課前語地下工程施工技術地下是一個五彩繽紛的世界——信不信由你地下是一個亟待開發(fā)的世界——行不行看你什么是地下工程？地下工程的發(fā)展前景作么樣？什么是地下施工技術？地下施工技術學那些內容？。。。。。。。。。。。。。。。。?！袷裁词堑叵鹿こ?？地下工程是一個較為廣闊的范疇：泛指地表以下開挖的工程，通常包括礦山井巷地鐵隧道水工隧道交通山嶺隧道水電地下硐室城市地下空間軍事工事建筑基坑地基工程……………..等。一般說來，地下工程包括：◆規(guī)劃設計◆結構設計與計算◆施工工藝與技術●地下工程的發(fā)展前景如何？城市建設：地下空間、地鐵、交通建設：隧道能源建設：煤炭、水電電力什么是地下施工技術，學那些內容？《地下施工技術》是地下工程的一個重要組成部分?！鴰r石隧道鉆爆法掘進▲地下支護技術▲立井普通法施工▲大型地下硐室施工▲盾構施工技術▲頂管施工技術▲不良巖體中的開挖技術▲地下施工的輔助工作▲施工組織設計與管理從以往出版的有關地下工程施工的書籍看，行業(yè)特征比較明顯，針對性比較強。隨著市場經濟的發(fā)展，過去從事建筑、礦山、鐵路、交通、水電、市政等建設施工企業(yè)已逐漸打破了原有的行業(yè)界限，紛紛跨出部門、行業(yè)，走向市場，承擔著各種不同類型工程的建設任務。從高等院校的人才培養(yǎng)來說，也應迅速適應這種市場的變化，培養(yǎng)出能適應不同行業(yè)施工需要的人才。事實上，不論什么行業(yè)，就地下工程而言，其基本施工原理和方法相差并不大。因此，本書從主觀上擬盡量打破行業(yè)特征，淡化行業(yè)觀念，重點講述施工技術、施工方法，包括鉆眼爆破方法、地下支護方法、掘進機方法、盾構法、頂管法等。地下工程的施工，有的可以采用明挖法，有的要采用暗挖法，本書主要是講述暗挖法，包括一些通達地面的豎井工程。深基坑、樁基、地下連續(xù)墻等，雖然有的也視為地下工程，但它們不屬于暗挖施工的范疇，故本書不予講授。重在方法是本課程的基本原則，主要以暗挖法施工所涉及到的一些典型施工技術、工藝和方法為主導體系進行論述。就施工方法的性質而言，目前在技術界將其分為普通施工法和特殊施工法，一般將礦山法稱為普通施工法，將一些非礦山法施工的技術（如全斷面掘進機、盾構機、鉆井機、沉管、頂管、沉井等）及地下施工中針對不良地層所采取的輔助工法（如凍結、注漿、帷幕、地下連續(xù)墻、管棚等）稱為特殊施工法。事實上，這種劃分并無實質的科學意義，隨著科學技術的發(fā)展，所謂的特殊施工已成為常規(guī)的、普通的施工方法。但考慮到過去的煤炭院校，一般都另開設有《井巷特殊施工技術》課程，為避免內容重復，本書未將鉆井法和沉井法兩種鑿井技術以及凍結、注漿、帷幕輔助工法列入。序論地下工程的發(fā)展地下工程(undergroundengineering)是建在地面以下巖層或土層中的各種工程空間與設施的總稱，包括地下建筑、地下礦山、地下交通、地下水利水電等各個領域。隨著國民經濟的發(fā)展，地下工程的范圍越來越廣泛，城市地鐵、公路、水電站、倉庫、商場、體育館、工廠等越來越多的工程建造在地下?，F(xiàn)代地下工程發(fā)展迅速，類型多樣，按其用途分為地下交通工程、地下礦業(yè)工程、地下軍事工程、地下貯存工程、地下工業(yè)工程、地下商業(yè)工程、地下農業(yè)工程、地下居住工程、地下旅游工程、地下宗教工程、地下物流工程等。地下工程是隨著社會的進步而興起并不斷發(fā)展的。