隧道工程隧道工程地质环境及围岩分级.pptx

会计学/『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.2▎施工地质超前预报『2.3▎岩体的基本工程性质

岩体处于一定天然应力作用下岩体处于一定天然应力作用下水平应力多为压应力，拉应力甚少。
σH与σv的关系：①H＜500m：σH＞σv。②H＞1000m：σH＝σv。
水平应力有强烈的方向性。重力应力场：岩体由于自重形成的应力场。它是地心引力和离心惯性力共同作用的结果。岩体物理力学性质的不均匀性（1）结构面
结构面是指发育于岩体中，具有一定方向和延伸性以及一定厚度的各种地质界面。如断层、节理、层理及不整合面等。结构面//更为常用///////第四节围岩分级(一)以岩石强度或岩石的物性指标为代表的分级方法
在这种分级方法中，具有代表性的是前苏联普落托奇雅柯诺夫(M.JipoctonbnMonos)教授提出的“岩石坚固系数”分级法(或称“”值分级法，或普氏分级法)。这种分级方法在我国的隧道工程中得到了广泛的应用。
我国工程部门在将分级法应用到隧道工程的设计、施工时，已注意到必须考虑岩体的地质构造、风化程度、地下水状况等多种因素的影响，而将由单一岩石强度决定的值适当降低，即：
式中值是由岩石强度决定的，是考虑地质条件的折减系数，一般情况下，＜1.0。(二)以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法
60年代，我国在积累大量铁路隧道修建经验的基础上，提出了以岩体综合物性指标为基础的“岩体综合分级法”，并于1975年经修正后被我国“铁路工程技术规范(隧道)”所采用。该分级法将隧道围岩分为6级。
这类方法的优点是正确地考虑了地质构造特征、风化状况、地下水情况等多种因素对隧道围岩稳定性的影响，并建议了各类围岩应采用的支护类型和施工方法。此外，这种分级法最早考虑了埋深对围岩级别的影响。其缺点是分类指标还缺乏定量描述，没有提供可靠的预测隧道围岩级别的方法，在一定程度上要等到隧道开挖后才能确定。三、与地质勘探手段相联系的分级方法(四)以多种因素进行组合的分级方法
这种分级法认为，评价一种岩体的好坏，既要考虑地质构造、岩性、岩石强度，还要考虑施工因素，如掘进方向与岩层之间的关系、开挖断面的大小等，因此就需要建立在多种因素的分析基础之上。
在这类分级法中，比较完善的是1974年挪威地质学家巴顿(N.Barton)等人所提出的“岩体质量—Q”分级法。Q与六个表明岩体质量的地质参数有关，表达如下：根据不同的Q值，将岩体质量评为九等，详见表4-5。三、我国现行铁路隧道围岩分级方法
我国现行的《铁路隧道设计规范》明确规定，目前铁路隧道围岩分级采用以围岩稳定性为基础的分级方法。岩石类别
岩体完整程度划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎等5类(表2-4-2)。2、围岩基本分级㈡围岩分级的影响因素及分级的修正
1、地下水
在隧道围岩分级中水的影响是不容忽视的，在同级围岩中，遇水后则适当降低围岩级别。降低的幅度主要视：①围岩的岩性及结构面的状态；②地下水的性质、大小、流通条件及对围岩浸润状况和危害程度而定。本围岩分级中关于地下水影响的修正参照表2-4-4和表2-4-5。围岩级别
地下水状态级别初始地应力状态两点说明：
设计阶段：采用修正后的围岩分级。
施工阶段：根据实际情况，进一步判定围岩分级，依据仍然是：
岩石坚硬程度
围岩完整状态
地下水
初始地应力（二）公路隧道围岩分级当无Rc值时，可采用点荷载强度来换算：小型点荷载试验装置是便携式的，可带到现场试验，这是点荷载试验能够广泛采用的重要原因。大型点荷载试验装置的原理和小型点荷载试验装置的原理是相同的，只是能提供更大的压力，适合于大尺寸的试件。
点荷载试验的另一个重要优点是对试件的要求不严格，不需要像做抗压强度试验那样精心准备试件，最好的试件就是直径为25~100mm的岩芯，没有岩芯时，不规则岩块也可以。点荷载强度指标：（2）详细分级～相当于铁路的修正分级地下水影响修正系数K1K2软弱结构面产状影响的修正/0.2~0.4K3初始应力状态影响的修正《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）规范将隧道围岩分成六级，分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，数字越小的围岩性质越好。/我国铁路隧道围岩分级方法的不足之处改进方案：将岩体结构类型纳入分级标准中，并增加部分亚级。
分级原则：
（1）在隧道围岩分级中考虑围岩地质类型和变形破坏机理。
（2）结合工程实际，可将Ⅲ~Ⅴ级围岩各分出2~3个亚级。
（3）增加土质围岩的分级。针对一些不良地质