的气息，真的是让人心里一紧。

不过，今天我们聊的可不是隧道的神秘，而是围岩的等级划分，听起来是不是有点深奥？别担心，我给你简单明了地说清楚。

围岩啊，简单来说，就是包围隧道的那些岩石。

就像是我们穿的衣服，围着我们的是什么样的衣服，当然影响着我们的形象！围岩的好坏，可直接影响到隧道的安全和稳定。

要是围岩松松垮垮，像个没系好腰带的裤子，随时都有可能掉下来，那可就麻烦了。

所以，围岩的等级划分就显得格外重要了。

有一种围岩叫做“极好围岩”。

这个等级的围岩就像是老天爷赏的礼物，坚硬、稳定，根本不用担心会发生啥意外，简直是“稳如老狗”。

这时候，施工就像在散步一样轻松。

开工的时候，心里那个美滋滋，简直不想下班。

可一旦碰上这种围岩，工程师们的笑容就像春天的花朵，开得灿烂。

再说说“良好围岩”。

这个等级就稍微有点儿复杂，虽说质量不错，但偶尔也会有点小毛病。

施工的时候呢，得稍微注意点，像在走钢丝，心里得有个数。

不过，这种围岩还算稳当，应该不会出太大的乱子。

就像朋友之间，有时候小吵小闹，但依然情同手足。

然后，咱们得提到“一般围岩”。

哎，这可就不那么靠谱了。

这个等级的围岩啊，就像一块刚煮的豆腐，软绵绵的，没啥支撑力，遇到点儿水就容易变形。

这时候，施工队的心态就得好一点，得准备好各种应急措施，万一出啥事，咱得赶紧应对。

毕竟，谁也不想在隧道里捅了马蜂窝，得不偿失。

最后呢，还有一种叫做“差围岩”的，哎，简直让人头疼。

这种围岩就像是那种不靠谱的朋友，随时可能“掉链子”。

施工的时候，要特别小心，得加倍小心！这时候，工人们得像打了鸡血一样，得随时准备应对突发状况，简直是“心惊肉跳”。

在这样的环境下工作，谁心里不会紧张呢？不过，万事有风险，大家都是勇敢的人嘛，肯定能克服困难。