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1、第三章第三章 围岩分级及围岩压力围岩分级及围岩压力 第一节第一节 围岩分级围岩分级一、概述一、概述 围围岩岩是是指指隧隧道道开开挖挖后后其其四四周周产产生生应应力力重重分分布布范范围围内内的的岩岩体体，或或指指隧隧道道开开挖挖后后对对其其稳稳定定性性产产生生影影响响的的那那部部分分岩岩体体(这这里里所所指指的的岩岩体体是是土土体体与与岩岩体体的总称的总称)。在在不不同同的的岩岩体体中中开开挖挖隧隧道道后后岩岩体体所所表表现现出出的的性性态态是是不不同同的的，可可归归纳纳为为充充分分稳稳定定、基基本本稳稳定、短暂稳定和不稳定四种。定、短暂稳定和不稳定四种。各各种种围围岩岩的的物物理理性性质质之之
2、间间存存在在确确定定的的内内在在联联系系和和规规律律，依依照照这这些些联联系系和和规规律律，可可将将围围岩岩划分为若干级，这就是围岩分级。划分为若干级，这就是围岩分级。围围岩岩分分级级的的目目的的是是：作作为为选选择择施施工工方方法法的的依依据据；进进行行科科学学管管理理及及正正确确评评价价经经济济效效益益；确确定定结结构构上上的的荷荷载载(松松散散荷荷载载)；给给出出衬衬砌砌结结构构的的类类型型及及其其尺尺寸寸；制制定定劳劳动动定定额额、材材料料消消耗耗标标准准的的基础等等。基础等等。对对志志向向的的分分级级方方法法的的要要求求是是：精精确确客客观观，有有定定量量指指标标，尽尽量量削削减减因
3、因人人而而异异的的随随机机性性；便便于于操操作作运运用用，适适于于一一般般勘勘测测单单位位所所具具备备的的技技术装备水平；术装备水平；最好在挖开地层前得到结论。最好在挖开地层前得到结论。二、围岩的分类方法二、围岩的分类方法 分级的基本要素大致有三大类：分级的基本要素大致有三大类：第第类：类：与岩性有关的要素与岩性有关的要素 第第类：类：与地质构造有关的要素与地质构造有关的要素 第第类：类：与地下水有关的要素与地下水有关的要素 (一一)以岩石强度或岩石的物性指标为代表的分以岩石强度或岩石的物性指标为代表的分级方法级方法 1.1.以岩石强度为基础的分级方法以岩石强度为基础的分级方法 认为坑道开挖后
4、，其稳定性主要取决于岩认为坑道开挖后，其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，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。岩石愈松软，坑道的稳定性就愈差。2.2.以岩石的物性指标为基础的分级方法以岩石的物性指标为基础的分级方法 “岩石坚实性系数岩石坚实性系数 f”f”是一个综合的物是一个综合的物性指标值，表示岩石在采矿中各个方面的相性指标值，表示岩石在采矿中各个方面的相对坚实性，如岩石的抗钻性、抗爆性、强度对坚实性，如岩石的抗钻性、抗爆性、强度等。等。为岩石饱和单轴极限抗压强度为岩石饱和单轴极限抗压强度(二二)以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法
5、以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法 1.1.泰沙基分级法泰沙基分级法 把把不不同同岩岩性性、不不同同构构造造条条件件的的围围岩岩分分成成九九类类，每类都有一个相应的地压范围值和支护措施建议。每类都有一个相应的地压范围值和支护措施建议。1.1.按弹性波按弹性波(纵波纵波)速度的分级方法速度的分级方法 围岩弹性波速度是推断岩性、岩体结构围岩弹性波速度是推断岩性、岩体结构的综合指标，它既可反映岩石软硬，又可表的综合指标，它既可反映岩石软硬，又可表达岩体结构的裂开程度。达岩体结构的裂开程度。2.2.以岩体综合物性为指标的分级方法以岩体综合物性为指标的分级方法(三三)与地质勘探手段相联系的分级方法与地
