青岛地铁隧道围岩分级指南(试行)

青岛地铁隧道围岩分级指南(试行)
青岛地铁隧道围岩分级指南(试行)

Q/ QD 青岛地铁集团有限公司企业标准

Q/QD-JS-TJ-1002-2014

青岛地铁隧道围岩分级指南

(试行)

Guidelines for surrounding rock classification

of qingdao metro tunnel

2014-10-10发布 2014-10-10实施

青岛地铁集团有限公司发布

前 言

近年来,青岛地铁建设快速发展,据2014年青岛轨道交通线网规划,全市规划轨道交通线路16条,全长780km。

青岛地区地质主要以花岗岩为主,花岗岩分布范围约占地铁已开工线路比例90%以上,由于线路埋深浅、基岩面起伏大,风化岩石的工程性状差异大,隧道穿越地层条件十分复杂。目前,围岩级别划分是人为分段的,具有阶梯状的特点。对于连续变化的围岩,在同一级别下,往往级差较大,此时,同样级别的围岩,处于最好的和最差围岩的隧道稳定性差异很大,如果在工法、超前支护、支护结构型式和参数等方面按最差的围岩进行隧道设计和施工,往往会造成很大浪费,如果按最好的围岩进行隧道设计和施工,往往又会带来不安全,为此,在现有相关规范围岩分级基础上,对围岩级别所占比例较高的Ⅲ、Ⅳ级围岩增加了亚级划分。

目前,青岛地铁地质勘察阶段主要采用钻探、声波测试、抽水试验等方法,能够获得岩芯状态、围岩弹性纵波速度、岩石单轴饱和抗压强度、岩体完整性系数、地下水状态等参数,根据这些参数可以对围岩进行分级。施工阶段通过掌子面素描、超前地质预报等方法,能够较全面地获得岩石坚硬程度、岩体完整程度、主要软弱结构面产状、地下水状态等参数,根据这些参数可以对地质勘察阶段的围岩级别进行确认或修正。地质勘察阶段由于受地质条件、勘探工艺和勘察手段的限制,所获取的地质信息一般是有限的、不完整的,因此,围岩亚级划分不宜太细,本指南对Ⅲ、Ⅳ级围岩分别划分了两个亚级。

各单位在使用中,若发现问题或提出意见、建议,请与青岛地铁集团有限公司联系,以便修订时参考。

联系人:张秉鹤 电话153********,邮箱2249831852@https://www.360docs.net/doc/275606855.html,

卞立民 电话135********,邮箱135********@https://www.360docs.net/doc/275606855.html, 主编单位:青岛地铁集团有限公司

青岛市勘察测绘研究院

西南交通大学

参编单位:青岛地矿岩土工程有限公司

中铁大桥勘测设计院集团有限公司

北京城建设计研究总院有限责任公司

中铁二院工程集团有限责任公司

铁道第三勘察设计院集团有限公司

主要编写人员:迟建平 张志华 王殿斌 赵继增 姜德鸿 刘大刚 吕三和 黄 舰 闫强刚 卞立民 李克先 陆晓燕 赵 民 吴圣智

王明年 吴学锋 郭福成 刘世安 王 辉 张秉鹤 于 丽

童建军 雷 刚 张建祥 李军省 徐 振

审查人员: 叶枝顺 乔 社 朱占国 李建强 周书明 张敬志 谢仁根 马若飞 刘红军 曹存先

目 录

1 总则 (1)

2 引用规范 (2)

3 主要术语和符号 (3)

3.1 主要术语 (3)

3.2 主要符号 (4)

4 围岩分级指标 (5)

4.1 围岩分级指标体系及表达方式 (5)

4.2 基本指标确定方法 (5)

4.3 修正指标确定方法 (9)

4.4 综合指标确定方法 (9)

4.5 围岩分级指标获取方法 (10)

5 围岩分级方法 (10)

5.1 围岩基本分级 (10)

5.2 围岩级别修正 (13)

5.3 施工阶段围岩量化分级 (14)

5.4 围岩自稳能力 (16)

5.5 围岩物理力学参数 (16)

5.6 隧道设计 (17)

附录A K V、J V测试的规定 (19)

附录B Vp测试的规定 (20)

附录C 施工阶段围岩信息采集及级别判别卡 (21)

本指南用词说明 (22)

条 文 说 明 (23)

1 总则

1.0.1 为青岛地铁地质勘察、施工等阶段围岩分级提供依据,制定本指南。

1.0.2 围岩分级标准的建立是以围岩稳定性为依据。

1.0.3 围岩共分为六个基本级别,其中Ⅲ、Ⅳ级围岩分为两个亚级。

1.0.4 围岩分级包括勘察阶段和施工阶段围岩分级:

1 勘察阶段和施工阶段围岩分级应采用相同的围岩分级指标体系,但在分级指标表达方式、指标获取方法、指标值精度等方面可以不同;

2 勘察阶段和施工阶段围岩分级应依据两阶段所获取的围岩信息进行划分,并指导隧道动态设计与施工;

3 施工阶段围岩分级信息采集间隔应根据地层变化情况而定,当地层变化频繁时,应适当加密,当变化不频繁时,可适当延长;信息采集时应确保实施过程的安全性;

4 围岩分级方法包括定性分级方法、定量分级方法、定性与定量相结合分级方法三种。当定性分级与定量分级存在差异时,若定量数据充分可靠,应以定量分级为准,否则应以定性分级为准;

5 隧道围岩级别应分别给出拱部、边墙、隧底三部分围岩级别和隧道整体围岩级别。

1.0.5 本指南所提供的围岩分级方法均不考虑浅埋、偏压及周边环境等因素影响。

2 引用规范

城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB 50307-2012) 岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)

铁路工程物理勘探规范(TB 10013-2010)

铁路工程地质勘察规范(TB 10012-2007)

水利水电工程地质勘察规范(GB 50487-2008)

工程岩体分级标准(GB 50218-1994)

铁路隧道设计规范(TB 10003-2005)

公路隧道设计规范(JTG D70-2004)

公路隧道设计细则(JTG/T D70-2010)

锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB 50086-2001)

公路工程岩石试验规程(JTG E 41-2005)

3 主要术语和符号

3.1 主要术语

3.1.1 围岩 surrounding rock

由于开挖,地下洞室周围初始应力状态发生了变化的岩土体。

3.1.2 围岩分级 surrounding rock classification

根据岩体完整程度和岩石坚硬程度等主要指标,按稳定性对围岩进行的分

级。

3.1.3 围岩分级指标体系 index systems of surrounding rock classification

由若干围岩分级指标所组成的体系,其指标层次一般由基本指标、修正指

标、综合指标组成。

3.1.4 基本指标 basic indexes (of surrounding rock classification)

围岩所固有的、影响围岩稳定性的最基本因素。

3.1.5 修正指标 modifiable indexes (of surrounding rock classification)

仅在特定工程条件下存在,对围岩稳定性影响程度不同的各主要因素。

3.1.6 综合指标 comprehensive indexes(of surrounding rock classification)

能够综合反映围岩稳定性的各主要单一因素。

3.1.7 定性分级方法 combined qualitative classification

将围岩分级指标体系中的每个指标根据定性划分或定量值分别进行排序,

将各个指标的不同排序进行组合获得一个组合次序,根据这个组合次序确定围

岩级别的方法。

3.1.8 定量分级方法 integrated quantitative classification

将围岩分级指标体系中的每个指标定量值通过和、差、积、商等方法进行

运算获得一个计算值,根据这一计算值确定围岩级别的方法。

3.1.9 围岩基本分级 surrounding rock basic classification

根据围岩分级基本指标,对围岩进行分级。

3.1.10 围岩级别修正 correction of surrounding rock grade

根据围岩分级修正指标,对围岩基本级别进行修正。

3.1.11 岩芯采取率 core take rate

采取的岩芯长度之和与相应实际钻探进尺之比,以百分数表示。

3.2 主要符号

f——岩石饱和单轴抗压强度;

r

I——岩石点荷载强度指数;

(50)

S

K——岩体完整性系数;

V

J——岩体体积节理数;

V

V——岩体弹性纵波速度;

p

BQ——岩体基本质量指标;

BQ——岩体基本质量指标修正值;

[]

K——地下水状态影响修正系数;

1

K——主要软弱结构面产状影响修正系数。

2

4 围岩分级指标

4.1 围岩分级指标体系及表达方式

4.1.1 围岩分级指标体系宜由基本指标、修正指标、综合指标组成。

4.1.2 一般岩质围岩分级基本指标为岩石坚硬程度和岩体完整程度,修正指标为地下水状态、主要软弱结构面产状,综合指标为岩芯状态、围岩弹性纵波速度。

4.1.3 围岩分级指标可采用定性划分、定量指标两种表达形式。对同一指标,定性划分可依据定量指标值进行确定。

4.2 基本指标确定方法

4.2.1 岩石坚硬程度

1 岩石坚硬程度定性划分可按表4.2.1-1确定。

表4.2.1-1 岩石坚硬程度定性划分

名称 定性鉴定 代表性岩石

硬 质 岩 坚

锤击声清脆,有回弹,振

手,难击碎;基本无吸水

反应

未风化~微风化的:花岗岩、花岗斑岩、闪长岩、

辉绿岩、安山岩、煌斑岩、流纹岩、硅质胶结的砾

锤击声较清脆,有轻微回

弹,稍振手,较难击碎;

