隧道工程-围岩分级[仅供参考]
隧道工程第二章-围岩分级
可采用定性划分和定量指标两种方法确定。
隧道工程
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我国铁路隧道围岩分级方法
（一）围岩分级的基本因素 1 岩石坚硬程度 将岩浆岩、沉积岩和变质岩三大岩类按岩性、 物理力学参数、耐风化能力划分为硬质岩和软质 岩两大类。然后根据单轴饱和极限抗压强度再分 为5级，即极硬岩、硬质岩、较软岩、软岩、极 软岩。
隧道工程
16
岩体的基本工程性质
（三）力学性质
试件尺寸(cm):15×15×30
3 裂隙岩体的强度性质 试件强度(MPa):32.8~34.6
表中数值为试件的强度 与岩石试件强度的比值
结构面强度：c=0.11MPa;φ=38
隧道工程
17
围岩分级概述
围岩是指隧道开挖后其周围产生应力重分 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）。 依据各种围岩的物理性质之间存在的内在联
隧道工程
26
围岩的分级方法
（二）以岩石强度或岩石的物性指标为代表 的分级方法 1 以岩石强度为基础的分级方法
该方法单纯以岩石的强度为分级依据。该方法认
为：坑道开挖后，它的稳定性主要取决于岩石的
强度。岩石愈坚硬，坑道愈稳定；反之岩石愈松
软，坑道的稳定性就愈差。该法不全面！
隧道工程
27
围岩的分级方法
节理较发育、节理发育、节理很发育4级。 按照岩体风化程度的不同将围岩分为：风化轻 微、较重、严重、极严重4级。
隧道工程
40
我国铁路隧道围岩分级方法
（一）围岩分级的基本因素
围岩完整程度
指标1：结构面发育程度 指标2：地质构造影响程度 由此两指标，将岩体完整程度分为5个级别，见下表：
隧道围岩分级(表)
（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定
4.非粘性土呈松散状，粘性土及黄土呈松软结构
Ⅵ
土体
1.软塑状粘性土
2.潮湿、饱和粉细砂层、软土等
围岩分级判断方法
1.两步分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：
（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
在工程可行性研究和初步设计可行性研究和初步设计阶段可采用定性划分的方法或工程类比的方法进行围岩级别划分坚硬岩rb30mpa岩体较完整块状或厚层状结构451550较坚硬岩岩体完整块状整体结构坚硬岩岩体较破碎巨块石碎石状镶嵌结构351450较坚硬岩或较软硬质岩岩体较完整块状体或中厚层状结构坚硬岩岩体破碎碎裂石结构251350较坚硬岩岩体较破碎破碎破碎镶嵌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结构土体1
岩体较完整，块状或厚层状结构
451~550
较坚硬岩
岩体完整，块状整体结构
Ⅲ
坚硬岩
岩体较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构
351~450
较坚硬岩或较软硬质岩
岩体较完整，块状体或中厚层状结构
Ⅳ
坚硬岩
岩体破碎，碎裂（石）结构
251~350
较坚硬岩
岩体较破碎—破碎，破碎镶嵌结构
隧道工程施工技术：围岩基本分级
Tunnel Engineering
目录
01岩石坚硬程度02岩体完整程度03岩石基本质量指标
课前导学
风火山隧道纵断面图拉萨端洞口DIK 1160+338格尔木端洞口DIK 1159+000ⅥⅤⅤⅤⅣⅤⅥ
围岩级别推测多年冻土上限
隧道位置
推测多年冻土下限
推测多年冻土下限
一、铁路隧道围岩分级的基本思路
围岩基本分级基本分级
的修正
施工阶段
一、围岩基本分级
分级因素及确定方法符合下列规定：
