高速公路隧道圍巖類別劃分與判

1、3-1-1隧道圍巖級別劃分與判定隧道圍巖分級就是評定圍巖性質(zhì)、判斷隧道圍巖穩(wěn)定性，作為選擇隧道位置、支護(hù)類型的依據(jù)和指導(dǎo)安全施工。國內(nèi)外現(xiàn)在的圍巖分級方法有定性、定量、定性與定量相結(jié)合3種方法，且多以前兩種方法為主。定性分級的做法是，在現(xiàn)場對影響巖體質(zhì)量的諸因素進(jìn)行定性描述、鑒別、判斷，或?qū)χ饕蛩刈鞒鲈u判、打分，有的還引入分量化指標(biāo)進(jìn)行綜合分級。以定性為主的分級方法，如現(xiàn)行的公路、鐵路隧道圍巖分級等方法經(jīng)驗(yàn)的成分較大，有一定人為因素和不確定性，在使用中，往往存在不一致，隨勘察人員的認(rèn)識和經(jīng)驗(yàn)的差別，對同一圍巖作出級別不同的判斷。采用定性分級的圍巖級別，常常出現(xiàn)與實(shí)際差別12級的情況。定量分級

2、的做法是根據(jù)對巖體性質(zhì)進(jìn)行測試的數(shù)據(jù)或?qū)Ω鲄?shù)打分，經(jīng)計(jì)算獲得巖體質(zhì)量指標(biāo)，并以該指標(biāo)值進(jìn)行分級。如國外N.Barton的Q分級，Z.T.Bieniawsks的地質(zhì)力學(xué)（MRM分級、Dree的RQDfi分級等方法。但由于巖體性質(zhì)和賦存條件十分復(fù)雜，分級時(shí)僅用少數(shù)參數(shù)和某個(gè)數(shù)學(xué)公式難以全面準(zhǔn)確地概括所有情況，而且參數(shù)測試數(shù)量有限，數(shù)據(jù)的代表性和抽樣的代表性均存在一定的局限，實(shí)施時(shí)難度較大。影響圍巖穩(wěn)定的因素多種多樣，主要是巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、構(gòu)造發(fā)育情況、承受的荷載（工程荷載和初始應(yīng)力）、應(yīng)力變形狀態(tài)、幾何邊界條件、水的賦存狀態(tài)等。這些因素中，巖體的物理力學(xué)性質(zhì)和構(gòu)造發(fā)育情況是獨(dú)立于各種工作類型

3、的，反映出了巖體的基本特性，在巖體的各項(xiàng)物理力學(xué)性質(zhì)中，對穩(wěn)定性關(guān)系最大的是巖石堅(jiān)硬程度，巖體的構(gòu)造發(fā)育狀態(tài)、巖體的不連續(xù)性、節(jié)理化程度所反映的巖體完整性是地質(zhì)體的又一基本屬性。國內(nèi)外多數(shù)圍巖分級都將巖石堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度作為巖體基本質(zhì)量分級的兩個(gè)基本因素。1 國標(biāo)錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范圍巖分級1.1 圍巖分級圍巖級別的劃分應(yīng)根據(jù)巖石堅(jiān)硬性巖體完整性結(jié)構(gòu)面特征地下水和地應(yīng)力狀況等因素綜合確定并應(yīng)符合表1.1規(guī)定表1.1圍巖分級主要工程地質(zhì)特征圍巖石強(qiáng)度指標(biāo)巖體聲波指標(biāo)巖巖體后構(gòu)造影響程度，結(jié)單軸飽毛洞穩(wěn)體巖體縱波強(qiáng)度級構(gòu)面發(fā)育情況和組和抗壓點(diǎn)荷載強(qiáng)度巖體完整性定情況結(jié)速度應(yīng)力別合狀態(tài)

4、強(qiáng)度(MPa)指標(biāo)構(gòu)(km/s)比(MPa)整體狀及構(gòu)造影響輕微，偶層有小斷層結(jié)構(gòu)面不毛洞跨問發(fā)育，僅有23度結(jié)組，平均間距大于510m合0.8m,以原生和602.550.75時(shí)長期良構(gòu)造節(jié)理為主，多穩(wěn)定，好數(shù)閉合，無泥質(zhì)充無碎塊的填，不貫通。層問掉落厚結(jié)合良好，一般不層出現(xiàn)不穩(wěn)定塊體狀結(jié)構(gòu)R同I同I級圍巖特征30601.252.53.75.20.75毛洞跨級圍石結(jié)構(gòu)度510m時(shí)，圍巖能較長時(shí)間（數(shù)月至數(shù)年）維持穩(wěn)定，僅出現(xiàn)局部小塊掉落塊狀結(jié)構(gòu)和層問結(jié)合較好的中厚層或厚層狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響較重，有少量斷層，結(jié)構(gòu)面發(fā)育，一般為3組，平均間距0.40.8m,以原生和構(gòu)造節(jié)理為主，多數(shù)閉合，偶有泥質(zhì)充填