6、质勘探手段相联系的分级方法 2.2.以岩石质量为指标的分级方法以岩石质量为指标的分级方法RQDRQD方法方法 所谓岩石质量指标所谓岩石质量指标RQDRQD是指钻探时岩芯复原是指钻探时岩芯复原率，或称岩芯实行率：即单位长度钻孔中率，或称岩芯实行率：即单位长度钻孔中10cm10cm以上的岩芯占有的比例，可写为：以上的岩芯占有的比例，可写为：“岩体质量岩体质量Q”Q”的分类方法：的分类方法：(四四)组合多种因素的分级方法组合多种因素的分级方法 式中式中 RQDRQD岩石质量指标；岩石质量指标；Jh 节理组数目；节理组数目；Jr节理粗糙度；节理粗糙度；Ja节理蚀变值；节理蚀变值；Jw节理含水折减系数；
7、节理含水折减系数；SRF 应力折减系数。应力折减系数。RQD/Jh表示岩块的大小；表示岩块的大小；Jr/Ja表示岩块间的表示岩块间的抗剪强度；抗剪强度；Jw/SRF表示作用应力。所以岩体质表示作用应力。所以岩体质量值量值QQ实质上是岩块尺寸、抗剪强度和作用力的实质上是岩块尺寸、抗剪强度和作用力的复合指标。复合指标。综上所述，围岩分级有以下几方面发展趋势：综上所述，围岩分级有以下几方面发展趋势：分级应主要以岩体为对象。分级应主要以岩体为对象。分级宜与地质勘探手段有机地联系起来。分级宜与地质勘探手段有机地联系起来。分级要有明确的工程对象和工程目的。分级要有明确的工程对象和工程目的。分级宜渐渐定量化
8、。分级宜渐渐定量化。三、我国铁路隧道围岩分级方法三、我国铁路隧道围岩分级方法1.1.围岩分级的基本因素围岩分级的基本因素(1)(1)岩石坚硬程度岩石坚硬程度 依据单轴饱和极限抗压强度依据单轴饱和极限抗压强度RcRc分为分为5 5级，即级，即极硬岩、硬质岩、较软岩、软岩、极软岩，如表。极硬岩、硬质岩、较软岩、软岩、极软岩，如表。我国现行的铁路隧道设计规范中明确规我国现行的铁路隧道设计规范中明确规定，目前铁路隧道围岩分级接受两种方法，即以定，目前铁路隧道围岩分级接受两种方法，即以围岩稳定为基础的分级方法和按弹性波围岩稳定为基础的分级方法和按弹性波(纵波纵波)速速度的分级方法。度的分级方法。(一一)
9、以围岩稳定性为基础的分级方法以围岩稳定性为基础的分级方法(2)(2)岩体的完整程度岩体的完整程度 主要是指围岩被各种结构面切割成单元体的主要是指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。它是评价围岩稳特征及其被切割后的块度大小。它是评价围岩稳定程度最干脆、最重要的指标。定程度最干脆、最重要的指标。为为了了衡衡量量围围岩岩的的完完整整程程度度要要考考虑虑以以下下几几方方面面的因素：的因素：依依据据懦懦弱弱面面的的产产状状、贯贯穿穿性性以以及及充充填填物物的的状状况况，可可将将围围岩岩分分为为：完完整整、较较完完整整、较较裂裂开开、裂裂开开、极裂开。极裂开。依依据据围围岩岩受受地地
10、质质构构造造影影响响的的程程度度，可可将将围围岩岩分分为为：构造变动略微、较重、严峻、很严峻。构造变动略微、较重、严峻、很严峻。依依据据节节理理(裂裂隙隙)发发育育程程度度的的不不同同又又分分为为：节节理理不发育、节理较发育、节理发育及节理很发育。不发育、节理较发育、节理发育及节理很发育。依依据据岩岩体体风风化化程程度度的的不不同同将将围围岩岩分分为为：风风化化略略微、较重、严峻、极严峻四级。微、较重、严峻、极严峻四级。岩体完整程度应按岩体完整程度应按表表划分。划分。2.2.围岩基本分级及其修正围岩基本分级及其修正(1)(1)基本分级基本分级 依依据据以以上上分分级级因因素素及及指指标标，给给
