鐵路隧道圍巖分級

1、鐵路隧道圍巖分級圍巖級別圍巖主要工程地質(zhì)條件圍巖開挖后的穩(wěn)定狀態(tài)（單線）圍巖彈性縱波速度p(km/s)主要工程地質(zhì)特征結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)極硬巖（單軸飽和抗壓強(qiáng)度RC60MPa）：受地質(zhì)構(gòu)造影響輕微，節(jié)理不發(fā)育，無軟弱面（或夾層）；層狀巖層為巨厚層或厚層，層間結(jié)合良好，巖體完整呈巨塊狀整體結(jié)構(gòu)圍巖穩(wěn)定，無坍塌，可能產(chǎn)生巖爆4.5硬質(zhì)巖（RC30MPa）：受地質(zhì)構(gòu)造影響較重，節(jié)理較發(fā)育，有少量軟弱面（或夾層）和貫通微張節(jié)理但其產(chǎn)狀及組合關(guān)系不致產(chǎn)生滑動(dòng)；層狀巖層為中厚層或厚層，層間結(jié)合一般，很少有分離現(xiàn)象，或?yàn)橛操|(zhì)巖石偶夾軟質(zhì)巖石呈巨塊或大塊狀結(jié)構(gòu)暴露時(shí)間長，可能會出現(xiàn)局部小坍塌；側(cè)壁穩(wěn)定，層間結(jié)

2、合差的平緩巖層，頂板易塌落4.53.5硬質(zhì)巖（RC30MPa）：受地質(zhì)構(gòu)造影響嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)育，有層狀軟弱面（或夾層）但其產(chǎn)狀及組合關(guān)系不致產(chǎn)生滑動(dòng)；層狀巖層為薄層或中厚層，層間結(jié)合差，多有分離現(xiàn)象，硬質(zhì)、軟質(zhì)巖石互層呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)拱部無支護(hù)時(shí)可能產(chǎn)生小坍塌；側(cè)壁基本穩(wěn)定，爆破震動(dòng)過大易塌2.54.0較軟巖（RC=1530MPa）：受地質(zhì)構(gòu)造影響較重，節(jié)理較發(fā)育，層狀巖層為薄層、中厚層、厚層，層間結(jié)合一般呈大塊狀結(jié)構(gòu)硬質(zhì)巖（RC30MPa）：受地質(zhì)構(gòu)造影響極嚴(yán)重，節(jié)理很發(fā)育，層狀軟弱面（或夾層）已基本破壞呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)拱部無支護(hù)時(shí)可能產(chǎn)生較大坍塌；側(cè)壁有時(shí)失去穩(wěn)定1.53.0軟質(zhì)

3、巖（RC530MPa）：受地質(zhì)構(gòu)造影響嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)育呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)土體：1.具壓密或成巖作用的黏性土、粉土及砂類土；2.黃土（Q1、Q2）;3.一般鈣質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)的碎石土、卵石土、大塊石土1和2呈大塊狀壓密結(jié)構(gòu)，3呈巨塊狀整體結(jié)構(gòu)巖體：軟巖，巖體破碎至極破碎；全部極軟巖及全部極破碎巖（包括受構(gòu)造影響嚴(yán)重的破碎帶）呈角礫碎石狀松散結(jié)構(gòu)圍巖易坍塌，處理不當(dāng)會出現(xiàn)大坍塌，側(cè)壁經(jīng)常小坍塌；淺埋時(shí)易出現(xiàn)地表下沉（陷）或塌至地表1.53.0土體：一般第四系堅(jiān)硬、硬塑黏性土，稍密及以上、稍濕或潮濕的碎石土、卵石土、圓礫土、角礫土、粉土及黃土（Q3、Q4）非黏性土呈松散結(jié)構(gòu)，黏性土及黃土呈松軟結(jié)