人類很早就利用天然洞穴作為居住場所，當社會發(fā)展到能夠制造挖掘工具時，出現(xiàn)了人工開挖和利用地下空間的現(xiàn)象。到人類文明社會，隨著采礦、運輸、航運的興起和農業(yè)灌溉特別是戰(zhàn)爭的需要，出現(xiàn)了各種人工開挖的坑道式地下工程。早在4000年以前，古代強盛的巴比倫王國就在幼發(fā)拉底河下開掘了一條最早的連接王宮與圣廟的地下通道，19世紀在美國修建了世界上第一座長約12km的鐵路隧道。隨著隧道施工技術的進步，城市地鐵工程也在世界各地興起，從1863年倫敦開始修建第一條地鐵至今，世界上在建和在運轉的地鐵已遍布近百個城市。地鐵的發(fā)展推動著地下城市建設工作的發(fā)展與進步。新中國成立后，特別是近20年來，我國的交通建設出現(xiàn)了突飛猛進的發(fā)展，尤其是在開發(fā)西部的過程中所修建的鐵路和公路，要克服許多高山峻嶺和地質條件復雜的困難，到1996年年底前投入運行的隧道達5200條，總長2548km，成為世界之最。1999年貫通的安康鐵路秦嶺隧道，采用了國際先進的TBM技術，隧道長度名列世界第6位，達18.46km。此外，我國從20世紀50年代起就開始研制軟土隧道盾構施工設備，1963年試驗盾構掘進，1971年上海黃埔江打埔路隧道建成通車，標志著我國隧道盾構施工技術的成功。二十一世紀，人們將向地下要空間、要資源、要效益、要生存、要環(huán)境。近十幾年來，我國的城市地下空間的開發(fā)與利用已開始啟動且發(fā)展迅速。據預測，今后10~15年內將是我國城市地下工程開發(fā)利用的重要發(fā)展時期。“未來的時代是地下時代”，“地下空間是宜人的空間”，“人類將重返地下”。根據國內外地下空間開發(fā)的現(xiàn)狀，按其用途可分為以下幾類：居住空間，旅館、招待所、窯洞等；公共服務空間，辦公室、會議室、實驗室、教室、禮堂、展覽廳、博物館、閱覽室、餐廳、商店、酒吧、浴池等；交通運輸空間，公路隧道、地鐵隧道、垃圾運輸?shù)?、停車場等；文體娛樂空間，舞廳、影象廳、溜冰場、游泳池、游樂中心等；防災空間，掩蔽所、指揮所、醫(yī)院、救護站等；能源空間：發(fā)電站、供熱站、冷庫、油庫、核電站等；倉儲空間：糧庫、油庫、物資庫、武器彈藥庫、金庫、水庫等；種植空間，金針菇、平菇、韭菜、蒜黃、天麻等。歐美國家地下空間的利用比較早也比較好，主要有：生活設施（自來水、下水道、垃圾處理站、區(qū)域供熱、物資流通等）、交通設施（地下街、地下道路、地下停車場、地下鐵道、海底隧道）、能源設施（地下發(fā)電站、地下儲庫）、水利設施、地下文化設施（音樂大廳、劇場美術館、觀光性博物館）、地下體育設施、地下圖書館、地下宗教設施、地下研究實驗設施、地下教育設施、地下工廠、倉庫、住宅、事務所、防空洞、康復中心等。近十幾年來，日本在地下空間的開發(fā)利用方面發(fā)展迅速，現(xiàn)已從超高層建筑等的空中開發(fā)時代轉向大深度地下空間的開發(fā)時代，目前正規(guī)劃建造大規(guī)模的地下停車場，有人曾構想把高速鐵路、高速道路甚至航空線都建造于地下。我國的香港、北京、上海、西安等地在地下空間的開發(fā)利用方面率先取得了一定的成效，積累了一定的經驗。目前發(fā)展較快的是城市地鐵，除已有地鐵的城市還在繼續(xù)擴建外，又有成都、青島、武漢、重慶、長沙、合肥、蘭州、昆明、西安等約20個城市正在申請和籌建地鐵，預計今后10年將是我國地鐵建設的興盛時期。