5、，貫通性較差，有少量軟弱結(jié)構(gòu)面。層間結(jié)合較好，偶有層間錯(cuò)動(dòng)和層面張開現(xiàn)象602.53.75.20.5m同I級同I級圍巖特征20300.851.253.04.50.752毛洞跨度圍石結(jié)構(gòu)510m時(shí)圍巖能維持一個(gè)月以上的穩(wěn)定土要出現(xiàn)局部掉塊塌落同R級圍石塊狀結(jié)構(gòu)和層問結(jié)合較好的中厚層或厚層狀同R級圍巖塊狀結(jié)構(gòu)和層間結(jié)合較好的中厚層或厚層狀結(jié)構(gòu)特征30601.252.503.04.50.50.752結(jié)構(gòu)層問結(jié)合良好的薄層和軟硬石互層結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響較重結(jié)構(gòu)面發(fā)育一般為3組平均間距0204m以構(gòu)造節(jié)理為主節(jié)埋向多數(shù)閉合少有泥質(zhì)充填巖層為薄層或以硬巖為主的軟硬巖立層層間結(jié)合良好少見軟弱火層層問錯(cuò)動(dòng)和層向張開

6、現(xiàn)象60（軟巖20）25030450300502碎裂鑲嵌結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響較重結(jié)構(gòu)面發(fā)育一般為3組以上平均間距0204m以構(gòu)造節(jié)理為主節(jié)理面多數(shù)閉合少數(shù)有泥質(zhì)充填塊體間牢固咬合60250304.50300502IV同同R級圍巖塊狀結(jié)103004212520350500751毛洞跨n級圍石塊狀結(jié)構(gòu)和層問結(jié)合較好的中厚層或厚層狀結(jié)構(gòu)構(gòu)和層間結(jié)合較好的中厚層或厚層狀結(jié)構(gòu)特征度5m時(shí)圍巖能維持?jǐn)?shù)日到一個(gè)月的穩(wěn)定主要失穩(wěn)形式為冒落或片幫散塊狀構(gòu)造影響嚴(yán)重一般為風(fēng)化卸荷帶結(jié)構(gòu)面發(fā)育一般為3組30125200151結(jié)構(gòu)平均間距0408m以構(gòu)造節(jié)理卸荷風(fēng)化裂隙為主貫通性好多數(shù)張開夾泥夾泥厚度一般大于結(jié)構(gòu)面的起伏高度

7、咬合力弱構(gòu)成較多的不穩(wěn)定塊體層問結(jié)合不良的薄層中厚層和軟硬石互層結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響嚴(yán)重結(jié)構(gòu)面發(fā)育一般為3組以上平均間距0204m以構(gòu)造風(fēng)化節(jié)理30（軟巖10）12520350200401為主大部力微張(0510mm鄢分張開(10mm)有泥質(zhì)充填層間結(jié)合不良多數(shù)夾泥層問錯(cuò)動(dòng)明顯碎裂狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響嚴(yán)重多數(shù)為斷層影響帶或強(qiáng)風(fēng)化帶結(jié)構(gòu)面發(fā)育一般為3組以上平均間距0204m大部分微張(0510mm)部分張開(10mm)有泥質(zhì)充填形成許多碎塊體3012520350200401構(gòu)造影響很嚴(yán)重多數(shù)為破碎帶全強(qiáng)風(fēng)毛洞跨散化帶破碎帶交匯部度5時(shí)體位構(gòu)造及風(fēng)化節(jié)理圍巖穩(wěn)V狀密集節(jié)埋面及其組20定時(shí)間結(jié)合雜亂形成大量碎很短

