RSR系統(tǒng)地質分級

1、RSR系統(tǒng)地質分級威克姆（1972）曾提出了一種比較全面的巖體分法的方法，該方法充分考慮了巖體結構特性和狀況，并給出具體參數(shù)的定量指標RSR巖石的等級則是由RSR的 定量指標來劃分：RSR=A+B+C式中：A表征巖體種類和地質構造特征的參數(shù)B 表征沿掘進方向的節(jié)理類型的參數(shù)C 表征地下水對節(jié)理狀況影響的參數(shù)對某一地質剖面而言，RSR值是參數(shù) A B和C的總和，它反映了巖體結構的質量。參A是一種評價隧道軸線所穿過的巖體的結構狀況的參數(shù)，它與隧道的開挖尺寸無關，也與其施工措施和支護手段無關，在工程建設前期，需要進行規(guī)范化的地質勘察獲取有關的地質構造特征的資料，用來確定該參數(shù)A的取值。A- 地質（巖

2、石類型：由硬質到破碎劃為4個等級；構造由整體到到強烈斷裂褶皺分為四個等級），分數(shù) 306。參數(shù)B是與節(jié)理類型（走向、傾角和節(jié)理間距）和掘進方向有關的參數(shù)，一般地質調查或地質圖給出巖層的走向和傾角。據此，可得到巖層的有關節(jié)理類型參數(shù)的近似值。相應 的隧道掘進方向是由工程規(guī)劃所確定。通?？墒褂玫刭|資料提供的巖層的節(jié)理特征并預先選 用幾種工程布置（隧道走向）取得節(jié)理間距估算的平均值，如節(jié)理密度或巖體塊度分析， 巖心分析或RQD（巖石質量指標）等地質資料，并結合考慮巖層產狀和掘進方向的影響。B-節(jié)理裂隙特征（按整體到極密集分為 6個等級，按走向傾角與掘進方向關系折減），分數(shù)457。參數(shù)C是一項影響支護

3、量級的地下水流動估計參數(shù)，它考慮如下因素：（1）巖體結構性所有質量，即 A+B之和表示的數(shù)值；（2）節(jié)理面的狀況；（3 ）地下水的滲出量。在預測 地層的水文地質條件時，分析地下水流動情況應結合抽水試驗、當?shù)厮闆r、地下水位、 地表水文、地形和降水量等因素綜合考慮。評價節(jié)理面的狀況特征，應考慮地表情況、地質歷史、鉆孔巖芯取樣等方面的情況綜合分析。C-地下水（無至大量），分數(shù)256對于某一地質剖面而言，RSR值是參數(shù)A、B、C的總和，此值范圍一般在 25100之間，反映了巖體結構的質量，隧道穿過的每一特別地層的結構特性都應予以分別分析與評價,而得到相應的RSR值。根據所得巖體的RSR值，可由下式

4、估算巖體荷載:Wr = D 6000302 RSR十8 一70式中Wr 巖體荷載D 開挖直徑RSR巖體結構等級一旦得到Wr的值，便可運用荷載-結構法進行地下結構設計。獅子山隧道工程地質勘察報告一、前言1、工程概況該工程位于四川省樂山市峨眉山市川主鄉(xiāng)的川主河峨眉河交匯處的東南處，該隧道北坡（AK10+40）進洞，南坡（AK10+190）出洞。隧道全長 150m.該隧道為單線隧道。2、實習工作概況本次勘察為定測階段。由于該隧道工程地質條件十分復雜，線路方案平面位置在初測基礎上做了大量優(yōu)化工作。因此，本次地質地質調查是在詳細分析利用初測資料的基礎上，于2011年7月17日至2011年7月18日。做了

5、詳細的地質調查工作。 在外業(yè)地質調查基礎上， 進一步揭示了該地區(qū)地層巖性、地質構造及水文地質特征。本次實習的主要內容有：隧道勘察、隧道圍巖分級、實測隧道剖面等。通過這些內容的了解，掌握基礎知識，達到學以致用，為今后工作做準備。二. 隧道工程地質條件1、地形地貌該工程地貌獅子山西面，屬于山區(qū)地形，獅子山隧道開挖處的高程大致約480m左右。隧道最咼埋深50mo植被覆蓋較好。2、地層巖性該隧道洞身經過的的地層主要為第三系名山組砂巖。山坡表層覆蓋有山坡表層覆蓋有第四系全新統(tǒng)坡積黏質黃土，坡積、滑坡堆積粗角礫土、碎石土等。詳述如下：名山組（E1-2）:下部以磚紅色-厚層砂巖為主，夾薄層泥巖；上部以磚紅色

