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〜W级，由于每级间范围较大，施工阶段对皿、w、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W〜W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。

R ——岩石单轴饱和抗压强度、定性质与岩石的对应关系，一般Rc>60MP —坚硬岩， Rc=6(~ 30 MPa为较坚硬岩；Rc=3 0 〜15MPa为较软岩；Rc=15- 5MPa 软岩；Re v 5Mpa极软岩。

也可用Rc=(50), ls(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 >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，平均间距但
层面结合差。

但完整节理裂隙较发育，节理裂隙2-3组，平均间距之
间层面结合一般。

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，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〜，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〜，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W,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=（V pm V pJ2,式中V P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＞为完整。

为较完整，为较碎，为破碎，＜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
计算式 Jv二N1/L1+N2/L2+……+Nn/Ln+S=1/d1+1/d2+……+1/dn+S k
式中：Jv-岩体体积节理数（条/m3）
N i…Nr^同组结构面的数目
L1 …Ln —垂直于结构面的测线长度（m）
di …dn —各节理面间距
S k -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
松散主要表现于天然的坡不能形成徒坎。

稍密、中密，用镐挖能成形，但稳定时间不长，易坍塌。

密实，呈徒坎状，能立。

镐开挖出凹凸形状不易塌。

水对围岩稳定有着重要影响。

饱和度来分稍湿、潮湿、饱和，有野外工地实际，一看就明白了。

饱和度 Sr=（Vw/Vv）X 100% Vw—为水所占的体积，Vv—为孔隙部分所占的体积。

简单述下，砂质土围岩潮湿程度，定量质与定性值对应关系
五、围岩分级方法
公路隧道岩质围岩是通过地质调查勘察试验…等等方法和手段。

根据取得围岩定性特征和基本质量指标（BQ）进行基本质量分级（BQ）－岩质围岩的基本质量指标，这是作为定量分析所用，暂不多述。

地下水状态影响修正，一般淋雨状或涌流状水（水压＜或单位出水量
＜10L/min）,在皿〜W级围岩降半级（包含亚级）（水压＞，或单位出水量＞10L/min ）,在皿、W围岩中，一般降一级，这是指岩质围岩还要视具体状况而定，岩层的产状、倾角初始地应力等对围岩稳定是有一定的影响，这里不多述了。

1、岩质围岩一般分为I〜V级，有时可分为亚级，现在我仅对
H〜V级基本定性分级。

H级围岩-坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构，较坚硬岩岩体完整，块状或整体结构。

皿级围岩-坚硬岩：较破碎，结构面较发育，结合一般，整体结构或镶嵌碎裂结构或裂隙块状结构。

较坚硬岩：岩体完整或较破碎，结构面较发育，结合好，块状结构。

较软岩：岩体完整，结构面不发育，结合好或一般整体状或巨厚层状。

W级围岩-坚硬岩，岩体破碎，结构面极发育，结合面一般或差，碎裂状结构：较坚硬岩：结构面发育结合好或一般，镶嵌碎裂结构。

较软岩：岩体完整，结构面较发育，结合好或一般块状结构。

软岩：岩体完整，结构不发育，结合好或一般，整体状或巨厚状结构。

V级围岩：坚硬岩及较坚硬岩，岩体破碎，结合面不好，较软岩:
结构面发育，碎裂状结构或散体状结构，结合一般或差，极软岩
(Rb=0〜5Mpa)，结构面不发育或结构面较发育，但结合面较好。

2、粘质土围岩基本指标定性分级，一般分W、V、W级。

W级为坚硬密实粘质土、黄土，液性I L＜0,V级从坚硬〜硬塑〜可塑液性指数 I L 0〜，一般坚硬，天然密度硬塑状粘质土、可塑状粘质土、黄土。

W级为软塑~流塑状粘土，近软塑状及天然密度低，可塑状粘质土。

3、砂质土围岩基本指标定性分级
W级：密实，压实或成岩作用砂质土，如定量，按标准贯入击数， N ＞30。

V级：密实~中密~稍密，压密状态，稍湿至潮湿或胶结程度较好的砂质土，标准贯入锤击数 10~30。

W级：松散潮湿，呈饱和状态的粉细沙土等砂质土。

4、碎石土围岩基本指标定性分极方法
W级：密实，一般钙质、铁质胶结的碎石土，卵石土，大块石土。

V级：密实~中密~稍密，稍湿至潮湿且较松散的碎石土、卵石土、圆砾、角砾土。

特别对于土质围岩水的影响是大的。

具体情况具体对待予以评定。

对于目前我们主要隧道都是大跨度，开挖跨度大，"、皿级围岩可基本能自稳，W、V级都有可能发生大、中、小塌方。

(大塌方——塌方高度＞6m塌方体积loom，中塌方——塌方高度3~6m 塌方体积30~100賂，小塌方——塌方高度＜3m塌方体积＜30昭)。

按此在本段施工，对IV、V级围岩更要注意安全。