隧道围岩分级与围岩压力-围岩分级（隧道施工课件）

围岩分级CONTENTS目录围岩分级的目的影响围岩稳定性的主要因素国内主要地下工程围岩分级(类)标准一、围岩分级的目的各种围岩的物理性质之间存在一定的内在联系和规律，依照这些联系和规律，可将围岩划分为若干级，这就是围岩分级。概念★隧道围岩分级是设计、施工的基础（工程类比法就是建立在围岩分级的基础上的）。一、围岩分级的目的目的①作为选择施工方法的依据。②进行科学管理及正确评价经济效益。③确定结构上的荷载(松散荷载)。④给出衬砌结构的类型及其尺寸。⑤制定劳动定额、材料消耗标准的基础等等。二、影响围岩稳定性的主要因素岩体的结构特征可以简单地用岩体的破碎程度或完整性来表示，在某种程度上它反映了岩体受地质构造作用的严重程度。岩体的破碎程度或完整状态是指构成岩体的岩块大小及这些岩块的组合排列形态。1、地质因素岩体结构特征二、影响围岩稳定性的主要因素在块状或层状结构的岩体中，控制岩体破坏的主要因素是软弱结构面的性质及它们在空间的组合状态。结构面性质和空间的组合二、影响围岩稳定性的主要因素

从下述的5个方面来研究结构面对地下工程围岩稳定性影响的大小：结构面的成因及其发展史。结构面的平整、光滑程度。结构面的物质组成及其充填物质情况。结构面的规模与方向性。结构面的密度与组数。二、影响围岩稳定性的主要因素在整体结构的岩体中，控制围岩稳定性的主要因素是岩石的力学性质，尤其是岩石的强度。一般来说，岩石强度越高，洞室越稳定。

围岩的初始应力场是地下工程围岩变形、破坏的根本作用力，它直接影响围岩的稳定性。岩石的力学性质围岩的初始应力场二、影响围岩稳定性的主要因素地下水状况地下水对围岩的影响主要表现在：软化围岩。01软化结构面。02承压水作用。03二、影响围岩稳定性的主要因素尺寸：在同一级(类)围岩中，洞室跨度愈大，围岩的稳定性就愈差；形状：地下洞室的形状主要影响开挖后围岩的应力状态。开挖方法对地下工程围岩稳定性的影响较为明显，在分级(类)中必须予以考虑。

2、人为因素地下洞室尺寸和形状

施工中采用的开挖方法三、国内主要地下工程围岩分级（类）标准目前铁路隧道围岩分级采用两种方法，即以围岩稳定为基础的分级方法和按弹性波(纵波)速度的分级方法。1、《铁路隧道设计规范》的围岩分级三、国内主要地下工程围岩分级（类）标准

《铁路隧道设计规范》将单、双线铁路隧道的围岩划分为六级（见下表）。2、围岩基本分级及其修正基本分级三、国内主要地下工程围岩分级（类）标准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（km/s）主要工程地质条件结构特征和完整状态Ⅰ硬质岩（单轴饱和抗压极限强度Rc>60MPa）：受地质构造影响轻微，节理不发育，无软弱面（或夹层）；层状岩层为厚层，层间结合良好呈巨块状整体结构围岩稳定，无坍塌，可能产生岩爆>4.5Ⅱ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，但其产状及组合关系不一致产生滑动；层状岩层为中层或厚层，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呈大块状砌体结构暴露时间长，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3.5—4.5软质岩（Rc≈30MPa）：受地质构造影响轻微，节理不发育；层状岩层为厚层，层间结合良好呈巨块状整体结构Ⅲ硬质岩（Rc>30MPa）：受地质构造影响较重，节理较发育，有层状软弱面（或夹层），但其产状及组合关系不一致产生滑动；层状岩层为中层或厚层，层间结合差，多有分离现象；或为硬、软质岩石互层呈块（石）碎（石）状镶嵌结构拱部无支护时可产生小坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动大易坍塌2.5—4.0软质岩（Rc=5~30MPa）：受地质构造影响轻重，节理较发育；层状岩层为薄层、中层或厚层，层间结合一般呈大块状砌体结构铁路隧道围岩分级三、国内主要地下工程围岩分级（类）标准Ⅳ硬质岩（Rc>30MPa）：受地质构造影响很严重，节理很发育，层状软弱面（或夹层）已基本被破坏呈碎石状压碎结构拱部无支护时可产生较大坍塌，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.略具压密或成岩作用的粘性土及砂类土2.黄土(Q1,Q2)3.一般钙质、铁质胶结的碎、卵石土、大块石土1和2呈大块状压密结构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沉（陷）或坍塌至地表1.0—2.0土体：一般第四系坚硬，硬塑的粘性土，稍密及以上、稍湿或潮湿的碎石土、卵石土、圆砾土、粉土及黄土（Q3,Q4）非粘性土呈松散结构，粘性土及黄土呈松软结构Ⅵ岩体：受构造影响很严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带呈松软结构围岩极易坍塌变形，有水时土砂常与水一齐涌出，浅埋时易坍塌至地表<1.0（饱和状态的土<1.5）土体：软塑状粘性土、饱和的粉土、砾类土粘性土呈易蠕动的松软结构，砂性土呈潮湿松散结构三、国内主要地下工程围岩分级（类）标准根据单位时间的渗水量可将地下水状态分为3级。地下水影响的修正级别状态渗水量（min·10m）Ⅰ干燥或湿润＜10Ⅱ偶有漏水10～25Ⅲ经