有轻微吸水反应

微风化的:花岗岩、花岗斑岩、闪长岩、辉绿岩、

安山岩、煌斑岩、流纹岩、硅质胶结的砾岩

软 质 岩 较

锤击声不清脆,无回弹,

较易击碎;指甲可刻出印

中等风化的:花岗岩、闪长岩、花岗斑岩、辉绿岩

未风化~微风化的:泥质粉砂岩、火山杂岩

锤击声哑,无回弹,有凹

痕,易击碎;浸水后手可

掰开

强风化的:花岗岩、花岗斑岩、闪长岩、辉绿岩、

安山岩

中等风化的:煌斑岩、泥质粉砂岩、火山杂岩

极软岩 锤击声哑,无回弹,有较

深凹痕,手可捏碎;浸水

后,可捏成团

强风化的煌斑岩

全风化的各种岩石及各种半成岩

表4.2.1-1中岩石风化程度定性划分可按表4.2.1-2确定。

表4.2.1-2 岩石风化程度定性划分

风化程度 野外特征

未风化 结构和构造未变,岩质新鲜,偶见风化痕迹

微风化

结构和构造基本未变,仅节理面有铁锰质渲染或矿物略有变色,有少量风化裂隙

中等风化 1.组织结构部分破坏,矿物成分基本未变,沿节理面出现次生矿物,风化裂隙发育;

2.岩体被节理、裂隙分割成块状,结构面间距200mm-500mm;硬质岩,锤击声

脆,且不易击碎;软质岩,锤击易碎; 3.用镐难挖掘,岩芯钻方可钻进

强风化

1.组织结构已大部分破坏,矿物成分已显著变化;

2.岩体被节理、裂隙分割成碎石状,结构面间距20mm-200mm,碎石用手可折断;

3.用镐可以挖掘,干钻不易钻进

全风化

1.组织结构已基本破坏,但尚可辨认;

2.岩石已风化成坚硬或密实土状,可用镐挖,干钻可钻进;

3.需用机械普遍刨松方能铲挖满载

残积土

组织结构全部破坏,已风化成土块,锹镐易挖掘,干钻易钻进,具可塑性

2 岩石坚硬程度定量指标可采用岩石饱和单轴抗压强度r f 表达。r f 一般采用实测值,若无实测值时,可采用实测的岩石点荷载强度指数(50)S I 换算值,按式(4.2.1)计算。

0.75(50)22.82r S f I = (4.2.1)

3 岩石饱和单轴抗压强度r f 与岩石坚硬程度定性划分关系可按表4.2.1-3确定。

表4.2.1-3 r f 与岩石坚硬程度定性划分对应关系

r f (MPa)

r f >60

60≥r f >3030≥r f >1515≥r f >5 r f ≤5

坚硬程度

坚硬岩

较硬岩

较软岩

软岩

极软岩

注:当岩体完整程度为极破碎时,可不进行岩石坚硬程度分类。

4.2.2 岩体完整程度

1 岩体完整程度定性划分可按表4.2.2-1确定。

名称

结构面发育程度 主要结构面

的结合程度

主要结构面

类型

相应结构类型定性描述 组数 平均间距(m)

完整 不发育 1~2 >1.0 好或一般 节理、裂隙、

层面

整体状或巨厚

层状结构

较完整 不发育 1~2 >1.0 差 节理、裂隙、

层面

块状或厚层状

结构

较发育 2~3 1.0~0.4 好或一般 块状结构

较破碎 较发育 2~3 1.0~0.4 差

节理、裂隙、

层面、小断层

裂隙块状或中厚

层状结构 发育 ≥3 0.4~0.2

好 镶嵌碎裂结构

一般 中、薄层状结构

破碎

发育

≥3

0.4~0.2 差 各种类型结

构面

裂隙块状结构极发育 ≤0.2 一般或差 碎裂状结构

极破碎 极发育 无序 很差 散体状结构 注:平均间距指主要结构面间距的加权平均值。

表4.2.2-1中主要结构面的结合程度划分可按表4.2.2-2确定,岩体结构类型划分可按表4.2.2-3确定,层状岩厚度划分可按表4.2.2-4确定。

表4.2.2-2 主要结构面结合程度划分

结合程度 主要结构面特征

好 张开度小于1mm,无充填物

张开度1~3mm,为硅质胶结

张开度大于3mm,结构面粗糙,为硅质胶结

一般 张开度1~3mm,为钙质或泥质胶结

张开度大于3mm,结构面粗糙,为铁质或钙质胶结

差 张开度1~3mm,结构面平直,为钙质或泥质胶结 张开度大于3mm,多为泥质、钙质胶结或充填岩屑

很差 泥质充填或泥夹岩屑充填,充填物厚度大于起伏差

表4.2.2-3 岩体结构类型划分

岩体结构

类型 岩体地质类型

结构体

形状

结构面发育情况 岩土工程特性

可发生的岩

土工程问题

整体状结

构 巨块状岩浆岩

和变质岩,巨

厚层沉积岩

巨块状

以层面和原生构造节

理为主,多呈闭合型,

间距大于 1.5m,一般

为1-2组,无危险结构

岩体稳定,可视为

均质弹性各向同

性体

局部滑动或

坍塌,深埋洞

室可发生岩

岩体结构类型

岩体地质类型

结构体形状

结构面发育情况 岩土工程特性 可发生的岩土工程问题 块状结构 厚层状沉积

岩,块状岩浆

岩和变质岩 块状 柱状

具少量贯穿性节理裂隙,结构面间距0.7-1.5m ,一般2-3组,有少量分离体

结构面互相牵制,岩体基本稳定,接近弹性各向同性体

局部滑动或坍塌,深埋洞室可发生岩爆

层状结构

多韵律的薄层、中厚层状

沉积岩、副变质岩 层状 板状

有层理、片理、节理,常有层间错动

变形和强度受层

面控制,

可视为各向异性弹塑性体,稳定性差 可沿结构面滑塌,软岩可产生塑性变形

碎裂状结

构造影响严重的破碎岩层

碎块状

断层、节理、片理、层理发育,结构面间距0.25-0.5m,一般3组以上,有许多分离体

整体强度很低,并受软弱结构面控制,呈弹塑性体,

稳定性很差

易发生规模

较大的岩体失稳,地下水加剧失稳

散体状结

断层破碎带,强风化及全风化带

碎屑状

构造和风化裂隙密集,

结构面错综复杂,多填

充黏性土,形成无序小

块和碎屑

完整性遭极大破坏,稳定性极差,

接近松散体介质

表4.2.2-4 层状岩厚度划分

名称 单层厚度(m)

巨厚层 >1.0 厚层 0.5~1.0 中厚层 0.1~0.5 薄层

<0.1

2 岩体完整程度定量指标采用岩体完整性系数V K 表达。V K 一般用弹性波实测值,若无实测值时,可用岩体体积节理数V J 按表4.2.2-5确定对应的V K 值。

表4.2.2-5 V J 与V K 对应关系

V J (条/m 3)

<3 3~10 10~20 20~35 >35 V

K

>0.75

0.75~0.55

0.55~0.35

0.35~0.15

<0.15

3 岩体完整性系数V K 与岩体完整程度定性划分关系可按表4.2.2-6确定。

表4.2.2-6 V K 与岩体完整程度定性划分对应关系

V

K

>0.75 0.75~0.55 0.55~0.35 0.35~0.15 <0.15 完整程度

完整

较完整

较破碎

破碎

极破碎

4 岩体完整程度定量指标V K 、V J 的测试和计算方法应符合附录A 的规定。

4.3 修正指标确定方法

4.3.1 地下水状态级别划分可按表4.3.1确定。

表4.3.1 地下水状态级别划分

级别

定性划分

定量指标

涌水量[m 3

/(d·m)]

渗水量[L/(min·10m)]

I 干燥或湿润 <0.1 <10 II 偶有渗水 0.1~1.0 10~25 III

经常渗水

>1.0

25~125

4.3.2 主要软弱结构面产状级别划分可按表4.3.2确定。

表4.3.2 主要软弱结构面产状级别划分

级别 主要结构面产状及其与洞轴线的组合关系

I 其它组合

II 结构面走向与洞轴线夹角>60°,结构面倾角>75° III

结构面走向与洞轴线夹角<30°,结构面倾角30°~75°

注:主要软弱结构面是指成层岩体的泥化层面、一组很发育的裂隙、次生泥化夹层、含断层泥、糜棱岩的小断层等。

4.4 综合指标确定方法

4.4.1 综合指标主要用于勘察阶段的围岩级别判定。

4.4.2 岩芯状态可用岩芯采取率、芯样形态两个指标综合表达。岩芯采取率应采用定量指标值进行表达,应采用直径为75mm 的金刚石钻头单层岩芯管取芯;芯样形态应采用定性描述进行表达,形态主要包括长柱状、柱状、短柱状、块状、碎块状、角砾状等。