其次是地下商場、商業(yè)街等，全國已有20多個城市的車站廣場建有地下商場，西安的鐘鼓樓廣場、上海的人民廣場等是近幾年建成的典型大型地下空間開發(fā)工程。近半個多世紀以來，地下工程施工的技術和理論取得了重要的進步，主要成果有：（1）錨噴支護以及光面爆破技術的應用。錨桿是地下支護技術的一項革新，改變了以往支護的被動作用性質，施工簡單，效果顯著?，F(xiàn)已成為地下工程施工廣泛應用的技術。（2）人工凍結加固巖土技術的成功應用。人工凍結是處理軟土問題的一項有效手段，而且對控制施工影響和施工環(huán)境保護有重要的意義。（3）巖石隧道鑿巖臺車及鉆、裝、運、支等工序的成套機械設備的使用，大大提高了隧道施工的機械化程度。（4）大型掘進機(TBM)采用機械破巖方法，破巖的硬度甚至達到數(shù)百兆帕，并實現(xiàn)了整個隧道施工作業(yè)連續(xù)化，大大提高了隧道施工的現(xiàn)代化程度。（5）盾構技術的完善和廣泛應用。原則上盾構施工已經可以在任何軟土地層中應用，可施工任何斷面形狀的隧道工程。（6）水下隧道的沉管法的應用，促進了海底隧道、越江隧道的發(fā)展。（7）支護一圍巖共同作用原理的理論成果，指出了支護(襯砌)的荷載大小不僅與圍巖有關，而且還受自身性質的影響。這是和地面工程的一個重要區(qū)別。(8)新奧法理論的應用。新奧法于1948年提出，1963年形成系統(tǒng)理論，表明它不僅僅是錨噴支護技術，更說明一種支護原理，強調隧道施工應遵循適當控制圍巖變形的原則。(9)隨著計算技術與計算機科學的發(fā)展，有限元、邊界元等數(shù)值計算方法和計算機在地下結構設計與工程力學分析中得到了廣泛應用。(10)水是地下工程的主要災害之一，地下水的處理是地下工程施工的重點難點。注漿堵水技術、結構接縫防水技術取得了長足發(fā)展?？傊?，地下工程仍具有投入高、勞動強度大、施工環(huán)境惡劣甚至是有危險、技術難度大而整體技術水平相對較低的特點。目前，它正向著長、大、高(高水平的設計與施工技術)、深、難和現(xiàn)代化的方向發(fā)展。對每一個地下工程工作者，學習和掌握現(xiàn)代的地下工程施工技術，對提高施工速度和質量，保證施工安全，提高經濟效益是十分重要的。第二節(jié)地下施工中的一些基本概念一、巖石和巖土地下工程作為一種結構物，與地面構筑物的一個重要區(qū)別在于它處在巖石或土這種地質環(huán)境之中。周圍巖土介質的各種物理力學性質及其賦存條件，對地下工程的設計、施工乃至運營都有重要的影響。巖石是經過地質作用形成的由一種或多種礦物組成的天然集合體。在地殼巖石形成過程中，地質構造作用以及其他漫長的大自然作用破壞了巖石的完整性和連續(xù)性，產生了許多裂隙、節(jié)理和斷層。常常把節(jié)理、裂隙、斷層和沉積巖與由沉積巖變質的變質巖在生成過程中形成的層理和層面統(tǒng)稱為結構面。把由結構面切割出的完整塊體稱為巖塊，因此巖體也就可以認為是由巖塊和結構面組成的復雜地質體。絕大部分土是地表巖石，它是經過漫長地質歷史年代的同化作用而生成的。經物理風化的土層礦物成分常與原生礦物一致，如石英、長石、云母等。原生礦物經化學風化形成新的次生礦物成分，主要有粘土礦物，如高嶺土、伊利石和蒙脫石。這是土體中兩種物理力學性質有明顯區(qū)別的成分。風化后的土體還會受到水、風、冰川等的動力作用，經沖刷、搬運后沉積在一起的土體成分，就變得相對復雜，并可能形成一定的沉積構造。土體經長期的高壓、脫水、固結后，又會形成巖石。