隧道围岩级别划分与判定的分级方法有哪些？

文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。3-1-1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。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。分级，（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。主要工程地质特征毛洞稳定情况构造影响程度，结构面发育情况和组合状态岩石强度指标岩体声波指标强度应力单轴饱和抗压强度(MPa)点荷载强波速度(km/s)构造影响轻微，偶有小断层结构面不发育，仅有2~3均间距大于0.8m弱风化与微风化，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毛洞跨度5~10m长期稳定，无碎块掉级围岩特征30~6075毛洞跨度5~10m文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。块状结间结合较好的状结构构造影响较重，有少量断层，结构面发育，一般.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。

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层间结合较好，偶有层间错动和层面张开现象>60围岩能较长时间(数月至数年)维持稳定，仅出现局部小块掉级围岩特征20~30毛洞跨度5~10m时围岩能维持一个月以上的稳定主要出现局部掉块塌落围岩块状结构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30~60合良好的薄层和软硬结构构造影响较重结构面发育一般为3组平均间距0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)30~050碎裂镶嵌结构构造影响较重结构面发育一般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>6030~050围岩块状结构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10~3050~075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文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。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08m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合不良的薄层结构构造影响严重结构面发育一般4m以构造风化节理为主大部分微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)20~040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4m大部分微张(00mm)部分张开(0mm)有泥质充填形成许多碎块体>3020~040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层状岩体按单层厚度可划分为厚层大于05m5m薄层小于01m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。

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用岩体完整性系数Kv表示，Kv可按下式计算:Kv=(Vpm/Vpr)式中:Vpm——岩体弹性纵波速度（km/s）Vpr——岩石弹性纵波速度（km/s）当无条件进行声波实测时也可用岩体体积节理数JvJv与Kv对照表文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。Jv(条/m3～1010～2022～35＞35Kv＞0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15＜0.15岩体强度应力比的计算应符合下列规定:式中:Sm--岩体强度应力比；fr--岩石单轴饱和抗压强度(MPa)；Kv--岩体完整性系数；H--隧洞顶覆盖层厚度(m)。地下水对、级围岩当地下水发育时应根据地下水类型水量大小软弱结构面多少及其危害程度适当降级。断层带对、、级围岩当洞轴线与主要断层或软弱夹层的夹角小于30时应降一级。铁路隧道围岩分级当前，。当用物探法测有弹性纵波速度时，可参照围岩弹性纵波速度测定值确定围岩级别。本分级适用于一般地质情况的隧道，对特殊地质条件的围岩，如膨胀岩、盐岩、多年冻土等需另行考虑。关于隧道围岩分级的基本因素和围岩基本分级及其修正,。铁路隧道围岩分级围岩主要工程地质条件围岩开挖后的稳定状态（单线）围岩弹性纵波速度（km/s）主要工程地质特征结构特征和完整状态极硬岩（单轴饱和抗压强度Rc>60MPa）:受地质构造影响轻微，节理不发育，无软弱面（或夹层）；层状岩层为巨厚层或厚层，层间结合良好，岩体完整呈巨块状整体结构围岩稳定，无坍塌，可能产生岩硬质岩（Rc>30MPa）:受地质构造影响较重，节理较发育，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动；层状岩层为中厚层或厚层，层间结合一呈巨块或大块状结构暴露时间长，可能会出现局部小坍塌；侧壁稳定；3.5～4.5文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。

