围岩分类
几种常用隧道围岩分类方法的综合运用
几种常用隧道围岩分类方法的综合运用隧道围岩是指隧道壁面周围的岩石体。
如何对隧道围岩进行分类是隧道工程设计和施工的重要任务之一、本文将综合介绍几种常用的隧道围岩分类方法及其运用。
一、工程地质分类方法工程地质分类方法是根据围岩的物理力学性质和工程性质对隧道围岩进行分类。
常用的地质分类法有ZT-RMR法、Q系统法和GSI系统法。
1.ZT-RMR法ZT-RMR法是采用岩石力学(Rock Mass Rating，简称RMR)作为分类基础的方法，包括围岩强度、岩层切理、围岩耐候性、地下水情况和围岩支护情况等5个方面，加权得出RMR值，进而划分围岩质量等级。
2.Q系统法Q系统法是根据岩体的er值（评估岩体性质的一种指标）和岩压条件进行分类。
Q值是由地质参数与地应力之间的关系确定的，可作为评价岩体质量的依据。
该方法常用于大断面软弱围岩的分类。
3.GSI系统法GSI系统法主要依据岩体透气性、风化程度、裂隙发育度等进行分类。
与RMR系统相比，GSI系统能够更准确地评估围岩的强度。
二、地质装置分类方法地质装置分类方法侧重于分析围岩的结构特征和变形特征，常用的方法有分级法、变形能力法和结构影响范围法。
1.分级法分级法是将围岩根据断裂、节理和裂缝等结构特征分为不同等级，进而评估围岩的稳定性。
等级越高，围岩越稳定。
2.变形能力法变形能力法是根据围岩的变形能力和岩体强度划分等级，以评估围岩的稳定性。
变形能力较大的岩体等级较高。
3.结构影响范围法结构影响范围法是划分围岩质量等级的一种方法，通过分析断层、节理等对隧道围岩稳定性的影响，判断结构影响的范围和等级。
三、地质力学分类方法地质力学分类方法是将围岩划分为若干力学单位块，并对每个力学单位块进行力学性质和破坏特征的分析。
常用的方法有块体理论法、松软加载法和相容加载法。
1.块体理论法块体理论法是将围岩划分为多个力学单位块，并对每个块体进行分析，如稳定性判断、破坏特征等，以评估围岩质量。
围岩分类.pptx
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。
岩体基本质量指标BQ >550
550～451 450～351
350～251
较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎～破碎； Ⅴ
全部极软岩及全部极破碎岩
≤250
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。
高应力
1、硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离 和掉块现象，新生裂缝较多，成洞性较差；基坑时有剥离现 象，成形性一般尚好；
2、软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体位移 显著，持续时间较长，成洞性差；基坑有隆起现象，成形性 较差
2.铁路隧道围岩分类
铁路隧道围岩分类，见表 14.2-10 和表 14.2-11。
块石土
石质围岩位于挤压强烈的断裂带内，裂隙杂乱 呈角(砾)碎石)状、围岩易坍塌，处理不当
隧道施工过程中的围岩分类与处理方法
隧道施工过程中的围岩分类与处理方法引言隧道是现代交通建设中不可缺少的一部分，无论是地铁、公路还是铁路，都离不开对隧道的建设。
隧道施工中，围岩是一个非常重要的因素，直接影响着隧道的稳定性和安全性。
本文将对隧道施工过程中的围岩进行分类和处理方法的讨论。
第一节：围岩的分类围岩是指隧道周围的岩石，根据其物理特性和力学性质可以将其分为几个常见的类型。
1. 岩层围岩：岩层围岩指的是由不同岩层组成的围岩，这种围岩的特点是岩石层次明显，各层之间具有明显的界限。
在施工过程中，对于岩层围岩，可以根据其岩性进行相应的处理方法。
2. 互层夹砂土：这种类型的围岩主要由夹杂着砂土的岩石组成，其特点是具有较高的含水量和较低的强度。
对于互层夹砂土，需要采取相应的加固措施，例如注浆加固和锚杆支护等。
同时，还需要进行合理的排水，以降低水分对隧道结构的影响。
3. 破碎围岩：破碎围岩指的是具有明显的裂隙和破碎的岩石。