因此，巖石和土的區(qū)別只是顆粒膠結的強弱。由于土的膠結力弱，因此土的成分對土體的物理力學性質影響更為嚴重，而巖石則相反，有時甚至兩者難以區(qū)別。巖土是巖石和土的總稱。二、隧道與巷道對于洞道式地下工程，不同的行業(yè)有不同的稱謂，公路及鐵路部門稱為隧道，在礦山稱為巷道，水利水電部門稱之為隧洞，而軍事部門則稱為坑道或地道，在市政工程中又叫通道或地道。隧道（tunnel）通常是指修筑在地下或山體內部，兩端有出入口，供車輛、行人等通過的通道。大部分隧道的設置以交通運輸為主要目的，如交通運輸方面的鐵路、公路和人行隧道；城市地下鐵道隧道、海底及水底隧道等。巷道（heading、drift等）通常是指為采掘地下礦物而修建的地下空間結構體，包括各種巷道和硐室。礦山隧道一般埋藏比較深，可達數(shù)百米甚至幾千米，故可稱為深埋隧道；礦山巷道的斷面一般比交通隧道的小，這些均導致了兩種隧道的設計與施工有一定的區(qū)別。礦山巷道按作用分主要有運輸巷道、通風巷道、人行巷道和硐室。運輸巷道是礦車運行的主要通道，負責人員、礦藏、材料、設備的輸運和通達。包括車場中的各種巷道、石門、運輸巷、材料巷等。通風巷道用于輸送新鮮空氣，排除有害氣體和廢氣，調節(jié)溫度。人行巷道專供行人。硐室的長度一般比較小，斷面相對較大，主要用于的安裝大型生產設備、存放材料，如機車庫、炸藥庫、變電所、水泵房等。隧洞是水利發(fā)電工程、城市市政方面的各種水工隧道或隧洞等。在水電工程中設置各類水工隧道可實現(xiàn)引水、排水、通風等目的；市政工程中，設置各類公共隧道可實現(xiàn)污水排放、管線鋪設等目的?？拥朗擒娛鹿こ谭矫娴母鞣N國防坑道，是一項隱蔽在地下、水下或山體內部，作為作戰(zhàn)、防御、儲藏的手段重要結構物，是戰(zhàn)爭時期的重要場所。地道或通道一般也稱地下人行道。常在道路交叉口，為行人穿越道路而設。不論何種洞道式工程，從地質條件上可將其分為兩大類，即巖石洞道和土層洞道。根據其所處的環(huán)境不同可分為山嶺隧道、城市隧道、水（海）底隧道、礦山隧道(巷道)等。根據其埋藏深度分為深埋式與淺埋式。對于深埋與淺埋的界限目前尚無明確的指標。三、圍巖與圍巖壓力未經人為開挖擾動的巖（土）體稱為原巖。當在原巖內進行地下工程開挖后，周圍一定范圍內巖體原有的應力平衡狀態(tài)遭到了破壞，導致應力重新分布，引起附近巖體產生變形、位移、甚至破壞，直到出現(xiàn)新的應力平衡為止。將開挖后隧道周圍發(fā)生應力重新分布的巖體稱為圍巖，圍巖既可以是巖體，也可以是土體。如果在出現(xiàn)新的應力平衡之前已對圍巖進行了支護，則圍巖的變形和破壞就會引起應力和位移的變化，甚至破壞支護結構。巖體力學中把由于開挖而引起的圍巖或支護結構上的力學效應統(tǒng)稱為廣義的圍巖壓力。圍巖壓力的大小，不僅與巖體的初始地應力狀態(tài)、巖體的物理力學性質和巖體結構有關，同時還與工程性質、支護結構類型及支護時間等因素有關。顯然，當圍巖的二次應力不超過圍巖的彈性極限時，圍巖壓力將全部由圍巖自身來承擔，隧道也就可以不加支護而在一定時期內保持穩(wěn)定。當二次應力超過圍巖的強度極限時，就必須采取支護措施，以保證隧道穩(wěn)定，此時，圍巖壓力是由圍巖和支護結構共同承擔的，可見，作用在支護結構上的壓力僅是圍巖壓力的一部分。因此，把作用在支護結構上的這部分圍巖壓力稱為狹義的圍巖壓力。通常所說的圍巖壓力多指狹義圍巖壓力。