4.4.3围岩弹性纵波速度Vp测试方法应符合附录B的规定。

4.5 围岩分级指标获取方法

4.5.1围岩分级指标获取方法在勘察阶段和施工阶段有所不同:

1 勘察阶段获取方法主要以钻探为主,同时辅以调查、声波测试、水文地质试验等方法。可获取的围岩分级指标主要包括岩石饱和单轴抗压强度、岩体完整性系数、岩芯状态、围岩弹性纵波速度、地下水状态等。

2施工阶段获取方法主要包括掌子面素描、超前地质预报等方法。可获取的围岩分级指标主要包括岩石坚硬程度、岩体完整程度、主要软弱结构面产状、地下水状态等。

4.5.2施工阶段围岩信息采集及级别判别卡可参见附录C。

5 围岩分级方法

5.1 围岩基本分级

5.1.1围岩定性基本分级主要根据围岩基本指标按表5.1.1-1进行划分,定性、定量相结合基本分级主要根据围岩基本指标和综合指标按表5.1.1-2进行划分。

表5.1.1-1 围岩定性基本分级

围岩级别 围岩工程地质条件 围岩基本

质量指标

BQ 岩芯状态

围岩弹性

纵波速度

v p(km/s)

基本 级别 亚

主要工程地质特征

结构形态和

完整状态

Ⅰ — 坚硬岩(饱和单轴抗压强度f r>

60MPa),受地质构造影响轻微,结构

面不发育、结合好或一般,岩体完整

整体状或巨

厚层状结构

>550

岩芯采取率

约90%以上,

长柱状为主

>5.1

Ⅱ — 坚硬岩(f r>60MPa),受地质构造影响

较重,结构面不发育或较发育、结合

好或一般,岩体较完整

块状或厚层

状结构 550

451

岩芯采取率

约75%以上,

短柱到柱状

为主

4.1~

5.1较硬岩(f r=30~60MPa),受地质构造

影响轻微,结构面不发育、结合好或

一般,岩体完整

整体状或巨

厚层状结构

Ⅲ Ⅲ1

坚硬岩(f r>60MPa),受地质构造影响

严重,结构面较发育、结合差,岩体

较破碎

裂隙块状或

中厚层状结

450

391

岩芯采取率

约60%以上,

短柱状为

主,偶夹块

3.7~

4.6

较硬岩(f r=30~60MPa)或软硬岩互

层以硬岩为主,受地质构造影响较重,

结构面不发育、结合差,岩体较完整

块状或厚层

状结构

Ⅲ2

坚硬岩(f r>60MPa),受地质构造影响

严重,结构面发育、结合好或一般,

岩体较破碎

镶嵌碎裂状

或中、薄层

状结构

390

351

岩芯采取率

约50%以上,

块状为主,

偶夹短柱状

3.3~

4.2

较硬岩(f r=30~60MPa)或软硬岩互

层以硬岩为主,受地质构造影响较重,

结构面较发育、结合好或一般,岩体

较完整

块状结构

较软岩(f r=15~30MPa),受地质构造

影响轻微,结构面不发育、结合好或

一般,岩体完整

整体状或巨

厚层状结构

Ⅳ Ⅳ1坚硬岩(f r>60MPa)受地质构造影响

极严重,结构面发育、结合差,岩体

破碎

碎裂块状结

350

311

岩芯采取率

约在35%以

上,块状为

2.8~

3.8较硬岩(f r>30MPa)),受地质构造影

响严重,结构面较发育或发育、结合

好或一般,岩体较破碎

镶嵌碎裂状

或中、薄层

状结构

较软岩(f r=15~30MPa)或软硬岩互

层以软岩为主,受地质构造影响较重,

结构面不发育或较发育、结合好或一

般,岩体较完整

块状或厚层

状结构

围岩级别 围岩工程地质条件

围岩基本质量指标

BQ

岩芯状态

围岩弹性纵波速度v p

(km/s)基本 级别 亚 级

主要工程地质特征

结构形态和完整状态

Ⅳ2 坚硬岩(f r >60MPa)受地质构造影响极严重,结构面极发育、结合一般或差,岩体破碎

碎裂状结构

310 ~ 251

岩芯采取率约在20%以上,碎块状为主,偶夹

块状

2.2~

3.3

较硬岩(f r >30MPa)),受地质构造影响极严重,结构面发育或极发育、结合一般或差,岩体破碎

碎裂块状或

碎裂状结构

较软岩(f r =15~30MPa)或软硬岩互

层以软岩为主,受地质构造影响严重,

结构面较发育或发育、结合好或一般,

岩体较破碎

镶嵌碎裂状

或中、薄层

状结构

软岩(f r =5~15MPa),受地质构造影响较重,结构面不发育或较发育、结合好或一般,岩体完整或较完整

块状或巨厚、厚层状结构

Ⅴ —

软岩(f r =5~15MPa)

,岩体较破碎至极破碎; 全部极软岩(f r <5MPa)及全部极破碎岩(包括受构造影响严重的破碎带)

角砾、碎石状松散结构 ≤250

岩芯采取率

约在20%以下,角砾状

1.6~

2.7土体:一般第四系坚硬、硬塑的黏性

土,稍密及以上、稍湿或潮湿的碎石

土、卵石土、圆砾土、角砾土、粉土

非黏性土呈

松散结构,

黏性土松软

状结构 — — —

Ⅵ —

岩体:受构造影响严重,呈碎石、角砾及粉末、泥土状

松软状 — — —

土体:可塑、软塑状黏性土,饱和的粉土和砂类土等

黏性土呈易蠕动松软结构,砂性土呈潮湿松散结构

备注:1 岩芯状态主要适用于花岗岩;

2 围岩弹性纵波速度应以单孔声波测试法进行测试。

5.1.2 围岩基本质量指标BQ 值应根据围岩基本指标定量值按公式(5.1.1)计算:

903250r V BQ f K =++ (5.1.1)

使用式(5.1.1)时,应遵守下列限制条件:

1 当9030r V f K >+时,应以9030r V f K =+和V K 代入计算BQ 值;

2 当0.040.4V r K f >+时,应以0.040.4V r K f =+和c R 代入计算BQ 值。

5.2 围岩级别修正

5.2.1 当围岩存有地下水、主要软弱结构面时,应依据围岩修正指标对围岩基本级别进行修正,并按修正后围岩级别进行判定。

5.2.2 围岩修正指标对围岩基本级别的定性修正应符合下列规定:

1 地下水状态对围岩基本级别的定性修正可按表5.2.2-1进行。

表5.2.2-1 地下水状态影响定性修正

2 主要软弱结构面产状对围岩基本级别的定性修正可按表5.2.2-2进行。

表5.2.2-2 主要软弱结构面产状影响定性修正

5.2.3 围岩修正指标对围岩基本级别的定量修正应按修正后的围岩基本质量指标[]BQ 替代BQ 值进行,[]BQ 值按公式(5.2.1)计算:

(100][21K K BQ BQ +?=) (5.2.1)

式中:[]BQ —围岩基本质量指标修正值;

BQ —围岩基本质量指标; 1K —地下水状态影响修正系数;

2K —主要软弱结构面产状影响修正系数。

1K 、2K 值可分别按表5.2.3-1、表5.2.3-2确定。无表中所列情况时,

修正系数取零。[]BQ 出现负值时,应按特殊问题处理。

表5.2.3-1 地下水状态影响修正系数1K

表5.2.3-2 主要软弱结构面产状影响修正系数2K

主要软弱结构面产状级别

I II III 2K

0.2~0.4

0~0.2

0.4~0.6

5.3 施工阶段围岩量化分级

5.3.1 施工阶段当获取岩石坚硬程度,岩体完整程度和地下水状态三种定性划分指标时,可采用数量化理论对围岩进行量化分级。围岩量化分级判别卡可参见表5.3.1。

5.3.2 施工阶段当存在主要软弱结构面产状影响时,可依据表5.2.2-2对围岩量化分级结果进行定性修正。

表5.3.1 施工阶段围岩量化分级判别卡

隧道名称 断面里程施工单位评定

岩体完整程度判定

裂隙组数(组)

