圍岩分級是指根據岩體完整程度和岩石強度等指標將無限的岩體序列劃分為具有不同穩定程度的有限個類別，即將穩定性相似的一些圍岩劃歸為一類，將全部的圍岩劃分為若干類。在圍岩分類的基礎上再依照每一類圍岩的穩定程度給出最佳的施工方法和支護結構設計。圍岩分類是選擇施工方法的依據、是進行科學管理及正確評價經濟效益、確定結構上的荷載（鬆散荷載）、確定襯砌結構的類型及尺寸、制定勞動定額、材料消耗標準等的基礎。
基本介紹
- 中文名：圍岩分級
- 外文名：Surrounding Rock Classification
- 所屬學科：隧道工程
- 含義：將穩定性相似的圍岩劃歸為一類
定義,分級標準,
定義
隧道圍岩分級就是評定圍岩性質、判斷隧道圍岩穩定性，作為選擇隧道位置、支護類型的依據和指導安全施工。
分級標準
一、《岩土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規範》GB50086-2015
圍 岩 級 別 | 主要工程地質特徵 | 毛洞穩定情況 | ||||||
岩體結構 | 構造影響程度，結構面發育情況和組合狀態 | 岩石強度指標 | 岩體聲波指標 | 岩體強度應力比 | ||||
單軸飽和抗壓強度 (MPa) | 點荷載強度 (MPa) | 岩體縱波速度 (km/s) | 岩體完整性指標 | |||||
I | 整體狀及層間結合良好的厚層狀結構 | 構造影響輕微，偶有小斷層結構面不發育，僅有2~3 組，平均間距大於0 .8m ，以原生和構造節理為主，多數閉合，無泥質充填，不貫通。層間結合良好，一般不出現不穩定塊體 | >60 | >2.5 | >5 | >0. 75 | —— | 毛洞跨度5~10m 時長期穩定，無碎塊掉落 |
Ⅱ | 同I級圍岩結構 | 同I 級圍岩特徵 | 30~60 | 1. 25~2. 5 | 3.7~5 .2 | >0. 75 | 毛洞跨度5~10m 時，圍岩能較長時間(數月至數年)維持穩定，僅出現局部小塊掉落 | |
塊狀結構和層間結合較好的中厚層或厚層狀結構 | 構造影響較重，有少量斷層，結構面發育，一般 為3 組，平均間距0 .4~0 .8m，以原生和構造節理為主，多數閉合，偶有泥質充填，貫通性較差，有少量軟弱結構面。層間結合較好，偶有層間錯動和層面張開現象 | >60 | >2. 5 | 3 .7~5. 2 | >0 .5 | —— | ||
Ⅲ | 同I級圍岩結構 | 同I 級圍岩特徵 | 20~30 | 0 .85~1.25 | 3 .0~4.5 | >0. 75 | >2 | 毛洞跨度5~10m時圍岩能維持一個月以上的穩定主要出現局部掉塊塌落 |
同Ⅱ級圍岩塊狀結構和層間結合較好的中厚層或厚層狀結構 | 同Ⅱ級圍岩塊狀結構和層間結合較好的中厚層或厚層狀結構特徵 | 30~60 | 1. 25~2.50 | 3 .0~4.5 | 0 .5~0 .75 | >2 | ||
層間結合良好的薄層和軟硬岩互層結構 | 構造影響較重結構面發育一般為3組平均間距0 2~0 4m 以構造節理為主節理面多數閉合少有泥質充填岩層為薄層或以硬岩為主的軟硬岩互層層間結合良好少見軟弱夾層層間錯動和層面張開現象 | >60(軟岩>20) | >2 50 | 3 0~45 | 0 30~0 50 | >2 | ||
碎裂鑲嵌結構 | 構造影響較重結構面發育一般為3 組以上平均間距0 2~0 4m 以構 造節理為主節理面多數閉合少數有泥質充填塊體間牢固咬合 | >60 | >2 50 | 3 0~4.5 | 0 30~0 50 | >2 | ||