4、構(gòu)巖體：受構(gòu)造影響嚴(yán)重呈破碎、角礫及粉末、泥土狀的斷層帶黏性土呈易蠕動(dòng)的松軟結(jié)構(gòu)，砂性土呈潮濕松散結(jié)構(gòu)圍巖極易易坍塌變形，有水時(shí)土砂常與水一起涌出；淺埋時(shí)易塌至地表或塌至地表1.0 （飽和狀態(tài)的土1.5）土體：軟塑狀黏性土，飽和的粉土、砂類土等注：1 表中“圍巖級別”和“圍巖主要工程地質(zhì)條件”欄，不包括膨脹性圍巖、多年凍土等特殊；2 關(guān)于隧道圍巖分級的基本因素和圍巖基本分級及其修正，可按本規(guī)范附錄A的方法確定。附錄A 鐵路隧道圍巖基本分級A.1 圍巖基本分級A.1.1 分級因素及其確定方法應(yīng)符合下列規(guī)定：1 圍巖基本分級應(yīng)由巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度兩個(gè)因素確定；2 巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度

5、，應(yīng)采用定性劃分和定量指標(biāo)兩種方法綜合確定。A.1.2 巖石堅(jiān)硬程度可按表A.1.2劃分。表A.1.2 巖石堅(jiān)硬程度的劃分圍巖類別單軸飽和抗壓強(qiáng)度Rc（MPab）定性鑒定代表性巖石硬質(zhì)巖極硬巖Rc60錘擊聲清脆，錘擊有回彈，震手，難擊碎，浸水后大多無吸水反應(yīng)未風(fēng)化或微風(fēng)化的花崗巖、片麻巖、閃長巖、石英巖、硅質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)膠結(jié)的砂巖或礫巖等硬巖30Rc60錘擊聲較清脆，錘擊有輕微的回彈，稍震手，較難擊碎，浸水后有輕微的吸水反應(yīng)弱風(fēng)化的極硬巖；未風(fēng)化或微風(fēng)化的溶結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云巖、灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖、結(jié)晶顆粒較粗的巖漿巖等軟質(zhì)巖較軟巖15Rc30錘擊聲不清脆，錘擊無回彈，較易擊碎，吸水

6、明顯，浸水后指甲可劃出痕跡強(qiáng)風(fēng)化的極硬巖；弱風(fēng)化的硬巖；未風(fēng)化或微風(fēng)化的千枚巖、云母片巖、砂質(zhì)泥巖、鈣泥質(zhì)膠結(jié)的粉砂巖和礫巖、泥灰?guī)r、頁巖、凝灰?guī)r等軟巖5Rc15錘擊聲啞，錘擊無回彈，有凹痕，易擊碎，浸水后手可掰開強(qiáng)風(fēng)化的極硬巖；弱風(fēng)化強(qiáng)風(fēng)化的硬巖；弱風(fēng)化的較軟巖和未風(fēng)化或微風(fēng)化的泥質(zhì)巖類：泥巖、煤、泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖和礫巖等極軟巖Rc5錘擊聲啞，錘擊無回彈，有較深的凹痕，手可掰開，浸水后可捏成團(tuán)或捻碎全風(fēng)化的各類巖石和成巖作用差的巖石A.1.3巖體完整程度可按表A.1.3劃分。A.1.4巖體基本分級可按表A.1.4確定。表A.1.3巖體完整程度的劃分完整程度結(jié)構(gòu)面特征結(jié)構(gòu)類型巖體完整性指數(shù)Kv完

7、整結(jié)構(gòu)面有12組，以構(gòu)造型節(jié)理或?qū)用鏋橹?，呈密閉型巨塊狀整體結(jié)構(gòu)Kv0.75較完整結(jié)構(gòu)面有23組，以構(gòu)造型節(jié)理、層面為主，裂隙多為密閉型，部分微張開，少有填充物塊狀結(jié)構(gòu)0.75Kv0.55較破碎結(jié)構(gòu)面一般為3組，不規(guī)則，以節(jié)理及風(fēng)化裂隙為主，在斷層附近受構(gòu)造影響較大，裂隙以微張開和張開型為主，多有填充物層狀結(jié)構(gòu)，塊石、碎石結(jié)構(gòu)0.55Kv0.35破碎結(jié)構(gòu)面多于3組，多以風(fēng)化型裂隙為主，在斷層附近受構(gòu)造作用影響大，裂隙以張開型為主，多有填充物碎石角礫狀結(jié)構(gòu)0.35Kv0.15極破碎結(jié)構(gòu)面雜亂無序，在斷層附近受構(gòu)造作用影響較大，寬張裂隙全為泥質(zhì)或泥夾巖屑充填，充填物厚度大散體狀結(jié)構(gòu)Kv0.15表A

