5.2.1 地下工程巖體詳細(xì)定級(jí)，當(dāng)遇有下列情況之一時(shí)，應(yīng)對(duì)巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ進(jìn)行修正，并以修正后獲得的工程巖體質(zhì)量指標(biāo)值依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)表4.1.1確定巖體級(jí)別。
    1. 有地下水；
    2. 巖體穩(wěn)定性受結(jié)構(gòu)面影響，且有一組起控制作用；
    3. 工程巖體存在由強(qiáng)度應(yīng)力比所表征的初始應(yīng)力狀態(tài)。
5.2.2 地下工程巖體質(zhì)量指標(biāo)[BQ]，可按下式計(jì)算。其修正系數(shù)K₁、K₂、K₃值，可分別按表5.2.2-1、表5.2.2-2和表5.2.2-3確定。

(5.2.2)

  式中：[BQ]——地下工程巖體質(zhì)量指標(biāo)；
          K₁——地下工程地下水影響修正系數(shù)；
          K₂——地下工程主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)；
             K₃——初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)。

表5.2.2-1 地下工程地下水影響修正系數(shù)K₁

 注：1 p為地下工程圍巖裂隙水壓(MPa)；
        2 Q為每10m洞長(zhǎng)出水量(L／min·10m)。

表5．2．2-2 地下工程主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)K₂

表5．2．2-3 初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)K₃

5.2.3 對(duì)跨度不大于20m的地下工程，巖體自穩(wěn)能力可按本標(biāo)準(zhǔn)附錄E中表E.0.1確定。當(dāng)其實(shí)際的自穩(wěn)能力與本標(biāo)準(zhǔn)表E.0.1中相應(yīng)級(jí)別的自穩(wěn)能力不相符時(shí)，應(yīng)對(duì)巖體級(jí)別作相應(yīng)調(diào)整。
5.2.4 對(duì)跨度大于20m或特殊的地下工程巖體，除應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)確定基本質(zhì)量級(jí)別外，詳細(xì)定級(jí)時(shí)，尚可采用其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的方法，進(jìn)行對(duì)比分析，綜合確定巖體級(jí)別。

條文說明

5.2 地下工程巖體級(jí)別的確定

5.2.1 本條規(guī)定了地下工程巖體在巖體基本質(zhì)量級(jí)別確定后，作詳細(xì)定級(jí)時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)修正因素和修正后的定級(jí)原則。
    國(guó)內(nèi)外對(duì)地下工程巖體分級(jí)做了大量的探索和研究工作，比其他類型的工程巖體分級(jí)研究得更深入一些，資料也比較豐富。從表10中可以看出，這些分級(jí)方法所考慮的主要因素是比較一致的。本標(biāo)準(zhǔn)分析總結(jié)了這些已有的成果，并結(jié)合工程實(shí)踐，將最基本的帶共性的巖石堅(jiān)硬程度(巖石強(qiáng)度)和巖體完整程度，作為巖體基本質(zhì)量的影響因素，而將另外幾項(xiàng)主要影響因素，包括地下水、結(jié)構(gòu)面與洞軸線組合關(guān)系、初始應(yīng)力狀態(tài)等作為修正因素。
    引入修正因素，對(duì)巖體基本質(zhì)量進(jìn)行修正后，本條規(guī)定仍按表4.1.1進(jìn)行定級(jí)。這是因?yàn)楸緲?biāo)準(zhǔn)分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)只有一個(gè)，只是巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ和地下工程巖體質(zhì)量指標(biāo)[BQ]所包含的影響因素的內(nèi)容不同。例如，某地下工程在一個(gè)地段的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ＝280，其基本質(zhì)量屬Ⅳ級(jí)，由于有淋雨?duì)畛鏊?，出水?25～125)L／min·10m，則修正系數(shù)K₁＝0.5，經(jīng)修正后的[BQ]＝230，按表4.1.1的規(guī)定，工程巖體質(zhì)量應(yīng)定為Ⅴ級(jí)。