Ⅳ | 同Ⅱ級圍岩塊狀結構和層間結合較好的中厚層或厚層狀結構 | 同Ⅱ級圍岩塊狀結構和層間結合較好的中厚層或厚層狀結構特徵 | 10~30 | 0 42~125 | 2 0~35 | 0 50~0 75 | >1 | 毛洞跨度5m 時圍岩能維持數日到一個月的穩定主要失穩形式為冒落或片幫 |
散塊狀結構 | 構造影響嚴重一般為風化卸荷帶結構面發育一般為3 組平均間距0 4~0 8m 以構造節理卸荷風化裂隙為主貫通性好多數張開夾泥夾泥厚度一般大於結構面的起伏高度咬合力弱構成較多的不穩定塊體 | >30 | >1 25 | >2 0 | >0 15 | >1 | ||
層間結合不良的薄層中厚層和軟硬岩互層結構 | 構造影響嚴重結構面發育一般為3 組以上平均間距0 2~0 4m 以構造風化節理為主大部分微張(0 5~1 0mm)部分張開( 1 0mm)有泥質充填層間結合不良多數夾泥層間錯動明顯 | >30(軟岩>10) | >1 25 | 2 0~35 | 0 20~0 40 | >1 | ||
碎裂狀結構 | 構造影響嚴重多數為斷層影響帶或強風化帶結構面發育一般為3 組以上平均間距0 2~0 4m 大部分微張(0 5~1 0mm) 部分張開( 1 0mm) 有泥質充填形成許多碎塊體 | >30 | >1 25 | 2 0~35 | 0 20~0 40 | >1 | ||
Ⅴ | 散體狀結構 | 構造影響很嚴重多數為破碎帶全強風化帶破碎帶交匯部位構造及風化節理密集節理面及其組合雜亂形成大量碎塊體塊體間多數為泥質充填甚至呈石夾土狀或土夾石狀 | —— | —— | <2 0 | —— | —— | 毛洞跨度5時圍岩穩定時間很短約數小時至數日 |
註：
1 圍岩按定性分級與定量指標分級有差別時一般應以低者為準。
2 本表聲波指標以孔測法測試值為準如果用其他方法測試時可通過對比試驗進行換算。
3 層狀岩體按單層厚度可劃分為：厚層大於0 5m，中厚層0 1~0 5m，薄層小於0 1m
4 一般條件下確定圍岩級別時應以岩石單軸濕飽和抗壓強度為準當洞跨小於5m，服務年限小於10 年的工程 確定圍岩級別時可採用點荷載強度指標代替岩塊單軸飽和抗壓強度指標可不做岩體聲波指標測試
5 測定岩石強度做單軸抗壓強度測定後可不做點荷載強度測定。
二、《鐵路隧道設計規範》(TB10003-2005)
圍岩級別 | 圍岩主要工程地質條件 | 圍岩開挖後的穩定狀態（單線） | 圍岩彈性縱波速度vp（km/s） | |
主要工程地質特徵 | 結構特徵和完整狀態 | |||
Ⅰ | 極硬岩（單軸飽和抗壓強度Rc>60MPa）：受地質構造影響輕微，節理不發育，無軟弱面（或夾層）；層狀岩層為巨厚層或厚層，層間結合良好，岩體完整 | 呈巨塊狀整體結構 | 圍岩穩定，無坍塌，可能產生岩爆 | >4.5 |
Ⅱ | 硬質岩（Rc>30MPa）：受地質構造影響較重，節理較發育，有少量軟弱面（或夾層）和貫通微張節理，但其產狀及組合關係不致產生滑動；層狀岩層為中厚層或厚層，層間結合一般，很少有分離現象，或為硬質岩石偶夾軟質岩石 | 呈巨塊或大塊狀結構 | 暴露時間長，可能會出現局部小坍塌；側壁穩定；層間結合差的平緩岩層，頂板易塌落 | 3.5～4.5 |
