隧道围岩分级

概述：

       隧道工程地质勘察的重要内容之一是根据隧道围岩的岩体或土体特征、岩石的坚硬程度、岩体的完整程度、风化程度等地质条件，考虑地下水、高地应力的影响，围岩的纵波速度，隧道的埋藏深度等因素后，综合评价隧道的围岩分级。将其作为隧道工程的结构设计依据、施工方法依据、工程造价依据。

一、围岩分级方法

       1、3个基本因素：

       ① 岩性：抗压强度、弹性模量、弹性波速等。

       ② 地质构造：岩体完整性或结构状态。

       ③ 地下水：地下水发育时，围岩级别应降低。

       2、1个附加因素：

       ④ 初始地应力：适当考虑。

    （一）以岩石强度或物性指标分级

        1、以岩石强度为基础的分级法

        代表：土石分类法～坚石、次坚石、松石、土。

        2、以岩石物性指标为基础的分级法

       代表：岩石坚固性系数(f值)分级法～普氏法：

       f值：一个综合的物性指标值，如岩石的抗钻性、抗爆性、强度等。但核心还是岩石强度。

    （二）以岩体构造、岩性特征分级

       代表：泰沙基法～考虑围岩的完整状态和岩性，共9级。

       我国交通隧道围岩分级法～借鉴了泰沙基法，考虑岩体综合物性，共6级。

     （三）与地质勘探手段相联系的分级法：

        代表：弹性波速分级法～波速是反映岩性与岩体结构的一项综合指标，波速越高，围岩越好。

       岩石质量指标～RQD指标也是反映岩性与岩体结构的一项综合指标。RQD指标的具体含义为岩芯复原率:

    （四）组合多种因素的分级法

        代表：岩体质量分级法。巴顿等人提出的“岩体质量—Q”分级法。表达如下

        组合了6个参数：岩石质量指标、节理组数目、节理粗糙度、节理蚀变值、节理含水折减系数、应力折减系数。

        二、我国铁路与公路的围岩分级方法

    （一）铁路隧道

       1、分级的理论基础

       以围岩的稳定性判断为基础。属于“以岩体构造和岩性特征为代表”的分级方法。主要考虑4种因素：

       2、基本分级

       依据：围岩主要工程地质条件，由两条组成：

       ①岩石坚硬程度

       软硬岩分界指标：30Mpa

         Rb>30硬岩；

         5<Rb≤30软岩；

         Rb<5极软岩；

       ②围岩完整程度

       指标1：结构面发育程度

       指标2：地质构造影响程度

       由此两指标，将岩体完整程度分为5个级别，见下表：

围岩受地质构造影响程度等级划分

围岩节理（裂隙）发育程度划分

    （二）公路隧道

        1、初步分级

       依据：围岩主要定性特征，包括：岩石坚硬程度Rc(即强度)、岩体完整性Kv(即弹性波速)，推出围岩基本质量指标 BQ=90＋3Rc＋250Kv

        2、详细分级

       修正BQ值：当有以下3方面影响时，应予修正：

       ①地下水K1；

       ②软弱结构面(比铁路多此条)K2

       ③高初始地应力K3。

       [BQ]=修正BQ值=BQ-100(K1＋K2＋K3)；（K1～K3各值可查公路隧道规范附录A.0.2-1～A.0.2-3）