公路隧道围岩分级指标体系与动态分类方法研究.pdf

交通部西部交通建设科技项目 合同号：2004-318-000-30 公路隧道围岩分级指标体系与动态分类方法研究 研究报告简本 主持单位：西 南 交 通 大 学 参加单位：四川省交通厅公路规划勘察设计研究院 二ＯＯ七年四月 西部交通建设科技项目 (2004-318-000-30) 公路隧道围岩分级指标体系与动态分类方法研究 目 录 1、国内外现状及研究目的 1 2、本次研究的基本情况 2 3 、研究成果 6 4、创新点 16 —— I —— 西部交通建设科技项目 (2004-318-000-30) 公路隧道围岩分级指标体系与动态分类方法研究 1、国内外现状及研究目的 围岩是指隧道开挖所影响的那部分岩体或土体，或是对隧道稳定性有影响的那 一部分岩体或土体。岩体是各种类别和尺寸岩块的组合体。它和岩石是两个既有联 系又有区别的概念。岩石通常由不同矿物，经由各种地质作用而构成。岩体是整个 地质体的一部分，其内部有着许多结构面，有的是构造作用形成的，有的是其它原 因，如风化、变质等形成的。这些结构面把岩体分割成各种类型和尺寸的岩块，这 些岩块在地应力作用下彼此联锁在一起，并处于平衡状态。可见，岩体的构成要素 是：不同尺寸和类型的岩块(即存在结构面)；岩块间的填充物；岩块间相互作用的 应力状态。土体根据颗粒粒径情况可分为粘质土、砂质土、碎石土。塑性指数大于 10的土称为粘质土，其中塑性指数大于10且小于或等于17的土为粉质粘土，塑性 指数大于17的土为粘土。粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量的50%且粒径大于 0.075mm的细粒含量超过总质量50%的土为砂质土。粒径大于2mm的颗粒含量超过总 质量50%的土为碎石土。可见，公路隧道所处的围岩是十分复杂的，为了满足公路 隧道设计、施工的需要，必须对公路隧道围岩分级进行研究。 从国外围岩分级的演变来看，主要有以下发展趋势：围岩分级主要以隧道稳定 性分级为主，这一趋势越来越明显。从对岩石的分级逐渐演变到对岩体的分级。从 按单参数分级转变到按多参数分级，并逐渐向多参数组成的综合指标法演变。从经 验性很强的分级逐步过渡到半经验、半定量分级，现逐渐过度到定量化分级，并将 围岩分级与岩体力学的发展相联系，随着岩体力学的发展，这一趋势更为明显。在 多参数综合分级法中，基本采用和差法或积商法。围岩分级方法是随着地质勘查方 法的进步而快速发展的。围岩分级方法与隧道结构设计标准化、施工方法规范化的 联系越来越密切。土质围岩分级方法逐步与岩质围岩分级方法分离，将会形成专门 土质围岩分级方法。 从国内围岩分级的演变来看，主要有以下发展趋势：从1975年以后，我国隧道 围岩分级方法已经与国际上通用的分级方法基本靠拢，并在已颁布的国标和部标中 体现了这一成果。1975年以后，我国隧道围岩分级方法的发展基本与国际同步，主 要以隧道稳定性进行分级。我国隧道围岩分级中更加重视施工阶段围岩级别的修正， 即根据施工阶段获得的围岩分级信息对设计阶段的预分级进行修正。我国隧道围岩 分级方法主要采用两个步骤：第一步以基本分级指标进行基本分级；第二步用修正 —— 1 —— 西部交通建设科