任务四岩体稳定性评价PPT学习教案
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3. 试验研究方法
要求模型的制作和试验过程尽可能与实际岩 体的各种地质条件和受力状态接近。
比较直观,能够解决目前的理论分析中尚不 能解决的问题。
目前限于试验条件的要求,试验研究远不如 前述两种方法普及,主要在重大工程的岩体 稳定性评价中应用。
第26页/共42页
二、铁路部门应用的某些经验数据
第17页/共42页
失稳。
(二)岩体稳定性评价的方法
岩体稳定性评价方法的研究发展很 快,但这些方法尚需完善;各种方 法各有其优缺点和应用条件。因此。 应当尽可能采取多种方法结合使用, 互相检验和补充。
当前应用比较广泛的是:
1.地质分析法 2.力学计算法
第18页/共42页
1.地质分析法:
1.地质分析法:
岩体失稳:
在工程施工和运营期间,岩体发生了不能容许 的变形和破坏。
▪ 稳定的:岩体未发生不能容许的变形和破坏。
第2页/共42页
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学
▪ (1)岩体稳定性:
各类工程有不同的结构特点和用途,
对岩体的稳定性有不同的要求。
▪ 拱桥基础对地基岩体变形要求十分严格; ▪ 简支梁桥基础容许一定数量的地基岩体均匀压缩变形。 ▪ 水库边坡上容许发生一些规模不大的滑坡与崩塌; ▪ 铁路路堑边坡不容许发生这样的边坡岩体滑动与崩塌。 ▪ 不同的地下工程对地下洞室围岩稳定性有不同要求。
1.地质分析法:
1.地质分析法: (3)地质力学配套分析:
在岩体稳定性评价中日益得到发展。
分析的基本内容可包括三个方面:一是根据破裂结构 面的力学性质评价结构面的工程性质,例如从结构面 抗剪强度来看,张性结构面较大,压性结构面其次, 扭性结构面较小;变形模量则是压性面大于扭性面, 扭性面大于张性面;透水性是张性面最大,扭性面居 中,压性面最小。二是应用构造体系的理论确定结构 面构造组合、结构体的型式等岩体结构特征。三是根 据构造配套恢复区域构造应力场,为了解岩体的天然 应力状态指明方向。 第23页/共42页
▪2. 影响岩体稳定性的因素
②岩体本身的特 征和岩体中地下 水的作用是决定 岩体是否稳定的 内在因素,是岩 体稳定性评价最
第15页/共42页
重要的根据。
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
③岩体中初始应力状态及所受工程 荷载是岩体稳定的主要外部因素, 是进行岩体稳定性评价的重要边界 条件。
岩体常常因工程活动使岩体承受了
新的工程荷载,改变了岩体中初始
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应力状态,在这种情况下岩体能否
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
④岩体稳定性与工程施工及运营管 理水平有密切关系。
随意地改变设计、不合理的施工顺 序和施工方法、支护工作不及时、 缺乏科学的管理等都可能导致岩体
多韵律的薄层及中 厚层状沉积岩、副 变质岩
碎裂状 构造影响严重的破
结构
碎岩层
散体状 结构
构造影响剧烈的断 层破碎带,强风化 带,全风化带
主要 结构 形状
巨块 状
块状 、柱 状 层状 、板 状、 透镜 体
块状
碎屑 状颗 粒状
(3)岩体工程地质力学主要观点如下:
岩体工程地质力学的理论和方法已经引起国内外工程 地质界的重视并应用于工程实践中,特别在地下工程 围岩稳定性评价和边坡稳定性评价方面。
第8页/共42页
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
岩体的稳定性主要取决于岩体结构特征及其它众多因
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
①岩体所在位置周围地质环境的稳 定性对该环境内的岩体稳定性有宏 观控制作用。
总之,在工程建设中,首先要解决 岩体地质环境稳定性问题,力求在 选址阶段对区域、山体、地面的稳
第14页/共42页
定性有正确的认识,避免把一些重
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