6、泥巖為主，第四系（Q4）:主要為沖積、洪積、坡積和殘積物。3、地質構造及地震參數(shù)獅子山隧道工程主要為砂巖,該出有一向斜。向斜兩翼的產狀為：北翼135/ 46 ,南翼255 / 21 。F5斷層穿過獅子山，但其規(guī)模不大，為小斷層，其走向與兩側巖層走向相交，為傾向斷層。巖層破碎帶寬約20-30cm,該處巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，受構造應力的作用具有拉張破碎結構。特別是在隧道出口處巖體呈現(xiàn)散體狀結構，節(jié)理發(fā)育尤為明顯。根據建筑抗震設計規(guī)范 GB50111 - 2006、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 GB18306- 2001, 地震基本烈度大于七度，地震對該區(qū)的影響作用不明顯。4、水文地質條件樂山市年平均氣溫 17

7、.8 oC ,1月份平均氣溫 8.2 oC, 7月份平均氣溫 25.9 oC,最高氣 溫31oC年平均降雨量1062毫米。主要包含兩個方面：4.1地表水特征該隧道區(qū)域內山體沖溝發(fā)育，溝床縱坡比降較大，但匯水面積較小，常年水僅有4條溝，溝水流量隨季節(jié)變化大。4.2地下水的類型、埋藏情況及其變化特征本區(qū)地下水類型為第四系松散層孔隙潛水和基巖裂隙水。 第四系松散堆積層內孔隙水第四系松散堆積層孔隙水主要分布在隧道通過區(qū)的溝谷中，含水層主要為洪積層， 其透水性較好。孔隙潛水主要接受大氣降水補給，自上而下徑流，在低洼處以泉水的形式向溝谷排泄，但受季節(jié)影響較大。 基巖裂隙水隧道穿過區(qū)基巖的風化、構造裂隙、節(jié)

8、理、層理等較發(fā)育一發(fā)育，連通性較好，為地下水的儲存和運移提供了條件，地下水補給來源主要為大氣降水及冰雪融水，局部地段為地表水入滲補給為主，涌水量隨補給條件和儲存條件的不同而差異較大。4.3水化學特征獅子山隧道的地層為第三系名山組砂巖、泥巖砂巖。地下水對對砼腐蝕等級為H1.4.4隧道涌水預測獅子山隧道的地層為第三系名山組砂巖、 泥巖砂巖。該區(qū)大氣降水是地下水的主要補給 來源。地表地形較平緩；地下水以裂隙滲流為主， 地下水基本連續(xù)；地表地下水出露頭極少。 向斜為儲水構造，在其軸部含水量豐富，應進行加強檢測并進行超前預報。依據區(qū)域水文資料采用狹長水平廊道法，大氣降水入滲系數(shù)對隧道正常涌水量進行預算，

9、計算公式如下:狹長水平廊道法:q=b*K*Q隧道涌水量（m3/d）b：隧道長度（mK：滲透系數(shù)（m/d）H：水柱高度（m ,為天然狀態(tài)地下水水位至隧道設計路面的平均水柱高度R:影響半徑（m）,為隧道排水條件地下水影響半徑，采用經驗公式R=2H H * K求取。F *T* K大氣降雨入滲系數(shù)法：q F 1 KTQ隧道正常涌水量（m3/d）F:匯水面積X:多年平均降雨量T:年時間K:入滲系數(shù)砂巖段以滴水為主，與裂隙和不同巖性接觸帶可能發(fā)生淋水及小股涌水，泥質段以滲水和滴水為主，局部可能發(fā)生淋水、小股狀涌水；隧道開挖采取必要的措施及時對圍巖進行封 堵。5、不良地質及特殊巖土（一）特殊巖土隧道進口端含

10、有第四系坡積砂質黃土，厚約4-5m,承載力較低，為松軟土，須處理。具有濕陷性（二）不良地質該隧道經過區(qū)域不良地質發(fā)育，主要可能包括滑坡、泥石流和崩塌等，分述如下：1、滑坡隧道工程范圍內三疊系砂巖,小區(qū)域斷裂帶F5及其次生斷層影響，部分巖體破碎，溝 坎陡坡坡積層極易失穩(wěn)，滑坡極有可能發(fā)育，造成危害。2、泥石流35m,溝內泥石流對隧由于隧道工程范圍內各溝谷內谷坡坡積物較松散，降水集中的氣候特點，區(qū)內各大支 溝均有或大或小的泥石流發(fā)育。但隧道埋深較大，拱頂基巖厚度大于道基本無影響。3、崩塌由于隧道工程范圍內有一部分巖石破碎，施工時可能有落石。三、隧道圍巖分類（采用 RSR系統(tǒng)）結合該隧道通過的地層巖

