围岩等级划分

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第三章 围岩分级(

第三章  围岩分级(

二、岩石力学性质
岩石对围岩稳定性及分级的影响主要是指岩石强度或坚固性。由于岩 石(块)强度可由室内试验获得,因此围岩分级中一般采用岩石单轴饱和 抗压强度σcw作为强度指标。该指标既考虑了地下水对岩石的软化,又兼 顾考虑了岩石的风化情况,同时,它与其它力学指标有较好的互换性,而 且试验方法简单可靠。若无岩石单轴饱和抗压强度的实测值,可采用实测 的岩石点荷载强度指数Is(50)的换算值,换算公式为: (3-4) 0.75 σ cw = 22.82 I s(50) 实际上,与围岩稳定性直接有关的因素是岩体强度,但岩体强度一般 不容易直接测得,因此,在围岩分级中常引入岩体准抗压强度的概念,以 近似代替岩体强度。准抗压强度用岩体完整性系数KV与岩石单轴饱和抗压 强度σcw的乘积表示。岩体完整性系数除可按式 (3-2)确定外,从定性上 则可认为主要取决于岩体结构类型。因此,相同的岩石抗压强度相对于不 同岩体结构类型,其准抗压强度是不同的。目前,我国围岩分级中,也有 采用岩体准抗压强度作为分级指标,考虑到岩体完整性系数与岩体结构类 型相应,多数围岩分级也采用岩体结构类型与岩石单轴抗压强度的不同组 合来划分围岩类别。
岩体完整性系数KV是用岩体、岩石纵波速度比的平方来表示,即: 2 (3-2) V
K
V
式中:Vpm为岩体声波纵波速度;Vpr为岩石声波纵波速度。 岩石质量系数可用岩芯采取率予以反映,是表示岩体完整性的一个定量 指标,计算公式为: 10cm以上岩芯累计长度 (3-3) RQD(% ) = 岩芯总长度
3.结构面发育状况及产状 结构面发育状况及产状包括节理裂隙或层面的密度(间距)、组数、 贯通程度、闭合程度、充填情况和粗糙程度等。结构面的定性指标通常有 如下几种: (1)结构面的成因及其发展历史,一般分为原生结构面、构造结构面与次生 结构面。 (2)结构面的产状,包括结构面的长度、宽度、方向与间距等。结构面按其 贯通情况可分为贯通的、断续交错的。结构面方向主要考虑与洞轴线的关 系及结构面与临空面的组合关系。表3-4列出了洞轴线与主结构面产状的不 同交角关系对围岩稳定性的影响。分类中尤应注意软弱结构面的数量、规 模与产状。软弱结构面与洞轴线的不利交角关系及软弱结构面与临空面的 不利组合,是形成不稳定块体,造成围岩失稳的重要因素。 (3)结构面的结合情况,如结构面的闭合程度,充填情况和粗糙程度。结构 面按闭合程度可分为紧闭的(<0.01mm),闭合的(0.1-0.05mm),微张的 (0.5-lmm)与张开的(>lmm)等几种,按充填情况可分为未填充,充填岩屑, 充填泥土和胶结等几种情况。按粗糙起伏度可分为明显台阶状、粗糙波浪 状、光滑波浪状和平整光滑状等。

围岩分类

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ƒr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14.2-2a、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。

五级围岩5c分类

五级围岩5c分类

五级围岩5c分类(最新版)目录一、引言二、五级围岩 5c 分类的概述三、五级围岩 5c 分类的具体内容四、五级围岩 5c 分类的应用五、结论正文【引言】围岩分类是岩土工程中一个重要的研究领域。