Ⅲ | 硬質岩（Rc>30MPa）：受地質構造影響嚴重，節理髮育，有層狀軟弱面（或夾層），但其產狀及組合關係尚不致產生滑動；層狀岩層為薄層或中層，層間結合差，多有分離現象；硬、軟質岩石互層 | 呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結構 | 拱部無支護時可產生小坍塌，側壁基本穩定，爆破震動過大易坍 | 2.5～4.0 |
較軟岩（Rc≈15～30MPa）：受地質構造影響較重，節理較發育；層狀岩層為薄層、中厚層或厚層，層間一般 | 呈大塊狀結構 | |||
Ⅳ | 硬質岩（Rc>30MPa）：受地質構造影響極嚴重，節理很發育；層狀軟弱面（或夾層）已基本破壞 | 呈碎石狀壓碎結構 | 拱部無支護時，可產生較大的坍塌，側壁有時失去穩定 | 1.5～3.0 |
軟質岩（Rc≈5®～30MPa）：受地質構造影響嚴重，節理髮育 | 呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結構 | |||
土體：1.具壓密或成岩作用的黏性土、粉土及砂類土 2.黃土（Q1、Q2） 3.一般鈣質、鐵質膠結的碎石土、卵石土、大塊石土 | 1和2呈大塊狀壓密結構，3呈巨塊狀整體結構 | |||
Ⅴ | 岩體：軟岩，岩體破碎至極破碎；全部極軟岩及全部極破碎岩（包括受構造影響嚴重的破碎帶） | 呈角礫碎石狀鬆散結構 | 圍岩易坍塌，處理不當會出現大坍塌，側壁經常小坍塌；淺埋時易出現地表下沉（陷）或塌至地表 | 1.0～2.0 |
土體：一般第四系堅硬、硬塑黏性土，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（Q3、Q4） | 非黏性土呈鬆散結構，黏性土及黃土呈鬆軟結構 | |||
Ⅵ | 岩體：受構造影響嚴重呈碎石、角礫及粉末、泥土狀的斷層帶 | 黏性土呈易壖動的鬆軟結構，砂性土呈潮濕鬆散結構 | 圍岩極易坍塌變形，有水時土砂常與水一齊湧出；淺埋時易塌至地表 | <1.0(飽和狀態的土<1.5) |
土體：軟塑狀黏性土、飽和的粉土、砂類土等 | ||||
註：層狀岩層的層厚劃分：
巨厚層：厚度大於1.0m； 厚層：厚度大於0.5m，且小於等於1.0m；
中厚層：厚度大於0.1m，且小於等於0.5 m； 薄層：厚度小於或等於0.1m。
三、《公路隧道設計規範》（JTG_D70-2004）
圍岩級別 | 圍岩或土體主要定性特徵 | 圍岩基本質量指標（BQ）或修正的圍岩基本質量指標[BQ] |
Ⅰ | 堅硬岩，岩體完整，巨整體狀或巨厚層狀結構 | >550 |
Ⅱ | 堅硬岩，岩體較完整，塊狀或厚層狀結構 較堅硬岩，岩體完整，塊狀整體結構 | 550～451 |
Ⅲ | 堅硬岩，岩體較破碎，巨塊（石）碎（石）狀鑲嵌結構 較堅硬岩或較軟硬岩層，岩體較完整，塊狀體或中厚層結構 | 450～351 |
Ⅳ | 堅硬岩,岩體破碎,碎裂結構 較堅硬岩,岩體較破碎～破碎,鑲嵌碎裂結構 較軟岩或軟硬岩互層,且以軟岩為主,岩體較完整～較破碎,中薄層狀結構 | 350～251 |
土體：1.壓密或成岩作用的粘性土及砂性土 2.黃土(Q1、Q2) 3.一般鈣質、鐵質膠結的碎石土、卵石土、大塊石土 | ||
Ⅴ | 較軟岩，岩體破碎；軟岩，岩體較破碎～破碎；極破碎各類岩體。碎、裂狀、鬆散結構 | ≤250 |
一般第四系的半乾硬至硬塑的黏性土及稍濕至潮濕的碎石土，卵石土、圓礫、角礫土及黃土（Q3、Q4）。非粘性土呈鬆散結構、黏性土及黃土呈鬆軟結構 | ||
Ⅵ | 軟塑狀粘性土及潮濕、飽和粉細砂層、軟土等 |
註：本表不適用於特殊條件的圍岩分級，如膨脹性圍岩、多年凍土等。
