围岩分类

围岩分类

地峡工程围岩分类是依据地下工程围岩稳定的主要影响因素，将围岩的稳定性及主要的支护措施分成若干级序，便于地下岩土工程勘察，设计、施工及监测部门之间有关参数的互相对接，为地下工程的综合处理提供简要的方法。

由于影响围岩的因素较多，尤其是在时间和空间上表现出的非线性，使得围岩分类难于确定统一标准，因此在我国的不同行业、根据长期实线经验的总结，出现了不同的分类方法，他们既互相区别，又相互关联，但本质上是一致的。下面列出几个主要的分类。

1.《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)地下洞室围岩分类

地下洞室围岩的质量分级应与洞室设计采用的标准一致，无特殊要求时可根据现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218)执行。

1)洞室围岩应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标BQ两者相结合，按表14.2-1确定其基本质量级别。a、岩体基本质量分级应符合表14.2-1的规定。

岩体基本质量分级表14.2-1

注：1、岩石坚硬程度可按表14.2-2划分

2、岩体完整程度定量指标应采用实测的岩体完整性系数Kv值按表14.2-3划分；

当无条件取得实测值时，也可用岩体体积节理数Jv按表14.2-4确定Kv值。

b、岩石按饱和单轴抗压强度?r划分其坚硬程度应符合表14.2-2的规定。

c、岩体按完整性系数Kv划分其完整程度应符合表14.2-3的规定。

d、Jv与Kv对照应符合表14.2-4的规定。

岩石坚硬程度表14.2-2

a、有地下水；

b、围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用；

c、存在表14.2-5所列高初始应力现象。

应对岩体基本质量指标值BQ修正，并以修正后的[BQ]值按表14.2-1确定围岩质量级别。

3)高初始应力地区岩体在开挖过程中出现的主要现象，可按表14.2-5的规定，判定其应力情况。

高初始应力区岩体开挖时主要现象表14.2-5

铁路隧道围岩分类，见表14.2-10和表14.2-11。

铁路隧道围岩分类表14.2-10

注：1、层状岩层的层厚划分；厚层：大于0.5m；中厚层：0.1～0.5m；薄层：小于0.1m；

2、风化作用对围岩分类的影响可从以下两方面考虑：结构完整状态方面：当风化作用使岩体结构松散、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；岩石类别方面；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类别；

3、遇有地下水时，可按下列原则调整围岩类别：在Ⅵ类围岩或属于V类的硬质岩中，一般地下水对其稳定影响不大，可不考虑降低；在Ⅳ类围岩或属于V类的软质岩石，应根据地下水的类型、水量大小和危害程度调整围岩类别，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1级；Ⅲ类、Ⅱ类围岩已成碎石状松散结构，裂隙中并有黏性土充填物。地下水对围岩稳定性影响较大，可根据地下水的类型、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，适当降低1～2级；在Ⅰ类围岩中，分类已考虑了一般含水情况的影响，但在特殊含水地层(如处于饱水状态或具有较大承压水流时)需另作处理；

4、本表中“类别”和“围岩主要工程地质条件”栏，适用于单线、双线和多线隧道，但不适用于特殊地质条件的围岩(如膨胀性围岩、多年冻土等)。

在隧道施工过程中，根据对隧道围岩的直接观察和量测、试验结果，进一步判定坑道围岩的稳定性和核定岩层构造、岩性及地下水情况。当发现设计文件与实际情况不相符时，应及时修改围岩类别，并变更衬砌设计。

确定荷载和进行隧道结构计算所需要的围岩物理力学指标设计参数，宜通过勘探和试验手段取得。当无试验资料时，可应用工程类比法参照表14.2-12所列数值选用，但应在施工中加以验证。

各类围岩的物理力学指标表14.2-12

注：本表数值不包括黄土地层。

3.公路隧道围岩分类

《公路工程地质岩勘察规范》(JTJ064—98)隧道围岩划分为Ⅰ～Ⅵ类。其围岩主要工程地质条件与围岩开挖后的稳定状态，见表14.2-13。

1)围岩主要工程地质特征

a、岩石等级划分

将岩浆岩、沉积岩和变质岩，依岩性、物理力学指标、耐风化能力及建筑材料的要求，划分为硬质岩石及软质岩石两级，又依饱和抗压极限强度Rb与工程的关系分为四种，其标准及代表性岩石见表14.2-14。