11、性、地質構造及水文地質特征等工程地質條件，對隧道洞身圍巖我運用RSR系統(tǒng)做以下分級：序號長度（mRSR地層地層巖性巖體完整13.240E1-2磚紅色砂較完整巖。中厚層27.240E1-2磚紅色砂較完整巖。中厚層0-640E1-2磚紅色砂較完整314巖。中厚層6-840E1-2暗紅色砂較完整巖，巨厚層410.540E1-2暗紅色砂較完整巖，巨厚層0-1440E1-2暗紅色砂較完整517.5巖，巨厚層14-17.547E1-2泥質砂巖，較完整中厚層61847E1-2泥質砂巖，較完整中厚層71247E1-2泥質砂巖，較完整中厚層815.627E1-2含有泥質夾較破碎層，薄層0-9.527E1-2含有

12、泥質夾較破碎916.5層，薄層9.5-16.521E1-2風化裂隙。破碎泥質夾層，薄層四、隧道工程地質問題分析1、隧道洞口邊坡穩(wěn)定性分析|隧道進出洞口地層表層主要為第四系殘坡積層，厚度為4-5m，呈蠕動松散狀結構；隧道區(qū)內斷裂構造發(fā)育， 主要在隧道兩端的沖溝地段，巖石節(jié)理普遍發(fā)育， 區(qū)內節(jié)理以陡傾斜交為主，冋時地勢左高右低，地質條件較差，進洞口處砂巖，RSR值40;出洞口為夾泥質砂巖，節(jié)理發(fā)育明顯，部分呈散體狀，RSR值21。綜上洞口段支護結構設計米用超前支護，以穩(wěn)定掌子面、控制地表下沉、減小對相鄰結構物的影響為目的，超前支護分為混凝土拱殼方式、水平噴射注漿方式和長管注漿方式。2、隧道圍巖穩(wěn)定

13、性分析圍巖基本分級由堅硬程度、巖體完整程度巖石堅硬程度分類表2個因素決定。具體見下表堅硬程度|堅硬巖較硬巖較軟巖軟巖極軟巖飽和 單軸抗 fr 6060 fr 3030 fr 1515 fr 5 fr v 5壓強度MPa巖石堅硬程度等級的定性分類堅硬程 度等級定性鑒定代表性巖石堅錘擊聲清脆，有回彈，震手，未風化微風化花崗巖、閃長巖、輝綠巖、玄武硬硬難擊碎，基本無吸水反應。巖、安山巖、片麻巖、石英巖、石英砂巖、硅質巖礫巖、硅質石灰?guī)r等。質較錘擊聲較清脆，有輕微回彈，1、微風化的堅硬巖石；巖硬稍震手，較難擊碎，有輕微2、未風化的大理巖、板巖、石灰?guī)r、白云巖、巖吸水反應。鈣質砂巖等。軟較錘擊聲不清脆，

14、無回彈，輕1、中風化強風化的堅硬巖或較硬巖；軟易擊碎，浸水后指甲可刻出2、未風化微風化的凝灰?guī)r、千枚巖、泥灰?guī)r、質巖印痕。砂質泥巖等。巖軟錘擊聲啞，無回彈，有較深1、；強風化的堅硬巖或較硬巖；巖凹痕，浸水后手可捏碎，辧2、中風化強風化的較軟巖；開。3、未風化微風化的頁巖、泥巖、泥質砂巖等。極軟巖錘擊聲啞，無回彈，有較深1、全風化的各種巖石；凹痕，浸水后手可捏成團。2、各種半成巖。完整結構面發(fā)育程度主要結構面主要結構相應結構類型程度組數(shù)平均間的結合程度面類型距（m完整12 i結合好或結裂隙、層面整體狀或巨厚層狀合一般結構較完12 i結合好或結裂隙、層面塊狀或厚層狀結構整合一般2310.4結合差塊

