隧道现场围岩类别判断

3-1-1地道围岩级别区分与判断地道围岩分级就是评定围岩性质、判断地道围岩稳固性，作为选择地道地点、支护种类的依照和指导安全施工。国内外此刻的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相联合3种方法，且多从前两种方法为主。定性分级的做法是，在现场对影响岩体质量的诸要素进行定性描绘、鉴识、判断，或对主要因素作出评判、打分，有的还引入重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、铁路地道围岩分级等方法经验的成分较大，有必定人为要素和不确立性，在使用中，常常存在不一致，随勘探人员的认识和经验的差异，对同一围岩作出级别不一样的判断。采纳定性分级的围岩级别，常常出现与实质差异1～2级的状况。定量分级的做法是依据对岩体性质进行测试的数据或对各参数打分，经计算获取岩体质量指标，并以该指标值进行分级。如外国的Q分级，的地质力学（MRM）分级、Dree的RQD值分级等方法。但因为岩体性质和赋存条件十分复杂，分级时仅用少量参数和某个数学公式难以全面正确地归纳所有状况，并且参数测试数目有限，数据的代表性和抽样的代表性均存在必定的限制，实行时难度较大。影响围岩稳固的要素多种多样，主假如岩石的物理力学性质、结构发育状况、承受的荷载（工程荷载和初始应力）、应力变形状态、几何界限条件、水的赋存状态等。这些要素中，岩体的物理力学性质和结构发育状况是独立于各样工作种类的，反应出了岩体的基本特征，在岩体的各项物理力学性质中，对稳固性关系最大的是岩石坚硬程度，岩体的结构发育状态、岩体的不连续性、节理化程度所反应的岩体完好性是地质体的又一基本属性。国内外多半围岩分级都将岩石坚硬程度和岩体的完好程度作为岩体基实质量分级的两个基本要素。国标《锚杆发射混凝土支护技术规范》围岩分级围岩分级围岩级其余区分应依据岩石坚硬性岩体完好性结构面特色地下水和地应力状况等要素综合确立并应切合表规定。表围岩分级围主要工程地质特色毛洞稳固情岩岩体结构结构影响程度，结构面发育状况和组岩石强度指标岩体声波指标岩体况级合状态单轴饱和抗点荷载强度岩体纵波岩体完好性强度别压强度(MPa)速度指标应力(MPa)(km/s)比I整体状及结构影响稍微，偶有小断层结构面不>60>>5>0.75——毛洞跨度层间联合发育，仅有2~3组，均匀间距大于5~10m时长优秀的厚0.8m，以原生和结构节理为主，多期稳固，无碎层状结构数闭合，无泥质充填，不贯穿。层间块掉落联合优秀，一般不出现不稳固块体Ⅱ同I级围同I级围岩特色30~601.25~2.5~5.2>0.75毛洞跨度岩结构5~10m时，围块状结构结构影响较重，有少许断层，结构面>60>2.53.7~5.2>0.5岩能较长时——和层间结发育，一般间(数月至数合较好的为3组，均匀间距0.4~0.8m，以年)保持稳中厚层或原生和结构节理为主，多半闭合，偶定，仅出现局厚层状结有泥质充填，贯穿性较差，有少许软部小块掉落构弱结构面。层间联合较好，偶有层间错动和层面张开现象同I级围同I20~300.85~3.0~>0.75>2Ⅲ级围岩特色岩结构同Ⅱ级围同Ⅱ级围岩块状结构和层间联合较30~601.25~3.0~0.5~0.75>2岩块状结好的中厚层或厚层状结构特色构和层间联合较好的中厚层或厚层状结构层间联合结构影响较重结构面发育一般为3组>60(软>25030~45030~050>2优秀的薄均匀间距02~04m以结构节理为主岩>20)层和软硬节理面多半闭合罕有泥质充填岩层岩互层结为薄层或以硬岩为主的软硬岩互层构层间联合优秀少见脆弱夹层层间错动和层面张开现象碎裂镶嵌结构影响较重结构面发育一般为3>60>25030~030~050>2结构组以上均匀间距02~04m以构造节理为主节理面多半闭合少量有泥质充填块体间坚固咬合

