铁路隧道围岩分级方法

1、铁路隧道围岩分级方法铁路隧道围岩分级围 岩 级 别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u p（km/s）主要工程地质特征结构特征 和完整状态I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（站层）；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 能产生岩爆> 4.5n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） 和贯通微张节理但具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 结合一般，很少有分离现象，或为

2、硬质岩石 偶夹软质岩石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，层间结合差的平缓 岩层，顶板易塌落4.5 3.5m硬质岩（RC> 30MPa）:受地质构造影响严 重，节理发育，有层状软弱面（站层）但 顷状及组合关系不致产生滑动；层状岩层 为薄层或中厚层，层间结合差，多有分离现 象，硬质、软质岩右旦层呈块（石）碎（石）状镶嵌结构拱部无支护时可能产 生小坍塌；侧壁基本稳 定，爆破震动过大易塌2.5 4.0较软岩（RC=1530MPa ）:受地质构造影 nma,节理较发育，层状岩层为薄层、中 厚层、厚层，层间结合一般呈大块状结构w硬质岩（RC> 30MPa）:受地

3、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 构拱部无支护时可能产 生较大坍塌；侧壁有时 失去稳定1.5 3.0软质岩（RO 530MPa）:受地质构造影响 严重，节理发育呈块（石）碎（石） 状镶嵌结构土体：1.具压密或成岩作用的黏性土、粉土及砂类土；2. 黄土 （ Q1、Q2）;3. 一般钙质、铁质胶结的碎右土、卵石土、大块石土1和2呈大块状压 密结构，3呈巨块 状整体结构V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

4、沉（陷）或塌 至地表1.5 3.0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、 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VI岩体：受构造影响严重呈破碎、角砾及粉末、 泥土状的断层带黏性土呈易蠕动 的松软结构，砂性 土呈潮湿松散结 构围岩极易易坍塌变形， 有水时土砂常与水一 起涌出；浅埋时易塌至 地表或塌至地表V 1.0（饱和状态的土 V1.5）土体：软塑状黏性土，饱和的粉土、砂类土 等注：1表中 围岩级别”和 围岩主要工程地质条件”栏，不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊;2关于隧道围岩分级的基本因素和围岩基本分级

5、及其修正，可按本规范附录A的方法确定。附录A铁路隧道围岩基本分级A.1围岩基本分级A.1.1分级因素及其确定方法应符合下列规定：1围岩基本分级应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定；2岩石坚硬程度和岩体完整程度，应采用定性划分和定量指标两种方法综合确定。A.1.2岩石坚硬程度可按表 A.1.2划分。表A.1.2岩石坚硬程度的划分围岩类别单轴饱和抗压强度Rc (MPab)定性鉴定代表性岩石硬质岩极硬岩Rc > 60锤击声清脆，锤击有回弹， 震手，难击碎，浸水后大多 无吸水反应未风化或微风化的花岗岩、片麻岩、闪长岩、 右央石、硅质灰石、硅质胶结的砂石或砾石等硬岩30v Rcv 60锤击刀

6、较涓脆，锤击有轻做 的回弹，稍震手，较难击碎， 浸水后有轻微的吸水反应弱风化的极硬岩；未风化或微风化的溶结凝灰 石、大理石、板石、白云石、灰石、钙质胶结 的砂岩、结晶颗粒较粗的岩浆岩等软质岩较软岩15v Rcv 30锤击声不清脆，锤击无回 弹，较易击碎，吸水明显， 浸水后指中可划出痕迹强风化的极硬岩；弱风化的硬岩；未风化或微 风化的千枚石、，母片石、砂质泥石、钙泥质 胶结的粉砂石和砾石、泥灰石、页石、漩灰石 等软岩5v Rg 15锤击声哑，锤击无回弹，有 凹痕，易击碎，浸水后手可 掰开强风化的极硬岩；弱风化强风化的硬岩； 弱 风化的较软岩和未风化或微风化的泥质岩类： 泥岩、煤、泥质胶结的砂岩和