3. 试验研究方法
3. 试验研究方法
包括模型试验法和模拟试验法。 常用的有相似材料模型试验和光弹模型模拟
试验。 在相似理论的基础上用人工制造的模型和受
力条件去模仿实际的工程岩体原型及实际的 受力条件,通过室内模型模拟试验观察人工 模型的稳定性来评价实际岩体的稳定性。
第25页/共42页
3. 试验研究方法
有的地区断裂活动比较微弱,地震少而烈度低,地壳稳定性较 好,从区域稳定性来评价应属稳定地区。
而新构造运动强烈,表现为地壳的上升或下降,近期沉积物的 褶皱与断裂,甚至发生强烈地震的地区,则地壳处于不稳定状 态,危害比一般的构造活动更大。地震活动性是区域稳定性评 价的主要内容。
第11页/共42页
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
一般为23组有少量分离体整体强度较高结构面互相牵制岩体基本稳定接近弹性各向同性体层状结多韵律的薄层及中厚层状沉积岩副变质岩层状接近均一的各向异性体其变形及强度特征受层面及岩层组合控制可视为弹塑性体稳定性较差不稳定结构体可能产生滑塌特别是岩层的弯张破坏及软弱岩层的塑性变形碎裂状结构构造影响严重的破碎岩层块状断层断层破碎带片理层理及层间结构面较发育裂隙结构面间距02505m一般在3组以上由许多分离体形成完整性破坏较大整体强度很低并受断裂等软弱结构面控制多呈弹塑性介质稳定性很差易引起规模较大的岩体失稳地下水加剧岩体失散体状结构构造影响剧烈的断层破碎带强风化带全风化带碎屑粒状断层破碎带交叉构造及风化裂隙密集结构面及组合错综复杂并多充填粘性土形成许多大小不一的分离岩块完整性遭到极大破坏稳定性极差岩体属性接近松散体介质易引起规模较大的岩体失稳地下水加剧岩体失第33页共42页岩石饱和单轴抗压强度cwmpa6060303015155坚硬程度坚硬岩较坚硬岩岩石坚硬程度划分表岩体完整程度划分表岩体完整性系数kv75055550353501515完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎第34页共42页k1bq45045035035025025地下水状态潮湿或点滴状出水淋雨状或涌流状出水水压01mpa或单位水量10lmin下水影响修正系数k1表第35页共42页结构面产状及其与洞轴线的组合关系结构面走向与洞轴线夹角30倾角3075结构面走向与洞轴线夹角60倾角75其他组合04050020204bq550550450450350350250250天然应力状10101015101510高应力区05050505100510然应力影响修正系数k3表第36页共42页在实际工程中遇到的绝大多数岩体其强度主要由结在实际工程中遇到的绝大多数岩体其强度主要由结构面不连续面不连续面所决定
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
①岩体所在位置周围地质环境的稳 定性对该环境内的岩体稳定性有宏 观控制作用。
地面稳定性问题,地表大面积下沉、 开裂及陷落等。
地面失稳常常是由于人类地下采掘活动例如采矿、抽 水等活动造成的。在地第1面3页失/共4稳2页地区进行工程建设必须 弄清地面失稳对工程岩体稳定性的影响。
地质环境的稳定性包括: 区域稳定性 山体稳定性 地面稳定性 第10页/共42页
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
①岩体所在位置周围地质环境的稳定性对该环境内的 岩体稳定性有宏观控制作用。
区域稳定性主要指该地区地壳的构造活动性,特别是 新构造运动的强烈程度和由构造断裂引起的地震活动 性。
任务四岩体稳定性评价
会计学
1
一、概述
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳 定性的因素
1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学 2. 影响岩体稳定性的因素
(二)岩体稳定第1页性/共42评页 价的方法
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学
▪ (1)岩体稳定性:
岩体在工程施工期间和运营期间发生的 ---- 变形和破坏特性。
(3)岩体工程地质力学主要观点如下: ③作好岩体稳定性评价,必须引进
