圍巖等級(jí)劃分

1、1311311隧道圍巖級(jí)別劃分與判定隧道圍巖級(jí)別劃分與判定隧道圍巖分級(jí)就是評(píng)定圍巖性質(zhì)、判斷隧道圍巖穩(wěn)定性，作為選擇隧道位置、支護(hù)類型的依據(jù)和指導(dǎo)安全施工。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在的圍巖分級(jí)方法有定性、定量、定性與定量相結(jié)合3種方法，且多以前兩種方法為主。定性分級(jí)的做法是，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)影響巖體質(zhì)量的諸因素進(jìn)行定性描述、鑒別、判斷，或?qū)χ饕蛩刈鞒鲈u(píng)判、打分，有的還引入分量化指標(biāo)進(jìn)行綜合分級(jí)。以定性為主的分級(jí)方法，如現(xiàn)行的公路、鐵路隧道圍巖分級(jí)等方法經(jīng)驗(yàn)的

2、成分較大，有一定人為因素和不確定性，在使用中，往往存在不一致，隨勘察人員的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的差別，對(duì)同一圍巖作出級(jí)別不同的判斷。采用定性分級(jí)的圍巖級(jí)別，常常出現(xiàn)與實(shí)際差別1～2級(jí)的情況。定量分級(jí)的做法是根據(jù)對(duì)巖體性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試的數(shù)據(jù)或?qū)Ω鲄?shù)打分，經(jīng)計(jì)算獲得巖體質(zhì)量指標(biāo)，并以該指標(biāo)值進(jìn)行分級(jí)。如國(guó)外N.Barton的Q分級(jí)，Z.T.Bieniawsks的地質(zhì)力學(xué)（MRM）分級(jí)、Dree的RQD值分級(jí)等方法。但由于巖體性質(zhì)和賦存條件十分復(fù)雜，分級(jí)

3、時(shí)僅用少數(shù)參數(shù)和某個(gè)數(shù)學(xué)公式難以全面準(zhǔn)確地概括所有情況，而且參數(shù)測(cè)試數(shù)量有限，數(shù)據(jù)的代表性和抽樣的代表性均存在一定的局限，實(shí)施時(shí)難度較大。影響圍巖穩(wěn)定的因素多種多樣，主要是巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、構(gòu)造發(fā)育情況、承受的荷載（工程荷載和初始應(yīng)力）、應(yīng)力變形狀態(tài)、幾何邊界條件、水的賦存狀態(tài)等。這些因素中，巖體的物理力學(xué)性質(zhì)和構(gòu)造發(fā)育情況是獨(dú)立于各種工作類型的，反映出了巖體的基本特性，在巖體的各項(xiàng)物理力學(xué)性質(zhì)中，對(duì)穩(wěn)定性關(guān)系最大的是巖石堅(jiān)硬程度，巖

4、體的構(gòu)造發(fā)育狀態(tài)、巖體的不連續(xù)性、節(jié)理化程度所反映的巖體完整性是地質(zhì)體的又一基本屬性。國(guó)內(nèi)外多數(shù)圍巖分級(jí)都將巖石堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度作為巖體基本質(zhì)量分級(jí)的兩個(gè)基本因素。1國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》圍巖分級(jí)圍巖分級(jí)1.11.1圍巖分級(jí)圍巖分級(jí)圍巖級(jí)別的劃分應(yīng)根據(jù)巖石堅(jiān)硬性巖體完整性結(jié)構(gòu)面特征地下水和地應(yīng)力狀況等因素綜合確定并應(yīng)符合表1.1規(guī)定。表1.1圍巖分級(jí)主要工程地質(zhì)特征巖石強(qiáng)度指標(biāo)巖體聲波指