及判别系数

1组 2组 3组 >3组 无序 实测值 判别系数小计 完整:≤1610

0 5 10 115 575

较完整:1611~1730 裂隙平均间距

(m)及判别系数

0~0.2m 0.2~0.4m0.4~1m>1m 不定

235 140 115 0 565

较破碎:1731~1850 裂隙宽度(mm)及

判别系数

0~1mm 1~3mm>3mm 充填物厚度大于起伏差

0 470 475 790

破碎:1851~2500 裂隙充填物及

判别系数

无 硅质 钙质 泥质 岩屑 泥夹岩屑

0 1110 1130 1225 1240 1265 极破碎:>2500

围岩亚级级别判定 岩石坚硬程度

f r(MPa) >60 30~60 15~30 5~15 <5 I:>1900

I S(50)(MPa)>3.63 1.44~0.57~1.440.13~0.57 <0.13 II:1751~1900

坚硬程度 坚硬岩较硬岩 较软岩 软岩 极软岩III1:1551~1750

判别系数 770 610 430 210 0 III2:1501~1550

IV1:1381~1500 岩体完整程度

完整程度 完整 较完整 较破碎 破碎 极破碎

判别系数 1000 740 510 210 0 IV

2:1051~1380 地下水状态

涌水量

(L/min.10m)

干燥 湿润 偶有渗水经常渗水

V:621~1050

0 <10 10~25 25~125

判别系数 270 265 165 0 VI:≤620

观测单位:观测人员:年月日

15

5.4 围岩自稳能力

5.4.1各级围岩自稳能力宜根据围岩变形量测和理论计算分析来评定,也可按表5.4.1做出大致的评判。

表5.4.1 各级围岩自稳能力

围岩级别

自 稳 性

基本级别 亚级

I - 跨度20m,长期稳定,偶有掉块,无塌方;

II - 跨度20m,基本稳定,局部可发生掉块或小塌方; 跨度10m,长期稳定,偶有掉块;

III III1

跨度18m,可暂时稳定,可发生小塌方;

跨度10米,基本稳定。

III2

跨度14m,可暂时稳定,可发生小塌方;

跨度7m,基本稳定。

IV IV1

跨度9m,暂时稳定,可发生小~中塌方;

跨度小于7m,基本稳定;

IV2

跨度7m,暂时稳定,可发生小~中塌方;

跨度小于5m,基本稳定;

V - 跨度6m,暂时稳定,可发生中~大塌方; 跨度小于3m,基本稳定;

VI - 无自稳性

注:①小塌方:塌方高度<3m,或塌方体积<30m3。

②中塌方:塌方高度3~6m,或塌方体积30-100m3。

③大塌方:塌方高度>6m,或塌方体积>100m3。

5.5 围岩物理力学参数

5.5.1各级围岩物理力学参数应通过室内或现场试验获取,无实测值时,可按表5.5.1选用。

隧道围岩分级及其主要力学参数

隧道围岩分级及其主要力学参数 一、一般规定 在公路勘察设计过程中,是根据周边岩体或土体的稳定特性进行围岩分级的。围岩分Ⅰ~Ⅵ级,由于每级间范围较大,施工阶段对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ基本级别,再进行亚级划分。在公路隧道按土质特性和工程特性分:岩质围岩分级——Ⅰ~Ⅴ级;土质围岩分级Ⅳ~Ⅵ级。对岩质围岩和土质围岩分别采用不同的指标体系进行评定:岩质围岩基本指标为岩质的坚硬程度和完整程度,修正指标为地下水状态,主要软弱结构面产状及初始地应力状态。 土质围岩分级指标体系宜根据土性差异而组成,粘土质围岩基本指标为潮湿程度。沙质土围岩基本指标为密实程度。修正指标潮湿程度。碎石土围岩基本指标为密实程度。至于膨胀土、冻土作为专门研究,这里暂不述。围岩分级指标体系中可用定性分析,也可用定量分析,但由于工地施工条件时间等因素,一般我们仅采用定性分析。下面我讲定性分析来确定围岩级别。 1、确定岩性及风化程度。 2、结构面发育,主要结构面结合程度,主要结构面类型,甚至产状倾角、走向结构面张开度,张裂隙。 3、水的状况涌水量等。 二、岩石坚硬程度的定性划分 1、坚硬岩:锤击声清脆、震手、难击碎,有回弹感,浸水后大多无吸水反应,如微风化的花岗岩——正长岩,闪长岩,辉绿岩,玄

武岩,安山岩,片麻岩,石英片麻岩,硅质板岩,石英岩,硅质胶结的砾岩,石英砂岩,硅质石灰岩等等。 2、较坚硬岩:锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎,浸水后有轻微吸水反应。如未风化~微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂岩等。 3、较软岩:锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,浸水后指甲可刻击印痕。如未风化~微风化的凝灰岩,砂质泥岩,泥灰岩,泥质砂岩,粉砂岩,页岩等。 4、软岩:锤击声哑,无回弹,有凹痕,多击碎,手可掰开。如强风化的坚硬岩,弱风化~强风化的较坚硬岩,弱分化的较软岩,未风化的泥岩等。 5、极软岩:锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,手可捏碎,浸水后可捏成团,如全风化的各种岩类,各种半成岩。Rc——岩石单轴饱和抗压强度、定性质与岩石的对应关系,一般Rc>60MPa——坚硬岩,Rc=60~30 MPa为较坚硬岩;Rc=3 0~15MPa为较软岩;Rc=15~5MPa 软岩;Rc<5Mpa极软岩。也可用Rc=22.82Is(50),Is(50)——岩石点荷载强度指数。这里不多说。 三、岩质围岩的完整度的定性划分 这是根据岩体的结构状况来定性划分 1、完整:节理裂隙,不发育,节理裂隙1-2组,平均间距>1.0m 层面结合好,一般。 2、较完整:节理裂隙,不发育,节理裂隙1-2组,平均间距1.0m

隧道围岩级别划分与判定

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。 1 国标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》围岩分级 1.1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。 表1.1 围岩分级 注1 围岩按定性分级与定量指标分级有差别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如果用其他方法测试时可通过对比试验进行换算。 3 层状岩体按单层厚度可划分为 厚层大于0 .5m 中厚层0 .1~0 .5m 薄层小于0 .1m 4 一般条件下确定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 年的工程确定围岩级别时可采用点荷载强度指标代替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。 3公路隧道围岩分级 3.1公路隧道围岩分级 围岩级别可根据调查、勘探、试验等资料、岩石隧道的围岩定性特征、围岩基本质量指标(BQ)或修正的围岩质量指标[BQ]值、土体隧道中的土体类型、

密实状态等定性特征,按表3.1确定。当根据岩体基本质量定性划分与(BQ)值确定的级别不一致时,应重新审查定性特征和定量指标计算参数的可靠性,并对它们重新观察、测试。在工程可行性研究和初勘阶段,可采用定性划分的方法或工程类比方法进行围岩级别划分。 表3.1 公路隧道围岩分级 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。 3.2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体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标(BQ),综合进行初步分级。(2)对围岩进行详细定级时,应在岩体基本质量分级基础上,考虑修正因素的影响修正岩体基本质量指标值。(3)按修正后的岩体基本质量指标[BQ],结合岩体的定性特征综合评判,确定围岩的详细分级。 3.2.1岩石坚硬程度 1 岩石坚硬程度可按表3.2.1-1定性划分。 表3.2.1-1 岩石坚硬程度的定性划分 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一般采用实测值,若无实测值时,可采用实测的岩石点荷载强度指数Is(50)的换算值,即按式(3.2.1)计算: Rc= Is(50)0.75 (3.2.1) 3 Rc与岩石坚硬程度定性划分的关系,可按表3.2.1-2确定。 表3.2.1-2 Rc与岩石坚硬程度定性划分的关系 3.2.2岩体完整程度 1岩石完整程度可按表3.2.2-1定性划分。

有关隧道围岩的分级

关于隧道围岩的分级 最近一段时间学习了关于隧道围岩分级的问题,逐渐的了解了隧道的施工工艺及工序,也在网上查找了一些关于围岩问题的文章,学习了,很深奥,有很多东西还是不能够理解,希望能交到良师益友向您学习,本文章来自于百度文库,我整理了下,其中有些内容是我通过查找规范所得。 《公路隧道设计规范JTGD70-2004》 《公路工程地质勘察规范JTJ064-98》 《岩土工程勘察规范GB50021-2001》 《水工隧洞设计规范》(SL279-2002) 《工程岩体分级标准》(GB50218-94) 《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005) 《地铁设计规范》(GB50157-2003) 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(50086-2001) 《公路隧道施工技术规范》(JTJF60-2009) 《工程岩体分级标准》(GB50218-94) 名词解释: 围岩:围岩是隧道开挖后其周围产生的应力重分布范围内的岩体,或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体,(这里所指的岩体是土体与岩体的总称)