这种围岩的稳定性较差，对于施工来说是一个较大的挑战。
在处理破碎围岩时，可以采取减振爆破等方法，以降低破碎岩石对施工的影响。
4. 膨胀岩：膨胀岩是指隧道周围的岩石在潮湿环境或受到水分浸泡后发生体积膨胀的现象。
膨胀岩的特点是含水量较高，且具有较大的膨胀性。
在处理膨胀岩时，需要注重降低其含水量，以减少膨胀对隧道结构的影响。
第二节：围岩处理方法在隧道施工过程中，不同类型的围岩需要采取不同的处理方法，以下将介绍几种常见的处理方法。
1. 预支护：对于较差的围岩，预支护是一个常用的方法。
预支护的目的是在施工过程中加固围岩，提高隧道的稳定性和安全性。
常用的预支护方法包括喷射混凝土支护、岩锚加固和挂网加固等。
2. 注浆加固：对于互层夹砂土和破碎围岩，注浆加固是一个有效的方法。
注浆加固的原理是通过注入特定的固化材料，填充和加固围岩中的裂隙和空隙，提高围岩的强度和稳定性。
3. 围岩处理与排水：在处理含水量较高的围岩时，需要注重排水工作。
通过合理的排水措施，可以降低围岩中的水分含量，减少水分对围岩稳定性的影响。
围岩的分类及相应的支护方法
地下水丰富的易破碎的围岩：可以选用超前注浆小导管，或超前深孔止水帷幕注浆。
复合式二次衬砌施工：衬砌施工按先仰拱后墙拱即由下到上的顺序连续灌筑，在隧道纵 向则需要分段进行，分段长度一般是9-12m.
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剥落围岩：先用钢筋网，再锚杆钢支撑合用。
裂隙发育岩体：安装钢支撑，连接钢支撑的纵向钢筋加密，利用手喷混凝土向坍塌 处喷混凝土，采取在钢支撑背后立模浇混凝土回填。
断层破碎带：支护优先考虑利用超前钻机注浆，实施超前小导管注浆，并做超前管 棚等。
易岩爆的围岩：锚杆，钢筋网（小网格网片）加自制格ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ拱架。
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。
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发展概况
初期的围岩分类多以单一的岩石强度作为分类指标 1970年后，以岩体为对象的分类方法获得了迅速发展。 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
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分类要素：
①围岩的构造。 。②原岩或岩体的物理力学性质 。③地下水 。④围岩的初应力场
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①单一岩性指标。如岩石抗压强度和弹性模量等物性指标，以及诸如抗 钻性、抗爆性、开挖难易度等工艺指标
②综合岩性指标。指标是单一的，但反映的因素是综合的。如岩体弹性 波速度，既可反映围岩的软硬程度，又可反映围岩的破碎程度。
围岩的定义和分类
围岩的定义和分类围岩是指围绕着矿井或隧道等地下工程的岩石体。
在地下工程中，围岩的稳定性和强度是保证工程安全的重要因素之一。
对围岩的定义和分类有助于工程师们更好地评估和处理地下工程中的围岩问题。
围岩的定义：围岩是指地下工程中与工程岩体相接触的岩石体，包括直接接触工程岩体的邻近岩石体以及与工程岩体之间存在一定间隙的岩石体。
围岩是地下工程中与工程岩体共同组成的整体，其稳定性和强度直接影响着地下工程的安全性。
围岩的分类：根据围岩的不同特性和性质，可以将其分为以下几类：1. 岩石类别：根据围岩所属的岩石类别进行分类，如花岗岩、片麻岩、石灰岩、页岩等。
不同类型的岩石具有不同的物理力学性质，对地下工程的影响也不同。
2. 岩性特征：根据围岩的结构、组成和质地等特征进行分类，如坚硬岩石、软弱岩石、节理发育的岩石等。
坚硬的围岩具有较高的强度和稳定性，而软弱的围岩则容易发生变形和破坏。
3. 岩体结构：根据围岩的结构特征进行分类，如均质结构、节理结构、褶皱结构等。
不同结构类型的围岩在受力和变形过程中表现出不同的力学行为。
4. 岩体裂隙：根据围岩中裂隙的密度、宽度和走向等特征进行分类，如无裂隙、少裂隙、多裂隙等。