5、標(biāo)圍巖級(jí)別巖體結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響程度，結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況和組合狀態(tài)單軸飽和抗壓強(qiáng)度(MPa)點(diǎn)荷載強(qiáng)度(MPa)巖體縱波速度(kms)巖體完整性指標(biāo)巖體強(qiáng)度應(yīng)力比毛洞穩(wěn)定情況I整體狀及層間結(jié)合良好的厚層狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響輕微，偶有小斷層結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，僅有2~3組，平均間距大于0.8m，以原生和構(gòu)造節(jié)理為主，多數(shù)閉合，無(wú)泥質(zhì)充填，不貫通。層間結(jié)合良好，一般不出現(xiàn)不穩(wěn)定塊體602.550.75——毛洞跨度5~10m時(shí)長(zhǎng)期穩(wěn)定，無(wú)碎塊掉落Ⅱ同I級(jí)圍巖結(jié)構(gòu)同

6、I級(jí)圍巖特征30~601.25~2.53.7~5.20.75毛洞跨度5~10m時(shí)，圍巖能較3散塊狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響嚴(yán)重一般為風(fēng)化卸荷帶結(jié)構(gòu)面發(fā)育一般為3組平均間距04~08m以構(gòu)造節(jié)理卸荷風(fēng)化裂隙為主貫通性好多數(shù)張開夾泥夾泥厚度一般大于結(jié)構(gòu)面的起伏高度咬合力弱構(gòu)成較多的不穩(wěn)定塊體30125200151層間結(jié)合不良的薄層中厚層和軟硬巖互層結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響嚴(yán)重結(jié)構(gòu)面發(fā)育一般為3組以上平均間距02~04m以構(gòu)造風(fēng)化節(jié)理為主大部分微張(05~10mm)

7、部分張開(10mm)有泥質(zhì)充填層間結(jié)合不良多數(shù)夾泥層間錯(cuò)動(dòng)明顯30(軟巖10)12520~35020~0401碎裂狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響嚴(yán)重多數(shù)為斷層影響帶或強(qiáng)風(fēng)化帶結(jié)構(gòu)面發(fā)育一般為3組以上平均間距02~04m大部分微張(05~10mm)部分張開(10mm)有泥質(zhì)充填形成許多碎塊體3012520~35020~0401Ⅴ散體狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響很嚴(yán)重多數(shù)為破碎帶全強(qiáng)風(fēng)化帶破碎帶交匯部位構(gòu)造及風(fēng)化節(jié)理密集節(jié)理面及其組合雜亂形成大量碎塊體塊體間多數(shù)為泥質(zhì)充

8、填甚至呈石夾土狀或土夾石狀————20————毛洞跨度5時(shí)圍巖穩(wěn)定時(shí)間很短約數(shù)小時(shí)至數(shù)日注1圍巖按定性分級(jí)與定量指標(biāo)分級(jí)有差別時(shí)一般應(yīng)以低者為準(zhǔn)。2本表聲波指標(biāo)以孔測(cè)法測(cè)試值為準(zhǔn)如果用其他方法測(cè)試時(shí)可通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)行換算。3層狀巖體按單層厚度可劃分為厚層大于05m中厚層01~05m薄層小于01m4一般條件下確定圍巖級(jí)別時(shí)應(yīng)以巖石單軸濕飽和抗壓強(qiáng)度為準(zhǔn)當(dāng)洞跨小于5m，服務(wù)年限小于10年的工程確定圍巖級(jí)別時(shí)可采用點(diǎn)荷載強(qiáng)度指標(biāo)代替巖塊單軸飽

9、和抗壓強(qiáng)度指標(biāo)可不做巖體聲波指標(biāo)測(cè)試5測(cè)定巖石強(qiáng)度做單軸抗壓強(qiáng)度測(cè)定后可不做點(diǎn)荷載強(qiáng)度測(cè)定。1.21.2圍巖分級(jí)的主要影響因素圍巖分級(jí)的主要影響因素1.2.11.2.1體完整性指標(biāo)體完整性指標(biāo)用巖體完整性系數(shù)Kv表示，Kv可按下式計(jì)算:Kv=(VpmVpr)2（1.21）式中：Vpm——巖體彈性縱波速度（kms）Vpr——巖石彈性縱波速度（kms）當(dāng)無(wú)條件進(jìn)行聲波實(shí)測(cè)時(shí)也可用巖體體積節(jié)理數(shù)Jv按表1.2定Kv值。表1.2Jv與Kv對(duì)照表