1.国外围岩稳定性判别标准

随着新奥法的广泛应用，有关围岩容许位移量的确定产生了不同的观点，有的学者认为围岩容许位移量可以比预估的位移量小一点，有的学者认为围岩容许位移量可以比预估的位移量大一点。其实，在缺乏实测资料的情况下，围岩容许位移量的确定是一个复杂的判定过程，要形成比较准确的判别标准是非常困难的。各国在新奥法施工实践过程中确定了不同的围岩最大容许位移量的判定标准见表13-14～13-16。

表13-14　法国隧道围岩稳定性判别标准

表13-15　日本允许净空收敛值

表13-16　佛朗克林警戒标准

2.国内围岩稳定性判别标准

根据《公路隧道施工技术细则（JTG/F—2008）》，隧道监控量测预警管理是根据围岩稳定性的综合判别，判定指标如下。

1）根据最大位移值进行施工管理

按照《公路隧道施工技术细则（JTG/F—2008）》的规定，实测位移值不应大于隧道的极限位移，并按表13-17进行监控量测管理和指导施工。一般情况下，将隧道设计的预留变形量作为极限位移。

表13-17　位移量测数据管理等级

注：U为实测位移值；Un为最大允许位移值。

（1）当量测位移U小于Un，表明围岩稳定，可以正常施工。

（2）当量测位移U大于Un/3并小于2Un/3时，表明围岩变形偏大，应密切注意围岩动向，可采取一定的加强措施，如加密、加长锚杆等。

（3）当量测位移U大于2Un/3时，表明围岩变形很大，应立即停止掘进，并采取特殊的加固措施，如超前支护、注浆加固等。

（4）当实测最大位移值或预测最大位移值不大于2Un/3时，可以认为初期支护达到基本稳定。

2）根据位移速率进行施工管理

（1）当位移速率大于1mm/d时，表明围岩处于急剧变形阶段，应密切关注围岩动态。

（2）当位移速率在1到0.2mm/d之间时，表明围岩处于缓慢变形阶段。

（3）当位移速率小于0.2mm/d时，表明围岩已达到基本稳定，可以进行二次衬砌作业。

3）根据位移时态曲线进行施工管理

（1）当位移速率很快变小，时态曲线很快平缓，则表明围岩稳定性好，可适当减弱支护。

（2）当位移速率逐渐变小，即d2u/dt2，时态曲线趋于平缓，则表明围岩变形趋于稳定，可正常施工。

（3）当位移速率不变，即d2u/dt2，时态曲线直线上升，则表明围岩变形急剧增长，无稳定趋势，应及时加强支护，必要时暂停掘进。

（4）当位移速率逐步增大，即d2u/dt2，时态曲线出现反弯点，则表明围岩已处于不稳定状态，应立即停止掘进，及时采取加固措施。

4）综合判定管理

根据以上指标进监控量测预警管理时，应结合隧道施工方法、隧道现场实际施工状态、地形、地质情况、岩层产状、围岩破碎情况、地下水、支护的施工质量等多种因素和以往经验进行综合分析判断，确定预警级别和上报告等级。

3.娘盖村隧道围岩稳定性判别标准

1）初期支护结构位移预警标准

根据工程实际，娘盖村隧道采用单日位移量进行施工管理。如果按照《公路隧道施工技术细则（JTG/F—2008）》提供管理方式，最大允许位移值等于隧道预留变形量即15cm；相应位移管理标准见表13-18。而现场实测的最大拱顶沉降为52.3mm，一般断面拱顶沉降不大于30mm；最大周边收敛变形为32mm，一般断面周边收敛变形不大于25mm；如果用细则提供的最大允许位移值进行施工管理，会造成初期支护结构变形（净空收敛或拱顶沉降）一直小于容许位移值，初期支护变形的真实情况得不到及时的反映，可行性较差。(www.daowen.com)

表13-18　位移量测数据管理等级

依据娘盖村隧道监控量测数据，选取具有代表性的断面进行细致分析，从而确定娘盖村隧道根据单日位移量进行施工管理。其位移判断预警标准见表13-19。

表13-19　娘盖村隧道位移警戒标准

2）衬砌结构判别标准

根据《公路隧道设计规范（JTGD—2004）》，当选用荷载结构法来进行隧道衬砌内力和变形计算时，围岩对衬砌的约束作用通过弹性抗力来体现。对于已经施作完毕密实的衬砌结构，其弹性抗力的大小及分布可按式（13-22）进行计算。

式中　σ——弹性抗力的强度；

　　　k——围岩弹性抗力系数；

　　　δ——衬砌朝向围岩的变形值（m），变形朝向洞内时取为零。

混凝土偏心受压构件按破坏阶段进行强度验算。首先，根据材料的极限强度计算出偏心受压构件的极限承载力，然后与实际内力相比较，得出截面抗压或抗拉强度安全系数，从而检查其是否满足规范要求，即

当由抗压强度控制时，即

式中：φ为构件纵向弯曲系数，隧道衬砌取为1；a为轴向力偏心影响系数，按经验公式确定；Ra是混凝土抗压极限强度；b为截面宽度，取1m；h为截面厚度。

当由抗拉强度控制时，

式中：Rl为混凝土抗拉极限强度，其他符号意义不变。

按破损阶段验算构件截面的强度时，应根据不同的荷载组合，分别采用不同的安全系数，并应不小于表13-20所示的数值。验算施工阶段的强度时，安全系数可采用表13-21。

表13-20　混凝土和砌体结构的强度安全系数

表13-21　钢筋混凝土结构的强度安全系数

根据规范，初期支护结构混凝土按抗压强度控制安全系数不得小于2.4、按抗拉强度控制安全系数不得小于3.6。验算隧道施工阶段强度时，按折减系数0.8考虑，则隧道初期支护结构的抗压强度和抗拉强度安全系数分别为2.16和3.24。

3）围岩压力判别标准

根据《公路隧道施工技术细则（JTG/F—2008）》规定，围岩松弛荷载（围岩接触压力）按式（13-26）进行计算：

式中　q——垂直均布荷载（kPa）；

　　　S——围岩类别；

　　　r——围岩类别；

　　　ω——宽度影响系数，其中B为隧道宽度（m），i为宽度影响系数。当B＞5m时，i＝0.2；当B＝5～15m时，i＝0.1。