数学力学分析方法和物理力学测试 技术。
④在分析岩体结构时要考虑应力状 态和荷载的作用,力学分析时注意
第7页/共42页
应力分布受岩体结构的影响,使分
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学
岩石类 别
硬质岩石
软质岩石
强风化
0.5~1.0 0.2~0.5
中等风化
1.5~2.5 0.7~1.2
微风化
≥4.0 1.5~2.0
注:对于微风化的硬质岩石,其容许承载力如取≥4.0 Mpa 时 ,应另行研究确定。
第30页/共42页
二、铁路部门应用的某些经验数据
(二)隧道围岩分类:
隧道围岩系指隧道(或坑道)周围 一定范围内,对隧道或坑道稳定性 能产生影响的岩(土)体。
以工程地质比拟法为基础,在总结了大量工 程实践中的经验后、铁路部门在自己的工程技术 规范中提出了评价岩质桥基和隧道围岩的方法, 对岩质边坡设计也提出了一些经验数据。
(一)地基承载力[σ] : (二)隧道围岩分类:
第27页/共42页
二、铁路部门应用的某些经验数据
(一)地基承载力[σ] :
岩石地基承载力,应考虑构造因素和地下水 长期软化对承载力降低的影响,一般情况下 可比照表5-10及5-11确定。
(3)岩体工程地质力学主要观点如下: ①认为岩体稳定性问题是一个岩体
结构问题。
岩体结构是在长期地质历史中,经 过岩石建造、构造变形和次生蜕变 形成的一种地质结构,因此,必须 在地质力学背景第6页研/共42究页 的基础上认识 岩体结构。
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学
第31页/共42页
结构体常见的形状:柱状、板状、楔形、菱形 形状不同,稳定性不同。
结构体的形状示意图
第32页/共42页
2 岩体的结构类型
岩体结 构类型
整体状 结构
块状结 构
岩体地质类型
均质,巨块状岩浆 岩、变质岩,巨厚 层沉积岩、正变质 岩
厚层状沉积岩、正 变质岩、块状岩浆 岩、变质岩
层状结 构
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学 ▪(2)岩体稳定性评价:
评价方法 : 传统的工程地质学定性分析
岩石力学定量分析
相互结合
目前已形成以研究岩体稳定性为主要任务的新学科
——岩体工程地质力
学
第5页/共42页
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学
▪2. 影响岩体稳定性的因素
①岩体所在位置周围地质环境的稳 定性对该环境内的岩体稳定性有宏 观控制作用。
山体稳定性对工程岩体的稳定住有 直接的接响。
如某段铁路线穿过某处山体以长隧道通过,仅就隧道 围岩岩体的稳定性而言可能是非常良好的,但整个山 体是否沿软弱面向河侧第1滑2页动/共4。2页若山体失稳则造成该工 程报废。此外组成山体的岩石的强弱、构造破碎和风 化破坏程度、地下水等均是评价山体稳定性的重要因
是传统的工程地质的研究方法,仍 应作为岩体稳定性评价的基本方法, 用这种方法取得的定性分析成果和 经验数据,成为进一步定量分析岩 体稳定性的基础和指导性资料。
具体有: (1)工程地质比拟法 (2)一般的地质第1分9页/析共42法页 (3)地质力学配套分析法
1.地质分析法:
1.地质分析法: (1)工程地质比拟法:
。 如:铁路隧道 地下第3电页/共站42厂页 房 地下储油库等
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学 ▪(2)岩体稳定性评价:
研究工程岩体发生失稳的条件 及变形破坏的规律, 为人类利用和改造岩体服务。
岩体稳定问题一直是工程地质学研究的最主要任务。
第4页/共42页
第21页/共42页
由于待建工程岩体的地质条件又很难
1.地质分析法:
1.地质分析法: (2)一般的地质分析法:
从现场工程地质勘测着手,对测绘和 勘探以及必要的试验和观测资料进行 工程地质分析,从而判断岩体的稳定 性。其优点是对影响岩体稳定性的各 种因素,特别是工程地质条件各方面 因素,考虑得第比22页较/共4全2页 面;据以分析问 题的各种资料都是实地勘测所得,比
1.5 ~3.0 1.0~1.5 0.8~1.0
极软岩
0.8 ~1.2 0.6~1.0 0.4~0.8