11、出出各各类类围围岩岩的的主主要要工工程程地地质质特特征征、结结构构特特征征和和完完整整性性及及围围岩岩开开挖挖后后的的稳稳定定状状态态等等要要素素。铁铁路路隧隧道道设设计计规规范范将单、双线铁路隧道的围岩划分为六级。将单、双线铁路隧道的围岩划分为六级。地下水影响的修正地下水影响的修正 地下水对围岩的影响主要表现在：地下水对围岩的影响主要表现在：软化围岩软化围岩 软化结构面软化结构面 承压水作用承压水作用 依据单位时间的渗水量可将地下水状态分为依据单位时间的渗水量可将地下水状态分为3 3级，如表。级，如表。依据地下水状态对围岩级别的修正如表。依据地下水状态对围岩级别的修正如表。(2)(2)隧道级
12、别的修正隧道级别的修正 围岩初始地应力状态修正围岩初始地应力状态修正 围岩初始地应力状态，当无实测资料时，可围岩初始地应力状态，当无实测资料时，可依据隧道工程埋深、地貌、地形、地质、构造运依据隧道工程埋深、地貌、地形、地质、构造运动史、主要构造线与开挖过程中出现的岩爆、岩动史、主要构造线与开挖过程中出现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象，按表做出评估。芯饼化等特殊地质现象，按表做出评估。初始地应力对围岩级别的修正宜按表进行。初始地应力对围岩级别的修正宜按表进行。风化作用的影响风化作用的影响(二二)弹性波速度的分级方法弹性波速度的分级方法 弹性波弹性波(纵波纵波)速度与围岩级别的关系见速度与围岩级别
13、的关系见表表。岩石坚硬程度的划分岩石坚硬程度的划分 岩石岩石岩石岩石类别类别类别类别单轴饱和单轴饱和单轴饱和单轴饱和抗压强度抗压强度抗压强度抗压强度R R R Rc c c c/MPa/MPa/MPa/MPa代表性岩石代表性岩石代表性岩石代表性岩石硬硬硬硬质质质质岩岩岩岩极硬极硬极硬极硬岩岩岩岩60606060花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩；花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩；花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩；花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩；硅岩、钙质胶结的砾岩及砂岩、石灰岩、白云岩硅岩、钙质胶结的砾岩及砂岩、石灰岩、白云岩硅岩、钙质胶结的砾岩及砂岩、石灰岩、白云岩硅岩、钙质胶结的砾岩及砂岩、石灰岩
14、、白云岩等沉积岩；等沉积岩；等沉积岩；等沉积岩；片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片岩等变质岩片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片岩等变质岩片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片岩等变质岩片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片岩等变质岩 硬岩硬岩硬岩硬岩3060306030603060软软软软质质质质岩岩岩岩较软较软较软较软岩岩岩岩1530153015301530凝灰岩等喷出岩；凝灰岩等喷出岩；凝灰岩等喷出岩；凝灰岩等喷出岩；砂砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、灰质页岩、泥灰砂砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、灰质页岩、泥灰砂砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、灰质页岩、泥灰砂砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、灰质页岩、泥灰岩、泥岩、煤等沉积岩；
