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第二章第二节隧道围岩分级案例


10cm以上的岩心累计长度 RQD 100% 钻孔总长度
R> 0.9

0.75 < R < 0.9

0.5 < R < 0.75

0.25 < R < 0.5

R < 0.25
很差
表中R为RQD指标。
(四)组合多种因素的分级方法
代表: 岩体质量分级法属于组合多种因素的分类方法。
1974 年挪威地质学家巴顿等人提出的“岩体质量 ——Q”
的分类方法。表达如下:
RQD J r Jw Q Jh J a SRF
岩体质量值Q实质上是岩块尺寸、抗剪强度和作用力复合指 标,根据不同的Q值,可将岩体进行分类。
组合了6个参数: 岩石质量指标、节理组数目、节理粗糙度、 节理蚀变值、节理含水折减系数、应力折减系数。
(五)我国铁路与公路隧道的围岩分级方法
2)结构面的性质 软弱结构面:完全割断联系无夹层或充填粘土夹 层、未断联系但充填物软弱松散、抗剪强度很低 软弱结构面往往会成为岩体破坏的控制因素。 3)结构面的组合状态 单一、组合(产生分离岩块),闭合、张开,连 续、不连续,组数及密度,
影响坑道围岩稳定性因素
4)初始应力状态 自重应力、构造应力
5)岩石本身的强度
围岩地质构造变动小,无断裂(层);层状岩体一般呈单斜构造;节理不发育 围岩地质构造变动较大;位于断裂(层)或褶曲轴的邻近地段;可有小断层,节理较 发育
严重
很严重
围岩地质构造变动较强烈,位于褶曲轴部或断裂影响带内;软岩多见扭曲及拖拉现象; 节理发育
位于断裂(层)破碎带内;节理很发育;岩体呈碎石、角砾状,有的呈粉末泥土状
f值:一个综合的物性指标值,如岩石的抗钻性、抗 爆性、强度等。
但核心还是岩石强度。
(二) 以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法 代表: ●泰沙基法~考虑围岩的完整状态和岩性, 共9级。 ●我国交通隧道围岩分级法~借鉴了泰沙基 法,考虑岩体综合物性,共6级。
(三)与地质勘探手段相联系的分级方法
代表:
围岩节理(裂隙)发育程度划分
等级 节理不发育 节理较发育 节理发育 节理很发育 地质构造作用特征
在完整岩体中围岩稳定状态往往取决于岩石强度。 但是当岩石结构面为围岩稳定的主要因素时,岩 石本身的强度对围岩稳定的影响并不大。
影响坑道围岩稳定性因素
6)地下水的影响
岩质软化,强度降低,涌水
3、人为因素 1)隧道尺寸:跨度大小、断面积 2)断面形状: 3)支护的结构类型及支护时间 4)施工方法
一、围岩分级
●弹性波速分级法~波速是反映岩性与岩体结构的一项综合
指标,波速越高,围岩越好。
波速 Kv 完整性
>0.75 完整
Hale Waihona Puke 0.75~ 0.55 较完整0.55~ 0.35 破碎
0.35~ 0.15 较破碎
<0.15 极破碎
●岩石质量指标~RQD指标也是反映岩性与岩体结构的一项 综合指标。 RQD指标的具体含义为岩芯复原率:
第二节隧道围岩分级
围岩分级:根据岩体的若干指标,按照稳定性将围岩 分成不同的级别。 工程目的: (1)结构设计依据 (2)施工方法依据 (3)工程造价依据
影响坑道围岩稳定性因素
1、几个基本概念: 1)岩石(土)与岩(土)体
岩石:不同矿物,各种地质作用;岩体的基础、 构成部分;试件,试验
岩体:整个地质体的一部分,岩块组合体,结构 面,充填物,初始应力状态,平衡 岩石的物性并不能代表岩体的物性,结构面对岩 体的力学性质及受力状态有较大的影响
指标2:地质构造影响程度
由此两指标,将岩体完整程度分为5个级别,见下表:
岩体完整程度的划分
完整程度
完整 较完整 较破碎 破碎 极破碎
结构面发育程度
不发育 较发育、不发育 发育、较发育 极发育、发育 极发育
地质构造影响程度
轻微 较重、轻微 严重 极严重、严重 极严重
围岩受地质构造影响程度等级划分
等级 轻微 较重 地质构造作用特征
3个基本因素: ①岩性:抗压强度、弹性模量、弹性波速 等。 ②地质构造:岩体完整性或结构状态。
③地下水:地下水发育时,围岩级别应降
低。
1个附加因素:
④初始地应力:适当考虑。
(一)以岩石强度或岩石的物性指标为代表的分级法 1.以岩石强度为基础的分级法 代表:土石分类法~坚石、次坚石、松石、土。 2.以岩石物性指标为基础的分级法 代表:岩石坚固性系数(f值)分级法~普氏法
影响坑道围岩稳定性因素
岩体的结构类型与特征:整体结构、砌体结构、 镶嵌结构、压碎结构、松散结构、松软结构。 2)岩体(原岩)与围岩 原岩(岩体)处在原始状态下,未受到人为的工 程外力的破坏或干扰。 围岩:受到影响范围内的那部分岩土体。围岩范 围的确定
影响坑道围岩稳定性因素
3)结构面:在各种不同的地质作用中生成和发展 的;沉积结构面、火成结构面、变质结构面、构 造结构面以及次生结构面 结构面对岩体的力学性质和岩体中的受力状态有 较大的影响 研究的内容:结构面本身的特征、组合形态、充 填情况、延展性、密集程度等
影响坑道围岩稳定性因素
内在因素 (地质) 因素
人为因素 (施工)
影响坑道围岩稳定性因素
2、地质因素 1)围岩的完整状态(破碎程度)
组成岩体的岩块的大小,岩块的组合状态;
裂隙率、裂隙间距裂隙的密集程度岩体的破 碎程度 裂隙:广义,层理、断裂、节理以及夹层等 依据裂隙间距的岩体的分类
影响坑道围岩稳定性因素
1.铁路隧道 ⑴沿革 ●岩体综合分类~60年代,成昆线,五类。 ●隧道围岩分类~74年版,首部铁路隧道规范,六类。
●隧道围岩分类~86年版,加入围岩弹性波速指标。
●隧道围岩分级~99年版,采用国标分级排序,改称“围岩 分级”,六级。 ●隧道围岩分级~2001年版,不变。 ●隧道围岩分级~2005年版,不变。
⑵ 分级的理论基础 ●以围岩的稳定性判断为基础。
属于“以岩体构造和岩性特征为代表”的分级方法。 ●主要考虑4种因素: ①岩石坚硬程度 ②围岩完整状态 ③地下水 ④围岩初始地应力 基本分级 修正基本分 级 最终分级 基本分级
修正基本分级
⑶ 基本分级
依据:围岩主要工程地质条件,由两条组成:
①岩石坚硬程度 软硬岩分界指标:30Mpa Rb>30 Rb <5 ②围岩完整程度 指标1:结构面发育程度 硬岩 极软岩 5 <Rb≤30 软岩
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