围岩基本分级应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定。
岩石坚硬程度和岩体完整程度采用定性划分和定量指标两种方
法综合确定。
岩石坚硬程度
岩体完整程度
二、岩体完整程度
围岩被各种结构面切割成单元体的特征及其被切割后的块度大小。
岩石基本质量
指标
三、岩石基本质量指标
B=100+3R+250K
B围岩基本质量指标
R单轴饱和抗压强度
K岩体完整性指数
围岩基本分级
岩石坚硬程度，岩体完整程度
=100+3
+250
岩性类型，弹性纵波速度
小 结围岩基本分级岩体特征岩石坚硬程度
岩体完整程度
基本质量指标BQ 单轴饱和抗压强度岩体完整性指数
弹性纵波速度岩性类型划分
弹性纵波速度
思考题
某铁路隧道围岩较坚硬，呈巨块状整体结构，其围岩
基本分级应该是几级？
某铁路隧道开挖后，岩石单轴饱和抗压强度为56，岩体完整性指数0.57，计算基本质量指标BQ？
Tunnel Engineering。
20231009公路隧道围岩分级
公路隧道围岩分级一、公路隧道围岩分级隧道围岩分级可以作为隧道开挖方法选用的前提条件。
公路隧道围岩级别一共分了六级，分别用罗马数字I、II、III、IV、V、VI来表示。
根据围岩或土体的主要定性特征（包括坚硬程度和完整程度）以及围岩基本质量指标BQ来确定围岩的级别。
I级围岩。
定性特征：坚硬岩（饱和抗压极限强度Rb>60MPa）,岩体完整、巨块状或巨厚层状整体结构。
围岩基本质量指标BQ>550MPa0II级围岩。
定性特征：坚硬岩（R b>3OMPa）,岩体较完整，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BQ=550-451MPa,In级围岩。
定性特征：坚硬岩，岩体较破碎；较坚硬岩，岩体较完整；较软硬质岩，岩体较完整。
围岩基本质量指标BQ=450-351MPaoIV级围岩。
定性特征：坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较破碎-破碎；较软岩或软硬岩互层，岩体较完整-较破碎。
黄土（QI,Q2）。
围岩基本质量指标BQ=350-251MPa.V级围岩。
定性特征：较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎-破碎；极破碎的各类岩体。
黄土（Q3,Q4）（,围岩基本质量指标BQW250MPa.VI级围岩。
土。
技巧归纳：坚硬岩有I、II、III、IV这四种围岩级别，岩体完整的为I级围岩，岩体较完整的为∏级围岩，岩体较破碎的为III级围岩，岩体破碎的是IV级围岩；较坚硬岩有IMI1IV这三种围岩级别，岩体完整的是∏级围岩，岩体较完整是In级围岩，岩体较破碎-破碎是IV级围岩。
较软硬质岩，岩体较完整的为HI级围岩。
较软岩或软硬岩互层（软岩为主），岩体较完整的是IV级围岩。
又软又破的是V级围岩。
【例题单选】隧道围岩为坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构，其围岩基本质量指标BQ为550-451MPa,该围岩属于O级。
AIBIICIIIDIv【参考答案】首先坚硬岩只有I到IV级围岩，其次岩体较完整的是II级围岩，通过围岩基本质量指标BQ为550451进行验证，得出该围岩属于II级围岩，答案选【例题单选】隧道进出口段的围岩为较坚硬岩，岩体较破碎-破碎，镶嵌碎裂结构，则该洞口围岩为O级。
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；
隧道围岩级别划分与判定
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。
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。