8、.1.4 圍巖基本分級級別巖體特征土體特征圍巖彈性縱波速度p(km/s)極硬巖，巖體完整4.5極硬巖，巖體較完整；硬巖，巖體完整3.54.5極硬巖，巖體較破碎；硬巖或軟硬巖互層，巖體較完整；較軟巖，巖體完整2.54.0極硬巖，巖體破碎；硬巖，巖體較破碎或破碎；較軟巖或軟硬巖互層，且以軟巖為主，巖體較完整或較破碎；軟巖，巖體完整或較完整具壓密或成巖作用的黏性土、粉土及砂類土，一般鈣質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)的粗角礫土、粗圓礫土、碎石土、卵石土、大塊石土、黃土（Q1、Q2）1.53.0軟巖，巖體破碎至極破碎；全部極軟巖及全部極破碎巖（包括受構(gòu)造影響嚴(yán)重的破碎帶）一般第四系堅(jiān)硬、硬塑黏性土，稍密及以上、稍濕、潮濕

9、的碎石土、卵石土、粗圓礫土、細(xì)圓礫土、粗角礫土、細(xì)角礫土、粉土及黃土（Q3、Q4）1.02.0受構(gòu)造影響很嚴(yán)重呈碎石、角礫及粉末、泥土狀的斷層帶軟塑狀黏性土，飽和的粉土、砂類土等1.0 （飽和狀態(tài)的土1.5）以上各表中的標(biāo)準(zhǔn)或等級的劃分或確定可參照以下說明表。說明表A.1 層狀巖層的層厚劃分名稱巨厚層厚層中厚層薄層層厚h（m）h1.01.0h0.50.5h0.1h0.1說明表A.2 結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度分級名稱結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度結(jié)構(gòu)面組數(shù)及平均間距主要結(jié)構(gòu)面的類型巖體結(jié)構(gòu)類型不發(fā)育1組2組，平均間距超過1.0m規(guī)則，為構(gòu)造型，密閉巨塊狀結(jié)構(gòu)較發(fā)育2組3組，平均間距超過0.4m呈X形，較規(guī)則，以構(gòu)造型為主

10、，多數(shù)密閉，部分微張，少有填充大塊狀結(jié)構(gòu)發(fā)育3組以上，平均間距不超過0.4m不規(guī)則，呈X形或米字形，以構(gòu)造型或風(fēng)化型為主，大部分張開，部分有填充物碎石狀結(jié)構(gòu)極發(fā)育3組以上，雜亂，平均間距不超過0.2m以構(gòu)造型或風(fēng)化型為主，均有填充物碎石狀說明表A.3 巖體受地質(zhì)構(gòu)造影響的分級受地質(zhì)構(gòu)造影響程度地質(zhì)構(gòu)造作用特征輕微地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)小，結(jié)構(gòu)面不發(fā)育較重地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)大，位于斷裂（層）或褶曲軸的臨近地段，可有小斷層，結(jié)構(gòu)面發(fā)育嚴(yán)重地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)烈，位于褶曲部或斷裂影響帶內(nèi)，軟巖多見扭曲及拖拉現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)面發(fā)育極嚴(yán)重位于斷裂破碎帶內(nèi)，巖體破碎呈塊石、碎石、角礫狀，有的甚至呈粉末泥土狀，結(jié)構(gòu)面極發(fā)育說明表A.4

