隧道地质环境围岩类别分级与不良地质现象.ppt

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1、隧道地质环境围岩类别分级与不良地质现象中交路桥科技有限公司隧道工程的地质环境、围岩类别与不良地质现象1隧道工程地质环境的相关概念2隧道围岩的工程性质4隧道围岩类别分级3围岩的稳定性内容隧道工程的地质环境---1地质环境相关概念1主要相关概念地下结构支护结构周边围岩地层围岩稳定性隧道工程的地质环境---1地质环境相关概念地上结构地下结构地下结构与地上结构的对比约束约束位于岩土体以上位于岩土体以内隧道工程的地质环境---1地质环境相关概念地下结构与地上结构的对比隧道是一种结构体系隧道工程的地质环境---1地质

2、环境相关概念隧道是一种地下结构体系隧道是地下工程的一种主要形式地下结构支护结构周边围岩地层是地下结构承载的主体用于约束地层限制变形和坍塌地层是地下结构荷载的主要来源地层起主导作用围岩压力地下水压力地质勘探、地形线路勘测、地质预报、施工重要理念围岩对支护结构有嵌固作用隧道工程的地质环境---1地质环境相关概念是地层的一部分，是隧道开挖后对其稳定性产生影响那部分岩(土)体。或隧道开挖影响的那部分岩体。在隧道开挖和支护过程中，围岩将产生应力重分布，其性质也发生变化。围岩的边界：开挖引起的应力变化可以忽略不计的地

3、方。围岩围岩是直接影响隧道稳定性的因素，围岩的好坏直接影响隧道的设计施工及造价。约为6~10倍隧道直径说明：围岩既指岩体也指土体围岩相关内容围岩工程性质围岩初始应力围岩压力围岩分级围岩稳定性岩体构造物理、力学特征地层、围岩与隧道的关系地层隧道围岩(6-10)DD隧道工程的地质环境---1地质环境相关概念隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质2隧道围岩的工程性质围岩的工程性质岩体的变形特性岩体的强度岩体结构分类隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质围岩的工程性质物理性质水理性质力学性质断层面、层理面、节

4、理面、裂隙面等结构面结构体岩体岩体概念被结构面切割的块体由结构面和结构体组成的具有结构特征的地质体岩体力学性质取决于岩体结构特征和结构面特性地下水对岩体力学性质影响很大！岩体性质容重、节理产状等溶水性、透水性和持水性等抗拉、抗压、抗剪强度等对围岩稳定性影响最大的是力学性质！围岩抵抗变形和破坏的性质了解岩体的工程性质,有助于理解隧道围岩稳定性隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质层理面断层面节理面断层带中软弱夹层隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质自然界中的岩体隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质

5、自然界中的岩体隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质岩体与岩石围岩的工程性质岩石：均质、连续、各向同性岩体：具有明显的非均质、不连续、各向异性岩体力学性质获取现场试验：真实、费时、费钱室内试验：不易取样、代表性差隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质岩体的变形特性1.岩体的变形特性：2.受压变形问题：岩体能受拉吗？受拉、受压、剪切、流变岩石：线性、弹性岩体：弹塑性体、四个阶段软弱结构面：非线性、塑性岩体既不是简单的弹性体，也不是纯粹的塑性体完整性好，接近弹性体而是复杂的弹塑性体破裂和松散，接近塑性体有

6、限，一般不考虑隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质典型岩体全应力应变曲线岩体：①压密阶段(OA)②弹性阶段(AB)③塑性阶段(BC)④破裂和破坏阶段(CD)esABC岩体岩石软弱结构面0峰值强度高软弱结构面隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质3.剪切变形岩体的变形特性沿结构面滑动结构面起主导作用沿岩石断裂岩石起主导作用在结构面的影响下沿岩石剪断介于上述二者之间隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质4.流变特性流变：岩体的变形或应力随时间而变化－时间效应岩体的变形特性蠕变：指应力不变，而应变随时间

7、增长松弛：应变不变，而应力随时间而衰减问题：围岩流变特性对隧道的影响？应变应力tt00应变=常数应力=常数蠕变曲线松弛曲线隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质岩体的强度1.岩石强度：通过试件获得2.岩体强度：低于岩石强度，约为岩石强度的70～80％。抗剪强度：受结构面的制约结构面发育的岩体，只有抗压的5~10%抗压强度：岩石：受微裂隙制约，强度大岩体：受结构面制约，强度小，具有各向异性岩体结构分类岩体的结构不同块度、形状、产状的结构体构成不同类型整体结构、块状结构层状结构、板状结构碎裂结构、镶嵌结构、

8、层状碎裂结构散体结构隧道工程的地质环境---2围岩的工程性质岩石试验隧道工程的地质环境---3围岩的稳定性研究围岩稳定性的意义3围岩的稳定性影响围岩稳定性的因素围岩失稳破坏性态隧道工程的地质环境---3围岩的稳定性答：研究围岩的稳定性，如何促使围岩稳定!研究围岩稳定性的意义围岩的稳定性：隧道开挖后，在不支护条件下围岩的稳定程度问题：什么是隧道工程的头等大事？围岩级别的工程应用：判断围岩稳定性判断施工难易程度，投资依据结构分析计