毛洞跨度5~10m时围岩能保持一个月以上的稳定主要出现局部掉块塌落同Ⅱ级围同Ⅱ级围岩块状结构和层间联合较10~30042~12520~35050~075毛洞跨度5mⅣ>1岩块状结好的中厚层或厚层状结构特色时围岩能维构和层间持多日到一联合较好个月的稳固的中厚层主要失稳形或厚层状式为冒落或结构片帮散块状结结构影响严重一般为风化卸荷带结>30>125>20>015>1构构面发育一般为3组均匀间距04~08m以结构节理卸荷风化裂隙为主贯通性很多半张开夹泥夹泥厚度一般大于结构面的起伏高度咬协力衰构成许多的不稳固块体层间联合结构影响严重结构面发育一般为3>30(软>12520~35020~040>1不良的薄组以上均匀间距02~04m以结构风岩>10)层中厚层化节理为主大多半微张(05~10mm)和软硬岩部分张开(10mm)有泥质充填层间结互层结构合不良多半夹泥层间错动明显碎裂状结结构影响严重多半为断层影响带或>30>12520~35020~040>1构强风化带结构面发育一般为3组以上均匀间距02~04m大多半微张(05~10mm)部分张开(10mm)有泥质充填形成很多碎块体散体状结结构影响很严重多半为破裂带全强————<20————毛洞跨度5时Ⅴ构风化带破裂带交汇部位结构及风化围岩稳准时节理密集节理面及其组合凌乱形成大批碎块体块体间多半为泥质充填间很短约数甚至呈石夹土状或土夹石状小时至多日注1围岩按定性分级与定量指标分级有差异时一般应以低者为准。2本表声波指标以孔测法测试值为准假如用其余方法测试时可经过对照试验进行换算。3层状岩体按单层厚度可区分为厚层大于05m中厚层01~05m薄层小于01m4一般条件下确立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年的工程确立围岩级别时可采纳点荷载强度指标取代岩块单轴饱和抗压强度指标可不做岩体声波指标测试5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。围岩分级的主要影响要素体完好性指标用岩体完好性系数Kv表示，Kv可按下式计算:Kv=(Vpm/Vpr)2（）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Jv按表定Kv值。表Jv与K比较表vJv(条/m3)<33～1010～2020～35＞35Kv＞～～～＜岩体强度应力比岩体强度应力比的计算应切合以下规定：当有地应力实测数据时Sm=Kvfr/σ1（）式中：Sm--岩体强度应力比；fr--岩石单轴饱和抗压强度(MPa)；Kv--岩体完好性系数；1--垂直洞轴线的较大主应力(kN/m)。当无地应力实测数据时σ1=γH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依据地下水种类水量大小脆弱结构面多少及其危害程度适合降级。断层带对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩当洞轴线与主要断层或脆弱夹层的夹角小于30时应降一级。铁路地道围岩分级铁路地道围岩分级及其合用条件当前，我国铁路地道采纳的围岩分级如表所示。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立围岩级别。安分级合用于一般地质状况的地道，对特别地质条件的围岩，如膨胀岩、盐岩、多年冻土等需另行考虑。对于地道围岩分级的基本要素和围岩基安分级及其修正,可参照内容确立。表铁路地道围岩分级围围岩主要工程地质条件围岩弹性岩围岩开挖后的稳结构特色和完纵波速度级主要工程地质特色定状态（单线）整状态vp（km/s）别Ⅰ极硬岩（单轴饱和抗压强度Rc>60MPa）：受地质结构影响轻呈巨块状整体围岩稳固，无坍>微，节理不发育，无脆弱面（或夹层）；层状岩层为巨厚层或结构塌，可能产生岩厚层，层间联合优秀，岩体完好爆Ⅱ硬质岩（Rc>30MPa）：受地质结构影响较重，节理较发育，有呈巨块或大块裸露时间长，可～少许脆弱面（或夹层）和贯穿微张节理，但其产状及组合关状结构能会出现局部小系不致产生滑动；层状岩层为中厚层或厚层，层间联合一般，坍塌；侧壁稳固；极罕有分别现象，或为硬质岩石偶夹软质岩石层间联合差的平缓岩层，顶板易塌落Ⅲ硬质岩（Rc>30MPa）：受地质结构影响严重，节剪发育，有层呈块（石）碎拱部无支护时可～状脆弱面（或夹层），但其产状及组合关系尚不致产生滑动；（石）状镶嵌结产生小坍塌，侧层状岩层为薄层或中层，层间联合差，多有分别现象；硬、构壁基本稳固，爆软质岩石互层破震动过大易坍较软岩（Rc≈15～30MPa）：受地质结构影响较重，节理较发呈大块状结构育；层状岩层为薄层、中厚层或厚层，层间一般Ⅳ硬质岩（Rc>30MPa）：受地质结构影响极严重，节理很发育；呈碎石状压碎拱部无支护时，～层状脆弱面（或夹层）已基本损坏结构可产生较大的坍软质岩（Rc≈5?～30MPa）：受地质结构影响严重，节剪发育呈块（石）碎塌，侧壁有时失（石）状镶嵌结去稳固构土体：1.具压密或成岩作用的黏性土、粉土及砂类土1和2呈大块状2.黄土（Q1、Q2）压密结构，3呈3.一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土巨块状整体结构Ⅴ岩体：软岩，岩体破裂至极破裂；所有极软岩及所有极破裂呈角砾碎石状围岩易坍塌，处～岩（包含受结构影响严重的破裂带）松懈结构理不妥会出现大土体：一般第四系坚硬、硬塑黏性土，稍密及以上、稍湿或非黏性土呈松坍塌，侧壁常常湿润的碎石土著人、卵石土、圆砾土、角砾土、粉土及黄土散结构，黏性土小坍塌；浅埋时（Q3、Q4）及黄土呈柔软易出现地表下沉结构（陷）或塌至地表Ⅵ岩体：受结构影响严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层黏性土呈易壖围岩极易坍塌变<(饱和状带动的柔软结构，形，有水时土砂态的土<土体：软塑状黏性土、饱和的粉土、砂类土等砂性土呈湿润常与水一齐涌松懈结构出；浅埋时易塌至地表注：层状岩层的层厚区分：巨厚层：厚度大于；