11、結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度的劃分名稱結(jié)構(gòu)面特征結(jié)合好張開度小于1mm，無填充物；張開度在13mm之間，為硅質(zhì)或鐵質(zhì)膠結(jié)；張開度大于3mm，結(jié)構(gòu)面粗糙，為硅質(zhì)膠結(jié)結(jié)合一般張開度在13mm之間，為鈣質(zhì)或泥質(zhì)膠結(jié)；張開度大于3mm，結(jié)構(gòu)面粗糙，為鐵質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)結(jié)合差張開度在13mm之間，結(jié)構(gòu)面平直，為泥質(zhì)或鈣質(zhì)和泥質(zhì)膠結(jié)；張開度大于3mm，多為泥質(zhì)和巖屑充填結(jié)合很差泥質(zhì)充填或泥加巖屑充填，充填物的厚度大于結(jié)構(gòu)面的起伏差說明表A.5 巖體按節(jié)理寬度分級名稱節(jié)理寬度b（mm）密閉節(jié)理b1微張節(jié)理1b3張開節(jié)理3b5寬張節(jié)理b5說明表A.6巖體完整性指數(shù)與定性劃分的巖體完整程度的對應(yīng)關(guān)系Jv（條/m3）3310102

12、0203535Kv0.750.750.550.550.350.350.150.15完整程度完整較完整較破碎破碎極破碎說明表A.7巖體結(jié)構(gòu)與塊度尺寸的關(guān)系巖體結(jié)構(gòu)類型塊度尺寸（以結(jié)構(gòu)面平均間距表示，m）國標(biāo)錨噴圍巖分級鐵路隧道圍巖分級整塊狀0.81.0塊狀0.40.80.41.0（大塊狀）層狀0.20.40.20.4（塊石碎石狀）碎裂狀0.20.4散體狀0.20.2（碎石狀）說明表A.7巖石風(fēng)化程度分帶風(fēng)化程度分帶野外鑒定特征風(fēng)化程度參數(shù)指標(biāo)巖石礦物顏色結(jié)構(gòu)破碎程度堅(jiān)硬程度風(fēng)化系數(shù)kf波速比kp縱波速度Vp(m/s)未風(fēng)化巖石、礦物及其膠結(jié)物顏色新鮮，保持原有顏色保持巖體原有結(jié)構(gòu)除構(gòu)造裂隙外肉眼

13、見不到其他裂隙，整體性好除泥質(zhì)巖可用大錘擊碎外，其余巖類不易擊開，放炮才能掘進(jìn)kf0.9kp 0.9硬質(zhì)巖Vp 5000軟質(zhì)巖Vp 4000微風(fēng)化巖石、礦物顏色較暗淡，節(jié)理面附近有部分礦物變色巖體結(jié)構(gòu)未破壞，僅沿節(jié)理面有風(fēng)化現(xiàn)象或有水銹有少量風(fēng)化裂隙，裂隙間距多數(shù)大于0.4m，整體性仍較好要用大錘和楔子才能剖開，泥質(zhì)言用大錘可以擊碎，放炮才能掘進(jìn)硬質(zhì)巖0.8kf0.9軟質(zhì)巖0.8kf0.9硬質(zhì)巖0.8kp 0.9軟質(zhì)巖0.8kp 0.9硬質(zhì)巖4000Vp 5000軟質(zhì)巖3000Vp 4000弱風(fēng)化巖石、礦物失去光澤，顏色暗淡，部分易風(fēng)化礦物已經(jīng)變色，黑云母失去彈性巖體結(jié)構(gòu)已部分破壞，裂隙可能出

