围岩分级、地质分类
5.围岩分级汇总

地面结构
§1.概述
1.地面结构体系和地下结构体系的区别: ◆地下结构:是由周边围岩和支护结构两者组成共同并相互作用的结构体系,即地下结构 =支护结构+周边围岩;其中以地层为主,各种围岩都是具有一定程度的自支承能力的介 质,即周边围岩在很大程度上是地下结构承载的主体,支护仅用来约束地层,不使它产生
过大的变形而破坏、坍塌。地下结构所承受的荷载又主要来自结构体系的本身——地层,
● 优点: 考虑了多种因素的影响,但分级指标大体上是半定量的。
● 缺点:分级的判断还带有一定的主观性。
§2.2隧道围岩分级的方法
⑷ 组合多种因素的分类方法 比较完善的是1974年挪威地质学家巴顿等人提出的“岩体质量——Q”的分类方法。 岩体质量值Q实质上是岩块尺寸、抗剪强度和作用力复合指标,根据不同的Q值,可将岩 体进行分类。 ⑸ 以工程对象为代表的分类法: ● 优点: 目的明确,使用方便,能够指导施工;
Jr - 节理粗糙度,节理愈光滑, Jr取值愈小;
Ja - 节理蚀变值,蚀变愈严重, Ja取值愈大; Jw - 节理含水折减系数,节理渗水量愈大,水压愈高, Jw取值愈小 SRF -应力折减系数,围岩初始应力愈高,SRF取值愈大。
§2.1隧道围岩分级的因素指标及其选择
岩 体 质 量 Q 特别 好 400 ~ 1000 极好 良好 好 中等 不良 坏 极坏 特别 坏 0.001 ~ 0.01
● 缺点:分级指标以定性描述为主,人为因素较大。
§2.2隧道围岩分级的方法
纵上所述,围岩的分类方法有以下几方面的发展趋势:
⑴ 分类应主要以岩体为对象。岩体则包括岩块和各岩块之间的软弱结构面。因此分类应
重点放在岩体的研究上。 ⑵ 分类宜与地质勘探手段有机的联系起来。
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。
公路岩质隧道围岩分级的方法

国内外隧道围岩分级的方法较多,所采用的指标也不同,但都是在隧道工程的实践基础上逐步建立起来的,随着人们对隧道工程、地质环境之间相互关系的认识和理解,其围岩分级方法也在逐步深化和提高。
发展过程大体有以下几类型:1.按岩石强度为单一岩性指标的分级法,具有代表意义的是我国工程界广泛采用的岩石坚固系数“f”值分级法。
这种方法的优点是指标单一,使用方便,尤其是在f值分类法中,还将定量指标f值与作用在支护结构上的围岩压力直接联系起来,给设计和施工带来较大的方便。
缺点是不能全面地反映岩体固有的性态。
2.按岩体构造和岩性特征为代表的分级法,如泰沙基分级法,1975年我国铁路工程技术规范中所采用的铁路隧道围岩分级法,属于这一类。
这类方法的优点是正确地考虑了地质构造特征、风化状况、地下水情况等多种因素对隧道围岩稳定性的影响,并建议了各类围岩应采用的支护类型和施工方法。
缺点是分级指标还缺乏定量描述,没有提供可靠的预测隧道围岩级别的方法,在一定程度上要等到隧道开挖后才能确定。
3.与地质勘察手段相联系的分级法。
如1979年前后日本提出的按围岩弹性波速度进行分级方法、岩芯复原率分级法等,属于这一范畴。
这类方法的优点是分级指标大体上是半定量的,同时考虑了多种因素的影响;其点是分级的判断还带有一定的主观性,如弹性波速度低,可能是有岩体完整,但岩质松软;地质坚硬,但比较破碎;地形上局部高低相差悬殊等几种原因引起的,就弹性波速度这一个指标,就很难客观地下出正确的结论。
4.多种因素的组合分级法。
如岩体质量“Q”法,我国国防工程围岩分级法等,属于这个范畴。
这类方法是当前围岩分类法的发展方向,优点很多,只是部分定量指标仍需凭经验确定。
5.以工程对象为代表的分类法。
如专门适用于喷锚支护的原国家建委颁布的围岩分类法(1979年),苏联在巴库修建地下铁道时所采用的围岩分级法(1966年),属于这一范畴。
这类方法的优点是目的明确,而且和支护尺寸直接挂钩,使用方便,能指导施工。
隧道工程

一、公路隧道围岩的分级1、一级围岩:坚硬岩,岩体完整,巨整体状或巨厚层状结构。
围岩基本质量指标大于550兆帕。
2、二级围岩:坚硬岩,岩体完整,块状或厚层状结构;较坚硬岩,岩体完整,块状整体结构。
围岩基本质量指标在550至451兆帕之间。
3、三级围岩:坚硬岩,岩体较破碎,巨块(石)碎石状镶嵌结构,较坚硬岩或较软硬岩石。
岩体较完整,快状体或中厚层结构。
围岩基本质量指标在450至351兆帕之间。
4、四级围岩:坚硬岩,岩体较破碎。
碎裂结构,较坚硬岩、岩体较破碎,镶嵌碎裂结构,较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整,较破碎,中薄层状结构。