五级围岩 5c 分类是其中一种分类方法,主要针对的是岩体的稳定性和岩体内部结构的特征。

本文将对五级围岩 5c 分类进行详细的介绍,以期为岩土工程领域的研究和实践提供参考。

【五级围岩 5c 分类的概述】五级围岩 5c 分类是我国岩土工程领域中常用的一种分类方法,主要依据岩体的稳定性、岩体内部结构的特征等因素进行分类。

五级围岩 5c 分类将岩体分为五个等级,从 1 级到 5 级,其中 1 级表示岩体稳定性最好,5 级表示岩体稳定性最差。

【五级围岩 5c 分类的具体内容】五级围岩 5c 分类的具体内容包括以下几个方面:1.稳定性:根据岩体的稳定性分为五个等级,稳定性越好,级别越低。

2.内部结构:根据岩体内部结构的特征,包括结构面的形态、间距、规模等因素进行分类。

3.岩性:根据岩体的岩性,包括岩石的硬度、密度、孔隙度等因素进行分类。

4.水文地质条件:根据岩体的水文地质条件,包括地下水位、地下水动力条件等因素进行分类。

5.其他因素:包括地震活动情况、地形地貌等因素。

【五级围岩 5c 分类的应用】五级围岩 5c 分类在岩土工程中有广泛的应用,主要应用于以下几个方面:1.隧道工程:在隧道工程中,根据五级围岩 5c 分类,可以对隧道围岩进行准确的评价,为隧道的设计和施工提供依据。

2.地基工程:在地基工程中,根据五级围岩 5c 分类,可以对地基的稳定性进行评价,为地基的设计和施工提供依据。

3.岩土工程设计:在岩土工程设计中,根据五级围岩 5c 分类,可以对岩土工程的稳定性、变形、渗流等方面进行准确的预测和评价,为工程设计提供依据。

4.岩土工程施工:在岩土工程施工中,根据五级围岩 5c 分类,可以对施工方法、支护措施等进行选择和调整,以确保工程的安全和质量。

围岩等级划分

围岩等级划分

(1)公路隧道围岩分类
围岩级别划分:
围岩等级划分是根据围岩的坚硬程度和完整性来划分的,支护衬砌等级是按照围岩的完整性,稳定性来划分的。

444,地下水的侵蚀程度,以及原岩的构造影响。

坚硬程度,可分为
1.坚硬岩,锤击清脆,回弹,振手,可溶性差,放入水中不易产生水解反应。

(当然不包括灰岩以及盐岩,可溶性较强的岩类)
2. 较坚硬岩,锤击声清脆,轻微回弹,稍震手,浸水后有轻微吸水反应。

3.较软岩,锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,浸水后指甲可刻出印痕。

4. 软岩,锤击声哑,无回弹,易击碎,浸水后可掰开。

5. 极软岩,锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,浸水后可捏成团。

完整性是根据围岩受风化剥蚀程度来判定的:
1.完整:节理裂隙不发育
2.较完整:节理裂隙略微发育—稍发育
3.较破碎:节理裂隙较发育
4.破碎:节理裂隙发育
5.极破碎:节理裂隙极发育
稳定性受岩石的坚硬程度,完整性,以及地下水状况影响。

围岩完整性越好,坚硬程度越高,地下水发育程度越低,稳定性越好。

节理的密集程度,节理面的张度,受风化作用的影响,观察节理面的张度、密度,判定围岩的完整性。

张度分为:
紧闭、微张、张开、宽张
在做超前预报的时候,需要详细的描述掌子面破碎带的位置时,可按照掌子面周边位置来划分如:
拱腰左侧,拱腰右侧
拱脚左右侧
拱顶处,拱腰处,拱脚处。

拱顶至拱腰处,拱腰至拱脚处。

掌子面右侧约3分之一处,掌子面拱腰左侧约3分之一处…
学习TSP的操作方法需要看,TSP使用手册。

TSP结合地勘报告才能把超前预报做好,多看地勘报告。

围岩等级划分

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(1)公路隧道围岩分类
围岩级别划分:
围岩等级划分是根据围岩的坚硬程度和完整性来划分的,支护衬砌等级是按照围岩的完整性,稳定性来划分的。