14、現(xiàn)風(fēng)化夾層，一般呈塊狀或球狀結(jié)構(gòu)風(fēng)化裂隙發(fā)育，裂隙間距多數(shù)為0.20.4m，整體性差可用大錘擊碎，用手錘不易擊碎，大部分需放炮掘進(jìn)，巖心鉆方可鉆進(jìn)硬質(zhì)巖0.4kf0.8軟質(zhì)巖0.3kf0.8硬質(zhì)巖0.6kp 0.8軟質(zhì)巖0.5kp 0.8硬質(zhì)巖2000Vp 4000軟質(zhì)巖1500Vp 3000強(qiáng)風(fēng)化巖石及大部分礦物變色，形成次生礦物巖體結(jié)構(gòu)已大部分破壞，形成碎塊狀或球狀結(jié)構(gòu)風(fēng)化裂隙很發(fā)育，巖體破碎，風(fēng)化物呈碎石狀或碎石含砂狀，裂隙間距小于0.2m，完整性很差用手錘可擊碎，用鎬可以掘進(jìn)，用鍬則很困難，干鉆方可鉆進(jìn)硬質(zhì)巖kf0.4軟質(zhì)巖kf0.3硬質(zhì)巖0.4kp 0.6軟質(zhì)巖0.3kp 0.5硬質(zhì)

15、巖1000Vp 2000軟質(zhì)巖700Vp 1500全風(fēng)化巖石、礦物已完全變色，大部分發(fā)生變異，除石英外大部風(fēng)風(fēng)化成土狀巖體結(jié)構(gòu)已完全破壞，僅外觀保持原巖特征，礦物晶體失去連接，石英松散呈粒狀風(fēng)化破碎呈碎屑狀、土狀或砂狀用手可捏碎，用鍬就可掘進(jìn)，干鉆輕易鉆進(jìn)硬質(zhì)巖kp 0.4軟質(zhì)巖kp 0.3硬質(zhì)巖500Vp 1000軟質(zhì)巖300Vp 700注：1、kf是同一巖體中風(fēng)化巖石的單軸飽和抗壓強(qiáng)度與未風(fēng)化巖石的單軸飽和抗壓強(qiáng)度的比值； 2、kp是同一巖體中風(fēng)化巖體的縱波速與未風(fēng)化巖體的縱波速的比值； 說明表A.7地層與地質(zhì)年代表界（代）系（紀(jì)）統(tǒng)（世）新生界（代）Kz第四系（紀(jì)）Q全新統(tǒng)（世）Q4或Q

16、h更新統(tǒng)（世）Qp上（晚）更新統(tǒng)（世）Q3中更新統(tǒng)（世）Q2下（早）更新統(tǒng)（世）Q1第三系（紀(jì)）R上（晚）第三系（紀(jì)）N上新統(tǒng)（世） N2中新統(tǒng)（世） N1下（早）第三系（紀(jì)）E漸新統(tǒng)（世） E3始新統(tǒng)（世） E2古新統(tǒng)（世） E1中生界（代）Mz白堊系（紀(jì)） K上（晚）白堊統(tǒng)（世）K2下（早）白堊統(tǒng)（世）K1侏羅系（紀(jì)） J上（晚）侏羅統(tǒng)（世）J3中侏羅統(tǒng)（世）J2下（早）侏羅統(tǒng)（世）J1三疊系（紀(jì)） T上（晚）三疊統(tǒng)（世） T3中三疊統(tǒng)（世） T2下（早）三疊統(tǒng)（世） T1古生界（代）Pz上古生界（晚古生代）Pz2二疊系（紀(jì)） P上（晚）二疊統(tǒng)（世） P2下（早）二疊統(tǒng)（世） P1石炭系（

17、紀(jì)） Z上（晚）石炭統(tǒng)（世） Z3中石炭統(tǒng)（世） Z2下（早）石炭統(tǒng)（世） Z1泥盆系（紀(jì)） D上（晚）泥盆統(tǒng)（世） D3中泥盆統(tǒng)（世） D2下（早）泥盆統(tǒng)（世） D1下古生界（早古生代）Pz1志留系（紀(jì)） S上（晚）志留統(tǒng)（世） S3中志留統(tǒng)（世） S2下（早）志留統(tǒng)（世） S1奧陶系（紀(jì)） O上（晚）奧陶統(tǒng)（世） O3中奧陶統(tǒng)（世） O2下（早）奧陶統(tǒng)（世） O1寒武系（紀(jì)）上（晚）寒武統(tǒng)（世） 3中寒武統(tǒng)（世） 2下（早）寒武統(tǒng)（世） 1元古界（代）Pt上元古界（晚元古代）Pt2震旦系（紀(jì)） Ptz上（晚）震旦統(tǒng)（世）Z3或Zh中震旦統(tǒng)（世） Z2下（早）震旦統(tǒng)（世） Z1 或Za青白口