土体,压密或成岩作用的黏土及砂性土;黄土。
一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土。
围岩基本质量指标在350至251兆帕之间。
5、五级围岩:较软岩,岩体破碎;软岩,岩体较破碎至破碎;及破碎各类岩体,碎裂状,松散结构。
一般第四系的半干硬至重塑的黏土及稍湿至潮湿的碎石土,卵石土、网砾、角砾及黄土。
非黏土呈松散结构,黏土及黄土呈松软结构。
围岩基本质量指标小于等于250。
6、六级围岩:软塑状黏土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等。
其中一级围岩为最好结构,六级围岩为最差结构。
二、围岩的初步判定1、隧道围岩的分级的综合评定方法宜采用两步分级,并按以下顺序进行:围岩分级分为初步分级和和详细分级。
其中初步分级为:定性(坚硬、完整)+定量。
详细分级为考虑修整因素的影响,修整定量。
修正因素为:有无地下水、软弱结构面,且有一组起控制作用。
是否存在高的初应力。
三、隧道的构成1、隧道主要由主体构造物和附属构造物构成。
其中主体构造物有分为:洞门和洞身衬砌。
附属构造物分为:通风、照明、安全措施、供配电、应急系统等。
2、不同的分类形式分为不同的种类:(1)按地层分类,分为岩石隧道、土质隧道。
(2)按所处位置分为,山岭隧道、城市隧道、水底隧道。
(3)按埋深长度分为,浅埋隧道和深埋隧道。
(4)按长度分为,短、中、长、特长。
(整理)铁路隧道围岩分级

强风化
全风化
简要说明
地
下
水
状
态
渗水量[L/(min·10m)]
<10
干燥或湿润
10~25
偶有渗水
25~125
经常渗水
干燥或湿润
偶有渗水
经常渗水
初
始
地
应
力状Leabharlann 态埋深H= m地质构造应力状态
其他
围岩级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
备注
记录者
复核者
日期
硬岩
30<Rc≤60
弱风化的极硬岩;未风化或微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、灰岩、结晶颗粒较粗的岩浆岩
软质岩
较软岩
15<Rc≤30
强风化的极硬岩;弱风化的硬岩;未风化或微风化的云母片岩、千枚岩、砂质泥岩、钙泥质胶结的粉砂岩和砾岩、泥灰岩、泥岩、凝灰岩等
软岩
5<Rc≤15
强风化的极硬岩;弱风化至强风化的硬岩;弱风化的软岩;未风化或微风化的泥质岩类;泥岩、煤、泥质胶结的砂岩和砾岩等
硬岩或软硬岩互层,岩体较完整;
较软岩,岩体完整
——
2.5~4.0
Ⅳ
极硬岩,岩体破碎;
硬岩,岩体较破碎或破碎;
较软岩或软硬岩互层,岩体较完整或破碎;
软岩,岩体完整或较完整
1.5~3.0
Ⅴ
软岩,岩体破碎至极破碎;
全部极软岩及全部极破碎岩
1.0~2.0
Ⅵ
受构造影响很严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带
软塑状粘性土、饱和的粉土、砂类土
铁路隧道围岩分级
(铁路隧道设计规范)
1、围岩基本分级应由岩石坚硬程度和岩体完整性程度两个因素确定;
水工岩石分级及围岩分类

水工中的岩石级别及围岩类别
水利水电工程中常常将土石进行分级,依据开挖方法开挖难易坚固系数等共划分为16级,其中土分为4级,岩石分为12级。
(见附表1)地下洞室的施工过程中又将围岩进行分类,可根据岩石强度,岩石完整性,结构面状态,地下水和主要结构面产状五项因素的评分只和为基本依据,一般分为Ⅰ~Ⅴ类。
(见附表2)
注:摘自《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》(SDJ212-83)附录一
2004年04月06日
一
页脚内容
5
附表2 水工隧洞围岩工程地质分类
围岩类别 围岩稳定性
围岩总评分T 围岩强度应力比S Ⅰ 稳定。
围岩可长期稳定,一 般无不稳定块体
T >85 >4 Ⅱ 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 >4 Ⅲ 局部稳定性差,围岩强度不足,局部会产生口塑性变形,不支护可能产生塌方或变形破坏 完整的较软岩,可能暂时稳定
65≥T >45 >2 Ⅳ 不稳定。
围岩自稳时间较短,规模较大的各种变形何破坏都可能发生 45≥T >25 >2 Ⅴ 极不稳定。
围岩不自稳,变形破坏严重