注:对于复杂的岩层(如溶洞、断层、软弱夹层、易溶岩石等)则 应
个别研究确定。裂隙张开或第2有9页泥/共质42页充填应取低值
(一)地基承载力[σ]
: 工业和民用建筑岩石地基对于风化层应根据风化程度的情况,比照碎 石类土和砂类土情况予以确定。
第28页/共42页
(一)地基承载力[σ]
: 铁路建筑物岩石地基承载力
节理发育程度 节理不发育或较发育
σ。节 理 间 距
MPa cm
岩石名称
>40
节理发育
20~40
硬质岩
>3.0
2.0~3.0
节理很发育
2~20 1.5~2.0
软质岩
素:
影响因素归纳为四个方面:
①岩体所在位置周围地质环境的稳定 性;
②岩体本身的特征和岩体中地下水的
作用;
第9页/共42页
③岩体中初始应力状态及所受的工程
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
①岩体所在位置周围地质环境的稳 定性对该环境内的岩体稳定性有宏 观控制作用。
2.力学计算法 :
2.力学计算法:一般采用图解分析 与结构受力计算相结合的方法,也
可以单独采用计算方法。力学计算
法是当前发展较快,使用比较广泛
的一种方法,也是进行岩体稳定性
定量评价的主要方法。虽然这种方
法尚不成熟,用于岩体稳定分析还
缺乏严密、系统的理论,但却代表
着岩体稳定性评第24页价/共4方2页 法的一个重要 发展方向。
工程地质学最常用的方法。 它是根据对天然岩体的稳定性及已建工程岩
体的稳定性进行大量的统计研究,对待建工 程岩体的各种相应条件进行对比,从而确定 待建工程岩体稳定性的方法。
第20页/共42页
1.地质分析法:
1.地质分析法: (1)工程地质比拟法:
通常在大量统计基础上,根据部门的 需要制订出一系列数据表,为不同地 质条件下岩体稳定提供参考使用的参 数数据,例如边坡的坡度、高度、地 下洞室的形状、衬砌厚度和支护要求; 地基容许承载力等。
要求模型的制作和试验过程尽可能与实际岩 体的各种地质条件和受力状态接近。
比较直观,能够解决目前的理论分析中尚不 能解决的问题。
目前限于试验条件的要求,试验研究远不如 前述两种方法普及,主要在重大工程的岩体 稳定性评价中应用。
第26页/共42页
二、铁路部门应用的某些经验数据
第17页/共42页
失稳。
(二)岩体稳定性评价的方法
岩体稳定性评价方法的研究发展很 快,但这些方法尚需完善;各种方 法各有其优缺点和应用条件。因此。 应当尽可能采取多种方法结合使用, 互相检验和补充。
当前应用比较广泛的是:
1.地质分析法 2.力学计算法
第18页/共42页
1.地质分析法:
1.地质分析法:
岩体失稳:
在工程施工和运营期间,岩体发生了不能容许 的变形和破坏。
▪ 稳定的:岩体未发生不能容许的变形和破坏。
第2页/共42页
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学
▪ (1)岩体稳定性:
各类工程有不同的结构特点和用途,
对岩体的稳定性有不同的要求。
▪ 拱桥基础对地基岩体变形要求十分严格; ▪ 简支梁桥基础容许一定数量的地基岩体均匀压缩变形。 ▪ 水库边坡上容许发生一些规模不大的滑坡与崩塌; ▪ 铁路路堑边坡不容许发生这样的边坡岩体滑动与崩塌。 ▪ 不同的地下工程对地下洞室围岩稳定性有不同要求。
1.地质分析法:
1.地质分析法: (3)地质力学配套分析:
在岩体稳定性评价中日益得到发展。
分析的基本内容可包括三个方面:一是根据破裂结构 面的力学性质评价结构面的工程性质,例如从结构面 抗剪强度来看,张性结构面较大,压性结构面其次, 扭性结构面较小;变形模量则是压性面大于扭性面, 扭性面大于张性面;透水性是张性面最大,扭性面居 中,压性面最小。二是应用构造体系的理论确定结构 面构造组合、结构体的型式等岩体结构特征。三是根 据构造配套恢复区域构造应力场,为了解岩体的天然 应力状态指明方向。 第23页/共42页
▪2. 影响岩体稳定性的因素
②岩体本身的特 征和岩体中地下 水的作用是决定 岩体是否稳定的 内在因素,是岩 体稳定性评价最
第15页/共42页
重要的根据。
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
③岩体中初始应力状态及所受工程 荷载是岩体稳定的主要外部因素, 是进行岩体稳定性评价的重要边界 条件。