厚层：厚度大于，且小于等于；中厚层：厚度大于，且小于等于

m；

薄层：厚度小于或等于。各级围岩的物理力学指标各级围岩的物理力学指标标准值应按试验资料确立，无试验资料时可按表采纳。表各级围岩的物理力学指标围岩重度γ弹性反力系数变形模量E内摩擦角黏聚力C计算摩擦角（kN/m3）泊松比υ级别K(MPa/m)（GPa）φ（o）（MPa）φ（o）Ⅰ26～281800～2800>33<>60>>78Ⅱ25～271200～180020～33～50～60～70～78Ⅲ23～25500～12006～20～39～50～60～70Ⅳ20～23200～500～6～27～39～50～60Ⅴ17～20100～2001～2～20～27～40～50Ⅵ15～17<100<1～<22<30～40注：1.本表数值不包含黄土地层；采纳计算摩擦角时，不再计内摩擦角和黏聚力。围岩分级的主要要素围岩基安分级围岩基安分级应由岩石坚硬程度和岩体完好程度两个要素确立；岩石坚硬程度和岩体完好程度，应采纳定性区分和定量指标两种方法综合确立。岩石坚硬程度可按表区分。岩体完好程度可按表区分。围岩基安分级可按表确立。表岩石坚硬程度区分岩石类型单轴饱和抗压强度Rc（MPa）代表性岩石硬极硬岩Rc>60未风化或细风化的花岗岩、片麻岩、闪长岩、石英岩、硅质灰岩、质钙质胶结的砂岩或砾岩等岩硬岩30<Rc≤60弱风化的极硬岩；未风化或细风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、灰岩、钙质胶结的砂岩、结晶颗粒较粗的岩浆岩等软较软岩15<Rc≤30强风化的极硬岩；弱风化的硬岩；未风化或细风化的云母片岩、质千枚岩、砂质泥岩、钙泥质胶结的粉砂岩和砾岩、泥灰岩、泥岩、岩凝灰岩等软岩5<Rc≤15强风化的极硬岩；弱风化至强风化的硬岩；弱风化的较软岩和未风化或细风化的泥质岩类；泥岩、煤、泥质胶结的砂岩和砾岩等极软岩Rc≤5全风化的各种岩石和成岩作用差的岩石表岩体完好程度完好程度结构面特色结构种类岩体完好性指数（Kv）完好结构面1～2组，以结构型节理或层面为主，密闭型巨块状整体结构Kv>较完好结构面2～3组，以结构型节理、层面为主，裂隙多块状结构≥Kv>呈密闭型，部分为微张型，罕有充填物结构面一般为3组，节理及以风化裂隙为主，在断层状结构、块石、较破裂层邻近受结构影响较大，裂隙以微张型和张开型为≥Kv>碎石状结构主，多有充填物结构面大于3组，多以风化型裂隙为主，在断层附破裂近受结构作用影响较大，裂隙宽度以张开型为主，碎石角砾状结构≥Kv>多有充填物极破裂结构面凌乱无序，在断层邻近受断层作用影响大，散体状结构Kv≤宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填，充填物厚度大表围岩基安分级级别岩体特色土体特色围岩弹性纵波速度（km/s）Ⅰ极硬岩，岩体完好——>Ⅱ极硬岩，岩体较完好；——～硬岩，岩体完好Ⅲ极硬岩，岩体较破裂；——硬岩或软硬岩互层，岩体较完好；～较软岩，岩体完好Ⅳ极硬岩，岩体破裂；具压密或成岩作用的黏性土、粉土及硬岩，岩体较破裂基破裂；砂类土，一般钙质、铁质胶结的粗角较软岩或软硬岩互层，且以软岩为砾土、粗圆砾土、碎石土、卵石土、～主，岩体较完好或较破裂；大块石土、黄土（Q1、Q2）软岩，岩体完好或较完好Ⅴ软岩，岩体破裂至极破裂；所有极一般第四系坚硬、硬塑黏性土，稍密软岩及所有极破裂岩（包含受结构及以上、稍湿、湿润的碎（卵）石土、～影响严重的破裂带）粗圆砾土、细圆砾土、粗角砾土、细角砾土、粉土、及黄土（Q3、Q4）Ⅵ受结构影响很严重呈碎石、角砾及软塑状黏性土、饱和的粉土、砂类土<(饱和状态的土<粉末、泥土状的断层带等地道围岩分级修正地道围岩级别应在围岩基安分级的基础上，联合地道工程的特色，考虑地下水状态、初始地应力状态等必需的要素进行修正。地下水状态的分级宜按表确立。地下水对围岩级其余修正，宜按表进行。表地下水状态的分级级别状态渗水量[L/(min?10m)]Ⅰ干燥或润湿<10Ⅱ偶有渗水10～25Ⅲ常常渗水25～125表地下水影响的修正围岩基安分级ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ地下水状态分级ⅠⅠⅡⅢⅣⅤ——ⅡⅠⅡⅣⅤⅥ——ⅢⅡⅢⅣⅤⅥ——围岩初始地应力状态，当无实测资料的，可依据地道工程埋深、地貌、地形、地质、结构运动史、主要结构线与开挖过程中出现的岩爆、岩芯饼化等特别地质现象，按表评估。初始地应力对围岩级其余修正宜按表进行。表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/σmax）硬质岩：开挖过程中时有岩迸发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，重生裂痕多，成洞性差极高应力

