隧道围岩分级及其主要力学参数.doc

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1、隧道围岩分级及其主要力学参数一、一般规定在公路勘察设计过程中，是根据周边岩体或土体的稳定特性进行围岩分级的。围岩分Ⅰ～Ⅵ级，由于每级间范围较大，施工阶段对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ基本级别，再进行亚级划分。在公路隧道按土质特性和工程特性分：岩质围岩分级——Ⅰ～Ⅴ级；土质围岩分级Ⅳ～Ⅵ级。对岩质围岩和土质围岩分别采用不同的指标体系进行评定：岩质围岩基本指标为岩质的坚硬程度和完整程度，修正指标为地下水状态，主要软弱结构面产状及初始地应力状态。土质围岩分级指标体系宜根据土性差异而组成，粘土质围岩基本指标为潮湿程度。沙质土围岩基本指标为密实程度。修正指标潮湿程度。碎石土围岩基本

2、指标为密实程度。至于膨胀土、冻土作为专门研究，这里暂不述。围岩分级指标体系中可用定性分析，也可用定量分析，但由于工地施工条件时间等因素，一般我们仅采用定性分析。下面我讲定性分析来确定围岩级别。1、确定岩性及风化程度。2、结构面发育，主要结构面结合程度，主要结构面类型，甚至产状倾角、走向结构面张开度，张裂隙。3、水的状况涌水量等。二、岩石坚硬程度的定性划分1、坚硬岩：锤击声清脆、震手、难击碎，有回弹感，浸水后大多无吸水反应，如微风化的花岗岩——正长岩，闪长岩，辉绿7岩，玄武岩，安山岩，片麻岩，石英片麻岩，硅质板岩，石英岩，硅质胶结的砾岩，石英砂岩，硅质石灰

3、岩等等。2、较坚硬岩：锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎，浸水后有轻微吸水反应。如未风化～微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂岩等。3、较软岩：锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻击印痕。如未风化～微风化的凝灰岩，砂质泥岩，泥灰岩，泥质砂岩，粉砂岩，页岩等。4、软岩：锤击声哑，无回弹，有凹痕，多击碎，手可掰开。如强风化的坚硬岩，弱风化～强风化的较坚硬岩，弱分化的较软岩，未风化的泥岩等。5、极软岩：锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎，浸水后可捏成团，如全风化的各种岩类，各种半成岩。Rc——岩石单轴饱和抗压强度

4、、定性质与岩石的对应关系，一般Rc＞60MPa——坚硬岩，Rc=60～30MPa为较坚硬岩；Rc=30～15MPa为较软岩；Rc=15～5MPa软岩；Rc＜5Mpa极软岩。也可用Rc=22.82Is(50)，Is(50)——岩石点荷载强度指数。这里不多说。三、岩质围岩的完整度的定性划分这是根据岩体的结构状况来定性划分1、完整：节理裂隙，不发育，节理裂隙1-2组，平均间距>1.0m层面结合好，一般。2、较完整：节理裂隙，不发育，节理裂隙1-2组，7平均间距1.0m但层面结合差。但完整节理裂隙较发育，节理裂隙2-3组，平均间距1.0-0.4m之间层面结合一般

5、。呈块状或厚层状结构。3、较破碎：a节理裂隙较发育，2-3组，平均间距1-0.4m，层间结合面差，裂隙块状或中厚层状结构；b.节理裂隙发育，组数≥3，平均间距0.4～0.2m，层间结合面好或者一般，多半是-1的断层，中、薄层状结构。4、破碎：a.节理裂隙发育，≥3组，平均间距0.4～0.2m，层间结合面差，裂隙为块状结构；b.节理极发育，间距≥3组，平均间距≤0.2m，层间结合面差，碎裂状结构。5、极破碎：节理裂隙极发育，组数是无序的，结合很差散体状结构。下面简单谈Kv值与岩体完整定性值的对应关系。Kv值是针对不同的工程地岩组或岩性段，选择代表性的点、段

6、测定围岩弹性纵波速度，并在同一围岩段取样，测定岩石弹性纵波速度。Kv=(VPm/VPr)2，式中Vpm——评价区域岩体的弹性纵波速度(Km/S),Vpr——评价区域弹性岩面的弹性波纵波速度（Km/s），Kv>0.75为完整。0.75-0.55为较完整，0.55-0.35为较碎，0.35-0.15为破碎，<0.15为极破碎，如无Kv值，也可用岩体完整程度定性值的对应关系求得见下表Jv<33-1010-2020-35>35Kv>0.750.75-0.550.55-0.350.35-0.18<0.15定性值完整较完整较破碎破碎极破碎7计算式Jv=N1/L1+N

7、2/L2+……+Nn/Ln+Sk=1/d1+1/d2+……+1/dn+Sk式中：Jv－岩体体积节理数(条/m3)N1…Nn－同组结构面的数目L1…Ln－垂直于结构面的测线长度(m)d1…dn－各节理面间距Sk－每立方米非成组面节理条数。除成组节理外，对延伸长度大于1m的分散节理亦应予统计。已为硅质、铁质、钙质充填再胶结的节理不予统计等。四、土质围岩分级定性指标1、粘土质围岩坚硬扰动后能用手捏成饼，边上多裂口。硬塑、可塑、软塑，扰动后两手相压土成饼状，粘于手掌，揭掉后掌中有湿痕。流塑扰动后手捏后有明显湿痕并土粘于手上。（可作液塑限试验和天然含水量，得出液性

8、指数，可鑑定坚硬，硬塑、可塑、软塑、流塑等。2、砂质土围岩和碎石土围岩松散主要表