15、岩、泥岩、煤等沉积岩；岩、泥岩、煤等沉积岩；岩、泥岩、煤等沉积岩；云母片岩或千枚岩等变质岩云母片岩或千枚岩等变质岩云母片岩或千枚岩等变质岩云母片岩或千枚岩等变质岩 软岩软岩软岩软岩515515515515极软极软极软极软岩岩岩岩5550.750.750.750.75较完较完较完较完整整整整结构面结构面结构面结构面23232323组，以构造型节理、层面为主，裂组，以构造型节理、层面为主，裂组，以构造型节理、层面为主，裂组，以构造型节理、层面为主，裂隙多呈密闭型，部分为微张型，少有充填物隙多呈密闭型，部分为微张型，少有充填物隙多呈密闭型，部分为微张型，少有充填物隙多呈密闭型，部分为微张型，少有充填
16、物块状结构块状结构块状结构块状结构0.550.750.550.750.550.750.550.75较破较破较破较破碎碎碎碎结构面一般为结构面一般为结构面一般为结构面一般为3 3 3 3组，以节理及风化裂隙为主，组，以节理及风化裂隙为主，组，以节理及风化裂隙为主，组，以节理及风化裂隙为主，在断层附近受构造作用影响较大，裂隙以微在断层附近受构造作用影响较大，裂隙以微在断层附近受构造作用影响较大，裂隙以微在断层附近受构造作用影响较大，裂隙以微张型和张开型为主，多有充填物张型和张开型为主，多有充填物张型和张开型为主，多有充填物张型和张开型为主，多有充填物层状结构、层状结构、层状结构、层状结构、块石碎石
17、块石碎石块石碎石块石碎石结构结构结构结构0.350.550.350.550.350.550.350.55破碎破碎破碎破碎结构面大于结构面大于结构面大于结构面大于3 3 3 3组，多以风化型裂隙为主，在断组，多以风化型裂隙为主，在断组，多以风化型裂隙为主，在断组，多以风化型裂隙为主，在断层附近受构造作用影响大，裂隙宽度以张开层附近受构造作用影响大，裂隙宽度以张开层附近受构造作用影响大，裂隙宽度以张开层附近受构造作用影响大，裂隙宽度以张开型为主，多有充填物型为主，多有充填物型为主，多有充填物型为主，多有充填物碎石角砾碎石角砾碎石角砾碎石角砾状结构状结构状结构状结构0.150.350.150.350
18、.150.350.150.35极破极破极破极破碎碎碎碎结构面杂乱无序，在断层附近受断层作用影结构面杂乱无序，在断层附近受断层作用影结构面杂乱无序，在断层附近受断层作用影结构面杂乱无序，在断层附近受断层作用影响大，宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填，响大，宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填，响大，宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填，响大，宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填，充填物厚度大充填物厚度大充填物厚度大充填物厚度大散体状结散体状结散体状结散体状结构构构构0.150.150.150.15地下水状态的分级地下水状态的分级级别级别级别级别状态状态状态状态渗水量渗水量渗水量渗水量(l/(min10m)(l/(mi
19、n10m)(l/(min10m)(l/(min10m)干燥或湿润干燥或湿润干燥或湿润干燥或湿润10101010偶有渗水偶有渗水偶有渗水偶有渗水1025102510251025经常渗水经常渗水经常渗水经常渗水25125251252512525125地下水影响的修正地下水影响的修正地下水状地下水状地下水状地下水状态分级态分级态分级态分级围岩级别围岩级别围岩级别围岩级别初始应力初始应力初始应力初始应力状态状态状态状态主要现象主要现象主要现象主要现象评估基准评估基准评估基准评估基准R R R Rc c c c/maxmaxmaxmax极高应力极高应力极高应力极高应力硬质岩：开挖过程中时有岩爆发生，有硬
