围岩等级划分
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（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
(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
(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。
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
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。
水力发电系统围岩工 程地质分级 hc 法
水力发电系统围岩工程地质分级 hc 法水力发电系统围岩工程地质分级（HC法）为了确保水力发电系统的安全运行和有效利用水能资源，对于围岩工程地质的评估和分级显得尤为重要。
HC法（Hoek-Brown准则）是目前国际上广泛应用的一种围岩工程地质分级方法，本文将介绍HC法的基本原理和应用，并提出指导意义。
HC法基于Hoek-Brown准则，是一种以岩石本构模型为基础的围岩工程地质分级方法，其核心理念是根据围岩的强度和变形性质，将其分为不同等级，以指导围岩的开挖和支护设计。
首先，我们需要了解Hoek-Brown准则的基本原理。
该准则基于围岩的摩尔－库仑强度理论和岩石韧性概念，通过确定岩石的Hoek-Brown强度参数（mi和σci）来描述围岩的力学行为。
mi表示围岩的岩石韧性，σci表示围岩的Hoek-Brown强度。
根据HC法，我们可以将围岩分为不同的等级。
一般而言，围岩分为四个等级：1. 优良围岩：围岩很结实，能够承受较大的拉力和剪切力，不易变形，适合直接开挖。
2. 良好围岩：围岩较结实，能够承受一定的拉力和剪切力，有些微变形，适合适当支护。
3. 一般围岩：围岩较软弱，易受拉力和剪切力的作用，有较大变形，需要强力支护和加固。
4. 差劣围岩：围岩极为软弱，无法承受拉力和剪切力，变形严重，需要采取特殊的处理措施。
在实际应用中，我们可以通过对围岩强度参数的测定和力学参数的计算，结合工程地质勘察和水力特性等相关数据，来评估围岩的质量和分级。
HC法在水力发电系统围岩工程地质分级中具有重要的指导意义。
首先，通过分级，可以合理划分围岩的稳定性，指导设计人员在开挖和支护过程中合理选择和设计工程方案。
其次，对于围岩等级较低的区域，可以采取相应的加固措施，提高围岩的稳定性，从而确保水力发电系统的安全运行。
综上所述，HC法是一种生动、全面、有指导意义的围岩工程地质分级方法。
在水力发电系统工程中的应用，能够提供准确的围岩质量评估和针对性的工程设计，为水力发电系统的建设和运行提供了重要的支持。
围岩等级如何划定的顺口溜
围岩等级如何划定的顺口溜1. 围岩等级，守护工程界。
2. 原地岩沉，牢牢坚固。
3. 地质勘探，穿透深入。
4. 岩石分类，精准判定。
5. 岩体强度，抗压与抗剪。
6. 岩石结构，矩形还是梁。
7. 围岩评价，质量可靠。
8. 岩体形貌，平整还是坎坷。
9. 围岩等级，几个等分。
10. 一级到五级，能承受的力。
11. 岩体影响，爆破挡不住。
12. 安全保护，人民最重要。
13. 围岩等级，工程必需。
14. 结构稳定，平稳不倒。
15. 监测预警，风险把控。
16. 围岩支护，严防塌方。
17. 工程施工，安全第一。
18. 围岩等级，告知一切。
19. 工作要求，无法逃过。
20. 围岩等级，重中之重。
1. 【岩石层级---守护工程界】在工程建设过程中，岩石层级扮演着非常重要的角色，它们守护着工程的稳定和安全。
岩石的稳定性对于建筑物、隧道、桥梁等工程的耐久性至关重要。
2. 【坚固的原地岩沉】原地岩沉是指岩石的稳定性和耐久性能够支持工程在其上进行施工，并且不会发生移动或下沉的现象。
只有当岩石坚固可靠，才能确保工程的长期安全性。
3. 【深入穿透的地质勘探】为了准确判定岩石的性质和质量，对地质勘探的深入穿透十分必要。
通过采集岩石样本和进行现场测试，我们能够深入了解岩石的组成、结构和强度，以便做出正确的决策。
4. 【精准判定的岩石分类】岩石的分类对于工程建设至关重要。
不同类型的岩石具有不同的力学特性和稳定性，因此需要精准判定。
通过岩石分类，我们能够更好地了解工程地质环境，并做出相应的工程设计。
5. 【抗压与抗剪的岩体强度】岩体的强度是评估岩石质量的重要指标之一。
抗压强度和抗剪强度是岩体的核心力学性质，它们决定了岩体的稳定性和承载能力。
通过精确测试和分析这些指标，我们能够更好地评估岩体的稳定性。
6. 【矩形还是梁---岩石结构】岩石的结构形态对于岩体的承载能力和稳定性有着直接的影响。
矩形结构的岩石相对稳定，而梁状结构的岩石容易发生破碎和崩塌。
简述我国铁路隧道围岩分级步骤
简述我国铁路隧道围岩分级步骤
一、铁路隧道围岩分级要求
1、铁路隧道围岩分级要求可分为三个等级：R1-R3。
2、R1：最高等级，要求隧道围岩坚硬、坚固，可以支撑隧道结构；
3、R2：中等程度，要求隧道围岩较坚硬且具有一定的坚固性，隧道结构可以得到良好的支撑；
4、R3：低等级，要求隧道围岩较软、松软，隧道结构较弱，易受到外来荷载的影响。
二、铁路隧道围岩分级步骤
1、首先针对铁路隧道围岩的物理密度和力学强度，对不同类型的围岩层进行尺寸分析，划分出结构层及节理层；
2、重点对围岩层内的结构层进行更为细化的分析，划分出结构层物理及力学条件，确定不同等级的围岩层；
3、根据围岩层状况的特点，采用统计分析方法，选取代表性的围岩层，进行详细的现场检测和试验；