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。
隧道围岩分级方法
隧道围岩分级方法
隧道围岩分级方法可以根据围岩的强度、稳定性和透水性等特征进行划分。
常见的隧道围岩分级方法有以下几种：
1. 国际地铁隧道分类法：按照地质特征将围岩分为Ⅰ至Ⅵ级，1级围岩为最好的围岩，6级围岩为最差的围岩。
2. 日本高速公路隧道工程协会围岩分级法：按照围岩的岩性、颗粒级配、岩石坚度、块度、岩体结构和褶皱、断层等因素进行评价，将围岩划分为4个等级。
3. 美国地质勘探员协会(Rock Mass Rating)围岩分级法：按照地质结构和岩石机械特性等因素，将围岩划分为6个等级，从R0到R6，R0围岩为最差的围岩，R6围岩为最好的围岩。
4. 中国国内常用的围岩分级标准：根据地质特征和工程要求，将围岩分为I至V级，I级围岩为最好的围岩，V级围岩为最差的围岩。
以上只是隧道围岩分级的一些常用方法，在具体工程中可以根据实际情况选取适合的分类方法。
隧道工程-围岩分级[仅供参考]
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参考课件
32
⑵ 分级的理论基础
●以围岩的稳定性判断为基础。
属于“以岩体构造和岩性特征为代表”的分级方法。
●主要考虑4种因素：
①岩石坚硬程度 ②围岩完整状态
基本分级
③地下水 ④围岩初始地应力
修正基本分级
基本分级 修正基本分级 最终分级
参考课件
43
⑵详细分级～相当于铁路的修正分级
修正BQ值：当有以下3方面影响时，应予修正： ①地下水K1 ②软弱结构面(比铁路多此条)K2 ③高初始地应力K3 [BQ]=修正BQ值=BQ-100(K1+K2+K3)
K1～K3各值可查公路隧道规范附录A.0.2-1～A.0.2-3
参考课件
44
公路围岩分级表：
Q RQD J r J w J h J a SRF
组合了6个参数： 岩石质量指标、节理组数目、节理粗糙度、 节理蚀变值、节理含水折减系数、应力折减系数。
参考课件
31
(五)我国铁路与公路隧道的围岩分级方法
1.铁路隧道 ⑴沿革 ●岩体综合分类～60年代，成昆线，五类。 ●隧道围岩分类～74年版，首部铁路隧道规范，六类。 ●隧道围岩分类～86年版，加入围岩弹性波速指标。 ●隧道围岩分级～99年版，采用国标分级排序，改称“围岩
参考课件
10
4.2 围岩的稳定性
4.2.1 研究围岩稳定性的意义 围岩的稳定性：隧道开挖后，在不支护条件下围岩的 稳定性。 问题：什么是隧道工程的头等大事？ 研究围岩的稳定性，如何促使围岩稳定。
参考课件
11
围岩级别的工程作用：
①判断围岩稳定性。 ②判断施工难易程度，投资依据。 ③结构分析计算的依据
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。
关于隧道围岩的分级
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，其中有些容是我通过查找规所得。
《公路隧道设计规JTGD70-2004》《公路工程地质勘察规JTJ064-98》《岩土工程勘察规GB50021-2001》《水工隧洞设计规》（SL279-2002）《工程岩体分级标准》（GB50218-94）《铁路隧道设计规》(TB10003-2005)《地铁设计规》（GB50157-2003）《锚杆喷射混凝土支护技术规》(50086-2001)《公路隧道施工技术规》（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围的岩体，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4.6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》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》, GB50307-1999《地下铁道，轻轨交通岩土工程勘查规》中的围岩分类方法引自原《铁路隧道设计规》(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进行围岩分类，易给设计带来不便。