7、砾岩等极软岩Rc<5锤击声哑，锤击无回弹，有 较深的凹痕，手可掰开，浸 水后可捏成团或捻碎全风化的各类石石和成石作用差的石石A.1.3岩体完整程度可按表A.1.3划分。A.1.4岩体基本分级可按表A.1.4确定。表A.1.3岩体完整程度的划分完整程度结构面特征结构类型岩体完整性指数Kv完整结构面有12组，以构造型节理或层面为王，呈密闭 型巨块状整体结 构Kv > 0.75较完整结构面有23组，以构造型节理、层面为主，裂隙多 为密闭型，部分微张开，少有填充物块状结构0.75 > Kv> 0.55较破碎结构面一般为3组，不规则，以节理及风化裂隙为主， 在断层附近受构造影响较

8、大，裂隙以微张开和张开型为 主，多有填充物层状结构，块 石、碎石结构0.55 > Kv0.35破碎结构面多于3组，多以风化型裂隙为主，在断层附近受 构造作用影响大，裂隙以张开型为主，多有填充物碎石角砾状结 构0.35 > Kv0.15极破碎结构面杂乱无序，在断层附近受构造作用影响较大，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KW 0.15表A.1.4围岩基本分级级别岩体特征土体特征围岩弹性纵波速度 u p（km/s）I极硬岩，岩体完整> 4.5n极硬岩，岩体较完整； 硬岩，岩体完整3.54.5m极硬岩，岩体较破碎；硬岩或软硬岩互层，岩体较完整； 较软岩，岩体完

9、整2.54.0w极硬岩，岩体破碎；硬岩，岩体较破碎或破碎；较软岩或软硬岩互层， 且以软岩为主，岩体较完整或较破碎；软岩，岩体完整或较完整具压密或成岩作用的黏性土、粉土及砂 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）1.53.0V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、潮湿的碎石土、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）1.02.0VI受构造影响很严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带软塑状黏性土，饱和的粉土、砂

10、类土等V 1.0 （饱和状 态的土 v 1.5）以上各表中的标准或等级的划分或确定可参照以下说明表。说明表A.1层状岩层的层厚划分名称巨厚层厚层中厚层薄层层厚h (m)h> 1.01.0 S 0.50.5 A4 0.1h< 0.1说明表A.2结构面发育程度分级名称结构面发育程度结构面组数及平均间距主要结构面的类型岩体结构类型不发育1组2组，平均间距超过 1.0m规则，为构造型，密闭巨块状结构较发育2组3组，平均间距超过 0.4m呈X形，较规则，以构造型为主，多数密 闭，部分微张，少有填充大块状结构发育3组以上，平均间距不超过0.4m不规则，呈X形或米字形，以构造型或风 化型为主，大

11、部分张开，部分有填充物碎石状结构极发育3组以上，杂乱，平均间距不超过0.2m以构造型或风化型为主，均有填充物碎石状说明表A.3岩体受地质构造影响的分级受地质构造影响程度地质构造作用特征轻微P地质构造变动小，结构面不发育较重地质构造变动大，位于断裂（层）或褶曲轴的临近地段，可有小断层，结构 面发育严重地质构造变动强烈， 位于褶曲部或断裂影响带内， 软岩多见扭曲及拖拉现象， 结构面发育极严重位于断裂破碎带内，岩体破碎呈块石、碎石、角砾状，有的甚至呈粉末泥土 状，结构面极发育说明表A.4结构面结合程度的划分名称结构面特征结合好弓册度小于1mm,无填充物；弓册度在13mm之间，为硅质或铁质胶结； 张开

12、度大于3mm,结构面粗糙，为硅质胶结结合一般弓册度在13mm之间，为钙质或泥质胶结；张开度大于3mm,结构间粗糙，为铁质或钙质胶结结合差弓册度在13mm之间，结构面平直，为泥质或钙质和泥质胶结； 弓灯度大于3mm,多为泥质和岩屑充填结合很差泥质充填或泥加岩屑充填，充填物的厚度大于结构面的起伏差说明表A.5岩体按节理宽度分级名称节理宽度b （mm）密闭节理b v 1微张节理1<lK 3张开节理3<IK 5宽张节理b>5说明表A.6岩体完整性指数与定性划分的岩体完整程度的对应关系Jv （条 /m3）v 331010 2020 35> 35Kv> 0.750.75 0.

