ICS 93.080 P 28 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 5266—2020 基于岩体基本质量 BQ 分级法的公路隧道围 岩级别快速判定技术要求 2020 - 11 - 19 发布 河北省市场监督管理局 2020 - 12 - 19 实施 发 布 DB13/T 5266—2020 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由河北省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位：河北高速公路集团有限公司邢汾分公司、中国矿业大学（北京）、烟台大学。 本标准主要起草人：董秋运、江玉生、李晓、马泽铭、侯哲生、崔志勇、杨志勇、张龙、郭海燕、 杨背背、司趁云、王习政、马瑞章、刘建军、冀伟、付国华、路颖铎、李红林、鲁照民、张国彬、赵 雷、刘继学、刘畔、田庆华、张磊、郭贵军、韩松涛、韩庆、白玉成、魏玥、赵腾龙、赵鹏、刘丹、 赵昌丰、占林。 I DB13/T 5266—2020 基于岩体基本质量 BQ 分级法的公路隧道围岩级别快速判定 技术要求 1 范围 本标准规定了公路隧道采用BQ法进行围岩级别现场快速判定的基本规定、判定与判定流程及成果 提交等。 本标准适用于高速公路、一级公路和二级公路采用钻爆法开挖的隧道工程在施工阶段的围岩级别 现场快速判定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 50218 工程岩体分级标准 GB/T 50266 工程岩体试验方法标准 JTG D70 公路隧道设计规范 3 术语、符号 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 围岩分级 surrounding rock mass classification 将隧道围岩岩石集合体（岩体）划分成稳定程度不同的若干级别。 3.1.2 岩体基本质量 BQ rock mass basic quality 岩体所固有的、影响工程岩体稳定性的最基本属性，岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程 度所决定,同时受隧道围岩中地下水、地应力和岩体结构面产状与隧道轴线夹角等因素影响。 [GB/T 50218-2014，定义2.1.3] 3.1.3 BQ 分级 BQ classification 根据岩体基本质量指标（BQ）或其修正值（[BQ]），将隧道围岩划分成稳定程度不同的若干级别。 3.1.4 岩体结构面 rock mass discontinuity 岩体内开裂的和易开裂的面，如层理、节理、断层、软弱夹层、裂隙、劈理、片理等，又称不连 续面。 [改写GB/T 50218-2014，定义2.1.4] 1 DB13/T 5266—2020 3.1.5 岩体完整性系数( K v ) intactness index of rock mass 岩体完整程度的评价指标，是岩体弹性纵波速度与岩石弹性纵波速度之比的平方。 [改写GB/T 50218-2014，定义2.1.5] 3.1.6 岩体体积结构面数( J v ) volumetric joint numbers of rock mass 单位体积岩体内的结构面数目。 [改写GB/T 50218-2014，定义2.1.6] 3.1.7 岩石点荷载强度指数( I S 50 ) point load strength index of rock 直径50mm圆柱形试件径向加压时的点荷载强度。 [GB/T 50218-2014，定义2.1.7] 3.2 符号 下列符号适用于本文件。 BQ —岩体基本质量指标； I S 50 —岩石点荷载强度指数； J v —岩体体积节理数； K v —岩体完整性系数； K 1 —地下水影响修正系数； K 2 —主要软弱结构面产状影响修正系数； K 3 —初始应力状态影响修正系数； R c —岩石饱和单轴抗压强度； [BQ] —岩体基本质量指标修正值。 4 基本规定 4.1.1 判定工作的基本技术依据为 GB/T 50218 和 JTG D70 规定的 BQ 分级法，应采用定性判定与定量 判定相结合的原则，其中以定量判定为主，定性判定为辅。 4.1.2 判定工作应配备用于围岩级别判定的仪器设备与工具，包括便携式岩石点荷载仪、地质罗盘、 地质锤、卷尺等。相关仪器设备等需按规定进行检查、校对和标定。 4.1.3 判定工作应贯穿于隧道施工的整个过程，在隧道全长范围内间隔一定距离进行判定工作。对于 Ⅱ、Ⅲ级围岩，间隔距离以 20 米为宜；对于Ⅳ、Ⅴ级围岩，间隔距离以 10 米为宜。 5 判定 5.1 判定工作具体内容 2 DB13/T 5266—2020 判定工作具体包括以下内容： a) 掌子面素描及数码成像； b) 岩体结构面统计、岩体完整程度的定性判定与完整性系数的定量确定； c) 岩石坚硬程度的定性判定； d) 地下水、软弱夹层、断层破碎带等不良地质现象的观察、素描与记录； e) 岩石点荷载试样的采集、现场试验与岩石单轴抗压强度的定量确定； f) 确定地下水、软弱结构面与地应力对围岩基本质量指标的修正系数值； g) 计算围岩基本质量指标BQ 或其修正值[BQ]。 5.2 定性判定 5.2.1 岩石坚硬程度的定性划分以地质锤对岩石锤击时的手感、击碎程度及震感等和岩石浸水反应为 主，具体划分依据按表 1 确定。 