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1、Company LOGO项目二 围岩分级及围岩压力任务一 围岩分级 任务二 围岩压力任务三 围岩压力计算围岩充分稳定不稳定基本稳定暂时稳定任务一 围岩分级围岩是指隧道开挖后其周围产生应力重 分布范围内的岩体，或指隧道开挖后对其 稳定性产生影响的那部分岩体。围岩稳定性则是指坑道开挖后围岩自身 在不支护条件下的稳定程度。1充分稳定。坑道 在长时间内有足够 的自稳能力，无需 任何人为支护而能 维持稳定，无坍塌 、偶尔有掉块。2基本稳定。坑道 会因爆破、岩块结 合松弛等而产生局 部掉块，但不会引 起坑道的坍塌，层 间结合差的平缓岩 层顶板可能弯曲、 断裂。3暂时稳定。坑道 开挖后呈现出不同 程度的坍塌
2、现象， 坍塌后的坑道呈拱 形而处于暂时稳定 状态。大多数坑道 是属于这个类型。4不稳定。坑道在 无支护条件下是难 以开挖的，随挖随 坍，常常要先支后 挖。 任务一 围岩分级1、以岩石强度或岩石的物理性质指标为代表的分类方法隧道围岩 分级2、以岩体构造、岩性特征 为代表的分类方法。3、与地质勘探手段相联 系的分级方法4、组合多种因素的分级 方法任务一 围岩分级v 我国现行隧道围岩分级的方法： v 1、围岩分级的基本因素 v 岩石按坚硬程度划分为极硬岩、硬岩、较软岩、 软岩和极软岩类；按岩体完整程度划分为完整、较 完整、较破碎、破碎和极破碎等类。 v 2、我国隧道围岩基本分级 v 根据岩石坚硬程度
3、和岩体完整程度将围岩分为 级。任务一 围岩分级v 3、围岩分级的影响因素及分级的修正 v （）地下水 （）初始应力v 围岩级别地下水状态 - - - 围岩级别 应力状态 极高应力 / 高应力 / 任务一 围岩分级岩体初始应力 状态坑道开挖引起的围 岩应力状态岩体应力初始状 态，是指隧道开挖前 未扰动的岩体应力状 态。初始应力主要考 虑重力应力和构造应 力。目前主要研究岩 体重力所形成的应力 场。坑道开挖后，因为坑道内受力岩体移走， 破坏了平衡状态，使坑道周围一定范围内岩 体的应力状态发生了变化，同时围岩产生向 开挖空间的位移，促使应力重新调整已达到 新的平衡，这一现象称作围岩应力重分布。 围岩
4、应力中分布后的状态称为二次应力状态 。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。任务二 围岩压力围岩压力理论围岩压力及其分类1、松动压力由于开挖而松动或坍塌的 岩体以重力形式直接作用在 支护结构上的压力。2、形变压力是由于围岩变形受到与之密贴的 支护如锚喷支护的抑制，而使围岩 与支护结构共同变形过程中，围岩 对支护结构施加的接触压力。3、膨胀压力当岩体具有吸水膨胀崩 解的特征时，由于围岩吸 水而膨胀崩解所引起的压 力。4、冲击压力当在围岩中积累了大量的 弹性变形能之后，在开挖时 ，隧道由于围岩的约束被解 除，被积累的弹性变形能会 突然释放，引起岩
5、块抛射所 产生的压力。任务二 围岩压力任务三 围岩压力计算v 确定围岩压力的松动压力有三种：现场实地测量法； 理论公式计算法；统计法。 v 一、深埋隧道围岩松动压力的确定方法 v 1、围岩垂直均布松动压力的确定 v q=0.452s-1 v 2、围岩水平均布松动压力围岩分级水平均布松动 压力e0(0-1/6)q(1/6-1/3)q(1/3-1/2)q(1/2-1)q例某隧道穿越级围岩，其开挖尺寸：净宽7.4m，净高 8.8m，围岩的天然重力密度=21kN/m3，试确定围岩 的松动压力值。 解：（1）验算坑道的高度与跨度之比：Ht/B=8.8/7.4=1.21.7（2）围岩垂直均布松动压力q值：
6、因B=7.45.0，故i=0.1，=1+0.1（7.4-5.0）=1.24则q=0.4524-1211.24=0.094（MPa）（3）围岩水平均布松动压力e：e=（1/6-1/3）0.094=0.016-0.031（MPa）任务三 围岩压力计算v二、浅埋隧道围岩松动压力的确定方法 v1、深、浅埋隧道的判定原则 v Hp=（22.5）hq v 当隧道覆盖层厚度HHp时为深埋， HHp 时为浅埋。 v2、浅埋隧道围岩松动压力的确定方法 v 计算浅埋隧道围岩松动压力分两种情况： v（1）当隧道埋深小于或等于等效荷载高度 v（2）当隧道埋置深度大于等效荷载高度任务三 围岩压力计算v（1）作业：计划在
7、地面以下12m处修建一条隧道 ，此隧道穿越级围岩，并且经常有地下水渗出， 其开挖尺寸为：净宽4.88m，净高6.0m，围岩的 天然重力密度21kN/m3，试确定围岩的松动压力 值。v1、围岩修正；2、判断深浅埋；3、验算高跨比； 4、计算q；5、计算e。任务三 围岩压力计算v 解：围岩修正 v 已知隧道穿越级围岩，并经常有地下水渗出，所以修正为级 围岩，s=4； v 判断深、浅埋隧道v 已知B5，所以i=0.2， v =1+i（）0.976 v hq=0.4526-s =1.7568m v Hp= （22.5）hq=3.5136 4.392m v 12m Hp，所以此隧道为深埋隧道。 v 验算
8、高跨比 v Ht/B=6/4.88=1.231.7，所以可以采用 （）式 计算。 v 计算围岩垂直均布松动压力值，为 v q=0.452s-1 =0.074MPa v 计算围岩水平均布松动压力值，为 v e= （1/61/3）q=0.012 0.024MPa任务三 围岩压力计算v（1）对于隧道在穿越分水岭时，应如何选择位置 ？ v（2）隧道洞口选择应遵循哪些原则？ v（3）围岩稳定性的定义，具体分为哪几类，详细 说明。 v（4）对于铁路隧道和公路隧道，他们的净空有何 不同，具体说明。 v（5）两个单线隧道与一个双线隧道相比的优缺点 ？ v（6）隧道中单坡形与人字坡形的优缺点？思考：v1、铁路隧道曲线地段净空加宽原因有哪些？ v2、传统矿山法与新奥法施工的区别？ v3、工程上常用的炸药应具有哪些性能？ v4、隧道钻孔时炮眼的种类及作用？ v5、比较直眼掏槽与斜眼掏槽的优缺点？ v6、什么叫做光面爆破及预裂爆破？
