圍巖等級劃分

1、1311311隧道圍巖級別劃分與判定隧道圍巖級別劃分與判定隧道圍巖分級就是評定圍巖性質(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。國內(nèi)外現(xiàn)在的圍巖分級方法有定性、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。定性分級的做法是，在現(xiàn)場對影響巖體質(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判、打分，有的還引入分量化指標(biāo)進(jìn)行綜合分級。以定性為主的分級方法，如現(xiàn)行的公路、鐵路隧道圍巖分級等方法經(jīng)驗的

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)識和經(jīng)驗的差別，對同一圍巖作出級別不同的判斷。采用定性分級的圍巖級別，常常出現(xiàn)與實際差別1～2級的情況。定量分級的做法是根據(jù)對巖體性質(zhì)進(jìn)行測試的數(shù)據(jù)或?qū)Ω鲄?shù)打分，經(jīng)計算獲得巖體質(zhì)量指標(biāo)，并以該指標(biāo)值進(jìn)行分級。如國外N.Barton的Q分級，Z.T.Bieniawsks的地質(zhì)力學(xué)（MRM）分級、Dree的RQD值分級等方法。但由于巖體性質(zhì)和賦存條件十分復(fù)雜，分級

3、時僅用少數(shù)參數(shù)和某個數(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，實施時難度較大。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，在巖體的各項物理力學(xué)性質(zhì)中，對穩(wěn)定性關(guān)系最大的是巖石堅硬程度，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。國內(nèi)外多數(shù)圍巖分級都將巖石堅硬程度和巖體的完整程度作為巖體基本質(zhì)量分級的兩個基本因素。1國標(biāo)國標(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》圍巖分級圍巖分級1.11.1圍巖分級圍巖分級圍巖級別的劃分應(yīng)根據(jù)巖石堅硬性巖體完整性結(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時長期穩(wěn)定，無碎塊掉落Ⅱ同I級圍巖結(jié)構(gòu)同

6、I級圍巖特征30~601.25~2.53.7~5.20.75毛洞跨度5~10m時，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)夾泥層間錯動明顯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時圍巖穩(wěn)定時間很短約數(shù)小時至數(shù)日注1圍巖按定性分級與定量指標(biāo)分級有差別時一般應(yīng)以低者為準(zhǔn)。2本表聲波指標(biāo)以孔測法測試值為準(zhǔn)如果用其他方法測試時可通過對比試驗進(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別時應(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別時可采用點荷載強(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)測試5測定巖石強(qiáng)度做單軸抗壓強(qiáng)度測定后可不做點荷載強(qiáng)度測定。1.21.2圍巖分級的主要影響因素圍巖分級的主要影響因素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)無條件進(jìn)行聲波實測時也可用巖體體積節(jié)理數(shù)Jv按表1.2定Kv值。表1.2Jv與Kv對照表