裂隙对围岩的稳定性和强度有着重要影响，多裂隙的围岩容易发生塌方和滑坡等地质灾害。
5. 岩体应力：根据围岩所受到的应力状态进行分类，如单向应力、多向应力、应力集中区等。
不同应力状态下的围岩表现出不同的变形和破坏特征，对地下工程的安全性产生不同影响。
6. 岩体含水量：根据围岩中含水量的大小和分布进行分类，如干燥围岩、湿润围岩、饱水围岩等。
含水量对围岩的强度和稳定性有着重要影响，饱水围岩容易发生涌水和溶洞等地质问题。
以上是对围岩的一般定义和分类，实际工程中还需要根据具体情况进行详细分析和评估。
通过对围岩的定义和分类，可以更好地了解和处理地下工程中可能遇到的围岩问题，从而确保工程的安全性和可靠性。
隧道围岩分级
铁路隧道围岩分级一、铁路隧道围岩分级类型根据《铁路隧道工程施工技术指南》铁路隧道围岩分级判定的内容将不同岩石性质和岩体结构的隧道围岩分为Ⅰ～Ⅵ六个基本级别。
铁路隧道围岩分级表注：表中“围岩级别”和“围岩主要工程地质条件”栏，不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊岩土。
二、围岩级别判定的一般步骤1、收集整理隧道场地的区域地质资料，分析研究设计图纸上详细的地勘报告，明确隧区主要的岩层、岩性、岩体构造、不良地质以及水文地质条件。
特别是要详细研究不良构造体和不良地质作用对隧道区围岩的岩石强度、岩体完整性的影响。
从整体上把握该区域工程地质条件。
2、按照编制的实施性超前地质预报组织进行隧道掌子面前方地质预测预报，并根据真实的预报结论分析判断掌子面前方的围岩情况。
一方面根据预报结论初步判断围岩基本分级的级别，并将其与设计时提供的围岩分级进行比对，另一方面作为围岩级别和支护方案变更的依据之一。
3、实时记录掌子面地质素描表和围岩级别判定卡中的内容，特别是要客观填写掌子面围岩的岩性指标、岩体完整性情况和地下水状况，这些指标均是作为围岩基本分级的理论依据。
如果难以明确围岩的地质条件，可通过实验和理论计算来确定围岩的各项力学性能和构造特点，来加以判断围岩级别。
4、根据得出的围岩岩性特征、构造特征以及其它相关资料并按照隧道围岩分级的标准进行围岩级别的判定。
三、围岩判定主要依据1、岩石的坚硬程度①从定性划分硬质岩包括坚硬岩和较硬岩，软质岩包括较软岩、软岩和及软岩。
坚硬岩:锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎，基本无吸水反应。
代表性岩石如未风化～微风化花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等。
较硬岩:锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎，有轻微吸水反应。
代表性岩石有1、微风化的坚硬岩石；2、未风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等。
较软岩:锤击声不清脆，无回弹，轻易击碎，浸水后指甲可刻出印痕。
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。
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。
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。
围岩q系统分类
围岩q系统分类
围岩Q系统分类是一种对围岩级别进行定量分级的方法，由挪威地质学家Barton等人在1974年创建的岩体质量分类方法。
该方法采用6个评分参数对围岩进行分类，即：
$$ Q = \frac{RQD}{J_{n}} \times \frac{J_{r}}{J_{a}} \times
\frac{J_{w}}{SRF}$$
其中，RQD是岩体质量指标；Jn是节理组数；Ja是节理粗糙度系数；Ja是节理蚀变系数；Jw是节理水折减系数；SRF是地应力折减系数。
这6个参数量化反映围岩性质、岩体尺寸、节理抗剪强度、围岩应力的三个方面。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询地质学家。
