【5A版】隧道围岩分级及围岩压力.ppt

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1、隧道工程第5章隧道围岩分级与围岩压力重庆交通大学隧道及岩土工程系2012年10月本章学习要求：（1）掌握公路隧道围岩分级方法；（2）掌握公路隧道围岩压力计算方法；（3）理解影响围岩稳定性的因素；5.1隧道围岩分级及其作用5.2围岩压力的确定5.3影响围岩稳定性的因素本章主要内容●围岩：隧道周围一定范围内，对其稳定性产生影响的岩体●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。其性质、大小、方向以及发生和发展的规律，对正确地进行隧道设计与施工有很重要的影响。●地质环境：隧道工程所赋

2、存的地质环境的内涵很广，包括地层特征、地下水状况、开挖隧道前就存在于地层中的原始地应力状态、地温梯度等。5.1隧道围岩分级及其应用●目前，隧道围岩分级是隧道设计、施工的基础（工程类比法就是建立在围岩分级的基础上的）。认识事物的同一性和差异性的方法就是将事物进行分类和分级●围岩分类:主要突出同一性,是质的定性评价,强调的是属性特征.●围岩分级:主要突出差异性,是量的界定,强调的是等级特征.●围岩分级的目的①作为选择施工方法的依据；②进行科学管理及正确评价经济效益；③确定结构上的荷载（松散荷载）；④给出衬砌结构的类型及其尺寸；

3、⑤制定劳动定额、材料消耗标准基础等；●人们对围岩的认识是不断深入的土石方工程分类法(开挖难易程度)岩石的坚固性来分类:如坚固性系数fRQD从围岩稳定性出发分类来代替多年沿用的坚固性为基础的分类从分级指标方面：大多数从定性描述经验判断定量描述●以隧道围岩的稳定性为基础进行分级是隧道围岩分类的总趋势。1、隧道围岩分级的因素指标及其选择围岩分级的指标，主要考虑影响围岩稳定性的因素或其组合的因素.⑴单一的岩性指标⑵综合岩性指标⑴单一的岩性指标●岩石的单轴饱和极限抗压强度作为基本的分级指标，具有试验简单，数据可靠的优点；●岩石的抗压

4、和抗拉强度、弹性模量、泊松比等物理力学参数；●岩石的抗钻性、抗爆性等工程指标。⑵综合岩性指标●岩体的弹性波传播速度：该指标反映了岩石的力学性质和岩体的破碎程度的综合因素，通常用岩体的完整性系数Kv来评价,即Kv>0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15<0.15完整性完整较完整破碎较破碎极破碎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(下表)。●岩石质量指标(RQD)：是综合反映岩体的强度和岩体的破碎程度的指标。岩石质量指标是指钻探时岩心复原率，或称为岩芯采取率:RQD（％）＝10cm

5、以上岩芯累计长度×100单位钻孔长度●岩石质量指标(RQD)岩石质量指标分级认为：RQD>90％为优质；75％

6、的自稳时间和未支护地段的长度，将围岩分为：稳定的、易掉块的、极易掉块的、破碎的、很破碎的、有压力的、有很大压力等七级●岩体质量指标（Q指标）Q＝(RQD/Jh)(Jr/Ja)(Jw/SRF)RQD－岩石质量指标；Jh－节理组数目，岩体愈破碎，Jh取值愈大；Jr－节理粗糙度，节理愈光滑，Jr取值愈小；Ja－节理蚀变值，蚀变愈严重，Ja取值愈大；Jw－节理含水折减系数，节理渗水量愈大，水压愈高，Jw取值愈小SRF－应力折减系数，初始应力愈高，SRF取值愈大(RQD/Jh)——表达了岩体的岩块大小(Jr/Ja)——表示了岩体的岩

7、块强度(Jw/SRF)——表示了岩体的作用应力。岩体质量特别好极好良好好中等不良坏极坏特别坏Q400～1000100～40040～10010～404～101～40.1～10.01～0.10.001～0.01●指标的选择⑴首先选择对隧道围岩稳定性有重大影响的因素指标；⑵选择测试设备简单、人为因素小、科学性强的定量指标；⑶选择指标要有一定的综合性。2、隧道围岩分级的方法现行的许多围岩分级方法中，分类基本要素大致有三大类：第I类：与岩性有关的要素。其分类指标是采用岩石强度和变形性质等：如岩石的单轴抗压强度、变形模量或弹性波速等。

8、第II类：与地质构造有关的要素。其分类指标采用诸如岩石的质量指标、地质因素平分法等，这些指标实质上是对岩体完整性或结构状态的评价。这类指标在划分围岩的级别中一般占有重要地位；第III类：与地下水有关的要素。目前国内外围岩的分级方法，考虑上述三大基本要素，按其性质主要分为：⑴以岩石强度或物理指标为代表的分