叙大铁路核桃湾隧道围岩分级体系研究

屈鹏程

(中铁上海设计院集团有限公司工程勘察设计院，上海 200070)

1 前言

隧道的围岩分级是隧道施工技术方法选取、围岩稳定性评价、支护设计的前提。近几十年来，国内外学者对隧道围岩分级进行了大量研究和探索，主要形成了以下几种分级方法：①单一指标法，如“普氏系数法”、法国抗压强度法以及捷克抗拉强度法[1]；②单一综合指标法，如RQD法、奥地利自稳时间以及日本声波速度法[2-3]；③岩体结构法，该类方法以太沙基分类法最为典型；④多指标综合分类法，如巴顿Q系统、岩体分级Z系统、RMR法、RSR法等[4-9]；⑤国标BQ系统，随后众多学者也对BQ系统进行了修正和改进[10-13]。

众多围岩分级方法考虑的主要因素包括岩体物理力学性质、岩体结构、地应力、地下水条件等。由于隧道围岩工程地质条件的复杂性，任何单一的围岩分级方法都不能解决全部的围岩工程地质问题。因此本文以核桃湾隧道围岩为例，将岩体中岩石的坚硬程度和岩体的节理发育程度作为分级中两个关键要素，然后结合围岩的地下水条件以及岩体波速特征，最终得到相适应的围岩等级。

2 工程地质条件

核桃湾隧道位于古蔺县古蔺镇，隧道全长3 408 m，隧址区属于中低山构造剥蚀、溶蚀地貌，斜坡沟谷地形，山高谷深，高程介于640～1 190 m之间。研究区地层岩性以砂岩、页岩、灰岩为主，岩层呈单斜构造(图1)。地下水主要为第四系孔隙潜水、基岩裂隙水、岩溶水。该隧道的地应力环境主要以自重应力场为主。

图1 隧道地质剖面……