表10 國(guó)內(nèi)外部分巖體分級(jí)考慮因素情況

5.2.2 本條規(guī)定了對(duì)地下水影響等三項(xiàng)修正因素的修正方法和修正系數(shù)取值原則，并給出了相應(yīng)的修正系數(shù)值。當(dāng)?shù)叵鹿こ處r體質(zhì)量指標(biāo)為負(fù)值時(shí)，修正后的工程巖體質(zhì)量直接按Ⅴ級(jí)巖體考慮。
    1. 地下工程地下水影響修正。地下水是影響巖體穩(wěn)定的重要因素。水的作用主要表現(xiàn)為溶蝕巖石和結(jié)構(gòu)面中易溶膠結(jié)物，潛蝕充填物中的細(xì)小顆粒，使巖石軟化、疏松，充填物泥化，強(qiáng)度降低，增加動(dòng)、靜水壓力等。這些作用對(duì)巖體質(zhì)量的影響，有的可在基本質(zhì)量中反映出來，如對(duì)巖石的軟化作用，采用了飽和單軸抗壓強(qiáng)度。水的其他作用在基本質(zhì)量中得不到反映，需采用修正措施來反映它們對(duì)巖體質(zhì)量的影響。
    目前國(guó)內(nèi)外在地下工程圍巖分級(jí)中，考慮水的影響時(shí)主要有四種方法：修正法、降級(jí)法、限制法、不考慮。本標(biāo)準(zhǔn)采用修正法，并給出定量的修正系數(shù)，這一方法不僅考慮了出水等水的賦存狀態(tài)，還考慮了巖體基本質(zhì)量級(jí)別。
    表11為現(xiàn)有規(guī)范對(duì)洞室圍巖出水狀態(tài)的有關(guān)描述。在出水量定量描述中，一般以10m洞長(zhǎng)滲水量為統(tǒng)計(jì)量。為便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，這里以10m洞長(zhǎng)滲水量[單位：L／(min·10m)]代替原標(biāo)準(zhǔn)中單位滲水量。
    關(guān)于裂隙水壓，原標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)三種狀態(tài)下的水壓值分別規(guī)定為：不計(jì)入≤0.1MPa和＞0.1MPa三種條件。本次修訂時(shí)，對(duì)上述三種情況下的水壓力值適當(dāng)提高，分別規(guī)定為≤0.1MPa、0.1MPa～0.5MPa和＞0.5MPa三種條件。由表11可看出修訂后的水壓規(guī)定值與表中其他方法規(guī)定值相比較，仍相對(duì)嚴(yán)格。