<42.软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为明显，甚至发生大位移，连续时间长，不易成洞1.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，重生裂痕许多，成洞性较差高应力

4～72.软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体位移显著，连续时间较长，成洞性差注：Rc为岩石单轴饱和抗压强度（MPa）；σmax为最大地应力值（MPa）。表初始地应力影响的修正围岩基安分级修正级别ⅠⅡⅢⅣⅤ初始地应力状态极高应力ⅠⅡⅢ或ⅣⅤⅥ高应力ⅠⅡⅢⅣ或ⅤⅥ注：①围岩岩体为较破裂的极硬岩、较完好的硬岩时定为Ⅲ级；围岩岩体为完好的较软岩、较完好的软硬互层时定为Ⅳ级；②围岩岩体为有些地方的极硬岩、较破裂及破裂的硬岩时定为Ⅳ级；围攻岩岩体为完好及较完好软岩、较完好及较破裂的较软岩时定为Ⅴ级。地道洞身埋藏较浅，应依据围岩受地表的影响状况进行围岩级别修正。当围岩为风化层时，应按风化层的围岩基安分级考虑；围岩仅受地表影响时，应较相应围岩降低1～2级。施工阶段地道围岩级其余判断宜按表的判断卡进行。表施工阶段围岩级别判断卡工程名称位里程置距洞口距离(m)岩性指标岩石种类(名称)黏聚力c=MPa；φ=单轴饱和抗压强度Rc=MPa点荷载强度极限Ix=MPa变形模量E=GPa泊松比υ=天然重度γ=kN/m3其余岩体完好地质结构影响程度稍微较重严重极严重状态地间距（m）>～～～<质延长性极差差中等好极好结粗拙度明显粗糙平坦圆滑平坦圆滑构台阶状涟漪状有擦痕面张开性(mm)密闭部分张张开～无充填张开黏土<开～>充填风化程度未风化轻细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<1010～2525～125态[L/(min?10m)]干燥或润湿偶有渗水常常渗水初始地应埋深H=m力状态地质结构应力状态其余围岩级别ⅠⅡⅢⅣⅤ备注记录者复核者日期