20、质岩：开挖过程中时有岩爆发生，有硬质岩：开挖过程中时有岩爆发生，有硬质岩：开挖过程中时有岩爆发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂缝多，成洞性差缝多，成洞性差缝多，成洞性差缝多，成洞性差4444软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖过程软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖过程软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖过程软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为显著，甚中洞壁岩体有剥离，位移极为显著，甚中洞壁岩体有剥离，位移极为显著，甚中洞壁岩体有剥离，位移极为显著，甚至发生大位移，持续时间长，不
21、宜成洞至发生大位移，持续时间长，不宜成洞至发生大位移，持续时间长，不宜成洞至发生大位移，持续时间长，不宜成洞高应力高应力高应力高应力硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较多，成洞性较差多，成洞性较差多，成洞性较差多，成洞性较差47474747软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程软质岩：岩芯时有饼化现
22、象，开挖过程中洞壁岩体位移显著，持续时间长，成中洞壁岩体位移显著，持续时间长，成中洞壁岩体位移显著，持续时间长，成中洞壁岩体位移显著，持续时间长，成洞性差洞性差洞性差洞性差初始地应力状态评估初始地应力状态评估 初始地应力影响的修正初始地应力影响的修正 初始地应初始地应初始地应初始地应力状态力状态力状态力状态围岩级别围岩级别围岩级别围岩级别极高应力极高应力极高应力极高应力或或或或*高应力高应力高应力高应力或或或或*注注：*围围岩岩岩岩体体为为较较裂裂开开的的极极硬硬岩岩、较较完完整整的的硬硬岩岩时时，定定为为级级；围围岩岩岩岩体为完整的较软岩、较完整的软硬互层时，定为体为完整的较软岩、较完整的软
23、硬互层时，定为级。级。*围围岩岩岩岩体体为为裂裂开开的的极极硬硬岩岩、较较裂裂开开及及裂裂开开的的硬硬岩岩时时，定定为为级级；围围岩岩体为完整及较完整软岩、较完整及较裂开的较软岩时，定为岩岩体为完整及较完整软岩、较完整及较裂开的较软岩时，定为级。级。弹性波弹性波(纵波纵波)速度分级速度分级围岩类别围岩类别围岩类别围岩类别弹性波弹性波弹性波弹性波(纵波纵波纵波纵波)速速速速度度度度v v v vp p p p(km/s)(km/s)(km/s)(km/s)4.54.54.54.53.53.53.53.5 4.54.54.54.52.52.52.52.54.04.04.04.01.51.51.51
24、.5 3.03.03.03.01.01.01.01.02.02.02.02.01.01.01.01.01.5(1.5(1.5(1.5(饱和饱和饱和饱和状态的土状态的土状态的土状态的土)注：饱和状土壤注：饱和状土壤注：饱和状土壤注：饱和状土壤v v v vp p p p1.5 km/s1.5 km/s1.5 km/s5.3。隧道开挖对掌子面前方影响范围为0.6D2D，后方为0.6D3D；掌子面位移比25%35%；掌子面最大位移15mm；最大位移位于0.5H。岩质围岩完整围岩：硬岩，岩体完整。块状围岩：极硬岩，岩体较完整。层状围岩：极硬岩，厚层状；硬岩，巨厚层。A类岩：5.3V4.5；B类岩：V5