表11 地下洞室圍巖出水狀態(tài)的描述

 水對(duì)巖體質(zhì)量的影響，不僅與水的賦存狀態(tài)有關(guān)，還與巖石性質(zhì)和巖體完整程度有關(guān)。巖石愈致密，強(qiáng)度愈高，完整性愈好，則水的影響愈小。反之，水的不利影響愈大?；举|(zhì)量為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)的巖體，且含水不多、無水壓時(shí)，認(rèn)為水對(duì)巖體質(zhì)量無不利影響，取修正系數(shù)K₁＝0；基本質(zhì)量為Ⅴ級(jí)的巖體，呈涌水狀出水，水壓力較大時(shí)，不利影響最大，取K₁＝1.0(即降一級(jí))。對(duì)其他中間情況，認(rèn)同在同一出水狀態(tài)下，基本質(zhì)量愈差的巖體，影響程度愈大，因而修正系數(shù)也隨之加大。
    地下水修正系數(shù)的確定，除考慮上述原則外，還參考了國(guó)內(nèi)相關(guān)規(guī)范規(guī)定與研究成果，見表12。
    2. 主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀修正。主要結(jié)構(gòu)面是就其產(chǎn)狀、發(fā)育程度及結(jié)合程度等因素，對(duì)地下工程巖體穩(wěn)定性起主要影響的結(jié)構(gòu)面。其中，更應(yīng)注意對(duì)穩(wěn)定影響大、起著控制作用的結(jié)構(gòu)面，如層狀巖體的泥化層面、一組很發(fā)育的裂隙、次生泥化夾層、含斷層泥、糜棱巖的小斷層等。
    由于結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀不同，與洞軸線的組合關(guān)系不同，對(duì)地下工程巖體穩(wěn)定的影響程度亦不同。如層狀巖體層面性狀較差，為陡傾角且走向與洞軸線夾角很大時(shí)，對(duì)巖體穩(wěn)定性影響很小。反之，傾角較緩且走向與洞軸線夾角很小時(shí)，就容易發(fā)生沿層面的過大變形，甚至發(fā)生拱頂坍塌或側(cè)壁滑移。再如一條小斷層，當(dāng)其傾角很陡，且與洞軸線夾角很大時(shí)，對(duì)洞室穩(wěn)定影響很小，反之則有很大的影響。這種不利影響在巖體基本質(zhì)量及其指標(biāo)中反映不出來。
    為了反映這種組合關(guān)系對(duì)穩(wěn)定性的影響，本標(biāo)準(zhǔn)仍采用對(duì)基本質(zhì)量進(jìn)行修正的方法，其修正系數(shù)K₂見本標(biāo)準(zhǔn)表5.2.2-2，該表是根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)、力學(xué)分析，并參考表13制定的。所謂“其他組合”，是指結(jié)構(gòu)面傾角＜30°，夾角為任意值；傾角＞30°，夾角為30°～60°；傾角30°～75°，夾角＞60°；傾角＞75°，夾角＜30°四種情況。

表12 地下水影響修正系數(shù)匯總

 需指出，這里是指存在一組起控制作用結(jié)構(gòu)面的情況，若有兩組或兩組以上起控制作用的結(jié)構(gòu)面，組合情況就復(fù)雜得多，不能用修正巖體基本質(zhì)量的方法，而需通過專門的穩(wěn)定性分析解決。

