隧道工程

围岩分级是正确设计与施工的基础，有助于优化结构、改进工法并降低造价；总体趋势是由定性经验判断走向以稳定性为核心的定量/半定量描述。

早期国外方法包括普氏坚固系数 $f$、太沙基分类、RQD 与自立时间等；$f$ 主要反映抗压强度，常忽视岩体结构面特征。

我国1975年铁路隧道围岩分类强调稳定性，分六类；1990年代公路隧道围岩分级在其基础上发展；现行公路隧道设计规范按稳定性由好到差分为Ⅰ～Ⅴ级，松散土体隧道为Ⅵ级。

分级因素指标可选：单一岩性指标、岩体结构与岩性、勘探手段指标（波速、采取率）、多因素组合（如 Q 系统）及面向工程对象的支护分类。

规划与初步设计阶段分级偏定性；施工图与施工阶段应结合试验、掌子面揭示与监测动态修正，形成设计分级与施工分级的反馈闭环。

公路隧道围岩分级常综合定性描述与定量指标（如岩石强度、完整性系数、弹性波速等），并考虑地下水与初始应力影响进行修正。

分级成果直接用于初选开挖方法、支护类型与衬砌参数，并估算松动压力；跨度、形状与埋深变化时，即使地质相同也可能调整支护。

完整性差、结构面不利组合时，即使单轴抗压强度较高，围岩仍可能属较差级别；因此“只看 $R_b$、不看结构”是常见误判。

为维持坑道净空，支护结构阻止围岩变形坍落所承受的力称为围岩压力；本章重点讨论松动压力。

开挖前围岩处于初始地应力场，可表为 $\sigma=\sigma_{\gamma}+\sigma_{\tau}$，其中 $\sigma_{\gamma}$ 为自重应力分量，$\sigma_{\tau}$ 为构造应力分量。