隧道围岩分级

隧道围岩分级（硬岩和软岩的标准R大于60兆帕为坚硬岩石，30~60之间为较硬岩石，15~30为较软岩，5~15为软岩，小于5为极软岩） b Ⅲ Ⅳ 分 级 坚硬程度(饱和单轴抗压强度） 坚硬岩 Ⅰ （Rb＞60MPa） 坚硬岩 （Rb＞30MPa） Ⅱ 较坚硬岩 完整程度 岩体完整，巨块状或巨厚层状整体结构 岩体较完整，块状或厚层状结构 岩体完整，块状整体结构 岩体较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构 岩体较完整，块状体或中厚层状结构 岩体破碎，碎裂（石）结构 岩体较破碎—破碎，破碎镶嵌结构 基本质量指标（BQ） ＞550 451~550 备注 1. 以上分级不适用于特殊条件下的围岩分级（如膨胀性围岩、多年冻土等） 坚硬岩 较坚硬岩或较软硬质岩 坚硬岩 较坚硬岩 2. 在工程可 351~450 行性研究和初步 设计阶段，可采 251~350 用定性划分的方法或工程类比的方法进行围岩级别划分 较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主 岩体较完整—较破碎，中薄层结构 土体 1. 压密或成岩作用的粘性土及砂性土 2. 黄土（Q1，Q2） 较软岩 Ⅴ 软岩 极破碎的各类岩体 土体 3. 一般钙质、铁质胶结的碎、卵石土、 大块石土 岩体破碎 ＜250 岩体较破碎—破碎 碎、裂状，松散结构 1. 一般第四系的半干硬—硬塑粘性土 2. 稍湿—潮湿的一般碎、卵石土、圆砾、 角砾土 3. 黄土（Q3，Q4） 4. 非粘性土呈松散状，粘性土及黄土呈 松软结构 1. 软塑状粘性土 2. 潮湿、饱和粉细砂层、软土等 土体 Ⅵ 围岩分级判断方法 3.岩体基本质量指标（BQ），应根据分级因素的定量指标岩石单轴饱和抗压强度Rc（MPa）和岩体的完整性系数Kv，按下式计算：BQ=100+3Rc+250Kv注：使用上式时，应遵守下列限制条件：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。 1. 两步分级： （1） 初步分级： 1) 定性：岩石坚硬程度和岩体完整程度的特征 2) 定量：岩体基本质量指标（BQ） （2） 详细分级： 1) 在岩体基本质量分级的基础上，考虑修正因素的影响 2) 按修正后的岩体基本质量指标（BQ），结合岩体定性特征综合评判，确定围岩的详细分级 2. 围岩基本质量指标（BQ）修正因素： （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 3. 围岩分级中，岩石坚硬程度、岩体完整程度，两个基本因素的定性划分和定量指标，及其对应关系应符合有关规

岩爆是高应力地区地下洞室中围岩脆性破坏时，应变能突然释放造成的一种动力失稳现象,属于高应力地区洞室开挖中常见的一种地质问题。在隧洞开挖过程中,围岩突然破坏,并把破坏后的岩石弹射出来,有时伴发出响声,轻微的呈片状弹射,严重的可将巨石猛烈抛出,甚至抛出数以吨计的岩片和岩块,威胁人身和设备安全,影响施工进度。 岩爆多呈两种破坏形态:一是劈裂破坏,二是剪切破坏。

劈裂破坏属于低应力时围岩的脆性破坏, 其断裂面与孔口边界平行,断裂面呈劈裂状.由于围岩出现断裂时只有断裂面释放能量,断裂面产生的能量在裂缝开展中消耗一部分,有一部分将转移到附近的岩体上,因此转化成喷射岩石的动能不多,劈裂破坏的岩爆较弱。

剪切破坏是高应力条件下岩石的极限强度破坏。洞口岩石破坏呈两条相交的对数螺旋线形,直壁孔口的极限破坏呈楔形(这与实际发生岩爆后的岩爆坑相符),反映发生这种破坏时的围岩应力已经达到了极限状态,当岩石达到极限强度造成不稳定状态时,不仅破坏区岩石释放能量比破裂时多,而且破坏区以外也有一部分岩石发生应力降,也要释放能量,因而有较大能量转化为动能,造成岩石出现强烈的弹射现象。 岩爆的防治措施：针对可能发生岩爆的强度和规模,采用加强施工监测和预报分析,调整施工方法,进行喷锚支护和安全防护等措施,减轻岩爆的烈度,避免人员和设备的损伤,保证施工进度。