8、約構(gòu)塊體塊體間多數(shù)為數(shù)小時(shí)泥質(zhì)充填基至呈石至數(shù)日夾土狀或土夾石狀注1圍巖按定性分級與定量指標(biāo)分級有差別時(shí)一般應(yīng)以低者為準(zhǔn)。2本表聲波指標(biāo)以孔測法測試值為準(zhǔn)如果用其他方法測試時(shí)可通過對比試驗(yàn)進(jìn)行換算。3層狀巖體按單層厚度可劃分為厚層大于05m中厚層0105m薄層小于01m4一般條件下確定圍巖級別時(shí)應(yīng)以巖石單軸濕飽和抗壓強(qiáng)度為準(zhǔn)當(dāng)洞跨小于5m,服務(wù)年限小于10年的工程確定圍巖級別時(shí)可采用點(diǎn)荷載強(qiáng)度指標(biāo)代替巖塊單軸飽和抗壓強(qiáng)度指標(biāo)可不做巖體聲波指標(biāo)測試5測定巖石強(qiáng)度做單軸抗壓強(qiáng)度測定后可不做點(diǎn)荷載強(qiáng)度測定。1.2 圍巖分級的主要影響因素1.2.1 體完整性指標(biāo)用巖體完整性系數(shù)Kv表示，Kv可按下式計(jì)

9、算：Kv=(Vpm/Vpr)2(1.2-1)式中：Vpm巖體彈性縱波速度(km/s)Vpr巖石彈性縱波速度(km/s)當(dāng)無條件進(jìn)行聲波實(shí)測時(shí)也可用巖體體積節(jié)理數(shù)Jv按表1.2定Kv值。表1.2Jv與Kv對照表Jv（條/m3）35Kv0.750.750.550.550.350.350.1560MPa:受地質(zhì)構(gòu)造影響輕微，節(jié)埋不發(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4.5R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，但具產(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

10、，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)合差的平緩巖層，頂板易塌落3.54.5m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（或火層），但其產(chǎn)狀及組合關(guān)系尚不致產(chǎn)生滑動(dòng)；層狀巖層為薄層或中層，層間結(jié)合差，多有分離現(xiàn)象；硬、軟質(zhì)巖石立呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)拱部無支護(hù)時(shí)可產(chǎn)生小坍塌，側(cè)壁基本穩(wěn)定，爆被震動(dòng)過大易坍2.54.0層較軟巖（Rb1530MPa: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、中厚層或厚層，層間一般呈大塊狀結(jié)構(gòu)IV硬質(zhì)巖（Rc30MPa:受地質(zhì)構(gòu)造影響極嚴(yán)重，節(jié)理

11、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)，可產(chǎn)生較大的坍塌，側(cè)壁有時(shí)失去穩(wěn)定1.53.0軟質(zhì)巖（Rb5?30MPa: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、Q23 .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)V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/、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)地表卜沉（陷）或塌至地表1.02.0土體：一般第四系堅(jiān)硬、硬塑黏性土，

12、稍密及以上、稍濕或潮濕的碎石土著人、卵石土、圓礫土、角礫土、粉土及黃土（Q3Q4非黏性土呈松散結(jié)構(gòu)，黏性土及黃土呈松軟結(jié)構(gòu)VI巖體：受構(gòu)造影響嚴(yán)重呈碎石、角礫及粉末、泥土狀的斷層帶黏性土呈易端動(dòng)的松軟結(jié)構(gòu)，砂性土呈潮濕松圍巖極易坍塌變形，有水時(shí)土砂常與水一齊涌出；淺埋時(shí)易塌1.0（飽和狀態(tài)的土33602.178R25271200180020330.20.2550601.52.17078m232550012006200.250.339500.71.56070IV20232005001.360.30.3527390.20.75060V1720100200120.3520270.050.2，2500

13、.45VI151710010.40.52260未風(fēng)化可微風(fēng)化的花崗巖、片麻巖、閃長巖、石英巖、硅質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂石或礫石等硬-uU石30Rc60弱風(fēng)化的極硬巖；未風(fēng)化或微風(fēng)化的熔結(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)較軟石15Rc30強(qiáng)風(fēng)化的極硬巖；弱風(fēng)化的硬巖；未風(fēng)化或微風(fēng)化的云母片巖、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、鈣泥質(zhì)膠結(jié)的粉砂巖和礫巖、泥灰?guī)r、泥巖、凝灰?guī)r等軟石5Rc15強(qiáng)風(fēng)化的極硬巖；弱風(fēng)化至強(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石Rc0.75較完整結(jié)構(gòu)面23組，以構(gòu)造型節(jié)理、層面為主，裂隙多呈密