對圍巖的理論研究表明，圍巖本身具有一定的自承載能力，充分發(fā)揮圍巖的自承載能力，會大大降低隧道支護成本。隧道開挖后，適當控制圍巖的變形，對隧道的維護具有重要意義。圍巖壓力就其表現(xiàn)形式可分為松動壓力、變形壓力、沖擊壓力和膨脹壓力等。由于開挖而引起圍巖松動或坍塌的巖體以重力形式作用在支護結構上的壓力稱為松動壓力，亦稱散體壓力。開挖必然引起圍巖變形，支護結構為抵抗圍巖變形而承受的壓力稱為變形壓力。沖擊壓力是圍巖中積蓄的大量彈性變形能受開挖的擾動而突然釋放所產生的壓力，包括巖爆、巖震和突出等。膨脹壓力是巖體遇水后體積發(fā)生膨脹而產生的壓力，其大小取決于巖體的性質和地下水的活動特征。四、礦山法與新奧法所謂礦山法，一般是指采用傳統(tǒng)的鉆眼爆破法或懸臂式掘進機開挖的方法，是一種傳統(tǒng)的采用暗挖法施工地下工程的方法。所謂新奧法是20世紀60年代奧地利專家L．V．Rabcewicz總結前人積累的經驗后提出來的一套隧道設計、施工的新技術，即新奧地利隧道施工法（NewAustrianTunnellingMethod，NATM），簡稱“新奧法”。指在采用礦山法施工地下隧硐工程時，對挖掘和支護、尤其是對支護進行科學設計和組織的一種思想、理念和方法。它強調的是在巖體被開挖之后，要進行有關變形和力學參數(shù)監(jiān)測，以合理確定一次支護與二次支護的時機，確定初次支護、二次支護的結構形式與尺寸，即信息化施工。它是一套地下工程設計、掘進、襯砌、測試相結合的完整新概念。新奧法在公路與鐵路隧道、礦山巷道、地下交通隧道等工程中得到了廣泛推廣應用。因此，礦山法和新奧法是兩個完全不同的概念，新奧法涵蓋于礦山法之中，二者不具有同體性和可比性。新奧法的基本思想和方法不僅適用于隧道工程，而且同樣適用斷面相對較小的各類巷道工程。但目前在某些部門還存在混淆，例如某隧道采用鉆研爆破法施工，有的人則聲稱“采用的是新奧法而不是礦山法”、“新奧法比礦山法優(yōu)越”等，這是完全的概念性錯誤。第三節(jié)地下工程的圍巖分類地下工程是開鑿在巖石或土層中構筑物，為了合理選擇地下工程的開挖方法和支護方式，正確地進行工程設計計和布局，保證地下工程的施工及運營安全，必須對地下工程中的巖石強度及圍巖穩(wěn)定性進行分類，以便對巖土體穩(wěn)定性進行評價時提供一種客觀而統(tǒng)一的比較手段和衡量標準。一、巖石的工程分級為了合理地選用施工方法、施工設備、機具與器材，準確地制定生產定額和材料消耗定額等，對地下工程來說，還應對巖石進行定量的區(qū)分，以便能正確地進行工程設計。巖石工程分級的方法很多，其中前蘇聯(lián)的按巖石堅固性進行分級的方法（即普氏分級法），因其方法簡明、便于使用而得到廣泛應用。前蘇聯(lián)M．M．普羅托奇雅可諾夫于1926年提出用“堅固性”這一概念作為巖石工程分級的依據。普氏認為，巖石的堅固性在各方面的表現(xiàn)是趨于一致的，難破碎的巖石用各種方法都難于破碎，容易破碎的巖石用各種方法都易于破碎。因此他建議用一個綜合性的指標“堅固性系數(shù)f”來表示巖石破壞的相對難易程度：通常稱f為普氏巖石堅固性系數(shù)，Rc是巖石飽和單軸抗壓強度(MPa)。根據f值的大小，將巖石分為十級共十五種（表1—1）。