公开洞室围岩工程地质分类方法
公开洞室围岩工程地质分类方法洞室围岩工程地质分类是指对洞室围岩进行划分和分类，将不同地质岩层的特征进行分析和描述，以便于工程设计和施工。
一般来说，洞室围岩工程地质可以通过以下几种分类方法进行划分：1.岩性分类法岩性分类法是根据岩石的类型和特征进行分类。
常见的岩性包括砂岩、泥岩、灰岩、花岗岩等。
通过对岩石的颜色、质地、结构、岩石学特征等进行观察和测试，可以将围岩划分为不同的岩性。
2.地层分类法地层分类法是根据地质地层的分布和差异进行分类。
地层是指地球表面上经历过相似沉积和变质作用的岩石层序，具有相同的地质年代和相似的岩石组成特征。
通过对地质地层的划分和对不同地层岩石的特征进行描述，可以进行工程地质分类。
3.结构分类法结构分类法是根据地质构造和构造变形的特征进行分类。
地质构造包括断层、褶皱、节理等，构造变形包括岩石变形、裂隙形态等。
通过对围岩的结构特征进行观察和测试，可以将围岩划分为不同的结构类型。
4.工程分类法工程分类法是根据工程建设或勘察中的实际需要进行分类。
例如，可以根据围岩的稳定性、荷载承载能力、水文地质特征等进行分类。
这种分类方法主要考虑了洞室工程中的实际工程问题和需要，对于工程设计和施工具有较为直接的指导作用。
5.综合分类法综合分类法是将以上几种分类方法相结合，综合考虑不同因素进行分类。
洞室围岩工程地质综合分类法可以更全面地考虑围岩的多种特征，从而为工程设计和施工提供更准确的依据。
洞室围岩工程地质分类方法的选择要根据具体工程的需求和实际情况来确定。
不同的分类方法对工程设计和施工的指导作用有所不同，需要综合考虑洞室工程的要求以及地质环境的特征，选择合适的分类方法进行划分和描述。
同时，在进行洞室围岩工程地质分类时，还需要充分考虑地质勘察的数据和成果，将理论与实践相结合，提高分类的准确性和可行性。
围岩分级方法
围岩分级方法引言：围岩分级是指对地下工程中的围岩进行分类和评价的方法。
围岩的稳定性和力学性质对地下工程的安全和可靠性具有重要影响。
围岩分级方法的选择和应用直接关系到地下工程的设计和施工。
本文将介绍几种常用的围岩分级方法。
一、岩性分类法岩性分类法是根据围岩的岩性特征将其分为不同的类别。
常见的岩性分类方法有地质学分类法和岩石力学分类法。
1.地质学分类法地质学分类法是根据围岩的成因、构造、岩石类型等地质特征将其分类。
按照地质学分类法，围岩可以分为火成岩、沉积岩和变质岩等。
这种分类方法适用于需要考虑围岩的地质演化历史和岩石类型对围岩性质影响的工程。
2.岩石力学分类法岩石力学分类法是根据围岩的力学性质将其分类。
根据围岩的强度、变形特性和破坏模式，可以将围岩分为坚硬岩、软弱岩和膨胀岩等。
这种分类方法适用于需要考虑围岩力学性质对工程稳定性的影响的工程。
二、围压分类法围压分类法是根据围岩的应力状态将其分为不同的类别。
围岩的应力状态对其稳定性和变形特性有显著影响。
常见的围压分类方法有弹性模量法和围岩应力比法。
1.弹性模量法弹性模量法是根据围岩的应变特性将其分为不同的类别。
围岩的弹性模量可以反映其刚度和变形能力。
根据弹性模量的大小，可以将围岩分为刚性岩和韧性岩。
这种分类方法适用于需要考虑工程荷载对围岩变形影响的地下工程。
2.围岩应力比法围岩应力比法是根据围岩的应力状态将其分为不同的类别。
围岩应力比可以反映围岩的应力水平和应力分布特征。
根据围岩应力比的大小，可以将围岩分为等应力围岩和非等应力围岩。
这种分类方法适用于需要考虑地下水对围岩稳定性影响的地下工程。
三、岩体结构分类法岩体结构分类法是根据围岩的结构特征将其分为不同的类别。
围岩的结构特征对其稳定性和变形特性有重要影响。
常见的岩体结构分类方法有节理裂隙分类法和岩体块度分类法。
1.节理裂隙分类法节理裂隙分类法是根据围岩的节理和裂隙特征将其分为不同的类别。
节理和裂隙对围岩的强度和变形特性有显著影响。
围岩分级
❖ ❖
cw22.82Is0.5705
（3-4）
❖
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。
第三章 围岩分级（类）及稳定性评价
3.1 概 述