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
隧道围岩分级
隧道围岩分级一、隧道围岩分级指标围岩分级的指标，主要考虑影响围岩稳定性的因素或其组合，大体有以下几种。
1.单一的岩性指标单一的岩性指标一般有岩石的抗压和抗拉强度、弹性模量等物理力学参数，以及岩石的抗钻性、抗爆性等工程指标。
在一些特定的分级中（如确定钻眼功效、炸药消耗量等）或土石方工程中划分岩石的软硬、开挖的难易，均可采用岩石的单一岩性指标进行分级。
一般采用岩石的饱和单轴极限抗压强度作为基本的分级指标，它具有试验简单、数据可靠的优点。
但单一岩性指标只能表达岩体特征的一个方面，用作分级的唯一指标是不合适的，如老黄土地层，在无水的条件下，其强度虽然低，但稳定性却很高。
2.单一的综合岩性指标单一的综合岩性指标是指以单一的指标反映岩体的综合因素。
这些指标包括以下几种。
（1）岩体的弹性波传播速度。
弹性波传播速度与岩体的强度和完整性呈正比，是反映岩石的力学性质和岩体的软硬、破碎程度的综合因素。
（2）岩石质量指标。
岩石质量指标（rock quality designation，RQD），是综合反映岩体强度和岩体破碎程度的指标。
所谓岩石质量指标，是指钻探时岩心复原率，或称为岩芯采取率。
钻探时岩芯的采取率、岩芯的平均和最大长度受到岩体原始的裂隙、硬度、均质性的影响，岩体质量主要取决于岩芯采取长度小于10 cm以下的细小岩块所占的比例。
因此，岩芯采取率是以单位长度钻孔中10 cm以上的岩芯所占比例来判断的。
（3）围岩的自稳时间。
围岩的自稳时间也被认为是综合岩性指标。
隧道开挖后，围岩通常都有一段暂时稳定的时间，地质环境不同，自稳时间是不同的。
3.复合指标复合指标是一种用两个或两个以上的岩性指标或综合岩性指标表示的复合性指标。
复合指标考虑多种因素的影响，用于判断隧道围岩的稳定性是比较合理可靠的。
可以根据工程对象的要求选择不同的指标。
但是，复合指标的定量数值一般是通过试验、现场实测或凭经验确定的，带有较大的主观性。
通过以上分析，对隧道围岩的分级，首先应考虑选择对围岩稳定性有重大影响的主要因素，如岩石强度、岩体的完整性、地下水、地应力、结构面产状，以及它们的组合关系作为分级指标；其次选择测试设备比较简单、人为因素影响小、科学性较强的定量指标；最后考虑分级指标要有一定的综合性，如选择复合指标等。
铁路隧道围岩分级
附录一铁路隧道围岩根本分级一、围岩根本分级〔一〕分级因素及其确定方法应符合以下规定：1.围岩根本分级应由岩石坚硬程度与岩体完整程度两个因素确定；2.岩石坚硬程度与岩体完整程度，应采用定性划分与定量指标两种方法综合确定。
〔二〕岩石坚硬程度可按附表1—1划分。
附表1—1 岩石坚硬程度划分〔三〕岩体完整程度可按表附表1-2划分。
〔四〕围岩根本分级可按表附表1-3确定。
附表1—2岩体完整程度划分附表1-3 围岩根本分级二、隧道围岩分级修正〔一〕隧道围岩级别修正应符合以下规定：1.围岩级别应在围岩根本分级根底上，结合隧道工程特点，考虑地下水状态、初始地应力状态等必要因素进展修正。
2.地下水状态分级宜按表附表1-4确定。
附表1-4 地下水状态分级3.地下水对围岩级别修正，宜按表附表1-5进展。
附表1-5 地下水影响修正4.围岩初始地应力状态，当无实测资料时，可根据隧道工程埋深、地貌、地形、地质、构造运动史、主要构造线与开挖过程中出现岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象，按附表1-6评估。