在不同的岩体中开挖隧道后岩体所表现出的性态是不同的,可归纳为充分稳定、基本稳定、暂时稳定和不稳定四种。 岩爆:岩体中聚积的弹性变形能在地下工程开挖中突然猛烈释放,使岩石爆裂并弹射出来的现象。轻微的岩爆仅剥落岩片,无弹射现象。严重的可测到4.6级的震级,一般持续几天或几个月。发生岩爆的原因是岩体中有较高的地应力,并且超过了岩石本身的强度,同时岩石具有较高的脆性度和弹性。这时一旦地下工程破坏了岩体的平衡,强大的能量把岩石破坏,并将破碎岩石抛出。预防岩爆的方法是应力解除法、注水软化法和使用锚栓-钢丝网-混凝土支护。 在JTJD70-2004《公路隧道设计规范》中关于隧道围岩级别划分为六级,级别越大围岩越差,六级为土,但目前实施中不同,《岩土工程勘察规范GB50021-2001》中规定地下铁道围岩分类应按 GB50307-1999《地下铁道,轻轨交通岩土工程勘查规范》, GB50307-1999《地下铁道,轻轨交通岩土工程勘查规范》中的围岩分类方法引自原《铁路隧道设计规范》(TB10003-1999)围岩分级是根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94)结合工程经验得来的,勘察是为设计服务的,所以在地铁工程勘察中,如果还利用地铁勘察规范进行围岩分类,易给设计带来不便。 公路隧道围岩分级将围岩分为6级,给出了主要围岩的工程地质特征、结构特征,和完整性等指标并预测了隧道开挖后可能出现的塌方、滑动、膨胀、挤出、岩爆、突然涌水、及瓦斯突出等失稳的部位和地段,给出了相应的工程措施,

隧道围岩分级及其应用

052105 汤武丰 20101003938 一、我国公路隧道围岩分级 经过长期的隧道工程实践,我国公路隧道以铁路隧道围岩分级的标准为基础,参考了国内外有关围岩分级的成果,提出了适合我国公路隧道实情的围岩分级标准,下面介绍围岩分级的出发点和依据。 1.公路隧道围岩分级的出发点 主要考虑了以下几点: (1)强调岩体的地质特征的完整性和稳定性,避免单一的岩石强度指标分级的方法; (2)分级指标应采用定性和定量指标相结合的方式; (3)明确工程目的和内容,并提出相应的措施; (4)分级应简明,便于使用; (4)应考虑吸收其它围岩分级的优点,并尽量和我国其它工程分级一致。 2.分级需考虑的指标和因素 主要考虑了以下几类影响围岩稳定性的指标和因素。 (1)岩体的结构特征与完整性 岩体结构的完整状态是影响围岩稳定性的主要因素,目前主要是根据表4-6进行划分的,当风化作用使岩体结构发生变化,松散、破碎、软硬不一时,应结合因风化作用造成的各种状况,综合考虑确定围岩的结构完整状态;地质构造影响程度按表4-7确定。 表4-6 岩体完整程度的定性划分 表4-7围岩受地质构造影响程度等级划分

(2)岩石强度 将岩浆岩、沉积岩、变质岩按岩性、物理力学参数、耐风化能力和作为建筑材料的要求划分为硬质岩石及软质岩石二级,依饱和抗压极限强度R c与工程的关系分为四种,其标准及代表性岩石见表4-8;当风化作用使岩石成分改变、强度降低时,应按风化后之强度确定岩石等级。 表4-8岩石等级划分 (3)围岩基本质量指标BQ 根据上述岩石坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性、定量特征,根据公式(4-12)确定围岩基本质量指标BQ,并由此对围岩进行初步分级。其中,岩体完整程度的定量指标用岩体完整系数K v表达。K v一般用弹性波探测之,如无探测值时,可用岩体体积节理数J v按表4-9确定对应的K v。此外,K v与定性划分岩体完整程度的对应关系可按表4-10确定。 表4-9 J v与K v对照表 表4-10 K v与定性划分岩体完整程度的对应关系 (4)地下水等影响因素 在早期的围岩分级中,主要考虑地下水因素对围岩分级的影响。遇有地下水时,根据围岩等级,一般采用降级处理的方法。比如,在I级围岩或属于II级的硬质岩石中,可不考虑降低;在I级围岩或属于II级的软质岩石,应根据地下水的性质、水量大小和危害程度调整围岩级别,当地下水影响围岩稳定产生局部坍塌或软化软弱面时,可酌情降低l级;IV级、V级围岩已成碎石状松散结构,裂隙中有粘性土充填物,地下水对围岩稳定性影响较大,可根据地下水的性质、水量大小、渗流条件、动水和静水压力等情况,判断其对围岩的危害程度,可变差1~2级;在VI级围岩中,分级中已考虑了一般含水地质情况的影响,在特殊含水地层,需另作处理。

隧道围岩分级及其应用

第三节隧道围岩分级及其应用 隧道围岩分级是正确进行隧道设计与施工的基础。一个合理的、符合地下工程实际情况的围岩分级,对于改善地下结构设计、发展新的隧道施工工艺、降低工程造价、多快好省地修建隧道有着十分重要的意义。 近年来,由于各种类型地下工程的大量修建,隧道围岩分级的研究也得到了很大的发展,出现了各种各样不同的围岩分类;但都是为一定的工程目的服务的。如提供选择施工方法的根据和开挖的难易程度,确定结构上的荷载或给出隧道临时支撑与衬砌结构的类型和参考尺寸等。 人们对围岩及其自然规律的认识是不断深化的,因此,对围岩分类也有一个发展过程。在早期,从国外情况来看,如日本,最初主要借用适合于土石方工程的“国铁土石分类”来进行隧道的设计与施工,主要是根据开挖岩(土)体的难易程度(强度)来划分的。前苏联在很长的时期内采用以岩石的坚固性来分类,采用一个综合注的指标f值,称为岩石坚固性系数。理论上坚固性是岩体抵抗任何外力作用及其造成破坏的能力,不同于强度和硬度,而实际上只反映岩石抗压强度的性能,很少考虏岩体的构造特征。在英、美等国,主要沿用泰沙基(K,Terzaghi)提出的分级法,其中考虑到一些岩体的构造和岩性等影响,比较好地反映隧道围岩的稳定状况。目前美国也有用岩石质量指标(RQD)或隧道围岩在不支护条件下,暂时稳定的时间作为分级依据。 我国五十年代初期,铁路隧道围岩分级,基本上是沿用解放前的以岩石极限抗压强度与岩石天然容重为基础,这种分级仅运用上石方工程的土石分级法,没有适合隧道围岩的专门分类,只是把隧道围岩分为坚石、次坚石、松石及土质四类。以后,借用苏联的岩石坚固系数进行分类,即通常所谓的普氏系数(f值)。在长期大量的地下工程实践中发现:这种单纯以岩石坚固性(主要是强度)指标为基础的分类方法,不能全面反映隧道围岩的实际状态。逐渐认识到:隧道的破坏,主要取决于围岩的稳定性,而影响围岩稳定性的因素是多方面的,其中隧道围岩结构特征和完整状态,是影响围岩稳定性的主要因素。隧道围岩体的强度,对隧道的稳定性有着重要的影响,地下水、风化程度也是隧道围岩丧失稳定性的重要原因。 从围岩的稳定性出发,1975年编制了我国“铁路隧道围岩分类”,这个分类由稳定到不稳定共分六类,代替了多年沿用的从岩石坚固性系数来分级的方法。 我国公路隧道围岩分级起步较晚,随着我国经济的发展,公路交通得到较大的发展,大量的公路隧道修建,需要有一个适合我国工期的公路隧道围岩分级,于1990年,根据我国铁路隧道的围岩分级为基础,编制了我国“公路隧道围岩分级”。 从国外围岩分级的发展趋势看,围岩分级主要以隧道稳定性分级为主,且从对岩石的分级逐渐演变到对岩体的分级;从按单参数分级转变到按多参数分级,并逐渐向多参数组成的综合指标法演变;从经验性很强的分级逐步过渡到半经验、半定量分级和定量化分级,并将围岩分级与岩体力学的发展相联系,随着岩体力学的发展,这一趋势更为明显。在多参数综合分级法中,基本采用和差法或积商法。围岩分级方法是随着地质勘查方法的进步而快速发展的。围岩分级方法与隧道结构设计标准化、施工方法规范化的联系越来越密切。土质围岩分级方法逐步与岩质围岩分级方法分离,将会形成专门土质围岩分级方法。 从国内围岩分级的发展趋势看,从1975年以后,我国隧道围岩分级方法的发展基本与国际同步,主要以隧道稳定性进行分级,并在已颁布的国标和部标中体现了这一成果。此外,我国隧道围岩分级中更加重视施工阶段围岩级别的修正,即根据施工阶段获得的围岩分级信息对设计阶段的预分级进行修正。我国隧道围岩分级方法主要采用两个步骤:第一步以基本指标进行基本分级;第二步用修正指标对基本级别进行修正,最终获得修正后的围岩级别。

隧道围岩类别划分与判定

隧道围岩类别划分与判 定 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

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3种方法,且多以前两种方法为主。定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断,或对主要因素作出评判、打分,有的还引入分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、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大,有一定人为因素和不确定性,在使用中,往往存在不一致,随勘察人员的认识和经验的差别,对同一围岩作出级别不同的判断。采用定性分级的围岩级别,常常出现与实际差别1~ 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。 1 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规定。 表围岩分级