围岩是指开挖地下空间后其周围产生应力重分布范围内的岩 土体，或指开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩土体。隧道 围岩的状态特征是各种各样的，如从松散软弱的土层到坚硬的 岩石地层，从完整的岩体到相当破碎的断层破碎带和强烈风化 岩体，又由于地下水及地应力的状况不同，都会因在其中开挖 出空间而表现出不同的稳定性。
❖ 3.2.2工程因素
❖ 1．地下空间的尺寸与形状 ❖ 2．隧道的埋深 ❖ 3．施工开挖及爆破方法 ❖ 4．支护结构及时间 ❖ 5．超挖回填
❖ 3.3国外围岩分级的研究发展
❖ 围岩分级（类），以及在此基础上对各类围岩的成洞条 件、开挖、支护要求作出评价，作为设计和施工的依据是国 外在20世纪40年代就很通用的方法。但是随着对岩体力学特 性认识的深入以及地下工程经验的积累和地下工程技术的发 展，围岩分级的原则和分级系统在不断的改进和完善。70年 代中期有很大进展，几种新的分类（如Q、RSR、RMR系统） 综合考虑了对岩体稳定性的影响因素，和岩体力学特性参数 有比较密切的结合，并与设计、施工有紧密的联系。这些分 类代表了新的发展方向，即岩体分类中的质量评价。
围岩的分级
围岩的分级按国家标准《工程岩体分级标准》规定，本规范将原规范的“围岩分类”改为围岩分级。
分级方法与国家标准一致，采用《工程岩体分级标准》规定的方法、级别和顺序，即岩石隧道围岩稳定性等级由好至坏分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级。
考虑到土体中隧道的围岩分级，将松软的土体围岩定为Ⅵ级。
国内外现有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，有的还引入部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、铁路隧道围岩分类(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(或岩石)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．Bieni—awsks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。
因此本规范采用定性划分和定量相结合的综合评判方法，两者可以互相校核和检验，以提高分级的可靠性。
根据隧道工程建设的不同阶段、公路线路等级和隧道长度的不同，所进行的调查和测试工作的深度不同，对围岩分级精度的要求也不尽相同。
一般在可行性研究和初勘阶段，和线路等级三级以下、长度短于500m的隧道，围岩初步分级可以定性分级为主，或以定性与少量测试数据所确定的岩体基本质量指标即值相结合进行围岩基本质量分级。
在详勘阶段和施工设计阶段，特别是施工期间，必须进行定性与定量相结合的分级，并应根据勘测测试资料和开挖揭露的岩体观察量测资料，对初步分级进行检验和修正，确定围岩详细分级。
围岩分级、地质分类
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K V表示，K V可按下式计算：K V＝（V pm/ V pr）2式中V pm—隧洞岩体实测的纵波速度（km/s）V pr—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J V，按表1确定K V值。
表1 J与K对照表(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：S m＝（K V f r/σ1）式中：S m—岩体强度应力比f r—岩石单轴饱和抗压强度（MP a）；K V—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。
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(2)围岩强度应力比，可根据下式求得：S＝R b*Kv/σｍ式中：R b——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②岩体完整程度的评分应符合表5的规定。
