西部高地应力地区地下洞室围岩分类研究
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2020-03-01
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西部高地应力地区地下洞室围岩分类研究
许春晓
河海大学防灾减灾及防护工程系，南京 (210098)
E-mail：xcxlfy2007@yahoo.com.cn
摘 要：本文在围岩分类方法概述及它们存在的问题讨论的基础上，分析了高地应力地区地
下洞室围岩分类中岩爆烈度、高地应力、高水压力对围岩分类的影响。并结合西部某水电站
地下洞室围岩分类的工程实例，对原围岩分类方法进行修正，提出适合高地应力地区工程围
岩分类方法。
关键词：地下洞室，围岩分类，高地应力，高水压力，岩爆
1．引言
随着西部大开发战略的逐步实施，西南、西北地区一系列大、巨型水电站已建或待建。
受地形、空间因素制约，地下厂房往往是经济的，有时是唯一的选择。这类地下厂房大多具
有埋深大、应力高、水压大等工程意义特别重大的特点，因此西部地区地下洞室围岩质量分
类成为水电站勘测、设计和施工阶段的重要问题。
2．围岩分类方法概述
目前，我国的大型地下洞室围岩分类主要采用 Q 系统分类、水电规范分类、国标 BQ
分类、RMR 分类 4 种方法进行围岩分类。
2.1 Q 系统分类
岩体质量分类 Q 系统（以下简称 Q 系统）是目前应用最广的岩体质量分类方法，该方
法是 1974 年挪威的巴顿等人建立起来的。它主要考虑了岩体完整性、节理特性、地下水和
地应力影响等，并以 6 个参数确定反映隧洞围岩稳定性的岩体质量指标 Q 值。
2.2 水电规范分类法（HC 法）
HC 法以岩石强度、岩体完整程度及结构面状态为基本因素，以地下水及主要结构面产
状为修正因素，以基本因素和修正因素的累计得分为基本判据、以围岩强度应力比为限定判
据进行围岩类别划分。该方法在考虑高地应力对围岩类别的影响时，简单地采取降级的处理
方法，影响了围岩分类的精度。
2.3 国标 BQ 法
国标 BQ 法适用于各类型岩石工程的岩体质量分级，是一种通用岩体质量分类方法，已
作为工程岩体分级的国家标准推广执行。BQ 法在采用定量分析的时候，主要考虑了岩石的
强度和岩体完整程度两个方面，而对于岩体所处的地应力环境、地下水状态以及结构面的方
位等只是作为定量结果的一种修正。
2.4 RMR 分类
RMR 分类，即“岩体评分”，又称地质力学系统。目前也逐渐广泛地运用于边坡、坝基
等工程的岩体分类，在国内、外有广泛的应用。RMR 分类通过岩石的单轴抗压强度（R
1
）、
岩石质量指标（R
2
）、结构面间距（R
3
）、结构面状况（R
4
）、地下水状况（R
5
）、结构面方位
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