T≤25。
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。
围岩级别ⅳ级弱和ⅳ级的区别
围岩级别ⅳ级弱和ⅳ级的区别嘿,朋友们,今天咱们聊聊围岩的“ⅳ级弱”和“ⅳ级”这两种岩层的区别。
乍一听,好像很专业对吧?其实说白了,就是矿山、隧道或者地质勘探这些地方的岩石硬度和稳定性问题。
你想啊,咱们在地下挖个坑、开个隧道,周围的岩石得保证稳得住,不然万一掉下来可就麻烦了。
很多人可能会好奇了,这“ⅳ级弱”和“ⅳ级”到底有啥区别呢?听着是不是差不多,能有啥区别?其实差别大了。
你别看这俩字面上差不多,实际上在地质勘探中,它们的含义可不简单。
我们先从“ⅳ级弱”说起。
这个“弱”字,光看着就能感觉到,这岩层可不怎么硬。
它的稳定性不好,脆弱得很。
说白了就是那种摸上去一捏就会散的感觉。
你要是拿着一个坚硬的石头和一个弱不禁风的岩石比,差距可大了。
这种岩石常常需要额外的支撑或者加固,尤其是在开挖隧道、做矿山开采时,压力一大就容易垮掉。
你想啊,如果不小心,岩层坍塌了,后果可就不堪设想。
而说到“ⅳ级”,这就比“ⅳ级弱”强多了。
这个“ⅳ级”是说岩层的稳定性相对较好,虽然也不是特别硬,但是和“ⅳ级弱”比起来,它至少能撑得住,不容易出事。
你把这俩放一起比,简直是天壤之别。
简单来说,“ⅳ级弱”像是软弱的小伙伴,稍微推一下就晃得不行;而“ⅳ级”就像是稳重的大哥哥,站在那里,风吹不倒,雨打不散。
虽然它也不是最硬的岩石,但比“ⅳ级弱”要强多了。
这两者的区别,咱们用个形象点的例子来说。
你想象一下,假设你要盖一个大楼,结果你发现地基下面是“ⅳ级弱”的土壤,那你是不是得赶紧加固呢?加些钢筋水泥,甚至得做深基础。
可如果是“ⅳ级”的土壤,你就可以稍微放心一点,虽然也得注意,但至少它不至于轻易倒塌。
最麻烦的地方是,地质勘探做得不好,根本看不出这些细节。
你可能觉得岩层都差不多,结果一开挖,才发现差距巨大。
所以,这俩的差别,不是说岩石硬不硬,而是它们对压力的承受能力,稳定性差异可大着呢。
你看,虽然这俩名字差一个字,可你要是搞不清楚,真就可能闯大祸。
隧道工程复习要点
隧道工程1、围岩分级:分为6级,由稳定性由好到差:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。
2、围岩的分级方法:①以岩石强度为基础的分级法;②以岩体构造,岩性特征为代表的分级法;③与地质勘探手段相联系的分级法;④组合多种因素的分级法。
3、围岩压力:引起地下开挖空间周围的岩体和支护结构的变形或破坏的作用力。
4、围岩压力的分类:松动压力、形变压力、膨胀压力、冲击压力。
5、围岩的成拱作用:天然拱上方的一部分岩体承受着上覆地层的全部重力,如同一个承载 环一样,将重力荷载向两侧传递下去。
6、围岩压力的影响因素:①时间因素;②坑道的尺寸与形状因素;③坑道的埋深因素;④支护因素;⑤爆破因素;⑥超挖回填因素。
7、围岩压力的确定方法:①现场测量法;②理论计算法;③统计法。
8、深埋、浅埋隧道的判定原则:(2.0~2.5)p a H h =,当埋深p H H ≥时,隧道为埋深; 当p H H <时,隧道为浅埋。
9、隧道净空:指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。
限界:是一种规定的轮廓线,这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必须的。
机车车辆限界:指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。
基本建筑限界:指所有建筑物都不允许侵入的轮廓线,以保证机车车辆的安全运行及建 筑物和设备不要损坏。
隧道建筑限界:指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线。
10、衬砌:隧道开挖以后,为保证围岩的稳定性,一般需要进行支护衬砌。
11、洞身衬砌结构类型:①整体式混凝土衬砌;②装配式衬砌;③喷锚衬砌;④复合式衬砌。
12、衬砌材料:①混凝土和钢筋混凝土;②喷射混凝土;③片石混凝土;④料石或混凝土块。