评定极硬岩硬岩较软岩软岩极软岩土完好较完好较破裂破裂极破裂干燥或润湿偶有渗水常常渗水Ⅵ公路地道围岩分级公路地道围岩分级围岩级别可依据检查、勘探、试验等资料、岩石地道的围岩定性特色、围岩基实质量指标（BQ）或修正的围岩质量指标[BQ]值、土体地道中的土体种类、密实状态等定性特色，按表确立。当依据岩体基实质量定性区分与（BQ）值确立的级别不一致时，应从头审察定性特色和定量指标计算参数的靠谱性，并对它们从头察看、测试。在工程可行性研究和初勘阶段，可采纳定性区分的方法或工程类比方法进行围岩级别区分。表公路地道围岩分级围岩围岩或土体主要定性特色围岩基实质量指标（BQ）或级别修正的围岩基实质量指标[BQ]Ⅰ坚硬岩，岩体完好，巨整体状或巨厚层状结构>550Ⅱ坚硬岩，岩体较完好，块状或厚层状结构550～451较坚硬岩，岩体完好，块状整体结构Ⅲ坚硬岩，岩体较破裂，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构450～351较坚硬岩或较软硬岩层，岩体较完好，块状体或中厚层结构Ⅳ坚硬岩,岩体破裂,碎裂结构350～251较坚硬岩,岩体较破裂～破裂,镶嵌碎裂结构较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完好～较破裂,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Ⅴ较软岩，岩体破裂；软岩，岩体较破裂～破裂；极破裂各种岩体。碎、裂状、松懈结构≤250一般第四系的半干硬至硬塑的黏性土及稍湿至湿润的碎石土，卵石土、圆砾、角砾土及黄土（Q3、Q4）。非粘性土呈松懈结构、黏性土及黄土呈柔软结构Ⅵ软塑状粘性土及湿润、饱和粉细砂层、软土等注：本表不合用于特别条件的围岩分级，如膨胀性围岩、多年冻土等。围岩分级的主要要素公路地道围岩分级的综合评判方法采纳两步分级，并按以下次序进行：(1)依据岩石的坚硬程度和岩体完好程度两个基本要素的定性特色和定量的岩体基实质量指标（BQ），综合进行初步分级。对围岩进行详尽定级时，应在岩体基实质量分级基础上，考虑修正要素的影响修正岩体基实质量指标值。(3)按修正后的岩体基实质量指标[BQ]，联合岩体的定性特色综合评判，确立围岩的详尽分级。岩石坚硬程度岩石坚硬程度可按表定性区分。表岩石坚硬程度的定性区分名称定性判定代表性岩石硬质岩坚硬岩锤击声洪亮，有回弹，震手，难击碎；浸水后，未风化～细风化的花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、大多无吸水反响玄武岩、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洪亮，有稍微回弹，稍震手，较难击碎；1弱风化的坚硬岩；浸水后，有稍微吸水反响2未风化～细风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂页岩等软质岩较软岩锤击声不洪亮，无回弹，较易击碎；浸水后，指1强风化的坚硬岩；甲可刻出印痕2弱风化的较坚硬岩；3未风化～细风化的凝灰岩、千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩、泥质砂岩、粉砂岩、页岩等软岩锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎；浸水后，1强风化的坚硬岩；手可掰开2弱风化～强风化的较坚硬岩；3弱风化的较软岩；4未风化的泥岩等极软岩锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎；浸1全风化的各样岩石；水后，可捏成团2各样半成岩2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一般采纳实测值，若无实测值时，可采纳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区分的关系，可按表确立。表Rc与岩石坚硬程度定性区分的关系Rc(MPa)>6060～3030～1515～5<5坚硬程度坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩岩体完好程度岩石完好程度可按表定性区分。表岩体完好程度的定性区分名称结构面发育程度主要结构面的联合程主要结构面种类相应结构种类组数均匀间距（m）度完好1～2>好或一般节理、裂隙、层面整体状或巨厚层结构较完好1～2>差节理、裂隙、层面块状或厚层状结构2～3～好或一般块状结构较破裂2～3～差节理、裂隙、层面、小断层裂隙块状或中厚层结构>3～好镶嵌碎裂结构一般中、薄层状结构破裂>3～差各样种类结构面裂隙块状结构<一般或差碎裂状结构极破裂无序很差散体状结构注：均匀间距指主要结构面（1～2组）间距的均匀值。2岩体完好程度的定量指标用岩体完好性系数(Kv)表达。Kv一般用弹性波探测值，若无探测值时，可用岩体体积节理数（Jv）按表确立对应的Kv值。表Jv与Kv比较表Jv(条/m3)<33～1010～2020～35＞35Kv＞～～～＜3Kv与定性区分的岩体完好程度的对应关系，可按表确立。表Kv与定性区分的岩体完好程度的对应关系Kv>～～～<完好程度完好较完好较破裂破裂极破裂4岩体完好程度的定量指标Kv、Jv的测试和计算方法岩体完好性指标Kv，应针对不一样的工程地质岩组或岩性段，选择有体表性的点、段，测试岩体弹性纵波速度，度应在同一岩体取样测定岩石纵波速度。按下式计算：Kv=(Vpm/Vpr)2式中：Vpm——岩体弹性纵波速度（km/s）Vpr——岩石弹性纵波速度（km/s）岩体体积节理数Jv（条/m3），应针对不一样的工程地质岩组或岩性段，选择有代表性的露头或开挖壁面进行节理（结构面）统计。除成组节理外，对延长长度大于1m的分别节理亦应予以统计。已为硅质、铁质、钙质充填再胶结的节理不予统计。每一测点的统计面积不该小于2m×5m。岩体值Jv应依据节理统计结果按下式计算Jv=S1+s2++Sn+Sk式中：Sn——第n组节理每米长测线上的条数；Sk——每立方米岩体非成组节理条数（条/m3）。围岩基实质量指标（BQ）应依据分级要素的定量指标Rc值和Kv值，按式（）计算：BQ=90+3Rc+250Kv（）使用式（）时，应恪守以下限制条件：当Rc>90Kv+30时，应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。当Kv>+时，应以Kv=+和Rc代入计算BQ值。围岩详尽定级时，如遇以下状况之一，应付岩体基实质量指标（BQ）进行修正：有地下水；围岩稳固性受脆弱结构面影响，且由一组起控制作用；存在高初始应力。围岩基实质量指标修正当[BQ]，可按式（）计算：[BQ]=BQ-100（K1+K2+K3）（）式中：[BQ]——围岩基实质量指标修正当；BQ——围岩基实质量指标；K1——地下水影响修正系数；K2——主要脆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，可分别按表、表、表确立。无表中所示状况时，修正系数取零。表地下水影响修正系数K1BQ>450450～351350～251<250地下水出水状态湿润或点滴状出水0～～淋雨状或涌流状出水,水压<或单位～～～出水量<10L/min?m淋雨状或涌流状出水,水压>或单位～～出水量>10L/min?m表主要脆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