25、.3C类岩：V5.01岩质围岩完整围岩：较软岩，岩体完整，结构面不发育，结合好或一般。块状围岩：硬岩，岩体较完整，结构面不发育，结合差。A类岩：4.5V4.0；B类岩：5.3V4.3；C类岩：3.5V5.0；D类岩：V4.0隧道开挖对掌子面前方影响范围为0.6D2D，后方为0.6D3D；掌子面位移比35%40%；掌子面最大位移15mm；最大位移位于0.5H。极限相对拱顶沉降为0.05%0.3%，极限相对水平收敛为0.05%0.6%。2岩质围岩块状围岩：极硬岩，岩体较破碎，结构面发育，结合好，或结构面较发育，结合差；硬岩，岩体较完整，结构面较发育，结合好或一般。层状围岩：硬岩或软硬岩互层，以硬岩
26、为主，厚层，岩层产状为横向陡倾或其它产状；较软岩，巨厚层，岩层产状为横向陡倾或其它产状。1岩质围岩完整围岩：软岩，岩体完整，结构面不发育，结合好或一般。块状围岩：较软岩，岩体较完整，结构面较发育，结合好或一般。层状围岩：极硬岩，中厚层，岩层产状为横向陡倾或其它产状；硬岩或软硬岩互层，以硬岩为主，厚层，岩层产状为纵向中倾；较软岩，巨厚层，岩层产状为纵向中倾。A类岩：4.0V3.0；B类岩：4.3V3.3；C类岩：3.5V3.0；D类岩：4.0V3.0；E类岩：3.0V2.0。隧道开挖对掌子面前方影响范围为0.6D2D，后方为0.6D5D；掌子面位移比25%45%；掌子面最大位移1530mm；最大
27、位移位于0.6H。极限相对拱顶沉降为0.06%0.8%，极限相对水平收敛为0.1%1.2%。2岩质围岩碎裂围岩：硬岩，岩体较破碎，结构面发育，结合好；较软岩，岩体较破碎，结构面发育，结合一般。层状围岩：极硬岩，中厚层，岩层产状为纵向中倾；软硬岩互层，以软岩为主，厚层，岩层产状为横向陡倾。四、考虑围岩结构类型及变形失稳机理的围岩分级方法四、考虑围岩结构类型及变形失稳机理的围岩分级方法 围岩分级围岩类型围岩基本地质特征弹性波速（km/s）位移特性基本级别亚级3岩质围岩块状围岩：软岩，岩体较完整，结构面较发育，结合好或一般；碎裂围岩：极硬岩或硬岩，岩体破碎，结构面极发育，结合一般或差。层状围岩：软硬
28、岩互层，以软岩为主，厚层，岩层产状为纵向中倾或其它产状；较软岩或软硬岩互层，以软岩为主，中、薄层，岩层产状为横向中倾。A类岩：4.03.0；B类岩：4.3V3.3；C类岩：3.5V3.0；D类岩：4.0V3.0；E类岩：3.0V2.0。隧道开挖对掌子面前方影响范围为0.6D2D，后方为0.6D5D；掌子面位移比25%30%；掌子面最大位移30400mm；最大位移位于0.6H。极限相对拱顶沉降为0.06%0.8%，极限相对水平收敛为0.1%1.2%。土质围岩坚硬状粘质土，天然重度20kN/m3；密实状砂质土，细粒含量30%且细粒含水量18.75%，或细粒含量10%。密实状碎石土，细料含量30%且
29、细料含水量14%，或细料含量30%。Q1粘质黄土，含水量20.5%；Q1砂质黄土，含水量22.6%；Q2粘质黄土，含水量25.6%；Q2砂质黄土，含水量25.6%。1岩质围岩碎裂围岩：软岩，岩体较破碎，结构面较发育，结合差，或结构面发育，结合好。层状围岩：软硬岩互层，以软岩为主，厚层，岩层产状为纵向中倾或其它产状。A类岩：3.02.0；B类岩：3.3V2.0；C类岩：3.0V2.0；D类岩：3.0V1.5E类岩：2.0V1.0。隧道开挖对掌子面前方影响范围为0.6D2D，后方为0.6DD；掌子面位移比20%40%；掌子面最大位移30400mm；最大位移位于0.5H。极限相对拱顶沉降为0.08%
30、1.4%，极限相对水平收敛为0.2%3.0%。土质围岩坚硬状粘质土，天然重度20kN/m3；硬塑状粘质土，天然重度20kN/m3且塑性指数18，或天然重度20kN/m3。密实状砂质土，细粒含量30%且细粒含水量在18.75%43.29%之间，或细粒含量在10%30%之间；密实中密状砂质土，细粒含量10%；密实以下砂质土，细粒含量30%且细粒含水量18.75%。密实状碎石土，细料含量30%且细料含水量14%；中密状碎石土，细料含量30%且细料含水量18%，或细料含量30%Q3粘质黄土，含水量18.1%；Q3砂质黄土，含水量17.3%。四、考虑围岩结构类型及变形失稳机理的围岩分级方法四、考虑围岩结
