地下洞室围岩工程地质分类方法

地下洞室围岩工程地质分类方法地下洞室围岩根据围岩的岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状及地应力等综合因素，并结合工程实际情况，采用巴顿Q系统及水电围岩分类系统，对围岩稳定性进行综合性评价。巴顿Q系统分类见表C-1，水电围岩工程地质分类”见表C-3。表C-1巴顿Q系统分类见表分类参数性状评分RQD按RQD=115-3.3Jv计算，Jv采用现场分段实测，Jv≤4.5时，RQD为100%。节理组数（Jn）整体结构0.5～1.0一组节理2一组加随机节理3两组节理4两组加随机节理6三组节理9三组加随机节理12四组或四组以上的节理、随机分布特别发育的节理、岩体被分成“方糖”状等、碎裂结构岩体15散体结构20节理粗糙度（Jr）节理面在错动10cm前是接触的（不扩容）延伸短，节理不连续4粗糙的起伏节理3光滑的起伏节理2有擦痕、起伏节理1.5平直、粗糙节理1.5平直、光滑节理1.0平直、光滑且有擦痕的伏节理0.5结构面隙壁不接触断层、挤压面或节理含次生泥1.0节理蚀变系数（Ja）节理完全闭合节理面新鲜、坚硬、无软化、无充填物、不透水0．75部分面有铁、锰、钙质膜1.0(25°～30°)节理面铁、锰、钙质膜较普遍2.0(25°～305°)节理面呈强风化状3.0(20°～25°)面有泥膜节理4.0(8°～16°)续表C-1巴顿Q系统分类表分类参数性状评分节理蚀变系数（Ja）节理张开或断层泥夹层不含断层层或糜棱岩的断层夹层（无断层泥）4.0(25°～30°)含糜棱岩或不连续分布的断层泥5.0(16°～24°)连续厚度<5mm硬塑状断层泥6.0(16°～24°)连续厚度<5mm可塑状断层泥8.0(16°～24°)含连续厚度<5mm软塑状或流塑状断层泥8～12含有厚且连续的断层泥（根据其稠度状态及软化特性参照上述进行评分）10～20节理水折减系数（Jw）干燥、局部渗水、岩壁潮湿1.0有渗水0.66节理无充填，岩石坚硬，流量大或水压高（有压流水）0.5流量大或水压高，大量充填物冲出0.33爆破时，流量特大或压力特高，但随时间延长而减弱0.2～0.1持续不衰减的特大流量0.1～0.5应力折减系数（SRF）软弱岩区，当隧道掘进时，开挖岩体引起松动散体结构岩体10弱风化碎裂岩体（埋深小于50m）5.0碎裂岩体（埋深大于50m）2.5岩石坚硬，不含粘土，但Ⅳ级以上结构面非常发育（发育间距小于3m）7.5坚硬岩石,属岩石应力问题低应力区，接近地表（δc/δt>200）2.5中等应力（δc/δt=200～10）1.0高应力，岩体非常紧密(一般有利于稳定，但对侧壁围岩稳定可能不利)（δc/δt=10～5）0.2～2轻微岩爆(整体岩石)（δc/δt=5～2.5）5～10严重岩爆(整体岩石)10～20塑性挤压岩石，产生塑性流动挤压性微弦的岩石压力5～10挤压性很大的岩石压力10～20根据上述各项指标，按Q=（RQD/Jn）×（Jr/Ja）×（Jw/SRF）计算出Q值，并依据Q值大小，划分出五类围岩如下表。表C-2Q值确定的围岩类别Q值>4040～10<10～>1.01.0～0.1<0.1围岩类别ⅠⅡⅢⅣⅤ表C-3水电围岩工程地质分类围岩类别围岩稳定性围岩总评分T围岩强度应力比S（S=Rb·Kv/σm）Ⅰ稳定。围岩可长期稳定，一般无不稳定块体T＞85＞4Ⅱ基本稳定。围岩整体稳定，不会产生塑性变形，局部可能产生掉块85≥T＞65＞4Ⅲ局部稳定性差。围岩强度不足局部会产生塑性变形，不支护可能产生塌方和变形破坏。完整的较软岩，可能暂时稳定65≥T＞45＞2Ⅳ不稳定。围岩自稳时间很短，规模较大的各种变形和破坏都可能发生45≥T＞25＞2Ⅴ极不稳定。围岩不能自稳，变形破坏严重T≤25注：1.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩，当其强度应力比S小于本表规定时，围岩类别宜相应降低一级。2.表中：Rb—岩石饱和单轴抗压强度（MPa）（详见表1-1、表1-7），Kv—岩体完整性系数（见本手册附录A），σm—围岩最大主应力（MPa）。水电围岩工程地质分类各项因素的评分标准如下：岩石强度评分，见下表（表C-4）。表C-4岩石强度评分（A）岩质类别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.当岩体完整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。岩体完整程度评分，见下表（表C-5）。表C-5岩体完整程度评分（B）岩体完整程度完整较完整完整性差较破碎破碎岩体完整性系数KvKv＞0.750.75≥Kv＞0.550.55≥Kv＞0.350.35≥Kv＞0.15Kv≤0.15岩体完整性评分B硬质岩40～3030～2222～1414～6＜6软质岩25～1919～1414～99～4＜4注：1.当60MPa≥Rb＞30MPa，岩体完整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，岩体完整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，岩体完整程度与结构面状态评分之和大于40时，按40评分；4.当Rb≤5MPa，属特软岩，岩体完整程度与结构面状态不参加评分；结构面状态评分，见下表（表C-6）。表C-6结构面状态评分（C）结构面状态张开度W（mm）闭合W＜0.5微张0.5≤W＜5.0张开W≥5.0充填物－无充填岩屑泥质岩屑泥质起伏粗糙状况起伏粗糙平直光滑起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗糙起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗糙起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗糙－－结构面状态评分硬质岩272124211521171215129126较软岩272124211521171215129126软岩18141714814118108684注：1.结构面的延伸长度小于3m时，硬质岩、较软岩的结构面状态评分增加3分，软岩增加2分；结构面的延伸长度大于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。地下水状态评分，见下表（表C-7）。表C-7地下水状态评分（D）活动状态干燥、渗水、滴水线状流水涌水水量q（L/min·10m洞长）或压力水头H（m）q≤25或H≤1025＜Q≤125或10＜H≤100Q＞125或H＞100基本因素评分T＇T＇＞85地下水评分D00～-2-2～-685≥T＇＞650～-2-2～-6-6～-1065≥T＇＞45-2～-6-6～-10-10～-1445≥T＇＞25-6～-10-10～-14-14～-18T＇≤25-10～-14-14～-18-18～-20注：基本因素评分T＇系前述岩石强度评分A、岩体完整性评分B和结构面状态评分C之和。要结构面产状评分，见下表（表C-8）。表C-8主要结构面产状评分（E）结构面走向与洞轴线夹角结构面倾角结构面产状评分E洞顶边墙90°～60°＞70°0-270°