附表1-6 初始地应力场评估基准注：RC为岩石单轴饱与抗压强度〔MPa〕；σmax为最大地应力值〔MPa〕。
7进展。
附表1-7 初始地应力影响修正注：①围岩岩体为较破碎极硬岩、较完整硬岩时定为Ⅲ级；围岩岩体为完整较软岩、较完整软硬互层时定为Ⅳ级；②围岩岩体为较破碎极硬岩、较破碎及破碎硬岩时定为Ⅳ级；围岩岩体为完整及较完整软岩、较完整及较破碎较软岩时定为Ⅴ级。
6.隧道洞身埋藏较浅，应根据围岩受地表影响情况进展围岩级别修正。
当围岩为风化层时，应按风化层围岩根本分级考虑；围岩仅受地表影响时，应较相应围岩降低1～2级。
〔二〕施工阶段隧道围岩级别判定宜按附表1-8判定卡进展。
附表1-8 施工阶段围岩级别判定卡。
隧道围岩等级划分标准
隧道围岩等级划分标准隧道围岩等级划分标准需要考虑多种因素，主要包括地质条件、钻探和勘探数据、构造划分、岩层厚度、地应力状态、岩石物理力学参数等。
下面是隧道围岩等级划分标准的具体介绍。
一、围岩等级划分标准依据勘探数据以及地质条件，一般将隧道围岩划分为优良、中等、较差、差等四种等级。
一般情况下，优良围岩是指坚硬的岩石、岩层连续、不易涌水，岩石物理力学参数优良且地应力状态相对均衡、稳定的围岩；中等围岩是指岩石较软或略有地层变形的围岩；较差围岩是指岩层变形较严重、围岩有较大的变形性和稳定性问题；差围岩则指存在重大地层变形，有较大的流水量和高的水压等问题的岩体。
二、围岩等级划分依据1. 地质条件地质条件是围岩等级划分的最重要依据。
隧道地质条件通常由以下几个方面来评估：地表形态、地质构造类型、岩石单元特征、岩体结构、岩层厚度、地下水位、围岩结构等。
2. 钻探和勘探数据钻探和勘探数据是围岩等级划分的重要参考。
一般情况下，岩芯分析能够对岩石的物理力学参数和地应力状态进行评估。
3. 构造划分隧道建设过程中，通常把构造特征也作为岩石工程判别的重要因素之一。
对于不同的围岩等级，区域构造的作用是不同的。
一般而言，优良围岩区的构造作用较小或较单一，较劣围岩区则往往是构造变形较多的地区。
4. 岩层厚度岩层厚度也是围岩等级判别的重要依据。
岩土工程中，层间断裂对整体稳定性影响较大，通常厚度较薄的围岩具有较好的稳定性和承载能力。
5. 地应力状态地应力状态是影响围岩稳定性的重要因素之一。
地应力状态成为围岩等级划分的重要因素之一，可以通过测量和分析而得出。
6. 岩石物理力学参数岩石物理力学参数也是划分围岩等级的参考指标。
塑性岩土或岩石在约束条件下表现的刚塑性行为，可以通过我们对岩石物理力学参数的评估来判断。
隧道建设过程中，隧道围岩等级的划分标准十分重要。
准确的划分可以识别不同的工程环节对隧道围岩的影响，有助于制定合理的隧道工程设计和建设方案，从而提高隧道工程的建设质量和运行安全性。
公路隧道围岩分级
硬质岩石(饱和抗压极限强度Rb＞60MPa)，受地质构造影响轻微，节理不发育，无软弱面(或夹层)；层状岩层为厚层，层间结合良好
呈巨块状整体结构
围岩稳定、无坍塌，可能产少岩爆
V
硬质岩石(Rb＞30MPa)，受地质构造影响较重，节理较发育，有少量软弱面(或夹层)和贯通微张节理，但其产状及组合关系不致产生滑动，层状岩层为中层或厚层，层间结合一般，很少有分离现象，或为硬质岩石偶夹软质岩石
层状岩层为厚层层间结合良好呈巨块状整体结构围岩稳定无坍硬质岩石rb30mpa受地质构造影响较重节理较发育有少量软弱面或夹层和贯通微张节理但其产状及组合关系不致产生滑动层状岩层为中层或厚层层间结合一般很少有分离现象或为硬质岩石偶夹软质岩石呈大块状砌体结构暴露时间长可能出现局部小坍塌
公路隧道围岩分级
2020-03-05 15:24:46 阅读630 评论0 字号：大中小
呈大块状砌体结构
暴露时间长，可能出现局部小坍塌；侧壁稳定；层间结合差的平缓岩层，顶板易塌落