注1 围岩按定性分级与定量指标分级有差别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如果用其他方法测试时可通过对比试验进行换算。 3 层状岩体按单层厚度可划分为 厚层大于0 5m 中厚层0 1~0 5m 薄层小于0 1m 4 一般条件下确定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 年的工程确定围岩级别时可采用点荷 载强度指标代替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因素 用岩体完整性系数K表示,K可按下式计算: Kv=(V pm /V pr )2()

隧道围岩分级及其应用

第三节 s 隧道围岩分级及其应用 隧道围岩分级是正确进行隧道设计与施工的基础。一个合理的、符合地下工程实际情况的围岩分级,对于改善地下结构设计、发展新的隧道施工工艺、降低工程造价、多快好省地修建隧道有着十分重要的意义。 近年来,由于各种类型地下工程的大量修建,隧道围岩分级的研究也得到了很大的发展,出现了各种各样不同的围岩分类;但都是为一定的工程目的服务的。如提供选择施工方法的根据和开挖的难易程度,确定结构上的荷载或给出隧道临时支撑与衬砌结构的类型和参考尺寸等。 人们对围岩及其自然规律的认识是不断深化的,因此,对围岩分类也有一个发展过程。在早期,从国外情况来看,如日本,最初主要借用适合于土石方工程的“国铁土石分类”来进行隧道的设计与施工,主要是根据开挖岩(土)体的难易程度(强度)来划分的。前苏联在很长的时期内采用以岩石的坚固性来分类,采用一个综合注的指标f值,称为岩石坚固性系数。理论上坚固性是岩体抵抗任何外力作用及其造成破坏的能力,不同于强度和硬度,而实际上只反映岩石抗压强度的性能,很少考虏岩体的构造特征。在英、美等国,主要沿用泰沙基(K,Terzaghi)提出的分级法,其中考虑到一些岩体的构造和岩性等影响,比较好地反映隧道围岩的稳定状况。目前美国也有用岩石质量指标(RQD)或隧道围岩在不支护条件下,暂时稳定的时间作为分级依据。 我国五十年代初期,铁路隧道围岩分级,基本上是沿用解放前的以岩石极限抗压强度与岩石天然容重为基础,这种分级仅运用上石方工程的土石分级法,没有适合隧道围岩的专门分类,只是把隧道围岩分为坚石、次坚石、松石及土质四类。以后,借用苏联的岩石坚固系数进行分类,即通常所谓的普氏系数(f值)。在长期大量的地下工程实践中发现:这种单纯以岩石坚固性(主要是强度)指标为基础的分类方法,不能全面反映隧道围岩的实际状态。逐渐认识到:隧道的破坏,主要取决于围岩的稳定性,而影响围岩稳定性的因素是多方面的,其中隧道围岩结构特征和完整状态,是影响围岩稳定性的主要因素。隧道围岩体的强度,对隧道的稳定性有着重要的影响,地下水、风化程度也是隧道围岩丧失稳定性的重要原因。 从围岩的稳定性出发,1975年编制了我国“铁路隧道围岩分类”,这个分类由稳定到不稳定共分六类,代替了多年沿用的从岩石坚固性系数来分级的方法。 我国公路隧道围岩分级起步较晚,随着我国经济的发展,公路交通得到较大的发展,大量的公路隧道修建,需要有一个适合我国工期的公路隧道围岩分级,于1990年,根据我国铁路隧道的围岩分级为基础,编制了我国“公路隧道围岩分级”。 从国外围岩分级的发展趋势看,围岩分级主要以隧道稳定性分级为主,且从对岩石的分级逐渐演变到对岩体的分级;从按单参数分级转变到按多参数分级,并逐渐向多参数组成的综合指标法演变;从经验性很强的分级逐步过渡到半经验、半定量分级和定量化分级,并将围岩分级与岩体力学的发展相联系,随着岩体力学的发展,这一趋势更为明显。在多参数综合分级法中,基本采用和差法或积商法。围岩分级方法是随着地质勘查方法的进步而快速发展的。围岩分级方法与隧道结构设计标准化、施工方法规范化的联系越来越密切。土质围岩分级方法逐步与岩质围岩分级方法分离,将会形成专门土质围岩分级方法。 从国内围岩分级的发展趋势看,从1975年以后,我国隧道围岩分级方法的发展基本与国际同步,主要以隧道稳定性进行分级,并在已颁布的国标和部标中体现了这一成果。此外,我国隧道围岩分级中更加重视施工阶段围岩级别的修正,即根据施工阶段获得的围岩分级信息对设计阶段的预分级进行修正。我国隧道围岩分级方法主要采用两个步骤:第一步以基本指标进行基本分级;第二步用修正指标对基本级别进行修正,最终获得修正后的围岩级别。

隧道围岩分级

铁路隧道围岩分级 一、铁路隧道围岩分级类型 根据《铁路隧道工程施工技术指南》铁路隧道围岩分级判定的内容将不同岩石性质和岩体结构的隧道围岩分为Ⅰ~Ⅵ六个基本级别。 铁路隧道围岩分级表

注:表中“围岩级别”和“围岩主要工程地质条件”栏,不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊岩土。

二、围岩级别判定的一般步骤 1、收集整理隧道场地的区域地质资料,分析研究设计图纸上详细的地勘报告,明确隧区主要的岩层、岩性、岩体构造、不良地质以及水文地质条件。特别是要详细研究不良构造体和不良地质作用对隧道区围岩的岩石强度、岩体完整性的影响。从整体上把握该区域工程地质条件。 2、按照编制的实施性超前地质预报组织进行隧道掌子面前方地质预测预报,并根据真实的预报结论分析判断掌子面前方的围岩情况。一方面根据预报结论初步判断围岩基本分级的级别,并将其与设计时提供的围岩分级进行比对,另一方面作为围岩级别和支护方案变更的依据之一。 3、实时记录掌子面地质素描表和围岩级别判定卡中的内容,特别是要客观填写掌子面围岩的岩性指标、岩体完整性情况和地下水状况,这些指标均是作为围岩基本分级的理论依据。如果难以明确围岩的地质条件,可通过实验和理论计算来确定围岩的各项力学性能和构造特点,来加以判断围岩级别。 4、根据得出的围岩岩性特征、构造特征以及其它相关资料并按照隧道围岩分级的标准进行围岩级别的判定。 三、围岩判定主要依据 1、岩石的坚硬程度 ①从定性划分 硬质岩包括坚硬岩和较硬岩,软质岩包括较软岩、软岩和及软岩。

坚硬岩: 锤击声清脆,有回弹,震手,难击碎,基本无吸水反应。代表性岩石如未风化~微风化花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等。 较硬岩: 锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎,有轻微吸水反应。代表性岩石有1、微风化的坚硬岩石;2、未风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等。 较软岩: 锤击声不清脆,无回弹,轻易击碎,浸水后指甲可刻出印痕。代表性岩石如1、中风化~强风化的坚硬岩或较硬岩;2、未风化微风化的凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩等。 软岩: 锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,浸水后手可捏碎,辧开。代表性岩石有1、强风化的坚硬岩或较硬岩;2、中风化~强风化的较软岩;3、未风化~微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩等。 极软岩: 锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,浸水后手可捏成团。代表性岩石有1、全风化的各种岩石;2、各种半成岩。 ②从定量划分 根据岩石饱和单轴抗压强度确定岩石的坚硬程度

隧道围岩判定等级划分方法

高速公路、铁路隧道围岩等级判定 (文/萧整勇) 一、前言 随着我国高等级公路、铁路建设的迅猛发展,高速公路、铁路的隧道比也不断的增加,由于现阶段探测方法的不准确性,隧 道围岩情况又复杂多变,隧道围岩判定、分类工作对指导隧道施工、调整工法与支护参数尤为重要。在围岩分类的基础上再依照每一类围岩的稳定程度给出最佳的施工方法与支护结构设计。围岩分类就是选择施工方法的依据、就是进行科学管理及正确评价经济效益、确定结构上的荷载(松散荷载)、确定衬砌结构的类型及尺寸、制定劳动定额、材料消耗标准等的基础,同时也就是安全指导施工的有力保障。 汶马高速公路工程起于汶川县凤坪坝,止于马尔康市卓克基,就是典型的第二阶梯(四川盆地)向第三阶梯(青藏高原)的过渡 段。公路沿线穿越了龙门山断裂带、米亚罗断裂带、松岗断裂带; 汶马高速C14合同段的狮子坪1号隧道全长13、4公里,穿越了米亚罗断裂带,所穿越的主要岩性有变质砂岩、板岩、千枚岩等,地形地貌、水文地质条件极其复杂。所以对狮子坪1号隧道掌子面围岩判定指导施工尤为重要。 二、隧道围岩级别判定工作流程 隧道工程施工过程中需要进行隧道围岩级别判定的情况较多,这里指可能发生隧道围岩支护参数设计变更时进行的围岩级

