《隧道围岩级别划分及判定》的文档主要探讨了隧道工程中如何对围岩进行科学合理的分级,这是确保隧道安全建设的重要步骤。围岩分级旨在评估围岩的稳定性,为隧道设计、支护选择和施工方案提供依据。文档中提到了国内外常用的三种分类方法:定性、定量以及定性与定量相结合的方法。
1. 定性分级方法主要依赖于现场观察和经验判断,对影响岩体质量的因素进行描述和评分。然而,这种方法主观性强,可能会因人而异,导致对同一围岩级别的判定存在差异,有时会出现与实际情况相差1到2级的情况。
2. 定量分级方法则基于岩体测试数据或参数评分,通过计算得出岩体质量指标进行分级。例如,N.Barton的Q分级、Z.T.Bieniawska的地质力学(MRM)分级、Dree的RQD值分级等。但这种方法受限于岩体复杂性,仅依靠少数参数和公式可能无法全面准确地评估所有情况,且测试数据有限,存在一定的局限性。
3. 围岩稳定性的决定因素包括岩石的物理力学性质、构造发育、荷载、应力状态、边界条件和水的存在状态等。其中,岩石坚硬程度和岩体完整性是影响围岩稳定性的两个关键因素。多数围岩分级体系都将这两点作为基本的质量评价指标。
文档引用了国标《锚杆喷射混凝土支护技术规程》中的围岩分级标准,具体分为I、II、III级。每级都详细列出了主要工程地质特征,如岩石硬度、岩体完整性、构造面特性、地下水和地应力状况等,并提供了毛洞稳定情况的描述。例如:
- I级围岩为整体状或层间结合良好的厚层状构造,构造影响轻微,岩体稳定性强。
- II级围岩的构造影响较重,可能出现少量断层和构造面,但岩体仍能保持相对稳定。
- III级围岩的稳定性相对较差,可能出现局部掉块塌落现象,构造面更为发育。
围岩分级对于隧道设计至关重要,因为它直接影响支护设计的选择和施工安全。通过科学的围岩级别划分,可以预防和应对潜在的地质风险,确保隧道建设的安全和效率。在实际操作中,通常需要结合定性和定量两种方法,以达到更准确的评估结果。