13、洞口位置选择的原则:早进晚出的原则:①不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处,不要与水争路;②洞口应避开不良地段;③不破坏或少破坏地表坡面;④洞口线路宜于等高线正交,使隧道正面进入山体,洞口结构物不致受到的偏压力;⑤隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度;⑥边坡及仰坡均不宜开挖过高;⑦当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时,可设置桥梁或涵洞,排泄水流;⑧当洞口地势开阔有利于施工场地布置时,可利用弃渣有计划、有目的地改造洞口场地,以便布置运输便道,材料堆放,生产设施用地及生产、生活用房等。
围岩分类
围岩分类围岩分类的目的是为了对隧道及地下建筑工程周围的地层进行工程地质的客观评价,判断坑道或洞室的稳定性,确定支护的荷载和设计参数,确定施工方法,选择钻孔和开挖等施工机械,以及确定施工定额和预算等。
发展概况隧道及地下工程围岩分类是在长期实践的基础上发展起来的,并与地质科学、岩土工程和量测技术的发展密切相关。
初期的围岩分类多以单一的岩石强度作为分类指标。
例如1949年前中国采用的坚石、次坚石、软石、硬土、普通土和松软土的分类法,以及中华人民共和国成立后广泛应用的“”值分类法(即普罗托季亚科诺夫分类法,1907年)。
这类方法在评价坑道或洞体稳定性方面是不充分的;但在选择钻孔机械,确定掘进机类型,尤其是确定松散围岩的地压值等方面仍有一定意义。
1970年后,以岩体为对象的分类方法获得了迅速发展。
如泰尔扎吉分类法(1974年)、巴顿分类法(1974年)、别尼亚夫斯基分类法(1974年)、法国隧道协会(AFTES)分类法(1975年),以及中国铁路隧道围岩分类(1975年)和水工隧洞围岩分类(1983年)等。
这些分类法多数是根据经验的定性分类,但由于反映了围岩的地质构造特征、围岩的结构面状态、风化状况、地下水情况以及洞室埋深等,因此在评价坑道或洞体稳定性、确定支护结构参数和选择施工方法等方面得到了广泛的应用。
近期的围岩分类中,引进了岩体力学的基本概念和数理统计方法,如考虑初始应力场、坑道周边位移值,以及量测信息等,使围岩分类逐渐从定性分类向定量分类方向发展。
如拉布采维茨-帕赫分类(1974年)、日本地质学会的新奥法围岩分类(1979年)、奥地利阿尔贝格隧道的围岩分类(1979年)、苏联顿巴斯矿区的围岩分类(1979年)等。
围岩分类的重要发展是把量测信息引进到分类之中,即根据量测的初期位移速度,拱顶下沉和洞体水平向的收敛、变形等进行分类。
这也为隧道及地下工程的信息设计和施工打下了基础。
到目前为止,已经提出的和正在应用的围岩分类约有50多种,但其中绝大多数仍处于定性描述或经验判别的阶段,尚需进一步研究和完善。
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国标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》中围岩分级 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2的规定。 (1)岩体完整性指标用岩体完整性系数KV表示,KV可按下式计算: KV=(Vpm/ Vpr)2 式中Vpm—隧洞岩体实测的纵波速度(km/s) Vpr—隧洞岩石实测的纵波速度(km/s) 当无条件进行声波实测时,也可用岩体体积节理数JV ,按表1确定KV值。 表1 JV与KV对照表 JV(条/m3) <3 3~10 10~20 20~25 >25
KV >0.75 0.75~0.55 0.55~0.35 0.35~0.15 <0.15 (2)围岩分级表(见表2)中的岩体强度应力比的计算应符合下列规定: ①当有地应力实测数据时: Sm=(KVfr/σ1) 式中:Sm—岩体强度应力比 fr—岩石单轴饱和抗压强度(MPa); KV—岩体完整性系数; σ1—垂直洞轴线的较大主应力(KN/ m2)。 ②当无地应力实测数据时: σ1=rH 式中:r—岩体重力密度(KN/ m3); H—隧洞顶覆盖层厚度(m)。 (3)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。 (4)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300时,应降一级。 表2 围岩分级 围岩级别
主要工程地质特征 毛洞稳定情况 岩体结构 构造影响程度,结构面发育情况和组合状态 岩石强度指标 岩体声波指标 岩体强度
应力比 单轴饱和抗压强度(MPa) 点荷载 强度(MPa) 岩体纵波
速度(km/s)
岩体完整
性指标