别判定工作。由于其特殊性,隧道围岩级别判定一般采用五方现场会审制度(地质咨询、施工、监理、设计、业主)。五方现场会审一般由业主组织,进行隧道围岩级别判定时由地质咨询方牵头会审,其她各方共同确认;进行支护参数确认时由设计方提出并经业主确认。隧道围岩级别判定工作流程:预判-组织现场会审-审查工作-判定围岩级别-支护参数确认-签字确认。 三、隧道围岩级别判定工作方法 隧道围岩判定一般采用定性与定量相结合的方法,按两步判定围岩分级:第一步通过测量或观察隧道围岩状况得到岩石硬度与岩体完整度的定量数值或定性结论,然后计算得到岩体基本质量指标BQ值或利用矩阵法查得围岩基本分级判定结论;第二步综合考虑其它影响岩体质量与稳定性的因素,选取地下水状况、软弱结构面、地应力三个因素进行围岩级别修正,同时结合隧道设计支护参数分等级的做法,以半级为单位进行修正。 1、隧道围岩基本分级判定方法 a、为便于会审各方清晰观察与测量掌子面围岩的相关状 况,施工单位须确保掌子面已出渣、清危完毕。洞内具备良 好的通风与照明条件。 b、地质咨询方拍摄掌子面照片,测绘结构面产状,即时进 行地质素描工作。 c、通过对结构与物质组成、构造、触摸、锤击等方式确认 岩性与岩性组合。

隧道围岩判定等级划分方法

高速公路、铁路隧道围岩等级判定 (文/萧整勇) 一、前言 随着我国高等级公路、铁路建设的迅猛发展,高速公路、铁路的隧道比也不断的增加,由于现阶段探测方法的不准确性,隧道围岩情况又复杂多变,隧道围岩判定、分类工作对指导隧道施工、调整工法和支护参数尤为重要。在围岩分类的基础上再依照每一类围岩的稳定程度给出最佳的施工方法和支护结构设计。围岩分类是选择施工方法的依据、是进行科学管理及正确评价经济效益、确定结构上的荷载(松散荷载)、确定衬砌结构的类型及尺寸、制定劳动定额、材料消耗标准等的基础,同时也是安全指导施工的有力保障。 汶马高速公路工程起于汶川县凤坪坝,止于马尔康市卓克基,是典型的第二阶梯(四川盆地)向第三阶梯(青藏高原)的过渡段。公路沿线穿越了龙门山断裂带、米亚罗断裂带、松岗断裂带;汶马高速C14合同段的狮子坪1号隧道全长公里,穿越了米亚罗断裂带,所穿越的主要岩性有变质砂岩、板岩、千枚岩等,地形地貌、水文地质条件极其复杂。所以对狮子坪1号隧道掌子面围岩判定指导施工尤为重要。 二、隧道围岩级别判定工作流程 隧道工程施工过程中需要进行隧道围岩级别判定的情况较多,这里指可能发生隧道围岩支护参数设计变更时进行的围岩级

别判定工作。由于其特殊性,隧道围岩级别判定一般采用五方现场会审制度(地质咨询、施工、监理、设计、业主)。五方现场会审一般由业主组织,进行隧道围岩级别判定时由地质咨询方牵头会审,其他各方共同确认;进行支护参数确认时由设计方提出并经业主确认。隧道围岩级别判定工作流程:预判-组织现场会审-审查工作-判定围岩级别-支护参数确认-签字确认。 三、隧道围岩级别判定工作方法 隧道围岩判定一般采用定性和定量相结合的方法,按两步判定围岩分级:第一步通过测量或观察隧道围岩状况得到岩石硬度和岩体完整度的定量数值或定性结论,然后计算得到岩体基本质量指标BQ值或利用矩阵法查得围岩基本分级判定结论;第二步综合考虑其它影响岩体质量和稳定性的因素,选取地下水状况、软弱结构面、地应力三个因素进行围岩级别修正,同时结合隧道设计支护参数分等级的做法,以半级为单位进行修正。 1、隧道围岩基本分级判定方法 a、为便于会审各方清晰观察和测量掌子面围岩的相关状 况,施工单位须确保掌子面已出渣、清危完毕。洞内具备 良好的通风和照明条件。 b、地质咨询方拍摄掌子面照片,测绘结构面产状,即时进 行地质素描工作。 c、通过对结构和物质组成、构造、触摸、锤击等方式确认 岩性和岩性组合。

隧道围岩分类

隧道围岩分级 隧道围岩分级是正确地进行隧道设计与施工的基础。一个较好的、符合地下工程实际情况的围岩分级,能改善地下结构设计,发展新的隧道施工工艺,降低工程造价。 逐渐认识到:隧道的破坏,主要取决于围岩的稳定性,而影响围岩稳定性的因素是多方面的,其中隧道围岩结构特征和完整状态,是影响围岩稳定性的主要因素。隧道围岩体的强度,对隧道的稳定性有着重要的影响,地下水、风化程度也是隧道围岩丧失稳定性的重要原因。 从围岩的稳定性出发,1975年编制了我国“铁路隧道围岩分类”,这个分类由稳定到不稳定共分六类,代替了多年沿用的从岩石坚固性系数来分级的方法。 我国公路隧道围岩分级起步较晚,随着我国经济的发展,公路交通得到较大的发展,大量的公路隧道修建,需要有一个适合我国工期的公路隧道围岩分级,于1990年,根据我国铁路隧道的围岩分级为基础,编制了我国“公路隧道围岩分级”。 从国内外的发展中可以看出,以隧道围岩的稳定性为基础进行分级是总的趋势。但分级指标方面,大多数正在从定性描述、经验判断向定量描述发展。 公路隧道围岩分级 经过长期的隧道工程实践,我国公路隧道以铁路隧道围岩分级的标准为基础,参考了国内外有关围岩分级的成果,提出了适合我国公路隧

道实情的围岩分级标准,下面介绍围岩分级的出发点和依据。 (一)公路隧道围岩分级的出发点 主要考虑了以下几点: 1.强调岩体的地质特征的完整性和稳定性,避免单一的岩石强度指标分级的方法; 2.分级指标应采用定性和定量指标相结合的方式; 3.明确工程目的和内容,并提出相应的措施; 4.分级应简明,便于使用; 5.应考虑吸收其它围岩分级的优点,并尽量和我国其它工程分级一致。 (二)分级的指标和因素 主要考虑了以下几类影响围岩稳定性的因素; 1.岩体的结构特征与完整性 岩体结构的完整状态是影响围岩稳定性的主要因素,当风化作用使岩体结构发生变化,松散、破碎、软硬不一时,应结合因风化作用造成的各种状况,综合考虑确定围岩的结构完整状态;结构面(节理)发育程度应根据结构面特征;地质构造影响程度。 岩体完整程度的等级划分

隧道围岩分类

隧道围岩分类 类别 围岩主要工程地质条件 开挖后的稳定状态(坑道跨度5m时) 主要工程地质特征结构特征及完整状态 Ⅵ 硬质岩石[饱和抗压极限强度R b>60MP]:受地质结构影响轻微,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 呈巨快状 整体结构 围岩稳定,无坍塌,可能产生岩暴 Ⅴ 硬质岩石[饱和抗压极限强度R b>30MP]:受地质结构影响较重,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至产生滑动;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 呈大快状 整体结构 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 软质岩石[饱和抗压极限强度R b≈30MP] 受地质结构影响轻微,节理不发育;层状岩层为厚层,层间结合良好 呈巨快状 整体结构 Ⅳ 硬质岩石[饱和抗压极限强度R b>30MP]:受地质结构影响严重,节理发育,有层状软弱面或夹层,但其产状及组合关系尚不至产生滑动;层状岩层为薄层或中层,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,爆破震动过大易塌 软质岩石[饱和抗压极限强度R b=5-30MP]:受地质结构影响较重,节理较发育;层状岩层为薄层、中层或厚层,层间结合一般 呈大快状 砌体结构 Ⅲ 硬质岩石[饱和抗压极限强度R b>30MP]:受地质结构影响严重,节理很发育,层状软弱面或夹层以基本被破坏 呈碎石状 压碎结构

