围岩等级划分-图文

围岩等级划分-图文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31～2国外N.BartonQZ.T.Bieniawk（MRM）Dree的RQD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。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1.1规定。1.1面发育情况和组合状态岩石强度指标单轴饱和抗压强度(MPa)II2~30.8m，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I30~601.25~2.53.7~5.2>0.755~10m时，>60(MPa)>2.5(km/)>5>0.755~10m1块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构构造影响较重，有少量断30.4~0.8m，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。层间结合较好，偶有层间错动和层面张开现象>60>2.53.7~5.2>0.5——围岩能II20~300.85~1.253.0~4.5>0.75>25~10m30~601.25~2.503.0~4.50.5~0.75>23象>60(软岩>20)>25030~45030~050>2302~04m数有泥质充填块体间牢固咬合>60>25030~4.5030~050>2Ⅳ10~30042~12520~35050~075>15m2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304~08m体>30>125>20>015>1302~04m(05~10mm(10mm)有泥质充填层间结合>30(>10)>12520~35020~040>13大部分微张(05~10mm(10mm)有泥质充填形成许多碎块体>30>12520~35020~040>1Ⅴ散体状结构构造影响很严重多数为破碎带全强<2051定性分级与定量指标分级有差别时一般应以低者为准。305m01m45m，105强度做单轴抗压强度测定后可不做点荷载强度测定。围岩分级的主要影响因素体完整性指标用岩体完整性系数Kv表示，Kv可按下式计算:Kv=(Vpm/Vpr)（1.2-1）式中：Vpm——岩体弹性纵波速度（km/）Vpr——岩石弹性纵波速度（km/）当无条件进行声波实测时也可用岩体体积节理数Jv1.2Kv1.2JvKv32Jv(条/m)<333～1010～2020～35＞35＜0.15Kv＞0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.151.2.2岩体强度应力比Sm=Kvfr/σ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；1（1.2-2）σ1--垂直洞轴线的较大主应力(kN/m)。22当无地应力实测数据时σ1=γH3(3.2-3)式中：γ--岩体重力密度(kN/m)；H--隧洞顶覆盖层厚度(m)。地下水对Ⅲ、Ⅳ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Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ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。铁路隧道围岩分级铁路隧道围岩分级及其适用条件2.12.32.1（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Ⅱ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）3.5～4.54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，或为硬质岩石偶夹软质岩石坍塌；侧壁稳定；层间结合差的平缓岩层，顶板易塌落Ⅲ硬质岩（Rc>30MPa）：受地质构造影响严重，节理发育，有呈块（石）碎拱部无支护时可产生小坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动过大易坍2.5～4.0层状软弱面（或夹层），但其产状及组合关系尚不致产生滑动；（石）状镶嵌结层状岩层为薄层或中层，层间结合差，多有分离现象；硬、软质岩石互层较软岩（Rc≈15～30MPa）：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Ⅳ硬质岩（Rc>30MPa）：受地质构造影响极严重，节理很发育；呈碎石状压碎层状软弱面（或夹层）已基本破坏结构呈大块状结构构拱部无支护时，可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定1.5～3.0软质岩（Rc≈5～30MPa）：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、3.一般钙质、铁质胶结的碎石土、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）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Q4）呈角砾碎石状松散结构非黏性土呈松散结构，黏性土及黄土呈松软结构围岩易坍塌，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（陷）或塌至地表1.0～2.0Ⅵ岩体：受构造影响严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带土体：软塑状黏性土、饱和的粉土、砂类土等黏性土呈易壖围岩极易坍塌变<1.0(饱和状态的土<1.5)动的松软结构，形，有水时土砂砂性土呈潮湿松散结构常与水一齐涌出；浅埋时易塌至地表注：层状岩层的层厚划分：1.0m；0.5m，1.0m；0.1m，0.5m；0.1m各级围岩的物理力学指标52.2γ（kN/m3）26～2825～2723～2520～2317～2015～17量E（GPa）>3320～336～201.3～61～2<1<0.20.2～0.250.25～0.30.3～0.350.35～0.450.4～0.5υ（o）>6050～6039～5027～3920～27<22（MPa）>2.11.5～2.10.7～1.50.2～0.70.05～0.2<0.1内摩擦角φCφ（o）>7870～7860～7050～6040～5030～40本表数值不包括黄土地层；2.选用计算摩擦角时，不再计内摩擦角和黏聚力。围岩分级的主要因素围岩基本分级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；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。岩石坚硬程2.3.1-12.3.1-22.3.1-32.3.1-1306053块石、0.55≥Kv>0.35（Kv）Kv>0.750.75≥Kv>0.551～22～363受构造作用影响较大，裂隙宽度以张开型为主，多有充填物极破碎宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填，充填物厚度大结构面杂乱无序，在断层附近Kv≤0.152.3.1-3极软岩及全部极破碎岩（包括受构造影响严重的破碎带）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）Ⅵ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、砂类土等<1.0(饱和状态的土<1.5)1.0～2.0石土、大块石土、黄土（Q1、Q2）1.5～3.0——2.5～4.0——3.5～4.5围岩弹性纵波速度（km/）>4.5隧道围岩分级修正隧道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。2.3.2-12.3.2-22.3.2-1水渗水量[L/(min10n)]<1010～2525～12572.3.2-31.硬质2.软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖过程中洞1.2.软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程（MPa）。评估基准（Rc/σma）<44～72.3.2-4岩基本分级修正级别初始地应力状态极高应力高应力ⅠⅠⅡⅡⅢ或Ⅳ级；②围岩岩体为有些地方的极硬岩、较破碎及破碎的硬岩时定为Ⅳ级；围攻岩岩体为完整及较完整软岩、较完整及较破碎的较软岩时定为Ⅴ级。2.3.2.31～22.3.2.42.3.2-52.3.2-58Rc=MPaE=GPaγ=kN/m3(mm粗糙度极差明显台阶状密闭<0.1（m）>1.51.5～0.60.1～0.50.5～1.0>1.0[L/(min10m)]<102525～125H=m(m)c=MPa；φI=MPaυ=其他轻微较重严重极严重<0.060.6～0.20.2～0.06公路隧道围岩分级公路隧道围岩分级3.1指标（BQ）或修正的围岩基本质量指标[BQ]9ⅠⅡ坚硬岩，岩体完整，巨整体状或巨厚层状结构坚硬岩，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>550550～451Ⅲ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450～351Ⅳ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350～251Ⅴ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≤250Ⅵ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。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