隧道地質(zhì)環(huán)境圍巖類別分級與不良地質(zhì)現(xiàn)象.ppt

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1、隧道地質(zhì)環(huán)境圍巖類別分級與不良地質(zhì)現(xiàn)象中交路橋科技有限公司隧道工程的地質(zhì)環(huán)境、圍巖類別與不良地質(zhì)現(xiàn)象1隧道工程地質(zhì)環(huán)境的相關(guān)概念2隧道圍巖的工程性質(zhì)4隧道圍巖類別分級3圍巖的穩(wěn)定性內(nèi)容隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---1地質(zhì)環(huán)境相關(guān)概念1主要相關(guān)概念地下結(jié)構(gòu)支護結(jié)構(gòu)周邊圍巖地層圍巖穩(wěn)定性隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---1地質(zhì)環(huán)境相關(guān)概念地上結(jié)構(gòu)地下結(jié)構(gòu)地下結(jié)構(gòu)與地上結(jié)構(gòu)的對比約束約束位于巖土體以上位于巖土體以內(nèi)隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---1地質(zhì)環(huán)境相關(guān)概念地下結(jié)構(gòu)與地上結(jié)構(gòu)的對比隧道是一種結(jié)構(gòu)體系隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---1地質(zhì)

2、環(huán)境相關(guān)概念隧道是一種地下結(jié)構(gòu)體系隧道是地下工程的一種主要形式地下結(jié)構(gòu)支護結(jié)構(gòu)周邊圍巖地層是地下結(jié)構(gòu)承載的主體用于約束地層限制變形和坍塌地層是地下結(jié)構(gòu)荷載的主要來源地層起主導(dǎo)作用圍巖壓力地下水壓力地質(zhì)勘探、地形線路勘測、地質(zhì)預(yù)報、施工重要理念圍巖對支護結(jié)構(gòu)有嵌固作用隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---1地質(zhì)環(huán)境相關(guān)概念是地層的一部分，是隧道開挖后對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響那部分巖(土)體?；蛩淼篱_挖影響的那部分巖體。在隧道開挖和支護過程中，圍巖將產(chǎn)生應(yīng)力重分布，其性質(zhì)也發(fā)生變化。圍巖的邊界：開挖引起的應(yīng)力變化可以忽略不計的地

3、方。圍巖圍巖是直接影響隧道穩(wěn)定性的因素，圍巖的好壞直接影響隧道的設(shè)計施工及造價。約為6~10倍隧道直徑說明：圍巖既指巖體也指土體圍巖相關(guān)內(nèi)容圍巖工程性質(zhì)圍巖初始應(yīng)力圍巖壓力圍巖分級圍巖穩(wěn)定性巖體構(gòu)造物理、力學(xué)特征地層、圍巖與隧道的關(guān)系地層隧道圍巖(6-10)DD隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---1地質(zhì)環(huán)境相關(guān)概念隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)2隧道圍巖的工程性質(zhì)圍巖的工程性質(zhì)巖體的變形特性巖體的強度巖體結(jié)構(gòu)分類隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)圍巖的工程性質(zhì)物理性質(zhì)水理性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)斷層面、層理面、節(jié)

4、理面、裂隙面等結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)體巖體巖體概念被結(jié)構(gòu)面切割的塊體由結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體組成的具有結(jié)構(gòu)特征的地質(zhì)體巖體力學(xué)性質(zhì)取決于巖體結(jié)構(gòu)特征和結(jié)構(gòu)面特性地下水對巖體力學(xué)性質(zhì)影響很大！巖體性質(zhì)容重、節(jié)理產(chǎn)狀等溶水性、透水性和持水性等抗拉、抗壓、抗剪強度等對圍巖穩(wěn)定性影響最大的是力學(xué)性質(zhì)！圍巖抵抗變形和破壞的性質(zhì)了解巖體的工程性質(zhì),有助于理解隧道圍巖穩(wěn)定性隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)層理面斷層面節(jié)理面斷層帶中軟弱夾層隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)自然界中的巖體隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)

5、自然界中的巖體隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)巖體與巖石圍巖的工程性質(zhì)巖石：均質(zhì)、連續(xù)、各向同性巖體：具有明顯的非均質(zhì)、不連續(xù)、各向異性巖體力學(xué)性質(zhì)獲取現(xiàn)場試驗：真實、費時、費錢室內(nèi)試驗：不易取樣、代表性差隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)巖體的變形特性1.巖體的變形特性：2.受壓變形問題：巖體能受拉嗎？受拉、受壓、剪切、流變巖石：線性、彈性巖體：彈塑性體、四個階段軟弱結(jié)構(gòu)面：非線性、塑性巖體既不是簡單的彈性體，也不是純粹的塑性體完整性好，接近彈性體而是復(fù)雜的彈塑性體破裂和松散，接近塑性體有

6、限，一般不考慮隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)典型巖體全應(yīng)力應(yīng)變曲線巖體：①壓密階段(OA)②彈性階段(AB)③塑性階段(BC)④破裂和破壞階段(CD)esABC巖體巖石軟弱結(jié)構(gòu)面0峰值強度高軟弱結(jié)構(gòu)面隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)3.剪切變形巖體的變形特性沿結(jié)構(gòu)面滑動結(jié)構(gòu)面起主導(dǎo)作用沿巖石斷裂巖石起主導(dǎo)作用在結(jié)構(gòu)面的影響下沿巖石剪斷介于上述二者之間隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)4.流變特性流變：巖體的變形或應(yīng)力隨時間而變化－時間效應(yīng)巖體的變形特性蠕變：指應(yīng)力不變，而應(yīng)變隨時間

7、增長松弛：應(yīng)變不變，而應(yīng)力隨時間而衰減問題：圍巖流變特性對隧道的影響？應(yīng)變應(yīng)力tt00應(yīng)變=常數(shù)應(yīng)力=常數(shù)蠕變曲線松弛曲線隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)巖體的強度1.巖石強度：通過試件獲得2.巖體強度：低于巖石強度，約為巖石強度的70～80％?？辜魪姸龋菏芙Y(jié)構(gòu)面的制約結(jié)構(gòu)面發(fā)育的巖體，只有抗壓的5~10%抗壓強度：巖石：受微裂隙制約，強度大巖體：受結(jié)構(gòu)面制約，強度小，具有各向異性巖體結(jié)構(gòu)分類巖體的結(jié)構(gòu)不同塊度、形狀、產(chǎn)狀的結(jié)構(gòu)體構(gòu)成不同類型整體結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)、板狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、

8、層狀碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---2圍巖的工程性質(zhì)巖石試驗隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---3圍巖的穩(wěn)定性研究圍巖穩(wěn)定性的意義3圍巖的穩(wěn)定性影響圍巖穩(wěn)定性的因素圍巖失穩(wěn)破壞性態(tài)隧道工程的地質(zhì)環(huán)境---3圍巖的穩(wěn)定性答：研究圍巖的穩(wěn)定性，如何促使圍巖穩(wěn)定!研究圍巖穩(wěn)定性的意義圍巖的穩(wěn)定性：隧道開挖后，在不支護條件下圍巖的穩(wěn)定程度問題：什么是隧道工程的頭等大事？圍巖級別的工程應(yīng)用：判斷圍巖穩(wěn)定性判斷施工難易程度，投資依據(jù)結(jié)構(gòu)分析計