隧道工程地质环境—隧道围岩分级（铁路隧道施工）.pptx

项目2隧道工程地质环境;任务2.3掌握隧道围岩分级;1.概述

（1）围岩：隧道周围一定范围内对洞身产生影响的的岩土体。

隧道的围岩是特征状态千变万化，有松散的流沙和和坚硬的花岗岩。

;流沙、管涌现象;花岗岩;围岩自稳时间：是指围岩在开挖暴露后，在未进行任何支护情况下，自行达到持续稳定的时间。

根据长期的工程实践，人们认识到，各种围岩的物理性质之间存在着一定的内在联系和规律，因而根据岩体完整程度和岩石坚硬程度等重要指标，按坑道开挖后的围岩稳定性对围岩进行等级划分，这就是围岩分级。

;（2）围岩分级的目的：为隧道设计和施工提供依据。

①可以据此选择适当的施工方法；

②确定支护结构上的荷载（松散荷载）；

③确定衬砌结构的类型及其尺寸；

;分析隧道围岩变化情况;大路峁隧道施工现场;砂性土围岩;洞口位置的土质围岩;Ⅳ、Ⅴ级围岩;2.我国铁路隧道的围岩分级法

不同国家、不同行业根据各自的工程特点和目的提出了各自的围岩分级方法。

在我国现行的《铁路隧道设计规范》（TB10003—2016）中，明确规定了要采用以围岩稳定性为基础的分级法和按弹性波速度的分级法。

该分级法主要考虑了围岩的结构特征和完整状态、岩石强度和地下水、围岩基本质量指标等因素，把围岩分为6级，依其稳定性由好到差为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。

;（1）围岩的结构特征和完整状态

围岩体通常是被各种结构面切割成大小不等、形态各异、种类不同的岩石单元体（即结构体），围岩结构特征是指结构面和结构体的特征。

结构特征体现围岩体的受力特征，完整状态体现围岩体在受各种地质作用力下所表现的形态。

把围岩的结构特征和完整状态相结合就组成了评价围岩稳定性的最直接最重要的指标。

;它与地质构造变动的特征（分为轻微、较重、严重、很严重）、结构面的密集程度、节理（裂隙）发育程度（可分为不发育、较发育、发育、很发育）、风化程度（全风化、强风化、弱风化、微风化、）岩层厚度[分为厚层（大于0.5m）、中层（0.1～0.5m）和薄层（小于0.1m）]的关系如下：

;Ⅵ???Ⅰ

差围岩的结构特征和完整状态好

大地质变动的剧烈程度、规模大小、次数少小

大结构面的密集程度小

大节理（裂隙）的发育程度小

大风化程度小

小岩层的厚度大

表2.3.1岩体程度的划分;（2）围岩岩石强度

在结构特征和完整状态相同的情况下，围岩的稳定性主要取决于围岩岩石的强度。一般来说，无裂隙或少裂隙的围岩具有整体结构，其强度可用岩石试件的抗压强度或抗剪强度来表示，对于多裂隙的围岩体，其强度可用工程类比法判断。

当风化作用使岩石的成分改变、降低强度时，应按风化后的强度确定岩石的级别。

岩石坚硬程度的划分表2.3.2

;（3）地下水

水是使隧道丧失稳定的重要原因，地下水对围岩稳定性的影响有：

①地下水能软化围岩，降低围岩体强度；

②地下水能软化围岩体中的结构面，降低围岩体的的抗剪强度，使围岩体容易滑动；

③地下水往往形成承压水体，促使围岩失去稳定。

总之，地下水对于围岩的稳定性是不利的。

;当遇有地下水时，按下列原则调整围岩的级别：

①Ⅰ级及Ⅱ级的硬质岩石，可不考虑降级。

②Ⅲ级围岩或Ⅱ级的软质岩石，应根据地下水的类型、水量大小和危害程度，调整围岩级别。当地下水影响围岩稳定，产生局部坍塌或软化软弱面时，可酌情降1级。

;③Ⅳ级、Ⅴ级围岩已成碎石状松散结构，裂隙中有黏土充填物时，可根据地下水的类型、水量大小、渗流条件、动水和静水压力等情况，判断对围岩的危害程度，酌情降1－2级。

④对于Ⅵ级围岩，在分级时已经考虑了一般含水地质情况的影响，但在特殊含水地层（如处于饱水或具有较大的承压水流时）还需另作处理。

铁路隧道围岩分级表2.3.3

;复习思考题：

1、隧道围岩、围岩自稳时间的含义是什么？

2、我国铁路隧道围岩分级主要考虑了哪些因素？是如何分级的？