隧道围岩分类表14.2-13

c、围岩节理(裂隙)发育程度的划分见表14.2-16

d、层状岩层的层厚划分：厚层：大于0.5m；中层：0.1m～0.5m；薄层：小于0.1m。

e、风化作用对围岩分类的影响：

结构完整状态方面：当风化作用使岩体结构松散、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。

岩石等级方面：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。f、遇有地下水时，可按下列原则调整围岩类别：

在Ⅵ类围岩或属于V类的硬质岩石中，一般地下水对其稳定性影响不大，可不考虑降低。

在Ⅵ类围岩或属于V类的软质岩石，应根据地下水的类型、水量大小和危害程度调整围岩类别。

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1级。

岩石等级划分表14.2-14

围岩受地质构造影响程度等级划分表14.2-15

围岩节理发育程度划分表14.2-16

注：Ⅲ类、Ⅱ类围岩已成碎石状松散结构，裂隙中并有黏性土充填物，地下水对围岩稳定性影响较大，可根据地下水的类型、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，适当降低l～2级。在Ⅰ类围岩中，分类中已考虑了一般含水地质情况的影响，但在特殊含水地层(如处于饱水状态或具有较大承压水流时)，需另作处理。

2)表14.2-13中“类别”和“围岩主要工程地质条件”栏，适用于单、双车道公路隧道，但不适用于特殊地质条件的围岩(如膨胀性盐岩、多年冻土等)。

3)按弹性波速划分隧道围岩分类，见表14.2-17。

隧道围岩分类表14.2-17

(4)水利水电围岩分类

1)围岩工程地质分类应以控制围岩稳定的岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状五项因素之和的总评分为基本判据，围岩强度应力比为限定判据，并应符合表14.2-18的规定。

围岩工程地质分类表14.2-18

注：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩，当其强度应力比小于本表规定时，围岩类别宜相应降低一级。

2)围岩强度应力比S可根据下式求得：

式中：Rb—岩石饱和单轴抗压强度(Mpa)；

Kv—岩体完整性系数；

σm—围岩的最大主应力(Mpa)。

3)围岩工程地质分类中五项因素的评分应符合下列标准：

a、岩石强度的评分应符合表14.2-19的规定。

岩石强度评分合表14.2-19

注：1、岩石饱和单轴抗压强度大于100MPa时，岩石强度的评分为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。

b、岩体完整程度的评分应符合表14.2-20规定。

岩石完整强度评分表14.2-20

注：1、当60MPa≥Rb>30MPa，岩体完整性程度与结构面状态评分之和>65时，按65评分；

2、当30MPa≥Rb >15MPa，岩体完整性程度与结构面状态评分之和>55时，按55评分；

3、当15MPa≥Rb>5MPa，岩体完整性程度与结构面状态评分之和>40时，，按40评分；

4、当Rb≤5MPa，属特软岩，岩体完整性程度与结构面状态下参加评分

c、结构面状态的评分应符合表14.2-21的规定。

d、地下水状态的评分应符合表14.2-22的规定。

e、主要结构面产状的评分应符合表14.2-23的规定。

4)本围岩工程地质分类不适用于埋深小于2倍洞径或跨度的地下洞室和特殊土、喀斯特洞穴发育地段的地下洞室。

5)大跨度地下洞室围岩的分类除采用本分类外，尚应采用其他有关国家标准综合评定。

对国际合作的工程还可采用国际通用的围岩分类对比使用。

结构面状态评分表14.2-21

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别加3分，软岩加2分：

结构面延伸长度大于10m时，硬质岩、较软岩减3分，软岩减2分；

2、当结构面张开度大于10mm，无充填时，结构面状态的评分为零。

地下水评分表14.2-22

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的和。