地下建筑结构第3章地下建筑结构围岩分级与荷载ppt课件.ppt

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1、第3章地下建筑结构围岩分级与荷载●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）。●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

2、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；⑤制定劳动定额、材料消耗标准的基础等等；●人们对围岩的认识是不断深入的：从在国外的情况看：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⑴单一的岩性指标●一般多采用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

3、压和抗拉强度、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单一的综合岩性指标●岩体的弹性波传播速度：弹性波传播速度与岩体的强度和完整性成正比，其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Kv来评价：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。所谓岩石质量指标是指钻探时岩心复原率，或称为岩芯采取率，即：RQD（％）＝10cm以上岩芯累计长度×100单位钻孔长度岩石质量指标分级

4、认为：RQD>90％为优质；75％

5、有很大压力的七级●复合指标是一种用两个或两个以上的岩性指标或综合岩性指标所表示的复合性指标。具有代表性的复合指标分级，是巴顿N.Barton等人提出的岩体质量－Q指标，即：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，围岩初始应力愈高，SRF取值愈大●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

6、；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类方法中，作为分类的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。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类方法，考虑上述三大基本要素，按其性质主要分为如下几种：⑴以岩

7、石强度或岩石的物理指标为代表的分类方法：①按岩石强度为单一岩性指标的分级法:具有代表性是我国解放前或解放后初期的土石分类法，即把岩石分为坚石、次坚石、松石及土；②以岩石的物性指标为基础的分级方法：具有代表意义的是我国工程界广泛采用的岩石坚固系数值分级法；●优点：指标单一，使用方便；●缺点：不能全面反映岩体固有的性态。⑵以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法：①这类分类法以泰沙基分类法为代表这类分类法是在早期提出的，限于当时的条件，仅把不同岩性、不同构造条件对围岩分类，这类分类法曾长期被各国采用，至今仍有广泛的影响。②以岩体综合物性为指标的分类法60

8、年代我国提出了以岩体综合物性指标为基础的“岩体综合分类法”。●优点：正确的考虑了地质构造特征、风化状况、地下水情况等多因素对围岩的影响。