444,地下水的侵蚀程度,以及原岩的构造影响。

坚硬程度,可分为
1.坚硬岩,锤击清脆,回弹,振手,可溶性差,放入水中不易产生水解反应。

(当然不包括灰岩以及盐岩,可溶性较强的岩类)
2. 较坚硬岩,锤击声清脆,轻微回弹,稍震手,浸水后有轻微吸水反应。

3. 较软岩,锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,浸水后指甲可刻出印痕。

4. 软岩,锤击声哑,无回弹,易击碎,浸水后可掰开。

5. 极软岩,锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,浸水后可捏成团。

完整性是根据围岩受风化剥蚀程度来判定的:
1.完整:节理裂隙不发育
2.较完整:节理裂隙略微发育—稍发育
3.较破碎:节理裂隙较发育
4.破碎:节理裂隙发育
5.极破碎:节理裂隙极发育
稳定性受岩石的坚硬程度,完整性,以及地下水状况影响。

围岩完整性越好,坚硬程度越高,地下水发育程度越低,稳定性越好。

节理的密集程度,节理面的张度,受风化作用的影响,观察节理面的张度、密度,判定围岩的完整性。

张度分为:
紧闭、微张、张开、宽张
在做超前预报的时候,需要详细的描述掌子面破碎带的位置时,可按照掌子面周边位置来划分如:
拱腰左侧,拱腰右侧
拱脚左右侧
拱顶处,拱腰处,拱脚处。

拱顶至拱腰处,拱腰至拱脚处。

掌子面右侧约3分之一处,掌子面拱腰左侧约3分之一处…
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地下工程的围岩分类

地下工程的围岩分类

地下工程的围岩分类围岩分类是为解决地下洞室的围岩稳定和支护问题而建立的。

因而围岩分类是围绕地下洞室的稳定性和支护的影响因素而作为分类原则,这些因素主要有:岩体的结构特征和完整状态;岩体强度;岩石的风化程度;地下水的影响;区域构造影响和地震影响等。

在实际制定围岩分类时,一般主要考虑岩体强度、岩体结构特征和完整程度以及地下水活动等方面的因素。

国内外的围岩分类所选取的基本因素大致都是这样,但在综合反映基本因素的指标上是不同的。

一、“普氏”分类普氏分类在我国曾应用较广。

主要是考虑岩性,而未考虑岩体构造和围岩完整性。

围岩压力公式是把坚硬地层视作松散介质,形式上套用了松散地层中的压力拱理论和公式,即垂直压力为:P=γ0h1 (8-26)式中P——垂直压力;h1——压力拱拱高,h1=a1/fkp ;a1——压力拱半跨;fkp——岩石坚硬系数;γ0——围岩的重度。

工程地质勘测工作基本上是根据地质条件和经验确定fkp值。

见表8-16。

或按下面的经验公式确定fkp值:fkp=Rc/10 (8-27)式中Rc——岩石的单轴抗压强度(MPa)。

普氏岩石分类表8-16这种方法曾在我国较长时期内得到广泛的应用。

目前有些单位仍应用此分类。

但在长期工程实践中,发现这种分类与其计算方法存在严重的缺陷。

1.它主要是为估计土石工程的工作量、确定施工开挖定额服务的。

因此它只能说明岩石开挖的难易程度,不能全面反映岩体的稳定性。

2.fkp值以岩石强度为基础,大量工程实践证明,决定岩体稳定性的主要因素是岩体结构特性,即它的完整性,在分类中虽然也规定要根据岩石的物理状态(风化的、破碎的)划归于较低一类去,这样给确定fkp值带来了很大的主观臆断性。

我国各部门由于工程特点不同,确定fkp值标准也不同。

甚至在同一地点对同一洞室的岩石,不同的人可以得出相差很大的fkp值。

3.分类等级较多,给使用上带来不便。

由于选用的fkp值不同,相应计算得到的围岩压力也相差很大。

隧道围岩等级划分表

隧道围岩等级划分表
4
稳定围岩,无需特殊支护措施
需要注意的是,隧道围岩等级划分表只是一个大致的分类标准,实际情况可能存在一定的差异。在隧道设计和施工过程中,需要根据具体情况进行细致的勘察和分析,制定科学合理的支护方案,确保隧道的安全性和稳定性。
隧道围岩等级划分表是根据隧道围岩的稳定性和安全性,将其分为不同等级的分类表。不同国家和地区的隧道围岩等级划分表可能会有所不同,下面是一个常用的隧道围岩等级划分表:
等级
描述
1
极不稳定围岩,无法支撑隧道开挖,需要采取特殊支护措施
2
不稳定围岩,存在较大的变形和塌方危险,需要加强支护措施
3
半稳定围岩,变形和塌方风险较小,可以采用常规支护措施

