（知识点）隧道围岩分级的划分及指导安全施工

1、隧道岩体级别界定与判断隧洞基岩分级就是评定基岩性质、判断隧洞岩体稳定性，作为选择隧洞位置、支护类型的根据和指导安全施工。1国标锚索喷射混凝土支护技术规范基岩分级基岩分级基岩级别的界定应按照岩石坚硬性地层完整性结构面特点地下水和地应力状况等诱因综合确定并应符合表规定。表基岩分级基岩级别主要工程地质特点毛洞稳定情况地层结构构造影响程度，结构面发育情况和组合状态岩石硬度指标地层声波指标地层硬度挠度比单轴饱和抗压硬度(mpa)点载荷硬度(mpa)矿体纵波速率(km/s)矿体完整性指标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23组，平均宽度小于0.8m

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2、，以原生和构造溶蚀为主，多数闭合，无泥质充填，不贯通。层间结合良好，通常不出现不稳定块体6050.75毛洞跨径510m时常年稳定，无尸块掉落同i级岩体结构同i级基岩特点30601.252.55.20.75毛洞跨径510m时，基岩能较长时间(数月至数年)维持稳定岩层中风化,弱风化和强风化的区别最新变化，仅出现局部小块掉落片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，结构面发育，通常为3组，平均宽度0.40.8m，以原生和构造溶蚀为主，多数闭合，偶有泥质充填，贯通性较差，有少量懦弱结构面。层间结合较好，偶有层间错动和层面伸开现象602.53.75.2

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3、0.5同i级土体结构同i级基岩特点20300.853.00.752毛洞跨径510m时岩体能维持一个月以上的稳定主要出现局部掉块下陷同级基岩片状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构同级基岩片状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构特点30601.253.00.50.752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通常为3组平均宽度0.20.4m以构造溶蚀为主裂隙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稀少懦弱夹层层间错动和层面伸开现象60(软岩20)2.503.00.300.502崩裂

4、镶嵌结构构造影响较重结构面发育通常为3组以上平均宽度0.20.4m以构造溶蚀为主裂隙面多数闭合少数有泥质充填块体间牢靠咬合602.50300.300.502同级基岩片状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构同级基岩片状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构特点10300.422.00.500.751毛洞跨径5m时岩体能维持数日到一个月的稳定主要失稳方式为冒落或片帮散丝状结构构造影响严重通常为风化挠曲带结构面发育通常为3组平均宽度0.40.8m以构造溶蚀挠曲风化节理为主贯通性好多数伸开夹泥夹泥长度通常小于结构面的起伏高度咬合力弱构成较多的

5、不稳定块体301.252.00.151层间结合不良的薄层中厚层和软硬岩互层结构构造影响严重结构面发育通常为3组以上平均宽度0.20.4m以构造风化泥岩为主大部份微张(0.51.0mm)部份伸开(1.0mm)有泥质充填层间结合不良多数夹泥层间错动显著30(软岩10)1.252.00.200.401崩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通常为3组以上平均宽度0.20.4m大部份微张(0.51.0mm)部份伸开(1.0mm)有泥质充填产生许多尸块体301.252.00.200.401散体状

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6、结构构造影响很严重多数为破碎带全强风化带破碎带交汇部位构造及风化岩体密集基岩面及其组合零乱产生大量碎砖体块体间多数为泥质充填甚至呈石夹土状或土夹石状550坚硬岩，变质岩较完整，丝状或厚层状结构较坚硬岩，变质岩完整，球状整体结构坚硬岩，变质岩较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构较坚硬岩或较软硬岩层，地层较完整，丝状体或中厚层结构坚硬岩,地层破碎,崩裂结构较坚硬岩,地层较破碎破碎,镶嵌崩裂结构较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,地层较完整较破碎,中薄层状结构基岩：1.压密或成岩作用的黏性土及砂性土2.黄土(q1、q2)3.通常钙 #

7、质、铁质胶结的砂砾土、卵石土、大块石土较软岩，变质岩破碎；软岩，变质岩较破碎破碎；极破碎各种变质岩。碎、裂状、松散结构250通常第四系的半干硬至硬塑的粘性土及稍湿至闷热的砂砾土，砾石土、圆砾、角砾土及黄土（q3、q4）。非黏性土呈松散结构、黏性土及黄土呈香甜结构软塑状黏性土及阴湿、饱和粉细砂层、软土等注：本表不适用于特殊条件的基岩分级，如膨胀性岩体、多年土层等。基岩分级的主要诱因道路隧洞基岩分级的综合衡量方式采用两步分级，并按以下次序进行：(1)依据岩石的坚硬程度和地层完整程度两个基本诱因的定性特点和定量的地层基本质量指标（bq），综合进行初步分级。(2)对岩体进行详尽定级时，应在地层

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8、基本质量分级基础上，考虑修正诱因的影响修正地层基本质量指标值。(3)按修正后的地层基本质量指标bq，结合地层的定性特点综合衡量，确定岩体的详尽分级。1名称定性鉴别代表性岩石硬质岩坚硬岩锤击声高亢，有回弹，震手，难打碎；浸水后，大多无吸水反应未风化晚风化的大理石、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩、硅质胶结的泥岩、石英花岗岩、硅质石灰岩等较坚硬岩锤击声较低沉，有轻微回弹，稍震手，较难打碎；浸水后，有轻微吸水反应1弱风化的坚硬岩；2未风化晚风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂页岩等软质岩较软岩锤击声不刺耳，无回弹，较易打碎；浸水