18、系（紀(jì)） Ptq薊縣系（紀(jì)） Ptj長城系（紀(jì)） Ptch下元古界（早元古代）Pt1太古界（代）Ar遠(yuǎn)古界（代）說明A.8洞軸線與主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀的不同夾角關(guān)系對圍巖穩(wěn)定性的影響l 巖層傾角大于45°為陡立；l 巖層傾角小于20°就認(rèn)為水平；l 圍巖走向與隧道軸線夾角小于30°就認(rèn)為是與隧道軸線平行；l 圍巖走向與隧道軸線夾角大于70°就認(rèn)為是與隧道軸線垂直；l 在隧道設(shè)計(jì)中，盡量避免以上三種情況，由于地質(zhì)勘測的局限，施工時(shí)極有可能遇到以上情況。說明A.8表洞軸線與主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀的不同夾角關(guān)系對圍巖穩(wěn)定性的影響主要結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線夾角（°）70

19、903070030090主結(jié)構(gòu)面傾角（°）459020454590204545902045020洞頂部位最有利一般有利一般一般不利最不利邊墻部位一般有利不利一般最不利一般最有利掌子面最不利不利不利一般最有利有利有利A.2 隧道圍巖分級修正A.2.1 隧道圍巖級別的修正應(yīng)符合下列規(guī)定：1 圍巖級別應(yīng)在圍巖基本分級的基礎(chǔ)上，結(jié)合隧道工程的特點(diǎn)，考慮地下水狀態(tài)、初始地應(yīng)力狀態(tài)等必要的因素進(jìn)行修正。2 地下水狀態(tài)的分級宜按表A.2.1-1確定。表A.2.1-1 地下水狀態(tài)的分級級別狀態(tài)滲水量L/(min·10m)干燥或濕潤10偶有滲水1025經(jīng)常滲水251253 地下水對圍巖級別的

20、修正，宜按表A.2.1-2進(jìn)行。表A.2.1-2 地下水影響的修正圍巖基本分級地下水狀態(tài)分級-4 圍巖初始地應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)無實(shí)測資料時(shí)，可根據(jù)隧道工程埋深、地貌、地形、地質(zhì)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)史、主要構(gòu)造線與開挖過程中出現(xiàn)的巖爆、巖芯餅化等特殊地質(zhì)現(xiàn)象，按表A.2.1-3評估。表A.2.1-3 初始地應(yīng)力場評估基準(zhǔn)初始地應(yīng)力狀態(tài)主要現(xiàn)象評估基準(zhǔn)（RC/max）極高應(yīng)力1. 硬質(zhì)巖：開挖過程中時(shí)有巖爆發(fā)生，有巖塊彈出，洞壁巖體發(fā)生剝離，新生裂縫多，成洞性差42 .軟質(zhì)巖：巖芯常有餅化現(xiàn)象，開挖過程中洞壁巖體有剝離，位移極為顯著，甚至發(fā)生大位移，持續(xù)時(shí)間長，不易成洞高應(yīng)力1. 硬質(zhì)巖：開挖過程中可能出現(xiàn)巖爆，洞壁巖體有剝離和掉塊現(xiàn)象，新生裂縫較多，成洞性較差472 .軟質(zhì)巖：巖芯時(shí)有餅化現(xiàn)象，開挖過程中洞壁巖體位移顯著，持續(xù)時(shí)間較長，成洞性差注：RC為巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度（MPa）；max為最大地應(yīng)力值（MPa）。5 初始地應(yīng)力對圍巖級別的修正宜按表A.2.1-4進(jìn)行。表A