DB13-T 5266-2020 基于巖體基本質(zhì)量BQ分級法的公路隧道圍巖級別快速判定技術(shù)要求

DB13河北省市場監(jiān)督管理局發(fā)布I本標準按照GB/T1.1-2009給本標準起草單位：河北高速公路集團有限公司邢汾分公司、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）、楊背背、司趁云、王習(xí)政、馬瑞章、劉建軍、冀偉、付國華、路穎鐸、李紅林、魯照民、張國彬雷、劉繼學(xué)、劉畔、田慶華、張磊、郭貴軍、韓松濤、韓慶、白玉成、魏玥、趙騰龍、趙鵬、劉丹、1基于巖體基本質(zhì)量BQ分級法的公路隧道圍巖級別快速判定技術(shù)要求本標準規(guī)定了公路隧道采用BQ法進行圍巖級別現(xiàn)場快速判定的基本規(guī)定、判定與判定流本標準適用于高速公路、一級公路和二級公路采用鉆爆法開挖的隧道工程在施工階段的下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注GB/T50266工程巖體試驗方法巖體所固有的、影響工程巖體穩(wěn)定性的最基本屬性，巖體基本質(zhì)量由巖石堅硬程度和巖體度所決定,同時受隧道圍巖中地下水、地應(yīng)力和巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀與隧道軸線夾角等因素巖體內(nèi)開裂的和易開裂的面，如層理、節(jié)理、斷層、軟弱夾層、裂隙、劈理、片理等，又2巖體完整性系數(shù)(Kv)intactnessindexofrock巖體體積結(jié)構(gòu)面數(shù)(Jv)volumetricjointnumbersofrockmassJv—巖體體積節(jié)理數(shù)；Kv—巖體完整性系數(shù)；K1—地下水影響修正系數(shù)；K3—初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)；Rc—巖石飽和單軸抗壓強度；[BQ]—巖體基本質(zhì)量指標修正值。4基本規(guī)定判定相結(jié)合的原則，其中以定量判定為主，定性判定地質(zhì)錘、卷尺等。相關(guān)儀器設(shè)備等需按規(guī)定進行檢查、校對和5.1判定工作具體內(nèi)容3d)地下水、軟弱夾層、斷層破碎帶等不良地質(zhì)現(xiàn)象的觀e)巖石點荷載試樣的采集、現(xiàn)場試驗與巖石單軸抗壓g)計算圍巖基本質(zhì)量指標BQ或其修正值[BQ]。5.2定性判定硬質(zhì)巖錘擊聲清脆，有回彈，震手，難擊未風(fēng)化～微風(fēng)化的花崗巖、正長石、閃長巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、石英片巖、硅質(zhì)板巖、石英巖、錘擊聲較清脆，有輕微回彈，稍震手，較難擊碎；浸水后有輕微吸水軟質(zhì)巖錘擊聲啞，無回彈，有凹痕，易擊錘擊聲啞，無回彈，有較深凹痕，結(jié)構(gòu)構(gòu)造部分破壞，礦物色澤較明顯變化，裂隙面出結(jié)構(gòu)構(gòu)造大部分破壞，礦物色澤明顯變化，長石4最后綜合判定巖石的堅硬程度。若以一個鑒定部位的巖石為鑒定一次計，則一個掌子面的m差差好差張開度1mm～3mm，為硅質(zhì)或鐵質(zhì)膠結(jié)張開度1mm～3mm，為鈣質(zhì)或泥質(zhì)膠結(jié)；張開張開度1mm～3mm，結(jié)構(gòu)面平直，為泥質(zhì)或泥質(zhì)和鈣質(zhì)膠結(jié)；5I較軟巖或軟硬巖互層，且以軟巖為主V5.3定量判定單軸抗壓強度采用點荷載試驗法確定，巖體完整性系數(shù)采用體積結(jié)構(gòu)面數(shù)法確定。由上述兩定巖體基本質(zhì)量指標BQ，同時考慮地下水、主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀與地應(yīng)力對BQ的影響，得到修正的6修正的圍巖基本質(zhì)量指標[BQ]IV5.3.2圍巖基本質(zhì)量指標BQ按式（1）計算。BQ=100+3Rc+250Kv…………(1)Kv—巖體的完整性系數(shù)。a)當Rc＞90Kv+30時，應(yīng)以Rc＝90Kv＋30和Kv帶入計算BQ值；b)當Kv＞0.04Rc+0.4時，應(yīng)以Kv＝0.04Rc+0.4和Rc帶入計算BQ值。5.3.3對巖體基本質(zhì)量指標BQ進行修正，應(yīng)考慮如下情形：[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)………………(2)K1、K2、K3值，應(yīng)分別按附錄A、附錄B、附錄C的規(guī)定確定。