任务3、围岩分级与应用讲解.ppt

一、隧道围岩分级及应用隧道围岩分级及应用有关的名词围岩的概念围岩分级的目的各级围岩的自稳能力我国公路隧道围岩分级方法研究围岩稳定性的意义一、隧道围岩分级及应用1、有关名词①结构面：断层面、层理面、节理面和裂隙面等。②结构体：被结构面切割而成的块体。③岩体：由结构面和结构体组合而成的地质体。④岩体的力学性质：主要取决于岩体的结构特征以及结构面的特性。地下水对岩体力学性质影响很大。⑤岩体与岩石的区别：岩石可以被认为是均质、连续和各向同性的介质。而岩体则具有明显的非均质性，不连续性和各向异性。一、隧道围岩分级及应用2、隧道围岩的概念：隧道周围一定范围内对其稳定性能产生影响的那部分岩（土）体。这个范围在横断面上约为6～10倍的洞径。D(6~10)D围岩＊岩体的变形特性Ⅰ.压密阶段(OA)Ⅱ.弹性阶段(AB)Ⅲ.塑性阶段(BC)Ⅳ.破裂和破坏阶段(CD)而后岩体全面崩溃结论：从岩体的全应力－应变曲线可以看出，岩体既不是简单的弹性体，也不是简单的塑性体，而是复杂的弹塑性体。整体性好的岩体接近弹性体，破裂岩体和松散岩体则偏于塑性体。典型岩体全应力—应变曲线一、隧道围岩分级及应用一、隧道围岩分级及应用3、围岩分级的目的：◆作为选择施工方法的依据；◆进行科学管理及正确评价经济效益；◆确定结构上的荷载；◆确定支护结构的类型和尺寸等。隧道围岩分级的基础条件：是坑道开挖后的稳定性。一、隧道围岩分级及应用4、研究围岩稳定性的意义：围岩的工程性质，一般包括三个方面：物理性质、水理性质和力学性质。而对围岩稳定性影响较大的则是力学性质。正确分析和评价围岩的工程性质和稳定程度是隧道设计及施工的关键。从工程角度出发，对隧道围岩加以研究并给以分级是正确地进行隧道设计与施工的基础。一、隧道围岩分级及应用5、我国公路隧道围岩分级方法隧道围岩级别的划分是根据岩石坚硬性、岩体的完整性、结构面特征、地下水、地应力状态等因素综合确定的。1）围岩分级顺序围岩分级的综合评判方法宜采用两步：①根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标BQ综合进行初步分级；一、隧道围岩分级及应用5、我国公路隧道围岩分级方法1）围岩分级顺序②对围岩进行详细定级时，应在岩体基本质量分级基础上考虑修正因素的影响,修正岩体基本质量指标值；③按修正后的岩体基本质量指标[BQ]，结合岩体的定性特征综合评判、确定围岩的详细分级。一、隧道围岩分级及应用5、我国公路隧道围岩分级方法2）具体分级（岩石坚硬程度的定性划分）一、隧道围岩分级及应用5、我国公路隧道围岩分级方法2）具体分级（岩石坚硬程度的定量划分）岩石坚硬程度定量指标用岩石单轴饱和抗压强度表达,一般采用实测值，若无实测值时，可采用实测的岩石点荷载强度指数的换算值,即按式（1-3-1）计算；一、隧道围岩分级及应用5、我国公路隧道围岩分级方法2）具体分级（岩石坚硬程度的定量划分）一、隧道围岩分级及应用5、我国公路隧道围岩分级方法2）具体分级（岩石坚硬程度的定量划分）例题1：取直径为50毫米，长度70毫米的标准岩石试件，进行径向点荷载强度试验，测得破坏时的极限荷载为3800牛，试判断该岩石的坚硬程度一、隧道围岩分级及应用5、我国公路隧道围岩分级方法2）具体分级（岩体完整程度的定性划分）岩体完整程度可按表1-3-3定性划分一、隧道围岩分级及应用5、我国公路隧道围岩分级方法2）具体分级（岩体完整程度的定量划分）岩体完整程度的定量指标用岩体完整性系数表达，定量划分的岩体完整程度的对应关系可按表1-3-5确定；一般用弹性波探测值，若无探测值时，可用岩体体积节理数按表1-3-4确定对应的值；一、隧道围岩分级及应用5、我国公路隧道围岩分级方法2）具体分级（岩体完整程度的定量划分）Kv岩体完整性指数，Kv=(Vpm/Vpr)

Vpm------岩体弹性纵波波速Vpr-------岩块弹性纵波波速一、隧道围岩分级及应用5、我国公路隧道围岩分级方法2）具体分级（岩体完整程度的定量划分）例题2

已知某工程岩体饱和单轴抗压强度为45兆帕，岩块压缩波速为6.2千米每秒，岩体压缩波速为4.7千米每秒，试确定该岩体的基本质量等级。一、隧道围