表1—1巖石堅固性分級表級別堅固性程度巖石f值Ⅰ最堅固的巖石最堅固、最致密的石英巖及玄武巖，其他最堅固的巖石20Ⅱ很堅固的巖石很堅固的花崗巖類，石英斑巖，很堅固的花崗巖，硅質片巖，堅固程度較Ⅰ級巖石稍差的石英巖，最堅固的砂巖及石灰?guī)r15Ⅲ堅固的巖石致密的花崗巖及花崗巖類巖石，很堅固的砂巖及石灰?guī)r，石英質礦脈，堅固的礫巖，很堅固的鐵礦石10Ⅲa堅固的巖石堅固的石灰?guī)r，不堅固的花崗巖，堅固的砂巖，堅固的大理巖，白云巖，黃鐵礦8Ⅳ相當堅固的巖石一般的砂巖，鐵礦石6Ⅳa相當堅固的巖石砂質頁巖，泥質砂巖5Ⅴ堅固性中等的巖石堅固的頁巖，不堅固的砂巖及石灰?guī)r，軟的礫巖4Ⅴa堅固性中等的巖右各種不堅固的頁巖，致密的泥灰?guī)r3Ⅵ相當軟的巖右軟的頁巖；很軟的石灰?guī)r，白堊，巖鹽，石膏，凍土、普通泥灰?guī)r，破碎的砂巖，膠結的卵石及粗砂礫，多石塊的土2Ⅵa相當軟的巖石碎石土，破碎的頁巖，結塊的卵石及碎石，堅硬的煙煤，硬化的粘土1.5Ⅶ軟巖致密的粘土，軟的煙煤，堅田的表土層1.0Ⅶa軟巖微砂質粘土，黃土，細礫石0.8Ⅷ土質巖石腐植土，泥煤，微砂質粘土，濕砂0.6Ⅸ松散巖石砂，細礫，松土，采下的煤0.5Ⅹ流砂狀巖石流砂，沼澤土壤，飽含水的黃土及飽含水的土壤0.3二、圍巖穩(wěn)定性分類工程實踐與理論研究使我們認識到，圍巖穩(wěn)定性不只是巖石試件的強度，主要取決于巖體的結構和巖體強度。但目前尚無統(tǒng)—的圍巖穩(wěn)定性分類方法，各個國家、不同行業(yè)均根據各自的工程特點提出了各自的圍巖分類方法。我國煤炭、公路及鐵路交通、水工等部門均制定有各自的圍巖分類。（一）煤炭系統(tǒng)的分類煤炭部門根據錨噴支護設計與施工的需要，按照煤礦巖層的特點，制定了使用于煤礦井巷工程的圍巖分類（表l—2）。表1—2煤炭系統(tǒng)圍巖分類類別名稱巖層描述開掘后圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)（3～5m跨度）巖種舉例Ⅰ穩(wěn)定巖層1．完整堅硬巖層，Rb>60MPa，不易風化2．層狀巖層層間膠結好，無軟弱夾層圍巖穩(wěn)定，長期不支護無碎塊掉落現(xiàn)象完整的玄武巖，石英質砂巖，奧陶紀灰?guī)r，茅口灰?guī)r，大冶厚層灰?guī)rⅡ穩(wěn)定性較好巖層1．完整比較堅硬巖層，Rb＝40～60MPa2．層狀巖層，膠結較好3．堅硬塊狀巖層，裂隙面閉合，無泥質充填物,Rb>60MPa圍巖基本穩(wěn)定，較長時間不支護會出現(xiàn)小塊掉落膠結好的砂巖、礫巖大冶簿層灰?guī)rⅢ中等穩(wěn)定巖層1．完整的中硬巖層，Rb=20～40MPa2．層狀巖層以堅硬巖層為主，夾有少軟巖層3．比較堅硬的塊狀巖層，Rb＝40～60MPa能維持一個月以上穩(wěn)定，會產生局部巖塊掉落砂巖，砂質頁巖，粉砂巖，石灰?guī)r，硬質凝灰?guī)rⅣ穩(wěn)定性較差巖層較軟的完整巖層，Rb<20MPa；中硬的層狀巖層；中硬的塊狀巖層，Rb＝20～40MPa圍巖的穩(wěn)定時間僅有幾天頁巖，泥巖，膠結不好的砂巖，硬煤Ⅴ不穩(wěn)定巖層1．易風化剝落的松軟巖層2．各類破碎巖層圍巖很容易產生冒頂片幫質頁巖，泥巖，軟質凝灰?guī)r，煤，破碎巖石注：1.巖層描述將巖層分為完整的、層狀的、塊狀的、破碎的四種。（1）完整巖層：層理和節(jié)理裂隙的間距大于1.5m。（2）層狀巖層：層與層間距小于1.5m。（3）塊狀巖層、節(jié)理和裂隙間距小于1.5m，大于0.3m。（4）破碎巖層：節(jié)理裂隙間距小于0.3m。2.當?shù)叵滤绊憞鷰r的穩(wěn)定性時，應考慮適當降級。3.Rb為巖石的飽和抗壓強度。