Ⅰ 整体状及 层间结合 良好的厚 层状结构 构造影响轻微,偶有小断层。结构面不发育,仅有2~3组,平均间距大于0.8m,以原生和构造节理为主,多数闭合,无泥质充填,不贯通。层间结合良好,一般不出现不稳定块体。 >60 >2.5 >5 >0.75 — 毛洞跨度5~10m时,长期稳定,无碎块掉落
Ⅱ 同Ⅰ级围 岩结构 同Ⅰ级围岩特征 30~60 1.25~2.5 3.7~5.2 >0.75 —
毛洞跨度5~10m时,围岩能较长时间(数月至数年)维持稳定,仅出现局部小块掉落
块状结构 和层间结 合较好的 中厚层或 厚层状 结构 构造影响较重,有少量断层。结构面较发育,一般为3组,平均间距0.4~0.8m,以原生和构造节理为主,多数闭合,偶有泥质充填,贯通性较差,有少量软弱结构面。层间结合较好,偶有层间错动和层面张开现象。
>60 >2.5 3.7~5.2 >0.5 — 续表2 围岩级别 主要工程地质特征 毛洞稳定情况 岩体结构
构造影响程度,结构面发育情况和组合状态 岩石强度指标 岩体声波指标 岩体强度
应力比 单轴饱和抗压强度(MPa) 点荷载
强度(MPa)
岩体纵波速度(km/s) 岩体完整性
指标
Ⅲ 同Ⅰ级围岩结构 同Ⅰ级围岩特征 20~30 0.85~1.25 3.0~4.5 >0.75 >2 毛洞跨度5~10m时,围岩能维持一个月以上的稳定,主要出现局部掉块、塌落
同Ⅱ级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状 结构 同Ⅱ级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构特征 30~60 1.25~2.50 3.0~4.5 0.50~0.75 >2
层间结合良好的薄层和软硬岩互层结构 构造影响较重。结构面发育,一般为3组,平均间距0.2~0.4m,以构造节理为主,节理面多数闭合,少有泥质充填。岩层为薄层或以硬岩为主的软硬岩互层,层间结合良好,少见软弱夹层,层间错动和层面张开现象 >60(软岩>20) >2.50 3.0~4.5 0.30~0.50 >2
碎裂镶嵌 结构 构造影响较重。结合面发育,一般为3组以上,平均间距0.2~0.4m,以构造节理为主,节理面多数闭合,少数有泥质充填,块体间牢固咬合。
>60 >2.50 3.0~4.5 0.30~0.50 >2 续表2 围岩级别 主要工程地质特征 毛洞稳定情况 岩体结构 构造影响程度,结构面发育情况和组合状态 岩石强度指标 岩体声波指标 岩体 强度
应力比
单轴饱和抗压强度(MPa) 点荷载 强度(MPa) 岩体纵波速度(km/s) 岩体
完整性指标
Ⅳ 同Ⅱ级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构 同Ⅱ级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构特征 10~30 0.42~1.25 2.0~3.5 0.50~0.75 >1 毛洞跨度为5m时,围岩能维持数日至一个月的稳定,主要失稳形式为冒落或片帮
散块状结构 构造影响严重,一般为风化卸荷带。结构面发育,一般为3组,平均间距0.4~0.8m,以构造节理、卸荷、风化裂隙为主,贯通性好,多数张开,夹泥,夹泥厚度一般大于结构面的起伏高度,咬合力弱,构造较多的不稳定块体 >30 >1.25 >2.0 >0.15 >1 层间结合不良的薄层、中厚层或软硬岩互层结构 构造影响严重。结构面发育,一般为3组,平均间距0.2~0.4m,以构造、风化节理为主,大部分微张(0.5~1.0m m),部分张开(>1.0m m),有泥质充填,层间结合不良,多数夹泥,层间错动明显。 >30(软岩>10) >1.25 2.0~3.5 0.20~0.40 >1
碎裂状结构 构造影响严重,多数为断层影响带或强风化带。结构面发育,一般为3组以上,平均间距0.2~0.4m,大部分微张(0.5~1.0mm),部分张开(>1.0mm),有泥质充填,形成许多碎块体。 >30 >1.25 2.0~3.5 0.20~0.40 >1 续表2 围岩级别 主要工程地质特征 毛洞稳定情况 岩体结构
构造影响程度,结构面发育情况和组合状态 岩石强度指标 岩体声波指标 岩体强度
应力比 单轴饱和抗压强度(MPa) 点荷载
强度(MPa)
岩体纵波速度(km/s) 岩体完整性
指标
Ⅴ 散体状结构 构造影响很严重,多数为破碎带、全强度风化带、破碎带交汇部位。构造及风化节理密集,节理面及其组合杂乱,形成大量碎块体。块体间多数为泥质充填,甚至呈石夹土状或土夹石状。 — — <2.0 — — 毛洞跨度5 m时,围岩稳定时间很短,约数小时至数日
