掘进机开挖隧道的岩石分类与鉴定.doc

《掘进机开挖隧道的岩石分类与鉴定.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、掘进机开挖隧道的岩石分类与鉴定用掘进机开挖隧道时，不能完全抛弃用常规方法开挖隧道所需的地质资料。因它对于掘进机开挖施工隧道来说，还是必需的。用常规方法开挖隧道的经验表明，隧道掘进速度及工程费用几乎是直接同岩石的质量和实际遇到的地下水情况有关。一般隧道开挖所选择的施工方案或施工期间可能采用的施工方法，不外乎是全断面掘进，上导洞分层开挖或多头掘进作业等，它们在很大程度上是取决于地质条件的好坏程度。在开挖面后方用稳定地层所需的支撑形式及数量，也是与地质条件相关的。支撑方式有锚杆栓固的模板、轻型钢支撑、以及采用密集分布的全封闭重型钢支撑和

2、顶拱支撑等。在许多情况下，还必须用顶拱支柱、桩和胸墙来推进工作面。在隧道顶部和上部洞壁及时地喷射混凝土是最新的发展，它可以成为临时性支护，也可以是永久性支护。地下水的流入，影响了地层的稳定性，降低了掘进速度，并降低隧道工程队的总工作效率。按照隧道的倾斜度和排水量使用水泵排水，其费用也是极高的。在竖井中使用水泵就更成问题。为了排除地下水的不利影响,必须经常到开挖面前方灌浆，这一方法虽然可以减少地下水的流入，但大大增加了开挖时间。而且工程费用也增加了。地下水并非均匀地分在整个岩体中而是集中在少数地带，一般宽度只有儿米到十儿米，在某些例

3、外场合中可到几百米。偶然也发现地下水的流向几乎与隧道平行，此时遇到的恶劣地层就要比在宽度和厚度方面的恶劣地层要长得多。经常发生的情况是掘进工作由一优质岩石地带到一劣质岩石地带时，施工人员没有时间采取必要的措施或采用相应的施工方法以适应新的情况。为此，可以认为在开挖面前方进行钻探，是有价值的。一个大型隧道工程用一般开挖方法施工，如遇到恶劣地层或地下水时，其掘进速度可由正常的9.12或15m/day,减少到1.5或3m/day,—般也要减少到lm/day。虽然对恶劣地区的数量和性质推断的准确程度，将决定设计与实际施工时间和费用的接近程

4、度。上述是应用常规方法开挖隧道的经验。而这种经验是否适用于掘进机开挖呢？我们认为也可以。由于掘进机法修建隧道不会有因爆破而增多的裂纹或使己有的裂缝扩大，因而对岩石缺陷的影响将减少，而且挖出的隧道是圆形的，这是一个比较有利的形状。从这些情况看来，掘进机法施工隧道可减少事故。但开挖面上以及在刀头之间与靠近刀盘后面的拱顶的岩石仍会有滑落和崩落现象，这种情况是在岩石的节理和层面十分接近于开挖面时发生。在崩落地区也会出现岩石的挤出和折裂现象，这些情况和地下水的危害一样将会在各方面妨碍掘进机的施工作业。用常规方法开挖隧道，岩石硬度可以不必多加

5、考虑。虽然钻针磨损，钻孔时间和爆破数额是随着岩石硬度和强度的增加而成正比和反比，但这些问题与支撑问题相比较还是次要的。加之人们已经积累了足够的经验，可以对一般遇到的各种岩石种类进行合理的估计。当用掘进机开挖隧道时,岩石硬度指标是表示岩石对于切削，破碎和研磨的抵抗能力，这确实是很重要的问题。岩石硬度影响了掘进速度，而更重要是它对刀具费用和掘进机停歇时间有影响。对于中等硬度以下的岩石，正在迅速地积累一些可靠的经验。而对十高强硬岩石的经验还是十分有限的。对于那些已是成熟可用的硬岩方面的经验，应当迅速地加以总结，并介绍给有关工程界。在下面

6、章节中，有关岩石分类的问题，将从两个观点出发来进行讨论，即岩石的总质量和岩石的硬度。并从这两方面对岩石进行试验性的分类。(-)岩石作为工程地基和环境的原则分类1.按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。2.根据强度、风化程度、结构类型的岩石分类，应符合本规范表8、表9、表10的规定。3.按软化系数KR可分为软化岩石和不软化岩石。当软化系数KR值小于或等于0.75时，应定为软化岩石，当软化系数KR值大于0.75时，应定为不软化岩石。4.当岩石具有特殊成分，结构特征和性质时，应定为特殊性岩石，并分为易溶性岩石、膨胀性岩石崩解性岩石和盐渍化

7、岩石等。岩石按强度分类表8注：强度指新鲜岩块的饱和单轴极限抗压强度岩石按风化程度分类表9注：①波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比②风化系数Kf为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比③岩石风化程度，除按表列野外特征和定量指标划分外，亦可根据地区经验按点荷载试验资料划分④花岗岩类的强风化与全风化、全风化与残积土的划分，宜采用标准贯入试验，其划分标准NN50为强风化；50>NN30为全风化；NV30为残积土岩体按结构类型分类表10(-)岩石的鉴定岩石的描述应包括成因、年代、名称、颜色、主要矿物、结构、构造和风化程度。对沉积岩

8、尚描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度；对岩浆岩和变质岩尚应描述矿物结晶大小和结晶程度。岩体的描述尚应包括结构面、结构体和岩层厚度，并宜符合下列规定：1.结构面的描述包括类型、性质、产状、组合形式、发育程度、延展程度、闭合程度、粗糙程度