项目三围岩分级及围岩压力计算

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1、项目二围岩分级及围岩压力任务一围岩分级任务二围岩压力任务三围岩压力计算围岩充分稳定不稳定基本稳定暂时稳定任务一围岩分级围岩是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体，或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体。围岩稳定性则是指坑道开挖后围岩自身在不支护条件下的稳定程度。www.themegallery.comCompanyLogo1充分稳定。坑道在长时间内有足够的自稳能力，无需任何人为支护而能维持稳定，无坍塌、偶尔有掉块。2基本稳定。坑道会因爆破、岩块结合松弛等而产生局部掉块，但不会引起坑道的坍塌，层间结合差的平缓岩层顶板可能弯曲、断裂。3暂时稳定。坑道

2、开挖后呈现出不同程度的坍塌现象，坍塌后的坑道呈拱形而处于暂时稳定状态。大多数坑道是属于这个类型。4不稳定。坑道在无支护条件下是难以开挖的，随挖随坍，常常要先支后挖。任务一围岩分级www.themegallery.comCompanyLogo1、以岩石强度或岩石的物理性质指标为代表的分类方法隧道围岩分级2、以岩体构造、岩性特征为代表的分类方法。3、与地质勘探手段相联系的分级方法4、组合多种因素的分级方法任务一围岩分级www.themegallery.comCompanyLogo我国现行隧道围岩分级的方法：1、围岩分级的基本因素岩石按坚硬程度划分为极硬岩、硬岩、较

3、软岩、软岩和极软岩５类；按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。2、我国隧道围岩基本分级根据岩石坚硬程度和岩体完整程度将围岩分为６级。任务一围岩分级www.themegallery.comCompanyLogo3、围岩分级的影响因素及分级的修正（１）地下水　　　　（２）初始应力围岩级别地下水状态ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅠⅠⅡⅢⅣⅤ-ⅡⅠⅡⅣⅤⅥ-ⅢⅡⅢⅣⅤⅥ-围岩级别应力状态ⅠⅡⅢⅣⅤ极高应力ⅠⅡⅢ/ⅣⅤⅥ高应力ⅠⅡⅢⅣ/ⅤⅥ任务一围岩分级www.themegallery.comCompanyLogo岩体初始应力状态坑道开挖引起的围岩应力状态岩体应力

4、初始状态，是指隧道开挖前未扰动的岩体应力状态。初始应力主要考虑重力应力和构造应力。目前主要研究岩体重力所形成的应力场。坑道开挖后，因为坑道内受力岩体移走，破坏了平衡状态，使坑道周围一定范围内岩体的应力状态发生了变化，同时围岩产生向开挖空间的位移，促使应力重新调整已达到新的平衡，这一现象称作围岩应力重分布。围岩应力中分布后的状态称为二次应力状态。围岩压力是指隧道开挖后，围岩作用在隧道支护上的压力，是隧道支撑或衬砌结构的主要荷载之一。任务二围岩压力围岩压力理论www.themegallery.comCompanyLogo围岩压力及其分类1、松动压力由于开挖而松动或

5、坍塌的岩体以重力形式直接作用在支护结构上的压力。2、形变压力是由于围岩变形受到与之密贴的支护如锚喷支护的抑制，而使围岩与支护结构共同变形过程中，围岩对支护结构施加的接触压力。3、膨胀压力当岩体具有吸水膨胀崩解的特征时，由于围岩吸水而膨胀崩解所引起的压力。4、冲击压力当在围岩中积累了大量的弹性变形能之后，在开挖时，隧道由于围岩的约束被解除，被积累的弹性变形能会突然释放，引起岩块抛射所产生的压力。任务二围岩压力www.themegallery.comCompanyLogo任务三围岩压力计算确定围岩压力的松动压力有三种：现场实地测量法；理论公式计算法；统计法。一、深

6、埋隧道围岩松动压力的确定方法1、围岩垂直均布松动压力的确定q=0.45×2s-1×γω2、围岩水平均布松动压力围岩分级Ⅰ～ⅡⅢⅣⅤⅥ水平均布松动压力e0(0-1/6)q(1/6-1/3)q(1/3-1/2)q(1/2-1)qwww.themegallery.comCompanyLogo[例]某隧道穿越Ⅳ级围岩，其开挖尺寸：净宽7.4m，净高8.8m，围岩的天然重力密度γ=21kN/m3，试确定围岩的松动压力值。解：（1）验算坑道的高度与跨度之比：Ht/B=8.8/7.4=1.2＜1.7（2）围岩垂直均布松动压力q值：因B=7.4>5.0，故i=0.1，ω=1+

7、0.1×（7.4-5.0）=1.24则q=0.45×24-1×21×1.24=0.094（MPa）（3）围岩水平均布松动压力e：e=（1/6-1/3）0.094=0.016-0.031（MPa）任务三围岩压力计算www.themegallery.comCompanyLogo二、浅埋隧道围岩松动压力的确定方法1、深、浅埋隧道的判定原则Hp=（2～2.5）hq当隧道覆盖层厚度H≥Hp时为深埋，H＜Hp时为浅埋。2、浅埋隧道围岩松动压力的确定方法计算浅埋隧道围岩松动压力分两种情况：（1）当隧道埋深小于或等于等效荷载高度（2）当隧道埋置深度大于等效荷载高度任务三围岩压

8、力计算www.themegallery