<30°,结

结构面走向与洞轴线夹角

>60°,结

其余组合构面倾角

30°～75°

构面倾角>75°K2

～

0～

～表初始应力状态影响系数

K3BQ>550

550～451

450～351

350～251

<250初始应力状态极高应力区高应力区

～

～～

～围岩极高及高初始应力状态的评估，可按表规定进行。表高初始应力地域围岩在开挖过程中出现的主要现象应力状况主要现象Rc/σmax硬质岩：开挖过程中时有岩迸发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，重生裂痕多，成洞性差极高应力<4软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为明显，甚至发生大位移，连续时间长，不易成洞硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂痕许多，成洞性较差高应力4～7软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体位移明显，连续时间较长，成洞性差注:σmax为垂直洞轴线方向的最大初始应力。各级围岩的物理力学参数宜经过室内或现场试验获取，无试验数据和初步分级时，可按表采纳(同铁路地道)；岩体结构面抗剪断峰值强度参数，可按表采纳。表岩体结构面抗剪断峰值强度序号双侧岩体的坚硬程度及结构面的联合程度内摩擦角φ（o）粘聚力C（MPa）1坚硬岩,联合好>37>2坚硬～较坚硬岩,结核一般;37～29～较软岩,联合好3坚硬～较坚硬岩,结核差;29～19～较软岩～软岩,联合一般4较坚硬～较软岩,结核差～联合很差;19～13～软岩,联合差;软质岩的泥化面5较坚硬岩及所有软质岩,联合很差;<13<软质岩泥化层自己各级围岩的自稳能力宜依据围岩变形量测和理论计算剖析来评定，也可按表作出大概的评判。表地道各级围岩自稳能力判断围岩级别自稳能力Ⅰ跨度20m,可长久稳固,偶有掉块,无塌方跨度10m～20m,可基本稳固,局部可发生掉块或小塌方Ⅱ跨度10m,可长久稳固,偶有掉块跨度10m～20m,可稳固多日～1个月,可发生小～中塌方Ⅲ跨度5m～20m,可稳固数月,可发生局部块体位移及小～中塌方跨度5m,可基本稳固跨度5m,一般无自稳能力,多日～数月内可发生松动变形位移、小塌方，从而发展为及中～大塌方Ⅳ埋深小时，以拱部松动损坏为主，埋深大时，有明显塑性流动变形和挤压损坏；跨度小于5m,可稳固多日～1个月Ⅴ无自稳能力，跨度5m或更小时，可稳固多日Ⅵ无自稳能力注：①小塌方：塌方高度3<3m，或塌方体积<30m。②中塌方：塌方高度33～6m，或塌方体积30～100m。③大塌方：塌方高度3>6m，或塌方体积>100m。水工隧洞围岩分级围岩工程地质总评分表围岩工程地质分类表围岩围岩稳固性围岩总评分围岩强度应力比S类型T（S=Rb·Kv/σm）Ⅰ稳固。T＞85＞4围岩可长久稳固，一般无不稳固块体Ⅱ基本稳固。85≥T＞65＞4围岩整体稳固，不会产生塑性变形，局部可能产生掉块局部稳固性差。Ⅲ围岩强度不足局部会产生塑性变形，不支护可能产生塌65≥T＞45＞2方和变形损坏。完好的较软岩，可能临时稳固不稳固。Ⅳ围岩自稳时间很短，规模较大的各样变形和损坏都可能45≥T＞25＞2发生Ⅴ极不稳固。T≤25围岩不可以自稳，变形损坏严重注：1.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩，当其强度应力比S小于本表规准时，围岩类型宜相应降低一级。表中：Rb—岩石饱和单轴抗压强度（MPa），Kv—岩体完好性系数，σm—围岩最大主应力（MPa）。围岩工程地质分类各项要素的评分标准（1）岩石强度评分，见下表。表岩石强度评分岩质类型硬质岩软质岩坚硬岩中硬岩较软岩软岩饱和单轴抗压强度Rb（MPa）Rb＞6060≥Rb＞3030≥Rb＞1515≥Rb＞5岩石强度评分A30～2020～1010～55～0注：1.岩石饱和单轴抗压强度大于100Mpa时，岩石强度评分为30；2.当岩体完好程度与结构面状态评分之和小于5时，岩石强度评分大于20的，按20评分。2）岩体完好程度评分，见下表）。表岩体完好程度评分岩体完好程度完好较完好完好性差较破裂破裂岩体完好性系数KvKv＞≥Kv＞≥Kv＞≥Kv＞Kv≤岩体完好性硬质岩40～3030～2222～1414～6＜6评分B软质岩25～1919～1414～99～4＜4注：1.当60MPa≥Rb＞30MPa，岩体完好程度与结构面状态评分之和大于65时，按65评分；2.当30MPa≥Rb＞15MPa，岩体完好程度与结构面状态评分之和大于55时，按55评分；3.当15MPa≥Rb＞5MPa，岩体完好程度与结构面状态评分之和大于40时，按40评分；当Rb≤5MPa，属特软岩，岩体完好程度与结构面状态不参加评分；3）结构面状态评分，见下表。表结构面状态评分张开度闭合微张张开W（mm）W＜≤W＜W≥充填物－无充填岩屑泥质岩屑泥质结起起起构起伏伏伏面光光光状伏起平平起平起平起滑滑滑态粗伏直直伏直伏直伏或或或－－糙粗光光粗光粗光粗平平平状糙滑滑糙滑糙滑糙直直直况粗粗粗糙糙糙结硬质岩272124211521171215129126构面状较软岩272124211521171215129126态评18141714814118108684分软岩注：1.结构面的延长长度小于3m时，硬质岩、较软岩的结构面状态评分增添3分，软岩增添2分；结构面的延长长度大于10m时，硬质岩、较软岩的结构面状态评分减3分，软岩减2分；2.当结构面张开宽度10mm，无充填时，结构面状态评分为0。（4）地下水状态评分，见下表。表地下水状态评分水量基本因素评分T＇