14、閉型，部分為微張型，少肩充填物塊狀結(jié)構(gòu)0.75Kv0.55較破碎結(jié)構(gòu)面一般為3組，節(jié)理及以風(fēng)化裂隙為主，在斷層附近受構(gòu)造影響較大，裂隙以微張型和張開型為主，多有充填物層狀結(jié)構(gòu)、塊石、碎石狀結(jié)構(gòu)0.55Kv0.35破碎結(jié)構(gòu)面大于3組，多以風(fēng)化型裂隙為主，在斷層附近受構(gòu)造作用影響較大，裂隙寬度以張開型為主，多有充填物碎石角礫狀結(jié)構(gòu)0.35Kv0.15極破碎結(jié)構(gòu)面雜亂無序，在斷層附近受斷層作用影響大，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)Kv4.5R極硬巖，巖體較完整；硬巖，巖體完整3.54.5m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2.54.0IV極硬巖

15、，巖體破碎；硬石，石體較破碎基破碎；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、粗圓礫上、碎石土、卵石土、大塊石土、黃土（Q1、Q21.53.0V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、潮濕的碎（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（Q3Q41.02.0VI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1.5）表2.3.1-3圍巖

16、基本分級2.3.2 隧道圍巖分級修正隧道圍巖級別應(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。2.3.2.1 地下水狀態(tài)的分級宜按表2.3.2-1確定。地下水對圍巖級別的修正，宜按表2.3.2-2進(jìn)行。表2.3.2-1地下水狀態(tài)的分級級別狀態(tài)滲水量L/(min?10n)I干燥或濕潤10R偶有滲水1025m經(jīng)常滲水25125表2.3.2-2地下水影響的修正圍巖基本分級地下水狀態(tài)分級IRmIVVVIIIRmIVVRIRIVVVImRmIVVVI2.3.2.2 圍巖初始地應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)無實(shí)測資料的，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

17、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2.3.2-3評估。初始地應(yīng)力對圍巖級別的修正宜按表2.3.2-4進(jìn)行表2.3.2-3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/o-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1.51.50.60.60.20.20.060.06延伸性極差差中等好極好粗糙度明顯臺階狀粗糙波紋狀平整光滑有擦痕平整光滑張開性(mm)密閉1.0黏土充填風(fēng)化程度未風(fēng)化輕微風(fēng)化頗重風(fēng)化嚴(yán)重風(fēng)化極嚴(yán)重風(fēng)化簡要說明地下水狀態(tài)滲水量L/(min?10m)550R堅(jiān)硬巖，巖體較完整，塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu)

18、較堅(jiān)硬巖，巖體完整，塊狀整體結(jié)構(gòu)550451m堅(jiān)硬巖，巖體較破碎，巨塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)較堅(jiān)硬巖或較軟硬巖層，巖體較完整，塊狀體或中厚層結(jié)構(gòu)450351IV堅(jiān)硬巖,巖體破碎,碎裂結(jié)構(gòu)較堅(jiān)硬巖，巖體較破碎破碎，鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)較軟巖或軟硬石互層，且以軟巖為主，石體較兀整較破碎，中薄層狀結(jié)構(gòu)350251士體：1.壓密或成巖作用的粘性土及砂性土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V較軟巖，巖體破碎；軟巖，巖體較破碎破碎;極破碎各類巖體。碎、裂狀、松散結(jié)構(gòu)60603030151551.0好或一般節(jié)理、裂隙、層向整體狀或巨厚層結(jié)構(gòu)較完121.0差塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu)整

19、231.00.4好或一般節(jié)埋、裂隙、層向塊狀結(jié)構(gòu)較破碎231.00.4差節(jié)理、裂隙、層向、小斷層裂隙塊狀或中厚層結(jié)構(gòu)30.40.2好鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)中、薄層狀結(jié)構(gòu)破碎30.40.20.2差一般或差各種類型結(jié)構(gòu)面裂隙塊狀結(jié)構(gòu)碎裂狀結(jié)構(gòu)極破碎無序很差散體狀結(jié)構(gòu)注：平均間距指主要結(jié)構(gòu)面（12組）間距的平均值。2巖體完整程度的定量指標(biāo)用巖體完整性系數(shù)（Kv）表達(dá)。Kv一般用彈性波探測值，若無探測值時(shí)，可用巖體體積節(jié)理數(shù)（Jv）按表3.2.2-2確定對應(yīng)的Kv值。表3.2.2-2Jv與Kv對照表Jv（條/m3）35Kv0.750.750.550.550.350.350.150.750.750.550.550

