题目隧道围岩分级及其应用.docx

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1、题目隧道围岩分级及其应用摘要隧道围岩分级是正确进行隧道设计与施工的基础。一个合理的、符合地下工程实际情况的围岩分级，对于改善地下结构设计、发展新的隧道施工工艺、降低工程造价、多快好省地修建隧道有着十分重要的意义。从围岩的稳定性出发，1975年编制了我国“铁路隧道围岩分类”，1990年，根据我国铁路隧道的围岩分级为基础，编制了我国“公路隧道围岩分级”。引言近年来，由于各种类型地下工程的大量修建，隧道围岩分级的研究也得到了很大的发展，从国外围岩分级的发展趋势看，围岩分级主要以隧道稳定性分级为主，且从对岩石的分级逐渐演变到对岩体的分级，从国内围岩分级的发展趋势看，从197

2、5年以后，我国隧道围岩分级方法的发展基本与国际同步，我国隧道围岩分级方法主要采用两个步骤：第一步以基本指标进行基本分级；第二步用修正指标对基本级别进行修正，最终获得修正后的围岩级别。我国隧道围岩分级主要分为六级，其中岩质围岩为Ⅰ-Ⅴ级，土质围岩Ⅳ-Ⅵ级。正文一、隧道围岩分级的因素指标及其选择围岩分级的指标，主要考虑影响围岩稳定性的因素或其组合的因素，大体有以下几种：1．单一的岩性指标 一般有岩石的抗压和抗拉强度、弹性模量等物理力学参数；岩石的抗钻性、抗爆性等工程指标。在一些特定的分级中，如确定钻眼功效、炸药消耗量等，土石方工程中划分岩石的软硬、开挖的难易，均可采用岩

3、石的单一岩性指标进行分级。一般多采用岩石的单轴饱和极限抗压强度作为基本的分级指标，具有试验简单，数据可靠的优点。但单一岩性指标只能表达岩体特征的一个方面，用来作为分级的唯一指标是不合适的。如老黄土地层，在无水的条件下，强度虽然低，但稳定性却很高。2．单一的综合岩性指标 以单一的指标，反映岩体的综合因素。这些指标包括：（1）岩体的弹性波传播速度 （2）岩石质量指标（RQD） （3）围岩的自稳时间 3.复合指标 是一种用两个或两个以上的岩性指标或综合岩性指标所表示的复合性指标。（1）Q复合指标分级 根据不同的Q值，岩体质量评为九级，见下表岩体质量特别好极好良好好中等不良

4、坏极坏特别坏Q400—1000100—40040—10010—404—101—40.1—10.01—0.10001—0.01（2）RMR复合指标根据RMR的值相应的可以将岩体分为五类，见下表RMR岩体分类类别ⅠⅡⅢⅣⅤ岩体描述很好的岩石好的岩石较好的岩石较差的岩石很差的岩石RMR值81~10061~8041~6021~400~20（3）岩体基本质量指标 岩体基本质量分级基本质量级别ⅠⅡⅢⅣⅤ岩体基本质量的定性特征坚硬岩，岩体完整坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完整坚硬岩，岩体较破碎；较软岩，岩体完整坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较破碎~破碎较软岩，岩体破碎；软岩

5、，岩体较破碎~破碎基本质量指标BQ>550451~351550~451350~251<250通过以上分析，对隧道围岩的分级，首先应考虑选择的围岩稳定性有重大影响的主要因素，如岩石强度、岩体的完整性、地下水、地应力、结构面产状、以及他们的组合关系作为分级指标；其次选择测试设备比较简单、人为因素小、科学性较强的定量指标；在考虑分级指标要有一定的综合性，如复合指标等。总之，应有足够的实测资料为基础，能全面反映围岩的工程性质。二、隧道围岩分级的方法国内外隧道围岩分级的方法较多，所采用的指标也不同，但都是在隧道工程的实践基础上逐步建立起来的，随着人们对隧道工程、地质环境之间相

6、互关系的认识和理解，其围岩分级方法也在逐步深化和提高。总体而言，隧道围岩分级发展过程大体有以下几种分级方法：（1）按岩石强度为单一岩性指标的分级法。具有代表意义的是我国工程界广泛采用的岩石坚固系数“f”值分级法。这种方法的优点是指标单一，使用方便，尤其是在f值分类法中，还将定量指标f值与作用在支护结构上的围岩压力直接联系起来，给设计和施工带来较大的方便。缺点是不能全面地反映岩体固有的性态。 （2）按岩体构造和岩性特征为代表的分级法。如泰沙基分级法，1975年我国铁路工程技术规范中所采用的铁路隧道围岩分级法，属于这一类。这类方法的优点是正确地考虑了地质构造特征、风化状

7、况、地下水情况等多种因素对隧道围岩稳定性的影响，并建议了各类围岩应采用的支护类型和施工方法。缺点是分级指标还缺乏定量描述，没有提供可靠的预测隧道围岩级别的方法，在一定程度上要等到隧道开挖后才能确定。 （3）与地质勘察手段相联系的分级法。如1979年前后日本提出的按围岩弹性波速度进行分级方法、岩芯复原率分级法等，属于这一范畴。这类方法的优点是分级指标大体上是半定量的，同时考虑了多种因素的影响；其点是分级的判断还带有一定的主观性，如弹性波速度低，可能是有岩体完整，但岩质松软；地质坚硬，但比较破碎；地形上局部高低相差悬殊等几种原因引起的，就弹性波速度这一个指标，就很难