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隧道围岩分级

* 来源 : * 作者 : admin * 发表时间 : 2019-07-15 * 浏览 : 0

隧道围岩分级


隧道围岩是指隧道四周一定范围内对隧道稳定性产生影响的岩(土)体。隧道四周的地层不论是岩体还是土体统称为隧道围岩。不同的围岩在修建隧道时会有不同的工程地质特性。例如,在有些围岩中开挖坑道后,坑道不会坍塌能很好地坚持稳定。而在有些围岩中开挖坑道后,坑道不能坚持稳定而容易坍塌,要得到需求的开挖空间就必需建筑衬砌加以支护。这些状况阐明了在不同围岩中开挖坑道,围岩会表现出不同的稳定性。

为满足工程设计、施工等的需求,针对各种不同的详细请求,例如爆破、支护、发掘编制定额等,把与这些不同的请求相应的地质条件归类,这就是围岩分级。关于设计道路隧道工程来说,主要是针对支护工程的需求而对相应的地质条件停止分级。合理的、契合工程实践的分级,关于支护设计的精确与合理有很重要的意义。

由于工程地质与水文地质条件的复杂性和多变性,国内外提出了许多隧道围岩分级办法,有的已在理论中得到普遍应用。其分类办法大致上有以下几种。

(1)以岩石强度或岩石的物理力学性质指标为代表的分级办法。

(2)以岩体结构、岩性特征为代表的分级办法

(3)与地质勘察手腕相联络的围岩分级法

(4)以多种地质要素停止组合的分级办法。

(5)以坑道稳定状态为代表的分级办法

我国交通部门(包括铁、公路)采用的围岩分级法根本上有两大类:一是以岩石强度指标为根底的分级办法;二是以坑道围岩稳定性为根底的分级法。从我国大量的公开工程建筑的理论标明,坑道的毁坏及围岩压力的大小,并非仅仅取决于岩体的强度,而围岩构造特征对围岩稳定性具有重要影响。例如,西北、华北地域黄土的抗压强度并不高,但岩(土)体整体性好,开挖坑道后普通都能自立不垮塌,并且实测其围岩压力也较大。因而,人们逐步放弃了单纯以围岩强度为根底的围岩分级法,而采用综合思索坑道围岩地质条件特征及以坑道围岩稳定性为根底的围岩分级法。

北京11选5官网国内外现有的围岩分级有定性、定量、定性与定量相分离3种做法,且多以前两种做法为主。定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸要素停止定性描绘、鉴别、判别,或对主要要素作出评判、打分,有的还引人局部量化指标停止综合分级。以定性为主的分级办法,如我国现行的公路、铁路隧道围岩分级(分类)等办法经历的成分较大,有一定人为要素和不肯定性,在运用中常常存在不分歧,随勘察人员的认识和经历的差异,对同一围岩作出级别不同的判别。采用定性分级的围岩级别,常常呈现与实践差异1~2级的状况。定量分级的做法是依据对岩体(或岩石)性质停止测试的数据或对各参数打分,经计算取得岩体质量指标,并以该指标值停止分级,如国外N. Barton的Q分级、Z.T. Bieniawski的地质力学(MRM)分级、Dree的RQD值分级等办法。但由于岩体性质和赋存条件非常复杂,分级时仅用少数参数和某个数学公式难以全面精确地概括一切状况,而且参数测试数量有限,数据的代表性和抽样的代表性均存在一定的局限,施行时难度较大。因而我国现行《公路隧道设计标准》(JTGD70-2004)围岩分级采用定性划分和定量相分离的综合评判办法,两者能够相互校核和检验,以进步分级的牢靠性。

依据隧道工程建立的不同阶段、公道路路等级和隧道长度的不同,所停止的调查和测试工作的深度不同,对围岩分级精度的请求也不尽相同。普通在可行性研讨和初勘阶段和线路等级三级以下、长度短于500m的隧道,围岩初步分级能够定性分级为主,或以定性与少量测试数据所肯定的岩体根本质量指标BQ值相分离停止围岩根本质量分级。在详勘阶段和施工设计阶段,特别是施工期间,必需停止定性与定量相分离的分级,并应依据勘测测试材料和开挖揭露的岩体察看量测材料,对初步分级停止检验和修正,肯定围岩细致分级。

影响围岩稳定的要素多种多样,主要是岩石(体)的物理力学性质、结构发育状况、接受的荷载(工程荷载和初始应力)、应力变外形态、几何边境条件、水的赋存状态等。这些要素中,岩体的物理力学性质和结构发育状况是独立于各种工程类型的,反映出了岩体的根本特性,在岩体的各项物理力学性质中,对稳定性关系最大的是岩石坚硬水平、岩体的结构发育状态、岩体的不连续性、节理化水平所反映的岩体完好性是地质体的又一根本属性。因而我国现行公路隧道围岩分级将岩石坚硬水平和岩体的完好水平作为岩体根本质量分级的两个根本要素。

(1)隧道围岩分级的综合评判办法

隧道围岩分级的综合评判办法宜采用两步分级,并按以下次第停止

1)依据岩石的坚硬水平和岩体完好水平两个根本要素的定性特征和定量的岩体根本质量指标BQ,综合停止初步分级。

2)对围岩停止细致定级时,应在岩体根本质量分级根底上思索修正要素的影响,修正岩体根本质量指标值

3)按修正后的岩体根本质量指标[BQ],分离岩体的定性特征综合评判、肯定围岩的细致分级。

(2)围岩分级中岩石坚硬水平、岩体完好水平


围岩分级中岩石坚硬水平、岩体完好水平两个根本要素的定性划分和定量指标及其对应关系应契合下列规则

北京11选5官网岩石坚硬水平可按表3-1定性划分

岩石坚硬水平定量指标用岩石单轴饱和抗压强度Rc表达。Rc普通采用实测值,若无实测值时,可采用实测的岩石点荷载强度指数IS(50)的换算值,即按式(3-1)计算


(3-1)

与岩石坚硬水平定性划分的关系可按表3-2肯定。


岩体完好水平可按表3-3定性划分。

岩体完好水平的定量指标用岩体完好性系数Kv表达。Kv普通用弹性波探测值,若无探测值时,可用岩体体积节理数Jv按表3-4肯定对应的Kv值。

与定性划分的岩体完好水平的对应关系可按表3-5肯定。


岩体完好水平的定量指标Kv、Jv、的测试和计算办法应契合《公路隧道设计标准》(JTGD70—2004)的规则。

(3)围岩根本质量指标计算。

围岩根本质量指标BQ应依据分级要素的定量指标Rc值和Kv、值按式(3-2)计算


运用式(3-2)时应恪守下列限制条件

当Rc>90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv、代入计算BQ值。

当Kv>0。04Rc+0。4时,应以Kv=0。04Rc+0。4和Rc代入计算BQ值。

(4)围岩细致定级时,如遇下列状况之一,应对岩体根本质量指标BQ停止修正:

有公开水。

围岩稳定性受脆弱构造面影响,且由一组起控制造用。

存在高初始应力。

围岩根本质量指标修正值[BQ]可按式(3-3)计算


式中[BQ]—围岩根本质量指标修正值;

BQ围岩根本质量指标;

K1—公开水影响修正系数;

K2——主要脆弱构造面产状影响修正系数;

K3—初始应力状态影响修正系数。

K1、K2、K3值可分别按《公路隧道设计标准》(JTGD70-2004)附录A肯定

北京11选5官网围岩极高及高初始应力状态的评价,可按《公路隧道设计标准》(JTGD70-2004)附录A规则停止。

本文由重庆隧道防火涂料采集

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