20、.350.350.1590Kv+30寸，應(yīng)以Rc=90Kv+3（ff口Kv代入計(jì)算BQfi。2當(dāng)Kv0.04Rc+0.4時(shí)，應(yīng)以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入計(jì)算BQfi圍巖詳細(xì)定級時(shí)，如遇下列情況之一，應(yīng)對巖體基本質(zhì)量指標(biāo)(BQ進(jìn)行修正：1 有地下水；2 圍巖穩(wěn)定性受軟弱結(jié)構(gòu)面影響，且由一組起控制作用；3 存在高初始應(yīng)力。圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)修正值BQ,可按式(3.2.4)計(jì)算：BQ=BQ-100(K1+K2+K3(3.2.4)式中：BQ圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)修正值；BQ圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)；K1地下水影響修正系數(shù)；K2主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)；K3初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)。K1、K2、K3值

21、，可分別按表3.2.3-1、表3.2.3-2、表3.2.3-3確定。無表中所示情況時(shí)，修正系數(shù)取零。表 3.2.3-2主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù) K2表3.2.3-1地下水影響修正系數(shù)K1BQ地下水出水狀態(tài)450450351350251250潮濕或點(diǎn)滴狀出水00.10.20.30.40.6淋雨?duì)罨蛴苛鳡畛鏊?，水?.1Mpa或單位出水量0.1Mpa或單位出水量10L/min?m0.20.40.60.70.91.0結(jié)構(gòu)向產(chǎn)狀及其與洞軸線的組合關(guān)系結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線夾角60,結(jié)構(gòu)面傾角75其它組合K20.40.600.20.20.4表3.2.3-3初始應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)K3BQ初始應(yīng)力狀態(tài)550

22、550451450351350251250極高應(yīng)力區(qū)1.01.01.01.51.01.51.0高應(yīng)力區(qū)0.50.50.50.51.00.51.0圍巖極高及高初始應(yīng)力狀態(tài)的評估，可按表3.2.3-4規(guī)定進(jìn)行表3.2.3-4高初始應(yīng)力地區(qū)圍巖在開挖過程中出現(xiàn)的主要現(xiàn)象應(yīng)力情況主要現(xiàn)象Rc/o-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2 .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，不易成洞370.222堅(jiān)硬較堅(jiān)硬巖,結(jié)核一般；較軟巖,結(jié)合好37290.220.123堅(jiān)硬較堅(jiān)硬巖,結(jié)核差;

23、較軟石軟石，結(jié)合股29190.120.084較堅(jiān)硬較軟巖,結(jié)核差結(jié)合很差；軟巖，結(jié)合差；軟質(zhì)巖的泥化面19130.080.055較堅(jiān)硬巖及全部軟質(zhì)巖，結(jié)合很差；軟質(zhì)巖泥化層本身13854R基本穩(wěn)定。圍巖整體穩(wěn)定，不會產(chǎn)生塑性變形，局部可能產(chǎn)生掉塊85T654m局部穩(wěn)定性差。圍巖強(qiáng)度不足局部會產(chǎn)生塑性變形，不支護(hù)可能產(chǎn)生塌方和變形破壞。完整的較軟巖，可能暫時(shí)穩(wěn)定65T452IV不穩(wěn)定。圍巖自穩(wěn)時(shí)間很短，規(guī)模較大的各種變形和破壞都可能發(fā)生45T252V極不穩(wěn)定。圍巖不能自穩(wěn)，變形破壞嚴(yán)重T(MPaRlb6060Rlb3030Rlb1515Rb)5巖石強(qiáng)度評分A3020201010550111注：1

24、.巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度大于100Mpa時(shí)，巖石強(qiáng)度評分為30;2 .當(dāng)巖體完整程度與結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分之和小于5時(shí)，巖石強(qiáng)度評分大于20的，按20評分。(2)巖體完整程度評分，見下表4.2-2)。表4.2-2巖體完整程度評分巖體完整程度完整較完整完整性差較破碎破碎巖體完整性系數(shù)KvKv0.750.75Kv0.550.55Kv0.350.35Kv0.15Kv0.15巖體完整性評分B硬質(zhì)再石4030302222141466軟質(zhì)再石251919141499430MPa巖體完整程度與結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分之和大于65時(shí)，按65評分；3 .當(dāng)30MPRb)15MPa巖體完整程度與結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分之和大于55時(shí),按55