表1 岩石坚硬程度的定性划分 类型 硬 感官特征 坚硬岩 锤击声清脆，有回弹，震手，难击 碎；浸水后大多无吸水反应 质 岩 较坚硬岩 代表性岩石 未风化～微风化的花岗岩、正长石、闪长岩、辉绿岩、玄 武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩、 硅质胶结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等 锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震 1 弱风化的坚硬岩； 手，较难击碎；浸水后有轻微吸水 2 未风化～微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、 反应 石灰岩、硅质胶结的砂页岩等 1 强风化的坚硬岩； 较软岩 锤击声不清脆，无回弹，较易击碎； 2 弱风化的较坚硬岩； 浸水后指甲可刻出印痕 泥质砂岩、粉砂岩、页岩等 软 1 强风化的坚硬岩； 质 岩 3 未风化～微风化的凝灰岩、千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩、 软岩 锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击 2 弱风化～强风化的较坚硬岩； 碎；浸水后手可掰开 3 弱风化的较软岩； 4 未风化的泥岩等 极软岩 锤击声哑，无回弹，有较深凹痕， 1 全风化的各种岩石； 手可捏碎；浸水后可捏成团 2 各种半成岩 5.2.2 岩石坚硬程度定性划分时，其风化程度应按表 2 确定。 表2 岩石风化程度的划分 类型 风化特征 未风化 结构构造未变，岩质新鲜 微风化 结构构造、矿物色泽基本未变，部分裂隙面有铁锰质杂染 弱风化 结构构造部分破坏，矿物色泽较明显变化，裂隙面出现风化矿物或存在风化夹层 强风化 结构构造大部分破坏，矿物色泽明显变化，长石、云母等多风化成次生矿物 全风化 结构构造全部破坏，矿物成分除石英外，大部分风化成土状 3 DB13/T 5266—2020 5.2.3 用锤击判定岩石坚硬程度时， 应使用专用地质锤，在掌子面的不同部位的岩石上进行多次鉴定， 最后综合判定岩石的坚硬程度。若以一个鉴定部位的岩石为鉴定一次计，则一个掌子面的鉴定次数应 符合下列规定： a) b) c) 2 当掌子面面积小于 50m 时，该掌子面鉴定次数应不少于 10 次； 2 2 当掌子面面积介于 50m ～100m 之间时，该掌子面鉴定次数应不少于 15 次； 2 当掌子面面积大于 100m 时，该掌子面鉴定次数应不少于 20 次。 5.2.4 岩体完整程度的定性划分以岩体发育结构面组数、平均间距等为主，具体划分依据按表 3 确定。 表3 岩体完整程度的定性划分 结构面发育程度 类型 组数 完整 较完整 较破碎 主要结构面的结 平均间距 合程度 m 1～2 >1.0 好或一般 1～2 >1.0 差 2～3 1.0～0.4 好或一般 2～3 1.0～0.4 差 >3 0.4～0.2 破碎 >3 极破碎 无序 主要结构面类型 相应结构类型 节理、裂隙、层面 整体状或巨厚层结构 节理、裂隙、层面 节理、裂隙、层面、小 好 断层 一般 0.4～0.2 差 <0.2 一般或差 块状或厚层状结构 块状结构 裂隙块状或中厚层结构 镶嵌碎裂结构 中、薄层状结构 各种类型结构面 很差 裂隙块状结构 碎裂状结构 散体状结构 注：平均间距指主要结构面（1～2组）间距的平均值。 5.2.5 岩体完整程度定性划分中结构面的结合程度，应根据结构面特征，按表 4 确定。 表4 结构面结合程度的划分 结合程度 结合很好 结合好 结构面特征 张开度小于1mm，无充填物； 张开度1mm～3mm，为硅质或铁质胶结；张开度大于3mm，结构面粗糙，为硅质胶结 结合一般 结合差 张开度1mm～3mm，为钙质或泥质胶结；张开度大于3mm，结构面粗糙，为铁质或钙质胶结 张开度1mm～3mm，结构面平直，为泥质或泥质和钙质胶结；张开度大于3mm，多为泥质或岩屑充填 结合很差 泥质充填或泥夹岩屑充填，充填物厚度大于起伏差 5.2.6 在岩体完整程度的定性判定时，应区分岩体内的原始结构面和爆破震动引起的次生结构面，对 于爆破震动引起的次生结构面不应计入结构面统计当中。 5.2.7 岩体完整程度定性判定宜在掌子面岩体无覆盖的情况下选择有代表性的部位进行，结构面统计 的测窗面积应符合下列规定： a) b) c) 4 2 2 当掌子面面积小于 50m 时，该掌子面测窗面积应不小于 10m ； 2 2 2 当掌子面面积介于 50m ～100m 时，该掌子面测窗面积应不小于 5 m ； 2 2 当掌子面面积大于 100m 时，该掌子面测窗面积应不小于 20m 。 DB13/T 5266—2020 5.2.8 围岩级别的定性判定在岩石坚硬程度与岩体完整程度定性判定的基础上进行， 具体判定依据按 表 5 确定。 表5 公路隧道围岩级别快速定性判定依据 围岩或土体主要定性特征 围岩级别 I 岩石坚硬程度 岩体完整程度 坚硬岩 岩体完整，巨整体状或巨厚层状结构 坚硬岩 岩体较完整，块状或厚层状结构； 较坚硬岩 岩体完整，块状整体结构 坚硬岩 岩体较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构； 较坚硬岩或较软硬岩层 岩体较完整，块状体或中厚层结构 坚硬岩 岩体破碎，碎裂结构； 较坚硬岩 岩体较