软质岩石(Rb≈30MPa)，受地质构造影响轻微，节理不发育；层状岩层为厚层，层间结合良好
呈巨块状整体结构
IV
硬质岩石(Rb＞30MPa)，受地质构造影响严重，节理发育，有层伏软弱面(或夹层)，但其产状及组合关系尚不致产生滑动；层状岩层为薄层或中层，层间结合差，多有分离现象；或为硬、软质岩石互层
呈块(石)碎(石)状镶嵌结构
拱部无支护时可产中
小坍塌ห้องสมุดไป่ตู้则壁基本稳定，爆破振动过大易塌
软质岩石(Rb＝5以上~30MPu)，受地质构造影响严重，节理较发育；层状岩层为薄层、中层或厚层，层间结合一般
呈大块状砌体结构
III
硬质岩石(Rb (＞30MPa)，受地质构造影响很严重，节理很发育，层状软弱面(或夹层)巳基本被破坏
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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岩石：线性、弹性 软弱结构面：非线性、塑性 岩体：弹塑性体，见下图。
参考课件
6
岩体：
①压密阶段(OA)
岩石
②弹性阶段(AB) ③塑性阶段(BC)
④破裂和破坏阶段(CD)
C
岩体 B
A 软弱结构面
0
图4-1 典型岩体全应力应变曲线
参考课件
7
2) 剪切变形
(1) 沿结构面滑动 (2) 岩石的断裂 (3) 在结构面的影响下沿岩石剪断
参考课件
1
学习本章的目的： （1）要求掌握有关隧道的勘查、设计、 构造原理和有关计算方法； （2）理解隧道围岩稳定性的影响因素及 其与施工方法的关系； （3）了解隧道围岩分级时考虑的因素。
参考课件
2
第4章 隧道围岩分级与围岩压力
Surrounding rock classification and pressure
土石块
归入土类
参考课件
d为裂缝间距
松散状
土体
松软状
15
⑵ 结构面性质和空间组合
● 性质 1) 结构面的成因； 2) 结构面的光滑程度； 3) 结构面的物质组成； 4) 结构面的规模； 5) 结构面的密集度。
●空间组合
指结构面的相互位置状态。
问题： 软弱结构面有怎样的害处？ 什么是不利空间组合？
参考课件
参考课件
28
（三）与地质勘探手段相联系的分级方法
代表： ●弹性波速分级法～波速是反映岩性与岩体结构的一项综合 指标，波速越高，围岩越好。
波速 Kv 完整性
>0.75 完整
0.75～ 0.55
较完整
0.55～ 0.35
破碎
0.35～ 0.15
较破碎
<0.15 极破碎
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29
●岩石质量指标～RQD指标也是反映岩性与岩体结构的一项 综合指标。
4.1 隧道围岩的概念与工程性质 4.2 围岩的稳定性 4.3 围岩分级 4.4 围岩压力的确定
参考课件
3
4.1 隧道围岩的概念与工程性质
4.1.1围岩的概念
围岩:隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩(土)体。
说明：围岩既指岩体也指土体。 4.1.2围岩的工程性质
物理 工程性质 水理
力学
2.以岩石物性指标为基础的分级法 代表：岩石坚固性系数(f值)分级法～普氏法 f值：一个综合的物性指标值，如岩石的抗钻性、抗 爆性、强度等。 但核心还是岩石强度。
参考课件
27
(二) 以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法
代表： ●泰沙基法～考虑围岩的完整状态和岩性， 共9级。 ●我国交通隧道围岩分级法～借鉴了泰沙基 法，考虑岩体综合物性，共6级。
参考课件
8
3) 流变特性
●蠕变：指应力不变，而应变随时间增长。 ●松弛：应变不变，而应力随时间而衰减
问题：围岩流变特性对隧道的影响？
图4-2 岩体的流变
参考课件
9
