《隧道工程》课件第2讲隧道工程地质环境及围岩分级

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1、隧道工程地质调查与勘测施工地质超前预报岩体的基本工程性质围岩分级第二章隧道工程地质环境及围岩分级第一节隧道工程地质调查与勘测第二章隧道工程地质环境及围岩分级一、工程地质调查测绘1、铁路工程地质技术规范的总要求(1)查明隧道通过地段的地形、地貌、地层、岩性、构造。(2)查明隧道明否通过煤层、膨胀性地层及有害气体等。(3)查明不良地质、特殊地质对隧道的影响，特别是对洞口位置及边、仰坡的影响，提出工程措施意见。(4)查明隧道附近井、泉分布情况，分析隧道地区的水文地质条件，判明地下水类型、水质及补给来源，预测地下水的侵蚀性和洞身分段涌水量

2、。第二章隧道工程地质环境及围岩分级1、铁路工程地质技术规范的总要求(5)对于深埋隧道，应作隧道地温升温预测，考虑岩爆可能。(6)综合分析，确定隧道围岩分级。(7)对洞口需接长明洞地段，应查明明洞基底情况。(8)查明辅助坑道的工程地质条件。第二章隧道工程地质环境及围岩分级2、地形地貌调查查明山体形态和坡度、垭口及分水岭分布，以及其自然形态与地质构造、河流切割的关系。3、地层、岩性调查查明地层时代、岩性及变化，特别注意岩层顺序和厚度、岩性特征和物理力学性质以及岩石风化程度。4、地质构造调查是地质调查的核心，重点包括褶皱、断层、节理、侵

3、入体或岩脉等。第二章隧道工程地质环境及围岩分级5、水文地质调查主要包括井泉分布、泉水类型、主要含水层和隔水层岩性及分布、河流及水库的分布，岩溶区岩溶漏斗、暗河位置。6、滑坡、落石、岩堆、泥石流和岩溶地质调查主要查明这些不良地质是否存在及性质、位置、范围，对隧道的危害程度。7、地温测定深埋隧道，深度每增加100m，温度增加3度，会对施工人员造成危害。第二章隧道工程地质环境及围岩分级二、勘探、测试工作要求1、铁路工程地质技术规范对勘探测试工作的总要求(1)钻孔布置(2)钻探深度(3)遇地下水时，应探明含水层位置及厚度，并作相应分析。(

4、4)室内及现场试验，掌握岩土体的物理力学性质。(5)对有害矿体和气体，进行定性、定量分析。第二章隧道工程地质环境及围岩分级2、勘探阶段及工作要求阶段分为初测阶段和定测阶段。(1)初测要求：工程地质纵断面图、分段围岩分级。(2)定测要求：单独工点的图表资料。第二节施工地质超前预报第二章隧道工程地质环境及围岩分级一、地质超前预报的内容1.地区地质分析与宏观地质预报2.不良地质及灾害地质超前预报3.重大施工地质灾害临警预报第二章隧道工程地质环境及围岩分级二、地质超前预报的方法1.地质分析法2.超前平行导坑预报法3.超前水平钻孔法4.物理

5、探测法利用物体物性差异进行地质判断的间接方法。(1)TGP12隧道地质预报系统(2)TSP超前预报系统第二章隧道工程地质环境及围岩分级第二章隧道工程地质环境及围岩分级(3)负视速度法第二章隧道工程地质环境及围岩分级(4)水平声波反射法(5)地质雷达法第二章隧道工程地质环境及围岩分级(6)红外探水法4.特殊灾害地质的预测方法三、地质超前预报方法的应用原则第三节岩体的基本工程性质第二章隧道工程地质环境及围岩分级一、岩体处于一定的天然应力作用之下岩体在天然状态下所具有的内在应力，称之为岩体的初始应力，也有人叫它为地应力。岩体的初始应力，

6、主要是由于岩体的自重和地质构造作用和地质地温作用引起的。第二章隧道工程地质环境及围岩分级假定岩体是均一连续介质1.重力应力场zyyxσxσzσyλ为侧压力系数第二章隧道工程地质环境及围岩分级由于地质构造运动的作用，使得岩体内积存了一定的应力，称它为构造应力。2.构造应力场现场实测指出，岩体的构造应力往往与埋深密切相关，它随着深度的增加而增加。构造应力一般来讲，其水平应力大于垂直应力。构造应力一般采取现场应力量测的方法来得到。第二章隧道工程地质环境及围岩分级相同的天然岩体其物理力学性质随在岩体中所测点的空间位置不同而有差异，呈现出岩

7、体的不均匀性。二、岩体的物理力学性质的不均匀性第二章隧道工程地质环境及围岩分级所谓结构面是指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低的地质界面(或带)。三、岩体是由结构面分割的多裂隙体(1)原生结构面：指岩体形成过程中形成的结构面和构造面。(2)构造结构面：岩体形成后，由于地壳构造运动在岩体中产生的各种断裂面。(3)次生结构面：指在外营力作用下产生的风化裂隙面及卸荷裂隙面等。第二章隧道工程地质环境及围岩分级岩体中由于岩石的结构、构造具有方向性，使岩体强度、变形，甚至渗透等性质在不同方向上显示出差异，称为岩体的各向异性。四、岩体具有各向

8、异性第二章隧道工程地质环境及围岩分级风化岩石按风化剧烈的程度分成若干级(或带)：风化极严重、风化严重、风化颇重、风化轻微和未经风化五级。风化系统分为全风化带、强风化带、半风化带、弱风化带和微风化带(新鲜)五带。五、岩体具有可变性用软化系数来表示岩石