岩体常常因工程活动使岩体承受了
新的工程荷载,改变了岩体中初始
第16页/共42页
应力状态,在这种情况下岩体能否
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
④岩体稳定性与工程施工及运营管 理水平有密切关系。
随意地改变设计、不合理的施工顺 序和施工方法、支护工作不及时、 缺乏科学的管理等都可能导致岩体
多韵律的薄层及中 厚层状沉积岩、副 变质岩
碎裂状 构造影响严重的破
结构
碎岩层
散体状 结构
构造影响剧烈的断 层破碎带,强风化 带,全风化带
主要 结构 形状
巨块 状
块状 、柱 状 层状 、板 状、 透镜 体
块状
碎屑 状颗 粒状
(3)岩体工程地质力学主要观点如下:
岩体工程地质力学的理论和方法已经引起国内外工程 地质界的重视并应用于工程实践中,特别在地下工程 围岩稳定性评价和边坡稳定性评价方面。
第8页/共42页
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
岩体的稳定性主要取决于岩体结构特征及其它众多因
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
①岩体所在位置周围地质环境的稳 定性对该环境内的岩体稳定性有宏 观控制作用。
总之,在工程建设中,首先要解决 岩体地质环境稳定性问题,力求在 选址阶段对区域、山体、地面的稳
第14页/共42页
定性有正确的认识,避免把一些重
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
3. 试验研究方法
3. 试验研究方法
包括模型试验法和模拟试验法。 常用的有相似材料模型试验和光弹模型模拟
试验。 在相似理论的基础上用人工制造的模型和受
力条件去模仿实际的工程岩体原型及实际的 受力条件,通过室内模型模拟试验观察人工 模型的稳定性来评价实际岩体的稳定性。
第25页/共42页
3. 试验研究方法
有的地区断裂活动比较微弱,地震少而烈度低,地壳稳定性较 好,从区域稳定性来评价应属稳定地区。
而新构造运动强烈,表现为地壳的上升或下降,近期沉积物的 褶皱与断裂,甚至发生强烈地震的地区,则地壳处于不稳定状 态,危害比一般的构造活动更大。地震活动性是区域稳定性评 价的主要内容。
第11页/共42页
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
一般为23组有少量分离体整体强度较高结构面互相牵制岩体基本稳定接近弹性各向同性体层状结多韵律的薄层及中厚层状沉积岩副变质岩层状接近均一的各向异性体其变形及强度特征受层面及岩层组合控制可视为弹塑性体稳定性较差不稳定结构体可能产生滑塌特别是岩层的弯张破坏及软弱岩层的塑性变形碎裂状结构构造影响严重的破碎岩层块状断层断层破碎带片理层理及层间结构面较发育裂隙结构面间距02505m一般在3组以上由许多分离体形成完整性破坏较大整体强度很低并受断裂等软弱结构面控制多呈弹塑性介质稳定性很差易引起规模较大的岩体失稳地下水加剧岩体失散体状结构构造影响剧烈的断层破碎带强风化带全风化带碎屑粒状断层破碎带交叉构造及风化裂隙密集结构面及组合错综复杂并多充填粘性土形成许多大小不一的分离岩块完整性遭到极大破坏稳定性极差岩体属性接近松散体介质易引起规模较大的岩体失稳地下水加剧岩体失第33页共42页岩石饱和单轴抗压强度cwmpa6060303015155坚硬程度坚硬岩较坚硬岩岩石坚硬程度划分表岩体完整程度划分表岩体完整性系数kv75055550353501515完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎第34页共42页k1bq45045035035025025地下水状态潮湿或点滴状出水淋雨状或涌流状出水水压01mpa或单位水量10lmin下水影响修正系数k1表第35页共42页结构面产状及其与洞轴线的组合关系结构面走向与洞轴线夹角30倾角3075结构面走向与洞轴线夹角60倾角75其他组合04050020204bq550550450450350350250250天然应力状10101015101510高应力区05050505100510然应力影响修正系数k3表第36页共42页在实际工程中遇到的绝大多数岩体其强度主要由结在实际工程中遇到的绝大多数岩体其强度主要由结构面不连续面不连续面所决定