4、对检测结果数据进行统计分析，利用回归分析，综合考虑不同围岩层的力学强度，经尺寸、性质和状况等信息，确定不同等级的围岩层，为铁路隧道施工作准备。
围岩等级划分
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，Array（工节理用岩体完整性系数K表示，K可按下式计算:Kv=(Vpm /Vpr)2（1.2-1）式中：V pm——岩体弹性纵波速度（km/s）Vpr——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)。
(3.2-3)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、较完整及较破碎的较软（BQ）当或工程类比方法进行围岩级别划分。
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）0.75Rc=Is（50）3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。
隧道围岩分级及围岩压力
隧道围岩分级及围岩压力隧道所穿过的地层是千变方化的，可能遇到各种工程性质不同的围岩。
隧道围岩分级是评价隧道围岩稳定性的重要参数，也是隧道支护方案设计和施工工艺确定的主要依据。
分级的正确与否直接影响着隧道施工和运营安全，因此，正确划分隧道围岩分级就显得尤为重要。
在围岩分级确定的情况下，如何确定支护结构上的作用力（即围岩压力）就成为正确、合理设计隧道结构的关键。
4.1 围岩岩性与初始应力4.1.1 围岩岩性隧道工程围岩是指地壳中受开挖活动影响的那一部分岩土体。
这个范围在横断面上约为6～10倍的洞径。
围岩的工程性质，一般包括三个方面：物理性质、水理性质和力学性质。
而对围岩稳定性最有影响的是力学性质，即围岩抵抗变形和破坏的性能。
围岩既可以是岩体，也可以是土体。
本书仅涉及岩体的力学性质。
岩体是在漫长的地质历史中形成的地质体，被许许多多不同方向、不同规模的断层面、层理面、节理面和裂隙面等各种地质界面切割为大小不等、形状各异的各种块体。
这些地质界面称为结构面或不连续面，这些块体称为结构体，岩体可以看作由结构面和结构体组合而成的具有结构特征的地质体。
所以，岩体的力学性质主要取决于岩体的结构特征、结构体岩石的特性及结构面的特性。
环境因素，尤其地下水和地应力对岩体的力学性质影响也很大。
在软弱围岩中，节理和裂隙比较发育，岩体被切割破碎，结构面对岩体的变形和破坏都不起主导作用，所以岩体的特性与结构体岩石的特性并无本质区别。
在完整而连续的岩体中亦是如此。
反之，在坚硬的块状岩体中，由于受软弱结构面切割，块体之间的联系减弱，此时，岩体的力学性质主要受结构面的性质及其在空间的组合所控制。
由此可见，岩体的力学性质必然是诸因素综合作用的结果。
岩体与岩石相比，两者有着很大的区别：与工程总体尺度相比，岩石几乎可以被认为是均质、连续和各向同性的介质；而岩体则具有明显的非均质性、不连续性和各向异性。
岩体抗拉变形能力差，因此，岩体受拉后很容易沿结构面发生断裂。
围岩等级划分.
围岩等级划分.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N.Barton 的Q分级，Z.T.Bieniawsks 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。
围岩等级划分标准
围岩等级划分标准
围岩等级划分为Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ六个等级。
1、性质：规范将隧道围岩分成六级，分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，数字越小的围岩性质越好。
2、Ⅰ类：岩石新鲜完整、构造影响轻微、节理裂隙不发育或稍发育，闭合且延伸不长，无或很少软弱结构面、断层带宽<0.1米，与洞向近正交、岩体呈整体或块状砌体结构。
3、Ⅱ类：岩石新鲜或微风化，受构造影响一般。
节理裂隙稍发育或发育。
有少量软弱结构面、层间结合差。
断层破碎带宽<0.5米、与洞向斜交或正交、岩体呈块状砌体或层状砌体结构。
4、Ⅲ类：岩石微风化或弱风化，受地质构造影响裂隙发育、部分张开充泥。
软弱结构面分布较多、断层破碎带<1米，与洞线斜交或平行、岩石呈碎石状镶嵌结构。
5、Ⅳ类：与III类同。
断裂及软弱结构面较多，断层破碎带<2米，与洞平行，岩体呈碎石状镶嵌结构，局部呈碎石状压碎结构。
6、Ⅴ类：散体：砂层滑坡堆积及碎、卵、砾质土。
7、围岩分级是指根据岩体完整程度和岩石强度等指标将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别，即将稳定性相似的一些围岩划归为一类，将全部的围岩划分为若干类。
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。
8、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。
围岩等级划分
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N.Barton 的Q分级,Z。
T。
Bieniawsks 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。
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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。