③结构面状态的评分应符合表6的规定④地下水状态的评分应符合表7规定。
表7 地下水评分表⑤主要结构面产状的评分应符合表8的规定表8 主要结构面产状评分表(4)本围岩工程地质分类不适用于埋深小于二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。
岩围岩分类
岩围岩分类一、岩围岩的定义岩围岩是由围岩和岩石组成的岩体，通常是由岩石体积较大的围岩包围着岩石体积较小的岩石。
岩围岩中的围岩和岩石之间往往存在着明显的物理和力学差异，这对工程建设和地质灾害防治都有重要影响。
二、岩围岩的分类根据围岩与岩石之间的结构特点和力学性质，岩围岩可以分为以下几类：1. 粘结围岩粘结围岩是指与岩石紧密粘结在一起的围岩，其粘结强度较高。
这种围岩常见于片麻岩、石英岩等岩石中，具有较好的力学性质和稳定性，对于工程建设具有较高的可靠性。
2. 不粘结围岩不粘结围岩是指与岩石之间没有明显的粘结作用，围岩与岩石之间通过物理间隙相连。
这种围岩常见于砂岩、泥岩等岩石中，由于围岩与岩石之间的接触面积较小，围岩的稳定性较差，容易发生滑动和崩落。
3. 裂隙围岩裂隙围岩是指围岩中存在较多裂隙和节理的岩体，这些裂隙和节理在地质力学中起着重要的作用。
裂隙围岩常见于片麻岩、花岗岩等岩石中，其裂隙和节理的方向和强度对于岩石的稳定性和力学性质有着重要的影响。
4. 胶结围岩胶结围岩是指围岩中含有较多的胶结物质，使得围岩具有较高的粘结性和稳定性。
这种围岩常见于煤层、砾岩等岩石中，胶结物质的存在使得围岩的力学性质得到改善，但也会增加围岩的刚度和脆性，容易发生破坏。
三、岩围岩的特点岩围岩的围岩和岩石具有不同的物理和力学特性，这些特点对于工程建设和地质灾害防治具有重要影响。
下面是岩围岩的几个主要特点：1. 物理性质差异：围岩和岩石之间的密度、孔隙度、水分含量等物理特性往往不同，这些差异会影响到围岩的稳定性和岩石的力学性质。
2. 力学性质差异：围岩和岩石的弹性模量、抗压强度、抗剪强度等力学性质通常存在差异。
这些差异会影响到岩围岩的整体稳定性和变形特性。
3. 水分效应：围岩和岩石的水分含量对于岩围岩的稳定性和力学性质有重要影响。
水分的存在会改变围岩和岩石的物理特性和力学行为，使得岩围岩的性质发生变化。
4. 裂隙效应：裂隙围岩中存在较多的裂隙和节理，这些裂隙和节理会对围岩的稳定性和岩石的力学性质产生重要影响。
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。
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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14.2-2
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
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
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
岩质类别
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
R b (MPa)
R b>6060≥R b>3030≥R b>1515≥R b>5岩石强度评分A30～2020～1010～55～0
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
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>0.750.75≥Kv>0.550.55≥Kv>0.350.35≥Kv>0.15Kv<0.15
岩体完整性评分B 硬质
岩
40～3030～2222～1414～6<6软质
岩
25～1919～1414～99～4<4
注：1、当60MPa≥Rb>30MPa，岩体完整性程度与结构面状态评分之和>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。