2、岩体强度
岩石强度：通过试件获得。 岩体强度：低于岩石强度，约为岩石强度的 70～80％。
参考课件
10
4.2 围岩的稳定性
4.2.1 研究围岩稳定性的意义 围岩的稳定性：隧道开挖后，在不支护条件下围岩的 稳定性。 问题：什么是隧道工程的头等大事？ 研究围岩的稳定性，如何促使围岩稳定。
参考课件
11
围岩级别的工程作用：
①判断围岩稳定性。 ②判断施工难易程度，投资依据。 ③结构分析计算的依据
参考课件
12
4.2.2 影响围岩稳定性的因素
⑴地质因素～客观因素 ⑵人为因素～主观因素、工程因素
参考课件
13
1、地质因素
从5个方面来分析：
⑴ 岩体结构特征 ⑵ 结构面性质和空间的组合 ⑶ 岩石的力学性质 ⑷ 地下水的影响 ⑸ 围岩的初始应力状态
25
4.3.2围岩分级方法
3个基本因素： ①岩性：抗压强度、弹性模量、弹性波速等。 ②地质构造：岩体完整性或结构状态。 ③地下水：地下水发育时，围岩级别应降低。
1个附加因素： ④初始地应力：适当考虑。
参考课件
26
（一）以岩石强度或岩石的物性指标为代表的分级法 1.以岩石强度为基础的分级法 代表：土石分类法～坚石、次坚石、松石、土。
参考课件
4
岩石与岩体的区别： 岩石：均质、连续、各向同性 岩体：非均质、不连续、各向异性
岩体力学性质获取的方式： 现场试验：真实、费时、费钱 室内试验：不易取样、代表性差
问题： 1.结构计算与力学性质的关系？
2.隧道结构计算的难点？
参考课件
5
1、岩体的变形特性 受拉、受压、剪切、流变
问题：岩体能受拉吗？
参考课件
14
⑴岩体结构特征 指岩体的破碎程度或完整状态。 ●破碎程度：裂隙率、裂隙间距。
裂隙是广义的：包括层理、节理、断裂及夹层等结构面。
●完整状态：整块状、大块状等。 按这2个指标有下图：
围岩
岩体
整体块 d>1.0cm
大块体
块石状
d=0.4-1.0cm d=0.2-0.4cm
碎石块 d<0.2cm
工程目的： （1）结构设计依据 （2）施工方法依据 （3）工程造价依据
参考课件
23
围岩分级的发展过程： 土石分类法
单一因素分类法
综合物性分类法
参考课件
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其它分级法：
与地质勘探手段 相联系的分类法
组合多因素分类法
总结：早期～仅岩石强度；
现在～综合多种因素，如岩体 构造、岩石强度、RQD指标等。
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RQD指标的具体含义为岩芯复原率:
RQD
10cm以上的岩心累计长度 钻孔总长度
100 %
R> 0.9 优
0.75 < R < 0.9 良
0.5 < R < 0.75 0.25 < R < 0.5
好
差
R < 0.25 很差
表中R为RQD指标。
参考课件
30
(四)组合多种因素的分级方法
代表： 岩体质量分级法 巴顿等人提出的“岩体质量—Q”分级法。表达如下：
16
• 张家界图
节理较发育
参考课件
17
⑶ 岩石的力学性质
主要指岩石的单轴饱和极限抗压强度Rb。 岩石强度越高，隧道越稳定。
参考课件
18
(4) 围岩的初应力状态
●初始应力是隧道围岩变形、破坏的根本作用力。 ●已初步将初始应力考虑进围岩分级之中。 在高的初始应力场条件下，围岩级别应适当降低。
参考课件
19
⑸ 地下水的影响 ● 软化围岩；源自● 减少层间摩阻力促使岩块滑动； ● 具膨胀性的围岩，遇水后产生膨胀等。
参考课件
20
2、人为因素
⑴ 隧道形状和尺寸 ⑵ 支护结构类型 ⑶ 施工方法
参考课件
21
超 挖
参考课件
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4.3 围岩分级
4.3.1 概 述
围岩分级：根据岩体的若干指标，按照稳定性 将围岩分成不同的级别。