拱部无支护时可产生较大的坍塌,侧壁有时失去稳定 软质岩石[饱和抗压极限强度R b=5-30MP]:受地质结构影响严重,节理发育呈快(石) 碎(石)状 镶嵌结构 土:1、略具压密或成岩作用的粘性土及砂性土 2、一般钙质、铁质胶结的碎、卵石土、大快石上 3、黄土 1.呈大快状压密结构 2.3.呈巨快状整体结构 Ⅱ 石质围岩位于积压强烈的断裂带内,裂隙杂乱,呈石夹土或土夹石状 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或塌至地表 一般第四纪的半干硬—硬塑的粘性土及稍湿或潮湿的一般碎、卵石土圆砾、角砾土及黄土 非粘性土呈松散结构粘性土及黄土呈松软结构 Ⅰ 石质围岩位于挤压极强烈的断裂带内,呈角砾、砂、泥松软体 围岩极易坍塌变形、有水时土砂常与水一起涌出,浅埋时易坍至地表 软塑状粘性土及潮湿的粉细砂等 粘性土呈易蠕动的松软结构,砂性土呈潮湿松软结构 岩石等级分类 岩石等级饱和抗压极限强度R b MP a(kgf/㎝2) 耐风化能力程度(现象)代表性岩石硬质岩石 极硬岩> 60 (600) 强暴露后一、二年尚不易风化1.花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩 硬质岩> 30 (300) 2.硅质、铁质胶结的砾岩及砂岩、石灰 岩、白云岩类沉积岩 3.片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片 岩等变质岩类 软质岩石 软质岩5~30 (50~300) 弱暴露后数月即出现风化壳1.凝灰岩等喷出岩类 极软岩≤ 5 (50) 2.泥砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、灰质、 页岩、泥灰岩、泥岩、略煤等沉积岩 3.云母片岩或千枚岩等变质岩类 围岩受地质构造影响程度等级划分 等级构造作用特征 轻微围岩地质构造变动小,无断裂层;层状岩一般呈单斜构造,节理不发育

铁路隧道围岩分级方法研究报告

铁路隧道围岩分级方法研究报告 篇一:铁路隧道围岩分级方法 铁路隧道围岩分级方法铁路隧道围岩分级 注:1 表中“围岩级别”和“围岩主要工程地质条件”栏,不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊; 2 关于隧道围岩分级的基本因素和围岩基本分级及其修正,可按本规范附录A的方法确定。 附录A 铁路隧道围岩基本分级 A.1 围岩基本分级 A.1.1 分级因素及其确定方法应符合下列规定: 1 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; 2 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。 A.1.2 岩石坚硬程度可按表表A.1.2 岩石坚硬程度的划分 表 表A.1.4 围岩基本分级 说明表A.1 层状岩层的层厚划分 说明表A.2 结构面发育程度分级 说明表A.3 岩体受地质构造影响的分级 说明表A.4结构面结合程度的划分 说明表A.5 岩体按节理宽度分级

说明表A.6岩体完整性指数与定性划分的岩体完整程度的对应关系 说明表A.7岩体结构与块度尺寸的关系 说明表A.7岩石风化程度分带 1、kf是同一岩体中风化岩石的单轴饱和抗压强度与未风化岩石的单轴饱和抗压强度的比值; 2、kp是同一岩体中风化岩体的纵波速与未风化岩体的纵波速的比值; 篇二:3.3铁路隧道围岩分级方法研究报告(简本) 隧道围岩稳定性及其控制技术研究 隧道围岩变形破坏机理及分级方法研究(XXG005-A)专题《铁路隧道围岩分级方法研究》 进展报告(简本) 西南交通大学二〇一〇年十月 3 目录 1 前言 ................................................ ............ 1 1.1 XX年度研究工作内容 ......................................... 1 1. 2 XX 年度7月-10月已开展的工作 ................................ 1 2 隧道围岩分级标准研究成

隧道现场围岩类别判断(全)

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3种方法,且多以前两种方法为主。定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断,或对主要因素作出评判、打分,有的还引入分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、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大,有一定人为因素和不确定性,在使用中,往往存在不一致,随勘察人员的认识和经验的差别,对同一围岩作出级别不同的判断。采用定性分级的围岩级别,常常出现与实际差别1~2级的情况。定量分级的做法是根据对岩体性质进行测试的数据或对各参数打分,经计算获得岩体质量指标,并以该指标值进行分级。如国外的Q分级,的地质力学(MRM)分级、Dree的RQD值分级等方法。但由于岩体性质和赋存条件十分复杂,分级时仅用少数参数和某个数学公式难以全面准确地概括所有情况,而且参数测试数量有限,数据的代表性和抽样的代表性均存在一定的局限,实施时难度较大。 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。 1 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规定。

隧道围岩类别划分与判定

隧道围岩类别划分与判 定 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

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3种方法,且多以前两种方法为主。定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断,或对主要因素作出评判、打分,有的还引入分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、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大,有一定人为因素和不确定性,在使用中,往往存在不一致,随勘察人员的认识和经验的差别,对同一围岩作出级别不同的判断。采用定性分级的围岩级别,常常出现与实际差别1~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。 1 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规定。 表围岩分级

注1 围岩按定性分级与定量指标分级有差别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如果用其他方法测试时可通过对比试验进行换算。 3 层状岩体按单层厚度可划分为 厚层大于0 5m 中厚层0 1~0 5m 薄层小于0 1m 4 一般条件下确定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 年的工程确定围岩级别时可采用点荷载 强度指标代替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因素 用岩体完整性系数K表示,K可按下式计算: Kv=(V pm /V pr )2()

隧道围岩分级

一、地铁勘察规范报批稿隧道围岩分级 附录F 隧道围岩分级

注:表中“围岩级别”和“围岩主要工程地质条件”栏,不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊岩土。

二、铁路勘察规范报批稿隧道围岩分级 4.3.2 铁路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。根据现行《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)第3.2.7条的规定,围岩级别的确定应符合表3.2.7(即说明

注:1 表中“围岩级别”和“围岩主要工程地质条件”栏,不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊岩土; 2 层状岩层的层厚划分:巨厚层:层厚大于1.0m;厚层:层厚大于0.5m,且小于等于1.0m;中厚层:厚度大于0.1m,且小于等于0.5m;薄层:厚度小于0.1m。 《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)附录A“铁路隧道围岩基本分级”作如下规定:关于围岩基本分级: 1 分级因素及其确定方法应符合下列规定: 1)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; 2)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。 2 岩石坚硬程度可按说明表4.3.2-2划分。 说明表4.3.2-2 岩石坚硬程度的划分

说明表4.3.2-3 岩体完整程度的划分 说明表4.3.2-4 围岩基本分级

关于围岩分级修正 隧道围岩级别的修正应符合下列规定: 1 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 地下水状态的分级宜按说明表4.3.2-5确定。 3 地下水对围岩级别的修正,宜按说明表4.3.2-6进行。 说明表4.3.2-6 地下水影响的修正 4 围岩初始地应力状态,当无实测资料时,可根据隧道工程埋深、地貌、地形、地质、构造运动史、主要构造线与开挖过程中出现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象,按说明表4.3.2-7评估。 注:R c为岩石单轴饱和抗压强度(MPa);σmax为最大地应力值(MPa)。 5 初始地应力对围岩级别的修正宜按说明表4.3.2-8进行。 说明表4.3.2-8 初始地应力影响的修正

隧道工程习题与答案

第1章隧道工程勘测设计 1.隧道选址与线路选线有什么关系? 2.确定洞口位置的原则是什么?请解释其工程含义。 3.在按地质条件选择隧道位置时,所需要的地质资料有哪些?如何考虑地形条件对隧道位置的影响? 第2章隧道主体建筑结构 1.某新建铁路非电化曲线隧道,已知圆曲线半径R=1200m,缓和曲线长l=50m,远期行车速度 V=160km/h,隧道里程为:进口DK150+310;出口DK150+810;ZH点DK150+320;YH点DK151+000。 试求:各段加宽值与隧道中线偏移值。要求按教材P32图2-7所示,表示清楚,并注明不同加宽的分段里程。 ( 注:超高值以0.5cm取整,最大采用15cm;加宽值取为10cm的整数倍;偏移值取至小数点后2位) 2. 为什么说台阶式洞门能降低边仰坡开挖高度? 第3章隧道附属建筑 1.什么是避车洞?避车洞的设置间距是多少?在布置避车洞时应该避开哪些地方? 2.营运隧道的通风方式有哪些?什么是风流中性点?它与通风方式的关系怎样? 3.为什么公路隧道要设置不同的照明亮度段?它们各自的作用是什么? 第4章隧道围岩分类与围岩压力 1.影响围岩稳定性的主要因素有哪些?围岩分级主要考虑什么因素?围岩分级的基本要素是哪几种?我国铁路隧道围岩分级主要考虑哪些因素?已知某隧道所处围岩节理发育,Rb=26MPa,试问这是属于哪一级围岩? 2. 某隧道内空净宽6.4m,净高8m,Ⅳ级围岩。已知:围岩容重γ=20KN/m3,围岩似摩擦角φ=530,摩擦角θ=300,试求埋深为3m、7m,15m处的围岩压力。 第5章隧道衬砌结构计算 1.已知作用在衬砌基底面上的轴力N=870KN,弯矩M=43.5KN.m,墙底厚度h=0.6m,围岩抗力系数为150MPa/m。试求墙底中心的下沉量及墙底发生的转角。 2. 什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置?试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。(注:抗力方向以挤压围岩为正)

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