《《地下工程(贺少辉)》2第二章 地下工程地质环境及围.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《地下工程(贺少辉)》2第二章 地下工程地质环境及围.ppt（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 地下工程地质环境及围岩分级（类）,为什么要研究地质环境及围岩分级？,第一节 岩体结构分类与破坏特征,一、岩石、岩体的定义 二、岩体结构分类,三、围岩破坏特征,围岩变形、失稳破坏受岩体结构控制，大致可分为：,脆性破裂：整体结构或块状结构岩爆 块体运动：块状结构岩体 弯曲折断破坏：层状结构，尤其是有软弱夹层的互层岩体 松动解脱：碎裂结构岩体 塑性变形和剪切破坏：散体结构或碎裂结构,第二节 岩体的初始应力场,一、何谓“初始应力场”？为什么要研究它？ 二、初始应力场的组成 按成因，分为：自重应力场、构造应力场；按形成时间，构造应力场又可分为：构造残余应力场、新构造应力场。 三、初始应力场的变化
2、规律 1、自重应力场的变化规律 2、构造应力场的变化规律,自重应力垂直分量 oz=H,自重应力水平分量：,四、初始应力场的确定方法,应力解除法：孔底法、孔壁法 应力恢复法,第三节 地下工程围岩分级（类）,一、概述 1、定义：围岩、围岩分级（类） 2、分级（类）的目的 为制定地下工程的最佳施工方法和进行支护结构设计提供依据。 3、围岩分级（类）方法发展概况 国内外已经公开发表的围岩分级（类）方法近百种。总括起来，都是建立一个分级（类）表，表中一般均包括三大要素：分级（类）档数、限界、判据。,第三节 地下工程围岩分级(类),4、分级（类）的指标及其选择 （1）影响围岩稳定性的主要因素 地质因素、工
3、程活动造成的人为因素 （2）分级（类）的指标 分两类：单一指标、复合指标，单一指标又细分为：单一岩性指标、单一综合岩性指标。 单一岩性指标岩石单轴饱和极限抗压强度 单一综合岩性指标岩石质量指标RQD、岩体的弹性波传播速度、围岩自稳时间,复合指标：N. Barton提出的岩体质量Q、我国国防工程围岩分类中采用的复合指标（岩体质量指标、应力比）,第三节 地下工程围岩分级（类）,5、围岩分级（类） （1）国内分级（类） 铁路隧道设计规范（TB100032005）的围岩分级,分级因素： 两个因素：岩石坚硬程度、岩体完整程度。 分级方法： 分两步走： 第一步，先确定围岩基本分级。 第二步，隧道围岩分级修
4、正。,第三节 地下工程围岩分级（类）,分级档数和围岩分级表： 分，级围岩最稳定、级围岩稳定性最差。 围岩基本级别的修正：根据地下水的状态，对围岩基本级别进行修正。在此分级系统中，对地下水的处理采用降级的方法。 围岩压力估算：,第三节 地下工程围岩分级（类）,公路隧道设计规范（JTG D702004）的围岩分类 1990年6月1日发布，1990年12月1日实施。其分类方法、原则、分类指标和类别数与铁路隧道设计规范（TBJ385）的围岩分类法基本相同，只是增加了一些分类的定量指标：岩石质量指标RQD、岩体完整性指数等。,第三节 地下工程围岩分级（类）,国标工程岩体分级标准（GB5021894） 水
5、利部主编，1995年7月1日施行。 两个定义： 岩石工程：以岩体为工程建筑物地基及环境，并对岩体进行开挖或加固的工程，包括地下工程和地面工程。,第三节 地下工程围岩分级（类）,工程岩体：岩石工程影响范围内的岩体，包括地下工程围岩、工业与民用建筑地基、大坝基岩、边坡岩体等。 分级方法 工程岩体分级，应采用定性与定量相结合的方法，并分两步走，先确定岩体基本质量，再结合具体工程的特点确定岩体级别。,第三节 地下工程围岩分级（类）,岩体基本质量的分级因素及其确定方法 岩体基本质量应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定。 岩石坚硬程度和岩体完整程度，应采用定性划分和定量指标两种方法确定。 岩石坚硬程
6、度的定性划分：锤击、浸水、岩石风化特征观察。,第三节 地下工程围岩分级（类）,岩体完整程度的定性划分：结构面发育程度（组数、平均间距）、主要结构面的结合程度、主要结构面类型和岩体结构类型。 岩石坚硬程度的定量指标：岩石单轴饱和抗压强度 岩体完整程度的定量指标：岩体完整性指数、岩体体积节理数,第三节 地下工程围岩分级（类）,岩体基本质量级别的确定 岩体基本质量分级，应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标（BQ）两者相结合确定。 何谓岩体基本质量指标BQ？ 工程岩体级别的确定 在岩体基本质量分级的基础上，结合不同类型工程的特点，考虑地下水状态、初始地应力状态、工程轴线或走向线与主要软弱结构
7、面产状的组合关系等必要的修正因素确定。 岩体基本质量指标修正值BQ,第三节 地下工程围岩分级（类）,第三节 地下工程围岩分级（类）,围岩压力估算： 小塌方：塌方高度3m 中塌方：塌方高度36m 大塌方：塌方高度6m,第三节 地下工程围岩分级（类）,水工隧洞设计规范(SL2792002)的围岩分类 方法：综合评分,第三节 地下工程围岩分级（类）,分级因素： 两个因素：岩石坚硬程度、岩体完整程度。 分级思路、方法： 分两步走：先确定围岩基本分级，围岩基本分级的修正。围岩基本分级由岩石坚硬程度、岩体完整程度两个因素确定；岩石坚硬程度和岩体完整程度，采用定性划分和定量指标两种方法确定。,第三节 地下工
8、程围岩分级（类）,分级档数和围岩分级表： 分，级围岩最稳定、级围岩稳定性最差。 围岩基本分级的修正：围岩级别应在围岩基本分级的基础上，结合隧道工程的特点，考虑地下水状态、初始地应力状态等必要的因素进行修正。 围岩压力估算：,第三节 地下工程围岩分级（类）,新、老铁路隧道设计规范在围岩分级（类）方面的不同： 新规范旨在与国标接轨，叫分级，顺序反过来 新规范在围岩分级表中增列了围岩弹性纵波速度 新规范、级与老规范 、类围岩主要工程地质条件的文字描述稍有变化 在围岩基本分级的修正时考虑了初始地应力场,第三节 地下工程围岩分级（类）,新、老铁路隧道设计规范围岩分级（类）在分级（类）指标、分级（类）因素以及围岩级（类）别的划分上基本相同。,第三节 地下工程围岩分级（类）,(2)国外围岩分类 挪威Q系统 南非RMR系统,