表12 國(guó)內(nèi)對(duì)結(jié)構(gòu)面影響的修正情況

 3. 巖體初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正。巖體初始應(yīng)力對(duì)地下工程巖體穩(wěn)定性的影響是眾所周知的，特別是高初始應(yīng)力的存在。巖石強(qiáng)度與初始應(yīng)力之比R_c／σ_max大于一定值時(shí)，可以認(rèn)為對(duì)洞室?guī)r體穩(wěn)定不起控制作用，當(dāng)這個(gè)比值小于一定值時(shí)，再加上洞室周邊應(yīng)力集中的結(jié)果，對(duì)巖體穩(wěn)定性或變形破壞的影響就表現(xiàn)得顯著，尤其巖石強(qiáng)度接近初始應(yīng)力值時(shí)，這種現(xiàn)象就更為突出。采用降低巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ，從而限制巖體級(jí)別的辦法來處理，引入修正系數(shù)K₃。
    根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比值很小時(shí)(相當(dāng)于極高初始應(yīng)力條件，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定強(qiáng)度應(yīng)力比小于4)，對(duì)于基本質(zhì)量為Ⅲ、Ⅳ級(jí)的巖體，將會(huì)發(fā)生不同程度的塑性擠壓、流動(dòng)變形，基本上沒有自穩(wěn)能力，故必須較大幅度地限制巖體的級(jí)別。為此，進(jìn)行了如下處理，如：當(dāng)BQ＝351～450和BQ＝251～350時(shí)，均取K₃＝1.0～1.5。BQ值較小時(shí)取較大的修正系數(shù)K₃，反之取較小的修正系數(shù)。基本質(zhì)量為Ⅰ、Ⅱ級(jí)的巖體在該強(qiáng)度應(yīng)力比條件下，雖然未喪失自穩(wěn)能力，但明顯地影響了自穩(wěn)性。對(duì)于相當(dāng)于高初始應(yīng)力區(qū)的強(qiáng)度應(yīng)力比條件，初始應(yīng)力對(duì)巖體的影響大為減小，但仍影響巖體穩(wěn)定性，故取較小的修正系數(shù)K₃，適當(dāng)限制其級(jí)別。
    對(duì)初始應(yīng)力這一修正因素，采用降低巖體BQ指標(biāo)的處理辦法，可用于經(jīng)驗(yàn)方法確定支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)。
    按照這種辦法進(jìn)行修正，修正前后可能仍屬同一級(jí)，似無意義，其實(shí)經(jīng)修正后可能由原來靠近某級(jí)上限而變?yōu)樘幱谠摷?jí)中部或接近下限。不僅如此，若單修正地下水的影響，由某級(jí)的上限修正到該級(jí)的中部，如果再加上另一個(gè)影響因素的修正，就可能降一級(jí)。這些修正對(duì)于評(píng)價(jià)地下工程巖體穩(wěn)定性和選用支護(hù)等參數(shù)是有意義的，因?yàn)橛嘘P(guān)規(guī)范中的支護(hù)等參數(shù)表，每級(jí)都有一定的范圍值。對(duì)BQ＜250時(shí)也作修正，就是據(jù)此考慮的。
5.2.3 地下工程巖體的級(jí)別是地下洞室穩(wěn)定性的尺度，巖體級(jí)別越高的洞室在無支護(hù)條件下的穩(wěn)定性(即自穩(wěn)能力)越好。針對(duì)跨度不大于20m的地下工程，本條規(guī)定了不同級(jí)別工程巖體的自穩(wěn)能力情況。同時(shí)，本條還強(qiáng)調(diào)，可以將洞室開挖后的實(shí)際自穩(wěn)能力，作為檢驗(yàn)原來地下工程巖體定級(jí)正確與否的標(biāo)志。
    地下工程巖體的自穩(wěn)能力，不僅與工程巖體級(jí)別有關(guān)，還與洞室跨度有關(guān)。對(duì)于跨度不大于20m的工程巖體，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)比較豐富，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析給出表E.0.1(參見附錄E說明)，作為各級(jí)別巖體自穩(wěn)能力的基本評(píng)價(jià)。
    對(duì)照表E.0.1，開挖后巖體的實(shí)際穩(wěn)定性與原定級(jí)別不符時(shí)，應(yīng)將巖體級(jí)別調(diào)整到與實(shí)際情況相適應(yīng)的級(jí)別。當(dāng)開挖后巖體的穩(wěn)定性比原定級(jí)別高時(shí)，由低級(jí)別調(diào)整到高級(jí)別須慎重。
5.2.4 對(duì)于跨度大于20m的巖石地下工程，通常存在支護(hù)條件影響，巖體穩(wěn)定性應(yīng)與支護(hù)條件結(jié)合進(jìn)行。對(duì)于特殊的地下工程，往往有特殊要求，加之行業(yè)或?qū)I(yè)的特點(diǎn)，對(duì)工程施工和運(yùn)行，進(jìn)而對(duì)工程巖體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的要求不盡相同，評(píng)價(jià)時(shí)引入的影響工程巖體穩(wěn)定性的修正因素及其側(cè)重點(diǎn)也不同。本標(biāo)準(zhǔn)作為通用的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，難以將所有各種影響因素都考慮進(jìn)去，更難以全面照顧各行業(yè)的特殊需要。有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定更具有針對(duì)性，更詳細(xì)些。國(guó)內(nèi)外在實(shí)施巖體分級(jí)工作時(shí)，往往采用幾種分級(jí)方法進(jìn)行對(duì)比，對(duì)大型和特殊的地下工程，為了慎重這樣做是適宜的?？紤]到這些情況，本條規(guī)定在詳細(xì)定級(jí)時(shí)尚可應(yīng)用其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行對(duì)比分析，綜合確定巖體級(jí)別。