活动状态干燥、渗水、滴水线状流水涌水q（L/min·10m洞长）q≤25或H≤1025＜Q≤125Q＞125或H＞100或压力水头H（m）或10＜H≤100T＇＞8500～-2-2～-685≥T＇＞650～-2-2～-6-6～-1065≥T＇＞45地下水-2～-6-6～-10-10～-14评分D45≥T＇＞25-6～-10-10～-14-14～-18T＇≤25-10～-14-14～-18-18～-20注：基本要素评分T＇系前述岩石强度评分A、岩体完好性评分B和结构面状态评分C之和。（5）要结构面产状评分，见下表。表主要结构面产状评分结构面走向与结构面产状评分E结构面倾角洞轴线夹角洞顶边墙＞70°0-270°～45°-2-590°～60°-5-245°～20°＜20°-100＞70°-2-570°～45°-5-1060°～30°-10-245°～20°＜20°-120＞70°-5-1070°～45°-10-12＜30°-12-545°～20°＜20°-120注：按岩体完好程度分级为完好性差、较破裂和破裂的围岩不进行主要结构面产状评分的修正。Q系统分类(挪威法)系统发展历程Q系统是挪威岩土所Barton等人在1971～1974年依据249条地道工程的实践总结，研究得出的一种将围岩分类与支护设计集于一体的方法。迄今为止已有3个版本的Q分类与支护建议的图表问世，此中的第三个版本（2004版）是总结世界上2000多条地道工程实践并以此经验将1992年版本不停完美而获取的，这种方法能够应用于地道工程的勘探、规划和设计阶段，也可用于地道施工阶段，它能够经过现场观察，也能够经过对地质岩芯取样的描绘计算获取对应的Q值，借此来评论围岩质量的指标。1974年，挪威地质所等人在249条地道工程实践的基础上第一次提出地道围岩分类与支护关系的图表，该表内容相对较少，结构也较为简单，当时的支护手段主要采纳网喷混凝土，如图1。图1Q系统围岩分类与支护综合表(1974)1992年，等人依据近1500个永远地下结构物的施工记录整理结果结出了经验设计方法该方法是经过一张综合考虑要素的图来选择地道支护参数的。因为在20世纪70年月末，纤维加强发射混凝土获取大批的应用，并鉴于这些工程支护的经验，等人对分类与支护图表也作了大批的改正和细化，此时的主要支护手段为纤维加强发射混凝土。如图2。图1Q系统围岩分类与支护综合表(1992)2004年第一版的《挪威地道和地下2004年度报告》中给出了第三张分类与支护图表（鉴于2000条地道统计结果），如图3所示，该表比1992年的图表更为细化了支护的内容。图3Q系统围岩分类与支护综合表(2004)Q系统简要用法介绍Q分类法主要观察围岩结构、完好性和应力状况及其对应的6个参数，经过公式（）计算获取Q值，每一个Q值都反应所在掌子面处的围岩状况，为了更拥有代表性，Q值能够是一个范围。但Q分类法中参数取值也是经过给定性描绘赋权值的方法进行，因此在实行中也不免带有人为要素，同时Q系统建议的比较经济的地道支护方法，因为各种原由在我国还没有获取有效和推行应用。只管这样，Q系统的分类方法能给围岩的利害赋于一个数值，它能够作为我国地道分类方法的一个有利增补，使围岩分类的结果更切近实质地质状况。RQD?Jr?JwJnJaSRF式中：Q——岩质评定系数；RQD——岩体质量指标；Jn——岩体组数；Jr——节理粗拙度；Ja——节理蚀变系数；Jw——节理折减系数；SRF——应力折减系数。式中，第一个商数（RQD）表示岩体的完好性；第二个商数（Jr）表示结构面形态，充填物JnJa特色及次生变化程度；第三个商数（Jw）表示水与应力存在时对岩体质量的影响。SRF下边简述各个系数所代表的意义和取值方法。(1)RQD值，岩体质量指标。