31、构类型及变形失稳机理的围岩分级方法 围岩分级围岩类型围岩基本地质特征弹性波速（km/s）位移特性基本级别亚级2岩质围岩碎裂围岩或散体围岩：较软岩，岩体破碎，结构面发育或极发育；软岩，岩体较破碎，结构面发育，结合一般，或岩体破碎；极破碎的各类岩体。A类岩：3.0V2.0；B类岩：3.3V2.0；C类岩：3.0V2.0；D类岩：3.0V1.5；E类岩：2.0V1.0。隧道开挖对掌子面前方影响范围为0.6D2D，后方为0.6DD；掌子面位移比25%45%；掌子面最大位移400mm；最大位移位于0.5H。极限相对拱顶沉降为0.08%1.4%，极限相对水平收敛为0.2%3.0%。土质围岩硬塑状粘质土，天
32、然重度20kN/m3且塑性指数18；可塑状粘质土，天然重度16kN/m3。中密稍密状砂质土，细粒含量10%；稍密密实状砂质土，细粒含量在10%30%之间；密实以下砂质土，细粒含量30%且细粒含水量在18.75%43.29%之间。中密状碎石土，细料含量30%且细料含水量18%；稍密状碎石土。Q3粘质黄土，含水量18.1%28.6%；Q3砂质黄土，含水量17.3%26.4%。岩质围岩全部极软岩；受构造影响极严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层破碎带。A类岩：V2.0；B类岩：V2.0；C类岩：V2.0；D类岩：V1.5；E类岩：V30.40.2好一般破碎30.40.2差各种类型结构面。0.2一般或
33、差极破碎很差一般围岩岩体完整程度划分结构面状态划分结合程度定性判定好张开度小于，无充填物；张开度1，为硅质或铁质胶结；张开度大于，结构面粗糙，为硅质胶结。一般张开度1，为钙质或泥质胶结；张开度大于，结构面粗糙，为铁质或钙质胶结。差张开度1，结构面平直，为钙质或泥质胶结；张开度大于，多为泥质、钙质胶结或充填岩屑。很差泥质充填或泥夹岩屑充填，充填物厚度大于起伏差。岩层厚度类别岩层平均厚度值d（m）巨厚层d1.0厚层0.5d1.0中厚层0.1d0.5薄层d0.1岩层厚度划分岩层产状结构面产状及其与洞轴线的组合关系纵向中倾结构面走向与洞轴线夹角30，结构面倾角3075其它产状其它组合横向陡倾结构面走向
34、与洞轴线夹角60，结构面倾角75层状围岩岩层产状及一般岩质围岩结构面产状划分九、铁路隧道围岩分级指南（初稿）编制九、铁路隧道围岩分级指南（初稿）编制 铁路隧道围岩分级指南共分5章（条文），5个附录，1个条文说明。条文部分：第1章总则 第2章主要术语和符号 第3章围岩分级指标 第4章围岩分级方法 第5章围岩物理力学参数附录部分：附录A施工阶段围岩分级指标值获得方法。附录BKv，Jv测试的规定。附录C施工阶段围岩级别判别卡。附录D砂质土和碎石土围岩N、Dr的确定方法。附录E 本指南好用说明。围岩分级的目的是：作为选择施工方法的依围岩分级的目的是：作为选择施工方法的依据；进行科学管理及正确评价经济效
35、益；据；进行科学管理及正确评价经济效益；确定结构上的荷载确定结构上的荷载(松散荷载松散荷载)；给出衬砌；给出衬砌结构的类型及其尺寸；制定劳动定额、材结构的类型及其尺寸；制定劳动定额、材料消耗标准的基础等等。料消耗标准的基础等等。我国现行的铁路隧道设计规范中明确规我国现行的铁路隧道设计规范中明确规定，目前铁路隧道围岩分级接受以围岩稳定，目前铁路隧道围岩分级接受以围岩稳定为基础的分级方法。定为基础的分级方法。思索题：围岩分级的目的、方法和存在问题思索题：围岩分级的目的、方法和存在问题我国铁路隧道围岩分级方法的不足（1）分级档数偏少（2）整体上还处于半定量的阶段（3）没有考虑围岩的地质结构特征等因素（4）对于土质围岩没有明确的方法体系（5）修正方法存在问题