如何判断围岩的等级?判断围岩的等级主要依据以下两个基本因素及其他相关因素进行综合判定:
一、岩石坚硬程度
1. 定性判断:
- 通过观察岩石的矿物成分、结构和构造来判断。例如,由石英、长石等坚硬矿物组成,结晶程度高、颗粒间连接紧密、呈块状构造的岩石通常较坚硬。
- 锤击岩石,根据声音的清脆程度、反弹力度以及岩石的破碎难易程度判断。声音清脆、反弹力度大且难以破碎的岩石一般较坚硬。
- 与已知坚硬程度的岩石进行对比,如花岗岩一般为坚硬岩,石灰岩多为较硬岩等。
2. 定量判断:
- 采用岩石饱和单轴抗压强度(Rc)指标进行划分。极硬岩的 Rc>60MPa;硬岩的 30MPa<Rc≤60MPa;较硬岩的 15MPa<Rc≤30MPa;软质岩的 5MPa<Rc≤15MPa;极软岩的 Rc≤5MPa。
二、岩体完整程度
1. 定性判断:
- 结构面发育程度:结构面不发育时,岩体完整,呈巨块状整体结构,为Ⅰ级围岩;结构面较发育时,岩体较完整,呈块状或中厚层状结构,多为Ⅱ级围岩;结构面发育时,岩体较破碎,呈块(石)碎(石)状镶嵌结构,一般为Ⅲ级围岩;结构面很发育时,岩体破碎,呈碎石状压碎结构,通常为Ⅳ级围岩;结构面杂乱时,岩体极破碎,呈角砾、碎石状松散结构,多为Ⅴ级围岩;受地质构造影响严重,呈粉末、泥土状时为Ⅵ级围岩。
- 主要结构面的结合程度:结合好表示岩体完整程度较高;结合一般则完整程度中等;结合差则完整程度较低。
- 岩体的风化程度:微风化岩体完整程度较高;弱风化次之;强风化、全风化岩体完整程度低。
2. 定量判断:
- 采用岩体完整性指数(Kv)进行划分。Kv>0.75 为完整;0.75≥Kv>0.55 为较完整;0.55≥Kv>0.35 为较破碎;0.35≥Kv>0.15 为破碎;Kv≤0.15 为极破碎。
三、其他因素
1. 地下水状态:
- 地下水对围岩等级的判断有重要影响。若地下水发育,会降低岩体的完整程度和稳定性。例如,干燥状态下可能为Ⅲ级围岩的岩体,在地下水丰富时可能降为Ⅳ级围岩。
2. 地应力:
- 高地应力地区的围岩稳定性较差,可能需要降低围岩等级。地应力的大小可通过现场测试或理论计算确定。
3. 工程规模和施工方法:
- 大型工程对围岩稳定性要求高,在判断围岩等级时可能会更加严格。不同的施工方法也会对围岩产生不同程度的扰动,影响围岩等级的判断。例如,爆破开挖可能使围岩的完整性降低,而机械开挖对围岩的扰动较小。