5.3.4巖石飽和單軸抗壓強度Rc一般采用實測的巖石點荷載強度指數(shù)IS(50)的換算值，即按式（3）計算。采用點荷載試驗法確定IS(50)的具體要求應(yīng)按照現(xiàn)行標準GB/T50266的規(guī)定執(zhí)行。7Rc=22.82IEQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(0),S).(EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(7),5)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(5),0))…………(3)巖體完整性系數(shù)Kv現(xiàn)場根據(jù)巖體體積結(jié)構(gòu)面數(shù)Jv與Kv之間的對應(yīng)關(guān)系按表7確定。表7J與KKv巖體體積結(jié)構(gòu)面數(shù)Jv的計算方法見附錄E的規(guī)定。5.4定性判定與定量判定結(jié)果的對比5.4.2巖石堅硬程度定性特征與巖石飽和單軸抗壓強度Rc之間一般具有表8所示的對應(yīng)關(guān)系。表8Rc與巖石堅硬程度定性劃分的對應(yīng)關(guān)系Rc/MPa5.4.3巖體完整程度定性特征與巖體完整性系數(shù)Kv之間一般具有表9所示的對應(yīng)關(guān)系。表9KKv為了達到現(xiàn)場快速判定的目的，需現(xiàn)場同時完成定性判定與定量判定，并快速提交按照圖1所示的流程進行現(xiàn)場快速判定。判定成果提交的簡易書面形式可參考附錄F，與判定8↓<><>是9表A.1給出了根據(jù)地下水出水狀態(tài)和BQ值確定地下水影響修表A.1地下水影響修正系數(shù)K1的確定方法BQ0表B.1給出了根據(jù)主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及其與洞軸向的幾何關(guān)系確定主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)K2的方法。表B.1主要軟弱結(jié)構(gòu)面影響修正系數(shù)K2的確定方法結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線夾角<30°,結(jié)構(gòu)面傾角30°~75°結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線夾角>60°,結(jié)K2表C.1給出了根據(jù)初始應(yīng)力狀態(tài)與BQ值確定初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)K3的方法。表C.1初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)K3的確定方法BQ>550表D.1高初始應(yīng)力地區(qū)巖體在開挖過程Rcσmax極高應(yīng)2.軟質(zhì)巖：巖芯常有餅化現(xiàn)象，開挖過程中洞壁巖體有剝離，位移極為顯著，甚至發(fā)力生大位移，持續(xù)時間長，不易成洞；基坑發(fā)生顯著高應(yīng)力1.硬質(zhì)巖：開挖過程中可能出現(xiàn)巖爆，洞壁巖體有剝離和掉塊現(xiàn)象，新生裂縫較多，2.軟質(zhì)巖：巖芯時有餅化現(xiàn)象，開挖過程中洞壁巖體位移顯著，持續(xù)時間較長，成洞注：Rc-巖石飽和單軸抗壓強度；注：σmax-地應(yīng)力的最大值。巖體體積結(jié)構(gòu)面數(shù)Jv，應(yīng)選擇在掌子面進行結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計。除成組結(jié)構(gòu)面外，對延伸長度大于1m的分散結(jié)構(gòu)面亦應(yīng)予以統(tǒng)計。已為硅質(zhì)、鐵質(zhì)、鈣質(zhì)充填再膠結(jié)的結(jié)構(gòu)面不予統(tǒng)計。每一構(gòu)面統(tǒng)計面積，不應(yīng)小于2×5m2。巖體Jv值，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計結(jié)果，按下式計算：Jv=S1+S2+......+Sn+Sk……………(E.1)Jv—巖體體積結(jié)構(gòu)面數(shù)(條/m3)；Sn—第n組結(jié)構(gòu)面每米長測線上的條數(shù)；