13、550.55 0.350.35 0.15V 0.15完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎说明表A.7岩体结构与块度尺寸的关系岩体结构类型块度尺寸（以结构面平均间距表示，m）国标锚喷围岩分级铁路隧道围岩分级整块状> 0.8> 1.0块状0.4 0.80.41.0 （大块状）层状0.2 0.40.2 0.4碎裂状0.2 0.4（块石碎石状）散体状V 0.2v 0.2 （碎石状）说明表A.7地层与地质年代表风化程度分带野外鉴定特征风化程度参数指标岩石矿物颜色结构破碎程度坚硬程度风化系数kf波速比kp纵波速度Vp(m/s)未风 化岩石、矿物 及其胶结物 颜色新鲜， 保持原有颜 色保持岩体原有

14、结构除构造裂隙 外肉眼见不 到其他裂 隙，整体性好除泥质岩可用 大锤击碎外， 其余岩类不易 击开，放炮才 能掘进kf> 0.9kp > 0.9硬质岩Vp> 5000软质岩Vp> 4000微风 化岩石、矿物 颜色较暗 淡，节理面 附近有部分 矿物变色岩体结构 未破坏，仅沿节理 面有风化 现象或有 水锈有少量风化 裂隙，裂隙 间距多数大 于0.4m,整 体性仍较好要用大锤和楔 子才能剖开， 泥质言用大锤 可以击碎，放 炮才能掘进硬质岩0.8v kf< 0.9软质岩0.8v kf< 0.9硬质岩0.8 v kp < 0.9 软质岩0.8 v kp <

15、0.9硬质岩4000 V Vp< 5000软质岩3000 v Vp< 4000弱风 化岩石、矿物 失去光泽， 颜色暗淡， 部分易风化 矿物已经变 色，黑云母 失去弹性岩体结构 已部分破 坏，裂隙 可能出现 风化夹 层，一般 呈块状或 球状结构风化裂隙发 育，裂隙间 距多数为0.2 0.4m, 整体性差可用大锤击 碎，用手锤不 易击碎，大部 分需放炮掘 进，岩心钻方 可钻进硬质岩0.4v kf< 0.8软质岩0.3v kf< 0.8硬质岩0.6 v kp v 0.8 软质岩0.5 v kp < 0.8硬质岩2000 v Vp < 4000 软质岩1500 v

16、Vp <3000强风 化岩石及大部 分矿物变 色，形成次 生矿物岩体结构 已大部分 破坏，形 成碎块状 或球状结 构风化裂隙很 发育，岩体 破碎，风化 物呈碎石状 或碎石含砂 状，裂隙间 距小于0.2m,完整 性很差用手锤可击 碎,用镐可以 掘进，用锹则 很困难，干钻 方可钻进硬质岩kf< 0.4软质岩kf< 0.3硬质岩0.4 v kp < 0.6 软质岩0.3 v kp v 0.5硬质岩1000 v Vp< 2000软质岩700 V Vp< 1500全风 化岩石、矿物 已完全变 色，大部分 发生变异， 除右英外大 部风风化成 土状岩体结构 已完全破 坏，

17、仅外 观保持原 岩特征， 矿物晶体 失去连 接，石英 松散呈粒 状风化破碎呈 碎屑状、土 状或砂状用手可捏碎， 用锹就可掘 进，干钻轻易 钻进硬质岩kp< 0.4软质 岩 kp < 0.3硬质岩500 v Vp< 1000软质岩300 v Vp< 7001、kf是同一岩体中风化岩石的单轴饱和抗压强度与未风化岩石的单轴饱和抗压强度的比值;2、kp是同一岩体中风化岩体的纵波速与未风化岩体的纵波速的比值；界（代）系（纪）统（世）新生界（代）Kz第四系（纪）Q全新统（世）Q4或Qh更新统（世）Qp上（晚）更新统（世）Q3中更新统（世）Q2下（早）更新统（世） Q1第三系（纪）R

