隧道工程-围岩分级[精选].ppt

张家界图 初始地应力影响的修正 * * * * * * * * * * 2)浅埋隧道围岩松动压力的确定方法 ⑴ 深、浅埋隧道的判定原则 Hp＝（2～2.5）hq I一III级围岩取: Hp＝2hq IV～VI级围岩取: Hp＝2.5hq H≥Hp时为深埋 H＜Hp时为浅埋 H 为覆盖层厚度 (2) 浅埋隧道围岩松动压力的确定方法 ① 土柱法 要点：忽略滑动面上的阻力。 适于：埋深 H ≤hq 垂直压力：q=γH 水平压力按朗金公式：e = γ(H + 1/2 Ht)tg2(450 – Φ/2) Ht 为隧道净高。 ②一院法 重点： 当H＞hq 时，应该考虑滑动面上的阻力。 分析下图： 1.破裂面AC、BD 2.矩形EFHG下沉 带动三棱体ACE和BDF下滑 整个岩体ABDHGC下滑 受阻于未扰动岩体 3.作用力有： ◆矩形EFHG～W1； ◆三棱体ACE,BDF～W2； ◆三棱体与岩体EFDC之间的摩阻力T=T1+T2； ◆阻力N。 按力的平衡条件，作用在支护结构上的垂直压力为： 式中只有T1是未知，可求得： 式中 λ—侧压力系数。 于是，P可求出。 讨论： ①λ的求解 ②P与T的关系，及其求解 4.4.5 明洞压力的计算 设计明洞时，其荷载要按以下几项计算 1.拱圈回填土垂直压力 2.拱圈回填土石侧压力 3.边墙回填土垂直压力 4.4.6 围岩应力的现场量测 直接量测 间接量测 思考题： 1.试说明影响围岩稳定性的主要因素有哪些？在进行围岩分类时主要考虑什么因素？我国交通隧道围岩分类对这些因素是如何处理的？ 2.某隧道埋深为30m，围岩为Ⅴ级，净宽为12m，净高为10m，围岩天然容重20KN/m3，试计算该隧道围岩压力？ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * (五)我国铁路与公路隧道的围岩分级方法 1.铁路隧道 ⑴沿革 ●岩体综合分类～60年代，成昆线，五类。 ●隧道围岩分类～74年版，首部铁路隧道规范，六类。 ●隧道围岩分类～86年版，加入围岩弹性波速指标。 ●隧道围岩分级～99年版，采用国标分级排序，改称“围岩分级”，六级。 ●隧道围岩分级～2001年版，不变。 ●隧道围岩分级～2005年版，不变。 ⑵ 分级的理论基础 ●以围岩的稳定性判断为基础。 属于“以岩体构造和岩性特征为代表”的分级方法。 ●主要考虑4种因素： ①岩石坚硬程度 ②围岩完整状态 ③地下水 ④围岩初始地应力 基本分级 修正基本分级 基本分级 修正基本分级 最终分级 ⑶ 基本分级 依据：围岩主要工程地质条件，由两条组成： ①岩石坚硬程度 软硬岩分界指标：30Mpa Rb30 硬岩 5 Rb≤30 软岩 Rb 5 极软岩 ②围岩完整程度 指标1：结构面发育程度 指标2：地质构造影响程度 由此两指标，将岩体完整程度分为5个级别，见下表： 岩体完整程度的划分 完整程度 结构面发育程度 地质构造影响程度 完整 不发育 轻微 较完整 较发育、不发育 较重、轻微 较破碎 发育、较发育 严重 破碎 极发育、发育 极严重、严重 极破碎 极发育 极严重 围岩受地质构造影响程度等级划分 围岩节理（裂隙）发育程度划分 等级 地质构造作用特征 轻微 围岩地质构造变动小，无断裂（层）；层状岩体一般呈单斜构造；节理不发育 较重 围岩地质构造变动较大；位于断裂（层）或褶曲轴的邻近地段；可有小断层，节理较发育 严重 围岩地质构造变动较强烈，位于褶曲轴部或断裂影响带内；软岩多见扭曲及拖拉现象；节理发育 很严重 位于断裂（层）破碎带内；节理很发育；岩体呈碎石、角砾状，有的呈粉末泥土状 等级 地质构造作用特征 节理不发育