9、后，趾甲可刻出凹痕1强风化的坚硬岩；2弱风化的较坚硬岩；3未风化晚风化的凝灰岩、千枚岩、砂质壤土、泥灰岩、泥质泥岩、粉花岗岩、页岩等软岩锤击声哑，无回弹，有麻点，易打碎；浸水后，手可剖开1强风化的坚硬岩；2弱风化强风化的较坚硬岩；3弱风化的较软岩；4未风化的砂岩等极软岩锤击声哑，无回弹，有较深刀痕，手可咬碎；浸水后，可捏成团1全风化的各类岩石；2各类半成岩2岩石坚硬程度定量指标用岩石单轴饱和抗压硬度（rc）抒发。rc通常采用实测值，若无实测值时，可采用实测的岩石点载荷硬度指数is（50）（50）rc(mpa)6060303015155好或通常岩体、裂隙、层面整 #

10、体状或巨厚层结构较完整12差岩体、裂隙、层面糊状或厚层状结构23好或通常片状结构较破碎23差岩体、裂隙、层面、小断层裂隙块状或中厚层结构3好镶嵌崩裂结构通常中、薄层状结构破碎3差各种类型结构面节理片状结构通常或差崩裂状结构极破碎无序很差散体状结构注：平均宽度指主要结构面（12组）宽度的平均值。2jv(条/m3)450250闷热或点滴状出水0淋雨状或涌流状出水,水压或单位出水量或单位出水量10l/minm结构面产状及其与洞轴线的组合关系结构面迈向与洞轴线倾角60,结构面夹角75其它组合k20bq初始应 #

11、力状态550250极高挠度区高挠度区挠度情况主要现象rc/max极高挠度1.硬质岩：顶管过程中时有岩爆发生，有岩块弹出，洞壁土层发生剥离，新生裂纹多，成洞性差2.软质岩：岩芯常有饼化现象，顶管过程中洞壁土层有剥离，位移极为显着，甚至发生大位移，持续时间长，不易成洞372坚硬较坚硬岩,结核通常;较软岩,结合好37293坚硬较坚硬岩,结核差;较软岩软岩,结合通常29194较坚硬较软岩,结核差结合很差;软岩,结合差;软质岩的泥化面19135较坚硬岩及全部软质岩,结合很差;软质岩泥化层本身13表隧

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12、道各级基岩自稳能力判定基岩级别自稳能力跨径20m,可常年稳定,偶有掉块,无倒塌跨径10m20m,可基本稳定,局部可发生掉块或小倒塌跨径10m,可常年稳定,偶有掉块跨径10m20m,可稳定数日1个月,可发生小中倒塌跨径5m20m,可稳定数月,可发生局部块体位移及小中倒塌跨径5m,可基本稳定跨径5m,通常无自稳能力,数日数月内可发生松动变型位移、小倒塌，从而发展为及中大倒塌埋深小时，以拱部松动破坏为主，埋厦大时，有显著塑性流动变型和挤压破坏；跨径大于5m,可稳定数日1个月无自稳能力，跨径5m或更小时，可稳定数日无自稳能力注：小倒塌：倒塌高度3m

13、岩层中风化,弱风化和强风化的区别最新变化，或滑坡容积6m，或滑坡容积100m3。q系统简略用法介绍q分类法主要考察基岩结构、完整性和挠度情况及其对应的6个参数，通过公式（）估算得到q值，每一个q值都反映所在掌子面处的基岩情况，为了更具有代表性，q值可以是一个范围。但q分类法中参数取值也是通过给定性描述赋权值的方式进行，所以在施行中也难免带有人为诱因，同时q系统建议的比较经济的隧洞支护方式，因为种种缘由在我国还没有得到有效和推广应用。虽然这么，q系统的分类方式能给土体的优劣赋予一个数值，它可以作为我国隧洞分类方式的一个有益补充，使土体分类的结果更紧贴实际地质情况。?式中：q岩质评定 #

14、系数；rqd地层质量指标；jn地层组数；jr基岩粗糙度；ja基岩蚀变系数；jw基岩折减系数；srf挠度折减系数。式中，第一个商数（jnrqd）表示地层的完整性；第二个商数（jajr）表示结构面形态，充填物特点及次生变化程度；第三个商数（srfjw）表示水与挠度存在时对地层质量的影响。下边阐述各个系数所代表的意义和取值方式。(1)rqd值，地层质量指标。rqd是deree推荐了一种在躲进时统计地层质量指标（rock）进行地层分类的方式。rqd值的定义是：采用nx标准铰刀躲进，每一回次进尺中，宽度小于10cm的完整岩芯段所占的比率，即：式中：l岩芯单节长，10cm；l钻孔宽度。在统计时沿岩芯中心量测，显著在躲进中形成的节理不计。取值如表。表岩石质量指标（rqd，%）a极差025b差2550c通常5075d好7590e极好90100注：当rqd10时，取10；rqd最小间隔为5。

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