注: 1 围岩按定性分级与定量分级有差别时,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; 厚层: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;当洞跨度小于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。 电力行标《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》中围岩工程地质分类 (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和差总评分为基本依据,围岩强度应力比为限定判据,并应符合表3 规定。 表3 围岩工程地质分类表 围岩类别 围岩稳定性 围岩总评分 T 围岩强度应力比 S 支护类型
Ⅰ 稳定。围岩可长期稳定,一般无不稳定岩体 T>85 >4 不支护或局部锚杆
或喷薄层混凝土。大跨度时,喷混凝土、系统锚杆加钢筋网 Ⅱ 基本稳定。围岩整体稳定,不会产生塑性变形,局部可能掉块 85≥T>65 >4
Ⅲ 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或变形破坏。完整的较软岩,可能暂时稳定。 65≥T>45 >2 喷混凝土、系统锚杆加钢筋网。跨度为20~25m时,并浇筑混凝土衬砌
Ⅳ 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 >2 喷混凝土、系统锚杆
加钢筋网,并浇筑混凝土衬砌 Ⅴ 极不稳定。围岩不能自稳,变形破坏严重。 T≤25 不限
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,可根据下式求得: S=Rb*Kv/σm 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进行。 ①岩石强度的评分应符合表4的规定。 表4 岩石强度评分表 岩质类型 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 Rb>60 60≥Rb>30 30≥Rb>15 15≥Rb>5 岩石强度评分A 30~20 20~10 10~5 5~0 注:1、 当岩石饱和单轴抗压强度大于100Mpa时,岩石强度的评价为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岩体完整程度的评分应符合表5的规定。 表5 岩体完整程度评分表 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KV KV>0.75 0.75≥KV>0.55 0.55≥KV>0.25 0.35≥KV>0.15
KV<
0.15
岩体完整性评分B 硬质岩 40~30 30~22 22~14 14~6 <6
软质岩 25~19 19~14 14~9 9~4 <4 注: 1、当60Mpa≥Rb>30Mpa,岩体完整性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,岩体完整性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,岩体完整性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,岩体完整性程度与结构面状态不参加评分。
③结构面状态的评分应符合表6的规定 表6 结构面状态评分表
结 构 面 状 态
张开度W mm 闭合 W<0.5 微张 0.5≤W<5 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 起伏光滑或 平直粗糙 平直光滑
— —
结构面状态评分C
硬质岩 27 21 24 21 15 21 17 12 15 12 9 12 6 较软岩 27 21 24 21 15 21 17 12 15 12 9 12 6 软岩 18 14 17 14 8 14 11 8 10 8 6 8 4 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另加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。