般，很少有分离现象，或为硬质岩石偶夹软质岩石缓岩层，顶板易塌落硬质岩（Rc>30MPa）:受地质构造影响严重，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； 层状岩层为薄层或中层，层间结合差，多有分离现象；硬、 软质岩石互层 产生小坍塌，侧壁基本稳定，爆 破震动过大易坍 2.5～4.0 较软岩（Rc15～30MPa）:受地质构造影响较重，节理较发 育；层状岩层为薄层、中厚层或厚层，层间一般 呈大块状结构 硬质岩（Rc>30MPa）:受地质构造影响极严重，节理很发育；层状软弱面（或夹层）已基本破坏 呈碎石状压碎 结构 拱部无支护时， 可产生较大的坍 塌，侧壁有时失 去稳定 1.5～3.0 软质岩（Rc5～30MPa）:受地质构造影响严重，节理发育 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 呈大块状压密结构，3 岩体:软岩，岩体破碎至极破碎；全部极软岩及全部极破碎岩（包括受构造影响严重的破碎带） 呈角砾碎石状 松散结构 围岩易坍塌，处 理不当会出现大 坍塌，侧壁经常 小坍塌；浅埋时 易出现地表下沉 1.0～2.0土体:一般第四系坚硬、硬塑黏性土，稍密及以上、稍湿或潮 湿的碎石土著人、卵石土、圆砾土、角砾土、粉土及黄土（Q3、 Q4） 非黏性土呈松 散结构，黏性土 及黄土呈松软 结构 岩体:受构造影响严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带黏性土呈易壖 动的松软结构， 砂性土呈潮湿 松散结构 围岩极易坍塌变 形，有水时土砂 至地表33 60 >2.1 >78 25～～1800 20～33 0.2～0.25 50～60 1.5～2.1 70～78 23～25500～1200 6～20 0.25～0.3 39～50 0.7～1.5 60～70 20～23200～500 1.3～6 0.3～0.35 27～39 0.2～0.7 50～60 17～20100～200 0.35～0.4520～27 0.05～0.2 40～50 15～1760未风化可微风化的花岗岩、片麻岩、闪长岩、石英岩、硅质灰岩、 钙质胶结的砂岩或砾岩等 300.75 较完整 结构面2～3 组，以构造型节理、层面为主，裂隙多 呈密闭型，部分为微张型，少有充填物 块状结构 0.75Kv>0.55 较破碎 结构面一般为 组，节理及以风化裂隙为主，在断层附近受构造影响较大，裂隙以微张型和张开型为 主，多有充填物 层状结构、块石、 碎石状结构 0.55Kv>0.35 破碎 结构面大于 组弱风化与微风化，多以风化型裂隙为主，在断层附碎石角砾状结构 0.35Kv>0.15 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。

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近受构造作用影响较大，裂隙宽度以张开型为主， 多有充填物 极破碎 结构面杂乱无序，在断层附近受断层作用影响大， 宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填，充填物厚度大 散体状结构 Kv0.15 围岩基本分级 级别 岩体特征 土体特征 围岩弹性纵波速度（km/s） 主，岩体较完整或较破碎；软岩，岩体完整或较完整 砂类土，一般钙质、铁质胶结的粗角砾土、粗圆砾土、碎石土、卵石土、 大块石土、黄土（Q1、Q2） 1.5～3.0 软岩，岩体破碎至极破碎；全部极软岩及全部极破碎岩（包括受构造 影响严重的破碎带） 一般第四系坚硬、硬塑黏性土，稍密 及以上、稍湿、潮湿的碎（卵）石土、 粗圆砾土、细圆砾土、粗角砾土、细 角砾土、粉土、及黄土（Q3、Q4） 1.0～2.0 受构造影响很严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带 1.5 1.5～ 0.6 0.6～0.2 0.2～0.06 1.0 黏土 充填 风化程度 未风化 轻微风化 颇重风化 严重风化 极严重 风化 简要说明 地下水状 渗水量[L/()] 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 550～451 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 450～351 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 350～251 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。 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。 岩石坚硬程度的定性划分名称 定性鉴定 代表性岩石 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 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 锤击声不清脆，无回弹，较易击碎；浸水后，指甲可刻出印痕 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 锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎；浸水后，手可掰开 弱风化～强风化的较坚硬岩；文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 #

锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎；浸水后，可捏成团 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一般采用实测值，若无实测 值时，可采用实测的岩石点荷载强度指数Is（50）的换算值，即按式（）计算: Rc= Is（50） Rc与岩石坚硬程度定性划分的关系，。 Rc 与岩石坚硬程度定性划分的关系 Rc (MPa) >60 60～30 30～15 15～5 坚硬程度坚硬岩 较坚硬岩 结构面发育程度主要结构面的结合程 主要结构面类型相应结构类型 平均间距（m）完整 >1.0好或一般 节理、裂隙、层面 整体状或巨厚层结构 较完整 节理、裂隙、层面块状或厚层状结构 1.0～0.4好或一般 块状结构 较破碎 节理、裂隙、层面、小断层裂隙块状或中厚层结构 镶嵌碎裂结构一般 中、薄层状结构 破碎 各种类型结构面裂隙块状结构 0.75 0.75～0.55 0.55～0.35 0.35～0.15 90Kv+30时，应以Rc=90Kv+30 和Kv 代入计算BQ 当Kv>+，应以Kv=+。围岩详细定级时，如遇下列情况之一，应对岩体基本质量指标（BQ）进行修正: 存在高初始应力。围岩基本质量指标修正值[BQ]，可按式（）计算: [BQ]=BQ-100（K1+K2+K3） 式中:[BQ]——围岩基本质量指标修正值；BQ——围岩基本质量指标； K1——地下水影响修正系数； K2——主要软弱结构面产状影响修正系数； K3——初始应力状态影响修正系数。

K1、K2、K3 值，、、。无表中所示情况时，修正系数取零。 地下水影响修正系数K1 BQ 地下水出水状态 >450 450～351 350～251 0.1Mpa 或单位出水量>10L/min?m 0.2 0.4～0.6 0.7～0.9 1.0 主要软弱结构面产状影响修正系数K2 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 其它组合 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 构面倾角30～75 构面倾角>75 K2 0.4～0.6 0～0.2 0.2～0.4 BQ 初始应力状态 >550 550～451 450～351 350～251 37 >0.22 坚硬～较坚硬岩,结核一般;较软岩,结合好 37～29 0.22～0.12 坚硬～较坚硬岩,结核差;较软岩～软岩,结合一般 29～19 0.12～0.08 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 19～13 0.08～0.05 较坚硬岩及全部软质岩,结合很差;软质岩泥化层本身 1.0 无明显衰减的持续异常大涌水或高水压0.1～0.05 >1.0 注:因素C 是粗略估计,如果装有排水设施应增大Jw；由于冰冻引起的特殊问题未加考虑。 #

(6)SRF，一般来说，SRF 是表述应力与围岩强度关系的一个参数，在隧道工程施工之前能够通 过早期的地质调查大致上确定该地区的SRF 值；隧道掘进开始后，能够通过现场的应力测量和围岩 稳定性的观测来修正SRF 值；围岩的应力状态能够大致分为以下4 带与开挖的巷道相 交，开挖 时可能造 A含粘土的软弱带可化学分解的岩石频繁出现，围岩非常松散（处于任何深度）10 B单个含粘土软弱带，或化学分解的岩石（巷道深度50m）2.5 坚固岩石中多个剪切带（无粘土），松散围岩（处于任何深度）7.5 坚固岩石中含单一剪切带（无粘土，巷道深度50m）2.5 松散张开裂隙，严重节理化或呈“糖块”状等（处于任何深度）5.0 注:如果剪切带仅仅影响巷道而没有与之相交，SRF 值应降低25%～50%。 b)坚固 岩石，岩 石应力问 SRFH低应力，接近地表 >200 >13 2.5 中等应力200～10 13～0.66 1.0 高应力，结构非常紧密（通常有利于稳定，但可能对岩帮的稳定不利） 10～5 0.66～0.33 0.5～2 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 轻微的岩裂(整体岩石)5～2.5 0.33～0.16 5～10 M严重的岩裂(整体岩石)