18、上（晚）第三系（纪） N上新统（世）N2中新统（世）N1下（早）第三系（纪） E渐新统（世）E3叩统（世）E2古新统（世）E1中生界（代）Mz白垩系（纪）K上（晚）白垩统（世）K2下（早）白垩统（世） K1侏罗系（纪）J上（晚）侏罗统（世）J3中侏罗统（世）J2下（早）侏罗统（世） J1三叠系（纪） T上（晚）三叠统（世）T3中三叠统（世） T2下（早）三叠统（世）T1古生界（代）Pz上古 生界（晚 古生 代）Pz2二叠系（纪）P上（晚）二叠统（世）P2下（早）二叠统（世）P1石炭系（纪）Z上（晚）石炭统（世）Z3中石炭统（世）Z2下（早）石炭统（世）Z1泥盆系（纪） D上（晚）泥盆统（世）D

19、3中泥盆统（世） D2下（早）泥盆统（世）D1下古 生界（早 古生 代）Pz1志留系（纪）S上（晚）志留统（世）S3中志留统（世）S2下（早）志留统（世）S1奥陶系（纪）O上（晚）奥陶统（世）O3中奥陶统（世） O2下（早）奥陶统（世）O1寒武系（纪）上（晚）炊统（世）£ 3中寒武统（世） 2下（早）寒武统（世）£ 1一元古界（代）Pt震旦系（纪）Ptz上（晚）震旦统（世）Z3或Zh中震旦统（世） Z2上兀古界Pt2下（早）震旦统（世）Z1或Za（晚兀古代）青白口系（纪） Ptq蓟县系（纪）Ptj长城系（纪）Ptch下兀古界（早兀古代）Pt1太古界（代）Ar远古界（代）说明

20、A.8洞轴线与主要结构面产状的不同夹角关系对围岩稳定性的影响l岩层倾角大于45。为陡立；l岩层倾角小于20。就认为水平；l围岩走向与隧道轴线夹角小于30°就认为是与隧道轴线平行；l围岩走向与隧道轴线夹角大于70°就认为是与隧道轴线垂直；l在隧道设计中，尽量避免以上三种情况，由于地质勘测的局限，施工时极有可能遇到以上情况。说明A.8表洞轴线与主要结构面产状的不同夹角关系对围岩稳定性的影响主要结构面走向与 洞轴线夹角（°）70 9030 70030090主结构面倾角（°）45 90204545 9020 4545 9020 45020洞顶部位最有利一般有利一

21、般一般不利最不利边墙部位一般有利不利一般最不利一般最有利掌子面最不利不利不利一般最有利有利有利A.2隧道围岩分级修正A.2.1隧道围岩级别的修正应符合下列规定：1围岩级别应在围岩基本分级的基础上，结合隧道工程的特点，考虑地下水状态、初始地应力状态等必要 的因素进行修正。2地下水状态的分级宜按表A.2.1-1确定。表A.2.1-1地下水状态的分级级别状态渗水量L/(min 10m)I干燥或湿润v 10n偶有渗水10 25m经常渗水25 1253地下水对围岩级别的修正，宜按表 A.2.1-2进行。表A.2.1-2地下水影响的修正围岩基本分级地下水状亮inmIVVVIIinmIVV-ninwVVI-

22、mnmwVVI-4围岩初始地应力状态，当无实测资料时，可根据隧道工程埋深、地貌、地形、地质、构造运动史、主要 构造线与开挖过程中出现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象，按表 A.2.1-3评估。表A.2.1-3初始地应力场评估基准初始地应力 状态主要现象评估基准（RC/（t maX）极高应力1.硬质岩：开挖过程中时有岩爆发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥 离，新生裂缝多，成洞性差v 42 .软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极 为显著，甚至发生大位移，持续时间长，不易成洞高应力1.硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象， 新生裂缝较多，成洞性较差472 .软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体位移显著，持续 时间较长，成洞性差注：RC为岩石单轴饱和抗压强度（MPa）; b max为最大地应力值（MPa ）。5初始地应力对围岩级别的修正宜按表A.2.1-4进行。表A.2