(二)公路及鐵路部門的圍巖分類根據我國的鐵路、公路隧道設計規(guī)范，隧道圍巖分類見表1—3。表1-3鐵路隧道圍巖分類類別圍巖主要工程地質條件圍巖開挖后的穩(wěn)定狀態(tài)(單線)主要工程地質特征結構特征和完整狀態(tài)Ⅵ硬質巖石，飽和單軸抗壓極限強度Rc>60MPa：受地質構造影響輕微，節(jié)理不發(fā)育，無軟弱結構面(或夾層)；層狀巖層為厚層，層間結合良好呈巨塊狀整體結構圍巖穩(wěn)定，無坍塌，可能產生巖爆Ⅴ硬質巖石，Rc>30MPa：受地質構造影響較重，節(jié)理發(fā)育，有少量軟弱結構面<或夾層)和貫通微張節(jié)理．但其產狀及組合關系不致產生滑動；層狀巖層為中層或厚層，層間結合一般，很少有分離現(xiàn)象；或為硬質巖石偶夾軟質巖石呈大塊狀砌體結構暴露時間長，可能會出現(xiàn)局部小坍塌，側壁穩(wěn)定．層間結合差的平緩巖層，頂板易冒落軟質巖石，Rc≈30MPa：受地質構造影響輕微，節(jié)理不發(fā)育；層狀巖層為厚層，層間結合良好呈巨塊狀整體結構Ⅳ硬質巖石，Rc>30MPa：受地質構造影響嚴重，節(jié)理發(fā)育，有層狀軟弱結構面(或夾層)，但其產狀及組合關系尚不致產生滑動；層狀巖層為薄層或中層，層間結合差，多有分離現(xiàn)象；或為硬、軟質巖石互層呈塊石碎石壯鑲嵌結構拱部上支護時可產生小坍塌，側壁摹本穩(wěn)定，爆破震動過大易坍塌軟質巖石，Rc=5MPa-30Mpa：受地質構造影響較重，節(jié)理較發(fā)育；層狀巖層為薄層、中層或厚層，層間結合一般呈大塊狀砌體結構Ⅲ硬質巖石，Rc>30MPa：受地質構造影響很嚴重，節(jié)理很發(fā)育,層狀軟弱面(或夾層)已基本破壞呈碎石狀壓碎結構拱部無支護時可產生較大的坍塌，側壁有時失去穩(wěn)定軟質巖石，Rc=5MPa～30MPa：受地質構造影響嚴重,節(jié)理發(fā)育呈塊石碎石狀鑲嵌結構1．略具壓密或成巖作用的粘性土及砂性土2．黃土(Q1，Q2)。一般鈣質、鐵質膠結的碎、卵石土、大塊石土1.呈大塊狀壓密結構；2.呈巨塊狀整體結構Ⅱ石質圍巖位于擠壓強烈的斷裂帶內，裂隙雜亂，呈石夾土或土夾石狀呈角礫碎石壯松散結構圍巖易坍塌，處理不當會出現(xiàn)大坍塌，側壁經常小坍塌，淺埋時易出現(xiàn)地表下沉(陷)成坍塌至地表一般第四系的半干硬～硬塑的粘性土及稍濕至潮濕的一般碎、卵石土、圓礫、角礫土及黃土(Q3，Q4)非粘性土呈松散結構，粘性土及黃土呈松軟結構Ⅰ石質圍巖位于擠壓極強烈的斷裂帶內，呈角礫、砂、泥松軟體呈松軟結構圍巖極易坍塌變形，有水時土砂常與水一齊涌出,淺埋時易坍塌至地表軟塑狀粘性土及潮濕的粉細砂等粘性土呈易蠕動的松軟結構;砂性土呈潮濕松散結構(四)《錨桿、噴射混凝土支護技術規(guī)范》圍巖分類在歸納概括各部門分類的基礎上，我國正式頒布了用于錨桿、噴射混凝土支護的圍巖分類國家標準(GBJ86—85)，見表1—4（內容有刪節(jié)）。表1—5《錨桿、噴射混凝土支護技術規(guī)范》的圍巖分類圍巖類別主要工程地質特征毛洞穩(wěn)定情況巖體結構構造影響程度、結構面發(fā)育情況和組合狀態(tài)巖石強度指標巖體聲波指標抗壓強度／MPa點荷載強度／MPa縱波速度／kim·s-1完整性系數(shù)Ⅰ整體狀及層間結合良好的厚層狀結構構造影響輕微，偶有小斷層。結構面不發(fā)育，以原生和構造節(jié)理為主，多數(shù)閉合，無泥質充填，不貫通。層間結