RQD是

Deree

介绍了一种在钻进时统计岩体质量指标

（RockQualityDesignation

）进行岩体分类的方法。

RQD值的定义是：采纳

NX标准钻头钻进，每一回次进尺中，长度大于

10cm的完好岩芯段所占的百分比，即：RQDl10cm100%L式中：l——岩芯单节长，≥10cm；L——钻孔长度。在统计时沿岩芯中心量测，明显在钻进中产生的裂隙不计。取值如表。表岩石质量指标（RQD，%）A极差0～～25B差25～50C一般50～75D好75～90E极好90～100注：①当RQD<10时，取10；RQD最小间隔为5。(2)Jn，岩体组数。常常遇到节理、片理、板岩劈现或层理等的影响。假如这种平行的“节理”很发育，明显可视之为一个节理组，但假如可见的“节理”很稀少，并无固定的产状，能够称之为随机节理。如图4和表。图4节理取值简图表节理组数（Jn）A整体没有或几乎没有节理～1B一组节理2C一组节理加随机裂隙3D二组节理4E二组节理加随机裂隙6F三组节理9G三组节理加随机裂隙12H四组或四组以上节理，随机裂隙，严重节理化，呈糖块状等15I组节理挤压破裂岩石、土状岩石20注：①对于巷洞交错点，用3*Jn；②对于洞口，用2*Jn。(3)Jr，节理粗拙度。用来表示节理壁的粗拙度，一般能过手指就能够触摸，联合描绘表便可确定，如表。表节理粗拙度(Jr)a)节理面接触A不连续节理4B粗拙或不规则，起伏3C圆滑，起伏2D表面圆滑，起伏b)节理面在剪切E粗拙或不规则，平面变形10cm前仍接F圆滑，平面1触G表面圆滑，平面注：①以上描绘合用于小规模特色和中规模特色；②剪切节气理面不接触H节理面间含有黏土矿物厚度足以阻挡节理面接触砂质、砾石或破裂带的厚度足以阻挡节理面接触注：①假如相应节理组的均匀间距大于3m时，加10；②假如线理方向对强度影响很小，则对有线理的平面磨光节理可取Jr=。(4)Ja，节理的蚀变程度。与Jr对比，节理的蚀变程度是进一步来确立节理填补物对节理稳固性的作用，一般经过填补物的厚度和成分，特别是在填补物中含有黏土成分时应赐予足够的重视。如表表。表节理蚀为系数（Ja）密切联合，坚硬，非融化，不透水；充填物，如石英、绿帘石节理壁未蚀变，仅表面稍有污染节理壁轻度蚀变，非融化矿物被覆层，有砂质颗粒和无黏土的节理碎裂岩石等面接触

JaΦr（o）——25～3525～30D粉砂或砂质黏土被覆层，小部分黏土（非融化）20～25融化或低摩擦阻力黏土矿物被覆层，即高岭石或云母，也有绿帘石、滑石、石膏、石墨等，