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
①岩体所在位置周围地质环境的稳 定性对该环境内的岩体稳定性有宏 观控制作用。
地面稳定性问题,地表大面积下沉、 开裂及陷落等。
地面失稳常常是由于人类地下采掘活动例如采矿、抽 水等活动造成的。在地第1面3页失/共4稳2页地区进行工程建设必须 弄清地面失稳对工程岩体稳定性的影响。
地质环境的稳定性包括: 区域稳定性 山体稳定性 地面稳定性 第10页/共42页
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
①岩体所在位置周围地质环境的稳定性对该环境内的 岩体稳定性有宏观控制作用。
区域稳定性主要指该地区地壳的构造活动性,特别是 新构造运动的强烈程度和由构造断裂引起的地震活动 性。
任务四岩体稳定性评价
会计学
1
一、概述
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳 定性的因素
1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学 2. 影响岩体稳定性的因素
(二)岩体稳定第1页性/共42评页 价的方法
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学
▪ (1)岩体稳定性:
岩体在工程施工期间和运营期间发生的 ---- 变形和破坏特性。
(3)岩体工程地质力学主要观点如下: ③作好岩体稳定性评价,必须引进
数学力学分析方法和物理力学测试 技术。
④在分析岩体结构时要考虑应力状 态和荷载的作用,力学分析时注意
第7页/共42页
应力分布受岩体结构的影响,使分
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学
岩石类 别
硬质岩石
软质岩石
强风化
0.5~1.0 0.2~0.5
中等风化
1.5~2.5 0.7~1.2
微风化
≥4.0 1.5~2.0
注:对于微风化的硬质岩石,其容许承载力如取≥4.0 Mpa 时 ,应另行研究确定。
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二、铁路部门应用的某些经验数据
(二)隧道围岩分类:
隧道围岩系指隧道(或坑道)周围 一定范围内,对隧道或坑道稳定性 能产生影响的岩(土)体。
以工程地质比拟法为基础,在总结了大量工 程实践中的经验后、铁路部门在自己的工程技术 规范中提出了评价岩质桥基和隧道围岩的方法, 对岩质边坡设计也提出了一些经验数据。
(一)地基承载力[σ] : (二)隧道围岩分类:
第27页/共42页
二、铁路部门应用的某些经验数据
(一)地基承载力[σ] :
岩石地基承载力,应考虑构造因素和地下水 长期软化对承载力降低的影响,一般情况下 可比照表5-10及5-11确定。
(3)岩体工程地质力学主要观点如下: ①认为岩体稳定性问题是一个岩体
结构问题。
岩体结构是在长期地质历史中,经 过岩石建造、构造变形和次生蜕变 形成的一种地质结构,因此,必须 在地质力学背景第6页研/共42究页 的基础上认识 岩体结构。
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学
第31页/共42页
结构体常见的形状:柱状、板状、楔形、菱形 形状不同,稳定性不同。
结构体的形状示意图
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2 岩体的结构类型
岩体结 构类型
整体状 结构
块状结 构
岩体地质类型
均质,巨块状岩浆 岩、变质岩,巨厚 层沉积岩、正变质 岩
厚层状沉积岩、正 变质岩、块状岩浆 岩、变质岩
层状结 构
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学 ▪(2)岩体稳定性评价:
评价方法 : 传统的工程地质学定性分析
岩石力学定量分析
相互结合
目前已形成以研究岩体稳定性为主要任务的新学科
——岩体工程地质力
学