围岩级别划分

围岩级别划分

围岩级别划分
围岩级别划分是指根据岩层的稳定性、岩石的强度、岩石结构等因素对围岩进行分级分类。

一般可以根据围岩级别的划分来确定岩体的稳定性,从而选择合适的围岩支护方式和开采方法。

常见的围岩级别划分一般包括以下几个级别:
1. 优良岩:围岩稳定性高,岩石强度大,岩石结构完整,无明显的节理、裂隙和变形迹象。

一般地质条件下无需支护。

2. 良好岩:围岩稳定性较高,岩石强度较大,岩石结构较完整,节理、裂隙和变形迹象较少。

可以采用简单的支护方式,如锚杆、锚网等。

3. 中等岩:围岩稳定性一般,岩石强度较弱,岩石结构较不完整,节理、裂隙和变形迹象较多。

需要采用较强的支护和加固措施,如锚杆网片、锚索喷射混凝土等。

4. 差岩:围岩稳定性较差,岩石强度较弱,岩石结构破碎,节理、裂隙和变形迹象严重。

需要采取严格的支护和加固措施,如喷射混凝土、钢支撑等。

5. 极差岩:围岩稳定性极差,岩石强度极弱,岩石结构高度破碎,节理、裂隙和变形迹象非常严重。

需要采用特殊的支护和加固措施,如预应力锚杆、梁柱加固等。

围岩级别划分的目的是为了对不同类型的围岩进行合理的支护设计和工程施工,以确保开采过程的安全和高效性。

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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。

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 1m4 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。

1.2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(1.2-1)式中:V pm——岩体弹性纵波速度(km/s)V pr——岩石弹性纵波速度(km/s)当无条件进行声波实测时也可用岩体体积节理数J按表1.2定K值。

1 当有地应力实测数据时S m= K v f r/σ(1.2-2)式中:S--岩体强度应力比;f--岩石单轴饱和抗压强度(MPa);K--岩体完整性系数;σ--垂直洞轴线的较大主应力(kN/m)。

2 当无地应力实测数据时σ= γH (3.2-3)式中:γ--岩体重力密度(kN/m);H--隧洞顶覆盖层厚度(m)。

1.2.3 地下水对Ⅲ、Ⅳ级围岩当地下水发育时应根据地下水类型水量大小软弱结构面多少及其危害程度适当降级。

1.2.4 断层带对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩当洞轴线与主要断层或软弱夹层的夹角小于30时应降一级。

2 铁路隧道围岩分级2.1铁路隧道围岩分级及其适用条件目前,我国铁路隧道采用的围岩分级如表2.1所示。

当用物探法测有弹性纵波速度时,可参照围岩弹性纵波速度测定值确定围岩级别。

本分级适用于一般地质情况的隧道,对特殊地质条件的围岩,如膨胀岩、盐岩、多年冻土等需另行考虑。

关于隧道围岩分级的基本因素和围岩基本分级及其修正,可参照2.3内容确定。

注:层状岩层的层厚划分:巨厚层:厚度大于1.0m;厚层:厚度大于0.5m,且小于等于1.0m;中厚层:厚度大于0.1m,且小于等于0.5 m;薄层:厚度小于或等于0.1m。

2.2各级围岩的物理力学指标各级围岩的物理力学指标标准值应按试验资料确定,无试验资料时可按表2.2选用。

注:1.本表数值不包括黄土地层;2.选用计算摩擦角时,不再计内摩擦角和黏聚力。

2.3围岩分级的主要因素隧道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、初始地应注:①围岩岩体为较破碎的极硬岩、较完整的硬岩时定为Ⅲ级;围岩岩体为完整的较软岩、较完整的软硬互层时定为Ⅳ级;②围岩岩体为有些地方的极硬岩、较破碎及破碎的硬岩时定为Ⅳ级;围攻岩岩体为完整及较完整软岩、较完整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。