25、評分；4 .當(dāng)15MP弟Rb)5MPa巖體完整程度與結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分之和大于40時(shí)，按40評分；5 .當(dāng)RbX5MPa屬特軟巖，巖體完整程度與結(jié)構(gòu)面狀態(tài)不參加評分；(3)結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分，見下表4.2-3。表4.2-3結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分結(jié)構(gòu)面狀態(tài)張開度W(mrm閉合W0.5微張0.5WC5.0弓OFW5.0充填物一無充填巖屑泥質(zhì)-uU屑泥質(zhì)起伏粗糙狀況起伏粗髓平直光滑起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗髓起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗髓起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗髓一一結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分硬質(zhì)巖272124211521171215129126牧軟石272124211521171215129126軟巖181

26、41714814118108684注：1.結(jié)構(gòu)面的延伸長度小于3m時(shí)，硬質(zhì)巖、較軟巖的結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分增加3分，軟巖增加2分；結(jié)構(gòu)面的延伸長度大于10m時(shí)，硬質(zhì)巖、較軟巖的結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分減3分，軟巖減2分；6 .當(dāng)結(jié)構(gòu)面張開寬度10mm無充填時(shí)，結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評分為0o(4)地下水狀態(tài)評分，見下表4.2-4表4.2-4地下水狀態(tài)評分活動(dòng)狀態(tài)干燥、滲水、滴水線狀流水涌水水量q(L/min10m洞長)或壓力水頭h(mq025或H1025QQC125或10125或H100基本因素評分TT85地下水評分D00-2-2-685T650-2-2-6-6-1065T45-2-6-6-10-10-1445T25-6

27、-10-10-14-14-18T700-27045-2-54520-5-270-2-57045-5-104520-10-220-12070-5-107045-10-124520-12-520-120注：按巖體完整程度分級為完整性差、較破碎和破碎的圍巖不進(jìn)行主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀評分的修正。5Q系統(tǒng)分類（挪威法）5.1 Q系統(tǒng)發(fā)展歷程Q系統(tǒng)是挪威巖土所Barton等人在19711974年根據(jù)249條隧道工程的實(shí)踐總結(jié)，研究得出的一種將圍巖分類與支護(hù)設(shè)計(jì)集于一體的方法。迄今為止已有3個(gè)版本的Q分類與支護(hù)建議的圖表問世，其中的第三個(gè)版本（2004版）是總結(jié)世界上2000多條隧道工程實(shí)踐并以此經(jīng)驗(yàn)將1992年

28、版本不斷完善而得到的，這種方法可以應(yīng)用于隧道工程的勘察、規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段，也可用于隧道施工階段，它可以通過現(xiàn)場觀測，也可以通過對地質(zhì)巖芯取樣的描述計(jì)算得到對應(yīng)的Q值，借此來評價(jià)圍巖質(zhì)量的指標(biāo)。1974年，挪威地質(zhì)所N.Barton等人在249條隧道工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上第一次提出隧道圍巖分類與支護(hù)關(guān)系的圖表，該表內(nèi)容相對較少，結(jié)構(gòu)也較為簡單，當(dāng)時(shí)的支護(hù)手段主要采用網(wǎng)噴混凝土，如圖1:TflrHl:解工圖1Q系統(tǒng)圍巖分類與支護(hù)綜合表（1974）1992年，N.Barton等人根據(jù)近1500個(gè)永久地下結(jié)構(gòu)物的施工記錄整理結(jié)果結(jié)出了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法該方法是通過一張綜合考慮因素的圖來選擇隧道支護(hù)參數(shù)的。由于在20世紀(jì)70年代末，纖維增強(qiáng)噴射混凝土得到大量的應(yīng)用，并基于這些工程支護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，N.Barton等人對分類與支護(hù)圖表也作了大量的修改和細(xì)化，此時(shí)的主要支護(hù)手段為纖維增強(qiáng)噴射混凝土。如圖2。K口卜口 MM玩*ira上 H之物除飛，H期人務(wù)T I庶*F* .I I . I P1 RCBh h.l i ,*1RHS 燈牝 宜七時(shí)*, rr.Q系統(tǒng)圍巖分類與支護(hù)綜合表（1992）2004年出版的挪威隧道和地下2004年度報(bào)告中給出了第三張分類與支