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摘要：隧道围岩分级是设计、施工的基础，对隧道围岩进行实时分级可用以指导施工，灵活调整施工方案。本文介绍了围岩分级的意义；对主流的岩体质量评价方法进行了对比；依托某公路隧道，将实时围岩分级赋予工程应用，实践表明：实时围岩分级是隧道工程施工中必不可少的环节，对隧道施工有着重要意义。
关键词：围岩分级、隧道、BQ法
引言
随着我国交通事业的快速发展，隧道工程的数量及规模得到空前发展。我国是一个多丘陵的国家，铁路、公路隧道的建设也由平原逐渐转向山岭区域。随着隧道工程的增多，面临的地形、地质条件也越来越复杂，技术挑战也越来越多。施工安全、运营安全及隧道建设的经济效益也越来越被重视，因此，隧道围岩分级作为指导设计、施工的重要手段，凸显出其重要的作用[1]。
1围岩分级
1.1概述
围岩是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围的岩体，或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体。各种围岩的物理性质之间存在一定的内在联系和规律，围岩分级，即依照这些联系和规律，可将岩体按照其质量好坏划分为若干级。
1.2围岩分级的目的
目前，隧道围岩分级是设计、施工的基础，其主要目的是[2]：
（1）作为依据以选择合适、合理的施工方法；
（2）进行科学施工管理及正确评价施工经济效益；
（3）给出衬砌结构类型及其尺寸。
2岩体质量评价方法
2.1概述
目前，RMR法、Q系统法、HC分类法和BQ法在国内外有着广泛的应用。我国在2010年公布了《公路隧道设计细则》（JTGD70-2010），其中，推荐的围岩分级方法为BQ法[3]。
2.2RMR法
节理化岩体地质力学分类（RMR分类）方法，由Z.T.Bieniawski于1973年提出，其采用多因素对围岩进行评分，包括岩石强度、RQD值、节理间距、节理特征、节理产状与洞轴的关系以及地下水条件六个因素，然后求各因素分值的代数和（RMR值）的方法来评价岩体质量。根据所得RMR值的大小，将岩体质量由好至坏分为Ⅰ~Ⅴ类，级差为20分。
2.3Q系统法
1974年，挪威的N.Barton、Lien和Lunde等研究者经过大量的工程实例研究，提出了以六个参数确定反映围岩稳定性岩体质量指标的Q系统法，其量化指标为Q值。1993年、2002年，Barton又在先前的基础上对6个参数的取值进行了两次修改和补充说明，对反映块状岩体高地应力条件下SRF的取值进行了重要修正。Q值按照式（1）采用乘积法计算：
式中：RQD为岩石质量指标；Jn为节理组系数；Jr为节理粗糙度系数；Ja为节理充填情况影响系数；Jw为裂隙水折减系数；SRF为地应力折减系数[4]。
2.4HC分类法
围岩工程地质分类（简称HC分类），以控制围岩稳定性的岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状五项因素之和的总评分为基本依据，围岩强度应力比为限定判据，按照围岩总评分T值的大小，将围岩类别由好到差分为Ⅰ~Ⅴ级，级差为20分。
2.5BQ法
我国发布的《工程岩体分级标准》（简称BQ法）是先根据岩石强度和岩石完整性求出岩体基本质量指标BQ值，再进一步对软弱结构面的方向与组合、地下水状态、岩体初始应力状态三项因素的影响进行修正，得到修正后的工程岩体质量指标[BQ]，最后将岩体基本质量的定性特征和岩体质量指标[BQ]两者相结合，将岩体由好至坏分为Ⅰ~Ⅴ级，级差为100分[5]。
表1给出了各分级方法的对比，可以看出，BQ法考虑的分类因素最为全面，且指标计算包含和差法及乘积法，从一定意义上说明了其作为我国修建隧道所推荐的分级方法的优越性。
3工程应用
3.1工程概况
隧道左线里程桩号为ZK6+511.3~ZK7+473，长961.7米。左右线相距约15~35m，属中隧道。隧址区为中低山丘陵区，强~弱切割、剥蚀溶蚀中低山丘陵亚区，地表植被茂盛，高达乔木林立。隧址区底面标高268.0~379.2m，相对高差约110m，坡角6~42°，隧道最大埋深约121.50m。隧址区地层岩性由第四系残坡积土及基岩组成。
3.2实时围岩分级结果与分析
通过地质调查、掌子面地质素描、点荷载试验及施工情况调查对该隧道出口左线（ZK7+201）进行了围岩分级与质量评价工作。其基本分析结果如下：
掌子面围岩主要为白云质灰岩，中风化状态，软化性弱，灰白色及黄褐色，层理结合较差，产状缓倾。掌子面层理、节理及随机节理较发育，掌子面整体完整性较差，岩体较破碎；岩石强度较差；岩石敲击声，有回弹，不易击碎。综合上述因素，经鉴定，该掌子面围岩为较坚硬岩。
根据岩体结构面类型、组数、间距与结合程度，定性鉴定岩体的结构类型及其完整程度。掌子面整体成中层状结构，掌子面主要发育为层理、节理、随机节理；产状缓倾，层间结合较差，岩体破碎，节理裂隙发育，裂隙面泥质充填。掌子面围岩整体较差，经鉴定该掌子面属破碎岩体。
据点载荷试验所得数据及各参数修正，得出定量指标[BQ]值为274.61，得出实时围岩分级为Ⅳ3。由于设计围岩级别为Ⅳ级，故需在施工过程中短进尺、多循环、加强支护，并做好防排水措施，防止局部坍方、掉块等工程地质问题发生。
4结论
（1）对比了国内外主流围岩分级方法，阐述了我国将BQ法推广至工程应用的原因及BQ法相对于其他围岩分级方法的优越性；
（2）隧道工程具有隐蔽性，设计阶段地质勘探不能全面的反映开挖实际情况，结合工程案例，说明了隧道实时围岩分级对隧道施工的指导意义，揭示了实时围岩分级的重要性；
（3）文中工程案例YK7+201段应在原设计基础上加强支护，保障施工安全；
（4）在隧道工程施工中，应加大实时围岩分级的实施频率。
参考文献：
[1]王广德.复杂条件下围岩分类研究[D].成都：成都理工大学,2006.
[2]李国锋,丁文其,李志厚.特殊地质公路隧道动态设计施工技术[M].北京:人民交通出版社,2005.
[3]《公路隧道设计细则》（JTGD70-2010）.北京:人民交通出版社,2010.
[4]韩德福.简介Q系统、RMR岩体分级方法及在底下洞室围岩分级中的具体应用[J].水利水电工程地质情报网网刊,1987.23~46.
[5]《工程岩体分级标准》（GB50218-14）.北京:中国计划出版社,2014.