15、狀結構較破2310.4結合差裂隙塊狀或中厚層碎狀結構 30.40.2結合好裂隙、層面、小斷層鑲嵌碎裂結構結合一般中、薄層狀結構破碎0.40.2結合好或裂隙塊狀結構 3結合一般各種類型結構面W 0.2結合差碎裂狀結構極破無序結合很差散體狀結構碎巖體完整程度的定性分類平均間距為主要結構面（12組）間距的平均值。巖體完整程度分類完整程度完整較完整較破碎破碎極破碎完整性指標 0.750.750.550.550.350.350.15V 0.15注：完整性指數(shù)為巖體壓縮波速度與巖塊壓縮波速度之比的平方。f干/ f濕V 0.75為軟化巖石。巖石質量按 RQD分為：好的RQD 90%較好的RQD=7590%較

16、差的RQD=5075%差的RQD=2550%極差的RQV0.25%。巖層厚度劃分：巨厚層 h 1m厚層 1 h0.5 ; 0.5 h0.1 ; hw 0.1 o巖體結構類型劃分lJU巖 結類型體構巖體地質類型結構體性狀結構面發(fā)育情況巖土工程特征可能發(fā)生的巖土工程問題整體巨塊巨塊狀以層面和原生或構巖體穩(wěn)定，可狀:結狀巖漿巖造節(jié)理為主，多閉合，視為均質各向同構和變質巖，間距大于1.5m, 般為性彈性體局部滑動巨厚層沉12組，無危險結構?；蛱盥穸捶e巖室的巖爆塊狀厚層狀沉塊狀有少量貫穿性節(jié)理結構面互相結構積巖，塊狀柱狀裂隙，結構面間距牽制，巖體基本穩(wěn)巖漿巖和0.71.5m，一般為 23 定，接近

17、彈性各向變質巖組，有少量分離體同性體層狀多韻律薄層狀有層理、片理、節(jié)變形和強度可沿結構結構層、中厚層板狀理，常有層間錯動受層面控制，為各面滑塌，軟巖可狀沉積巖，向異性彈性體，穩(wěn)參生塑性變形副變質巖定性較差碎裂構造影響碎塊狀斷層、節(jié)理、片理整體強度很狀:結嚴重的破層理發(fā)育，結構面間距低,并受軟弱結構構碎巖層0.250.5m，一般 3 組以面控制，呈彈塑性易發(fā)生規(guī)上，有許多分離體體，穩(wěn)定性很差。模較大巖體失散體斷層碎構造和風化裂隙密完整性受極穩(wěn)，地下水加劇狀:結破碎帶、強屑狀集，結構面錯綜復雜，大破壞，穩(wěn)定性極失穩(wěn)。構風化及全多充填粘性土，形成無差，接近松散體介。風化帶序小塊和碎屑質獅子山隧道圍巖

18、的分類見下表序-口號長度（m）RSR值13.24027.2400-6403146-840410.5400-1440517.514-17.5476184771247815.6270-9.527916.59.5-16.5213、隧道施工對地質環(huán)境的影響分析1施工環(huán)境影響因素分析隧道建設中產生的噪聲、沖擊、振動：廢碴、廢氣；污水及生活垃圾等，對周圍的動植物群、原有的地下設備（如排水管線、地下文物古跡等）、水文地質等都會產生一定的影響甚至破壞。 噪聲與振動由于在硬巖中修建隧道，從效率、經濟、技術等各方面看，鉆爆法都是開挖隧洞的主要方法之一。因此，爆破振動效應、爆破噪聲和沖擊波就成了隧道施工過程中噪聲和

19、振動的主要來源。 隧道排水隧道工程水質污染有2種，一是隧道內污水和混凝土攪拌廠的污水流入河流等公共水域，致使人們的生活用水PH料堆放區(qū)和辦公生活區(qū)。作業(yè)區(qū)與辦公生活區(qū)分開設置，并保持安全距離，辦公生活區(qū)應設置于住建筑物墜落半徑之外。應設置防護措施，劃分隔離，以免人員誤入危險區(qū)域。功能區(qū)的劃分設置時還應考慮交通、水電、消防和衛(wèi)生、環(huán) 保等因素。五、工程措施建議1、初期支護的構造設計淺埋暗挖法軟土隧道通常采用復合式襯砌：初期支護+二次襯砌。初期支護一般由噴射混凝土、鋼筋網及鋼架等組成。初期支護中的鋼架與噴射混凝土共同作用，及時承受隧道開挖引起的松動壓力，因而需要具有較大的支護強度和剛度，可選用型鋼或鋼筋格柵等材料制造。型鋼拱架和格柵拱架均是比較有效的初期支護鋼骨架，實際使用中如何選用應結合各種因素綜合考慮。型鋼拱架