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(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学
▪2. 影响岩体稳定性的因素
①岩体所在位置周围地质环境的稳 定性对该环境内的岩体稳定性有宏 观控制作用。
山体稳定性对工程岩体的稳定住有 直接的接响。
如某段铁路线穿过某处山体以长隧道通过,仅就隧道 围岩岩体的稳定性而言可能是非常良好的,但整个山 体是否沿软弱面向河侧第1滑2页动/共4。2页若山体失稳则造成该工 程报废。此外组成山体的岩石的强弱、构造破碎和风 化破坏程度、地下水等均是评价山体稳定性的重要因
是传统的工程地质的研究方法,仍 应作为岩体稳定性评价的基本方法, 用这种方法取得的定性分析成果和 经验数据,成为进一步定量分析岩 体稳定性的基础和指导性资料。
具体有: (1)工程地质比拟法 (2)一般的地质第1分9页/析共42法页 (3)地质力学配套分析法
1.地质分析法:
1.地质分析法: (1)工程地质比拟法:
。 如:铁路隧道 地下第3电页/共站42厂页 房 地下储油库等
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪1. 岩体的稳定性及岩体工程地质力学 ▪(2)岩体稳定性评价:
研究工程岩体发生失稳的条件 及变形破坏的规律, 为人类利用和改造岩体服务。
岩体稳定问题一直是工程地质学研究的最主要任务。
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由于待建工程岩体的地质条件又很难
1.地质分析法:
1.地质分析法: (2)一般的地质分析法:
从现场工程地质勘测着手,对测绘和 勘探以及必要的试验和观测资料进行 工程地质分析,从而判断岩体的稳定 性。其优点是对影响岩体稳定性的各 种因素,特别是工程地质条件各方面 因素,考虑得第比22页较/共4全2页 面;据以分析问 题的各种资料都是实地勘测所得,比
1.5 ~3.0 1.0~1.5 0.8~1.0
极软岩
0.8 ~1.2 0.6~1.0 0.4~0.8
注:对于复杂的岩层(如溶洞、断层、软弱夹层、易溶岩石等)则 应
个别研究确定。裂隙张开或第2有9页泥/共质42页充填应取低值
(一)地基承载力[σ]
: 工业和民用建筑岩石地基对于风化层应根据风化程度的情况,比照碎 石类土和砂类土情况予以确定。
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(一)地基承载力[σ]
: 铁路建筑物岩石地基承载力
节理发育程度 节理不发育或较发育
σ。节 理 间 距
MPa cm
岩石名称
>40
节理发育
20~40
硬质岩
>3.0
2.0~3.0
节理很发育
2~20 1.5~2.0
软质岩
素:
影响因素归纳为四个方面:
①岩体所在位置周围地质环境的稳定 性;
②岩体本身的特征和岩体中地下水的
作用;
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③岩体中初始应力状态及所受的工程
(-)岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
①岩体所在位置周围地质环境的稳 定性对该环境内的岩体稳定性有宏 观控制作用。
2.力学计算法 :
2.力学计算法:一般采用图解分析 与结构受力计算相结合的方法,也
可以单独采用计算方法。力学计算
法是当前发展较快,使用比较广泛
的一种方法,也是进行岩体稳定性
定量评价的主要方法。虽然这种方
法尚不成熟,用于岩体稳定分析还
缺乏严密、系统的理论,但却代表
着岩体稳定性评第24页价/共4方2页 法的一个重要 发展方向。
工程地质学最常用的方法。 它是根据对天然岩体的稳定性及已建工程岩
体的稳定性进行大量的统计研究,对待建工 程岩体的各种相应条件进行对比,从而确定 待建工程岩体稳定性的方法。
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1.地质分析法:
1.地质分析法: (1)工程地质比拟法:
通常在大量统计基础上,根据部门的 需要制订出一系列数据表,为不同地 质条件下岩体稳定提供参考使用的参 数数据,例如边坡的坡度、高度、地 下洞室的形状、衬砌厚度和支护要求; 地基容许承载力等。