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。

12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)Rc= Is(50)0.753注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。

4岩体完整程度的定量指标Kv、Jv的测试和计算方法岩体完整性指标Kv,应针对不同的工程地质岩组或岩性段,选择有体表性的点、段,测试岩体弹性纵波速度,度应在同一岩体取样测定岩石纵波速度。

按下式计算:Kv=(V pm/V pr)2式中:V pm——岩体弹性纵波速度(km/s)V pr——岩石弹性纵波速度(km/s)岩体体积节理数Jv(条/m3),应针对不同的工程地质岩组或岩性段,选择有代表性的露头或开挖壁面进行节理(结构面)统计。

除成组节理外,对延伸长度大于1m的分散节理亦应予以统计。

已为硅质、铁质、钙质充填再胶结的节理不予统计。

每一测点的统计面积不应小于2m×5m。

岩体值Jv应根据节理统计结果按下式计算Jv=S1+s2+……+Sn+Sk式中:Sn——第n组节理每米长测线上的条数;Sk——每立方米岩体非成组节理条数(条/m3)。

1 当Rc>90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。

2 当Kv>0.04Rc+0.4时,应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值。

围岩详细定级时,如遇下列情况之一,应对岩体基本质量指标(BQ)进行修正:1 有地下水;2 围岩稳定性受软弱结构面影响,且由一组起控制作用;3 存在高初始应力。

式中:[BQ]——围岩基本质量指标修正值;BQ——围岩基本质量指标;K1——地下水影响修正系数;K2——主要软弱结构面产状影响修正系数;注:σmax为垂直洞轴线方向的最大初始应力。

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。

4水工隧洞围岩分级4.1围岩工程地质总评分表4.1围岩工程地质分类表注: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),Kv—岩体完整性系数,σm—围岩最大主应力(MPa)。

4.2围岩工程地质分类各项因素的评分标准(1)岩石强度评分,见下表4.2-1。

表4.2-1 岩石强度评分注: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。

(2)岩体完整程度评分,见下表4.2-2)。

表4.2-2 岩体完整程度评分注: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30 MPa≥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;(3)结构面状态评分,见下表4.2-3。

表4.2-3 结构面状态评分注: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。

(4)地下水状态评分,见下表4.2-4。

表4.2-4 地下水状态评分注: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。

(5)要结构面产状评分,见下表4.2-5。

表4.2-5 主要结构面产状评分注:按岩体完整程度分级为完整性差、较破碎和破碎的围岩不进行主要结构面产状评分的修正。

5 Q系统分类(挪威法)5.1 Q系统发展历程Q系统是挪威岩土所Barton等人在1971~1974年根据249条隧道工程的实践总结,研究得出的一种将围岩分类与支护设计集于一体的方法。

迄今为止已有3个版本的Q分类与支护建议的图表问世,其中的第三个版本(2004版)是总结世界上2000多条隧道工程实践并以此经验将1992年版本不断完善而得到的,这种方法可以应用于隧道工程的勘察、规划和设计阶段,也可用于隧道施工阶段,它可以通过现场观测,也可以通过对地质岩芯取样的描述计算得到对应的Q值,借此来评价围岩质量的指标。

1974年,挪威地质所N.Barton等人在249条隧道工程实践的基础上第一次提出隧道围岩分类与支护关系的图表,该表内容相对较少,结构也较为简单,当时的支护手段主要采用网喷混凝土,如图1。

图1 Q系统围岩分类与支护综合表(1974)1992年,N.Barton等人根据近1500个永久地下结构物的施工记录整理结果结出了经验设计方法该方法是通过一张综合考虑因素的图来选择隧道支护参数的。

由于在20世纪70年代末,纤维增强喷射混凝土得到大量的应用,并基于这些工程支护的经验,N.Barton等人对分类与支护图表也作了大量的修改和细化,此时的主要支护手段为纤维增强喷射混凝土。

如图2。

图1 Q系统围岩分类与支护综合表(1992)2004年出版的《挪威隧道和地下2004年度报告》中给出了第三张分类与支护图表(基于2000条隧道统计结果),如图3所示,该表比1992年的图表更加细化了支护的内容。

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