岩石地下工程

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沉积岩的物理性质及其对地下工程的影响

沉积岩的物理性质及其对地下工程的影响沉积岩是地球表层的主要岩石类型之一，它不仅具有独特的物理性质，而且对地下工程有着重要的影响。

本文将探讨沉积岩的物理性质及其对地下工程的影响。

一、沉积岩的物理性质1. 孔隙度与渗透性沉积岩的孔隙度是指岩石中孔隙的体积与岩石体积的比值。

孔隙度的大小决定了岩石的渗透性，即流体在岩石内部的渗透能力。

沉积岩通常具有较高的孔隙度和较好的渗透性，使得地下水和其他地下流体能够在岩石中自由流动。

2. 饱和度与孔隙水压力当沉积岩中的孔隙被水完全填满时，其处于饱和状态。

饱和度是指饱和岩石中孔隙水的体积与孔隙的总体积之比。

饱和度的大小与孔隙水压力有着密切的关系，饱和度越高则孔隙水压力越大。

沉积岩的饱和度和孔隙水压力对地下工程的稳定性和渗流特性具有重要影响。

3. 岩石密度与硬度沉积岩的密度与硬度是描述岩石实物性质的重要指标。

岩石密度主要受含水量和矿物成分的影响，不同类型的沉积岩具有不同的密度范围。

岩石硬度则反映了岩石的抗压能力，较硬的岩石对地下工程的稳定性更有利。

二、沉积岩对地下工程的影响1. 岩石稳定性沉积岩的物理性质直接影响地下工程的稳定性。

高渗透性的沉积岩容易形成地下水潜流和局部涌水，给工程带来一定的灾害风险。

另外，孔隙度高的沉积岩容易发生岩层变形和滑动等不稳定现象，对地下工程的安全性构成威胁。

2. 岩层的承载能力沉积岩的硬度和密度决定了其承载能力。

在地下工程中，如果选择了承载能力较低的沉积岩层作为基础，可能导致地基沉陷和工程结构破坏等问题。

因此，在地下工程的选择和设计中，需要充分考虑沉积岩的物理性质，确保地下岩层具有足够的承载能力。

3. 地下水渗流问题沉积岩中的孔隙度和渗透性会对地下水的渗流和储集产生影响。

高含水量和渗透性的沉积岩会导致地下水渗流速度较快，容易引起岩石的侵蚀和溶解，从而加剧地下工程的水害风险。

因此，对于需要处理地下水问题的工程，必须充分了解沉积岩的物理性质，采取相应的防护措施。

地下工程中的岩土相互作用

地下工程中的岩土相互作用地下工程是指建设在地下的各种工程，包括地铁、隧道、地下停车场等。

在进行这些地下工程建设的过程中，岩土相互作用是一个非常重要的问题。

岩土相互作用是指在地下工程中，岩石和土壤与工程结构之间的相互作用关系。

了解和研究岩土相互作用，对于地下工程的设计、施工和运营都有着重要意义。

地下工程的成功与否，很大程度上取决于岩土相互作用的处理。

岩土相互作用可以影响地下工程的稳定性、安全性和经济性。

因此，对于岩土相互作用的研究和理解，对于地下工程的工程师和设计师来说至关重要。

在地下工程中，常见的岩土相互作用有以下几种形式：1. 地下水与土壤的相互作用：地下水对土壤有一定的侵蚀和渗透能力，会使土壤的力学性质发生变化。

因此，在地下工程中需要对地下水进行充分的调查和分析，以确定地下水的水位、流向和渗透性等参数，从而采取相应的防护和排水措施。

2. 岩石与土壤的相互作用：在地下工程中，岩石通常作为基础或者围护结构，与土壤直接接触。

岩石的力学性质直接影响地下工程的稳定性和承载能力。

因此，需要对岩石进行详细的地质勘探和力学性质测试，以确定岩石的强度和变形特性，从而进行合理的设计和施工。

3. 岩土体与地下结构的相互作用：地下工程中的结构与周围的岩土体发生相互作用，相互影响。

在设计和施工过程中，需要考虑岩土体对结构的约束和支撑作用，同时也需要考虑结构对岩土体的影响，避免岩土体的塌陷和位移。

为了处理好岩土相互作用问题，需要进行以下几方面的工作：1. 地质勘探：对于地下工程的地质情况进行细致的勘探，包括岩石、土壤和地下水的分布、性质、厚度等参数的调查和分析。

地质勘探结果为地下工程的设计和施工提供了重要的依据。

2. 岩土力学性质测试：通过对岩石和土壤的力学性质进行测试，包括抗压强度、抗剪强度、变形特性等参数的测定，以确定岩石和土壤的力学性质，为地下工程的设计和施工提供依据。

3. 结构设计：根据地质勘探和岩土力学性质测试的结果，进行地下工程的结构设计，包括基础设计、围护结构设计等。

岩石力学---第四章巷道围岩应力分布及其稳定性分析

1、圆形巷道次生应力分布
2 4 a2 1 1 a a r q p 1 2 q p 1 4 2 3 4 cos 2 r 2 2 r r 4 a2 1 1 a q p 1 2 q p 1 3 4 cos 2 r 2 2 r
a2 r p 1 2 r a2 p 1 r2
r 0
弹性区次生应力场特点： ①、各应力分量大小与巷道大小无关。 ②、各应力分量与岩石的弹性模量和泊松比无关。 ③、侧压系数对围岩应力有决定性影响。
当 1时,
3、矩形巷道次生应力分布
4、直壁拱形巷道次生应力分布
弹性区围岩应力分布规律： ①、围岩应力中，其决定作用的因素是：原岩应力、侧压系数、断面以及a/r等。 ②、形状对围岩应力的影响往往比断面大小更明显。 ③、不论何种形状的巷道，其围岩应力均随着远离孔边急剧下降，而且应力集中程度越高，下降幅度越明显。 ④、圆形巷道应力集中程度最低，平直周边容易出现拉应力，拐角处容易产生高剪应力。 ⑤、巷道的高宽比对围岩应力分布有重大影响，断面的尺寸应尽量与最大来压方向一致。
2、库仑-摩尔理论
r 2 sin r C ctg 2
r r pi Cctg a
2 sin
1sin
Cctg
2 sin 1sin
1 sin r pi Cctg 1 sin a
三、相邻巷道间的相互影响规律
相邻巷道间的相互影响规律： ①、当巷道断面相同时，其相互影响的距离可定为巷道最大尺寸的3—5倍，当受爆破影响时，可增大为4—6倍。 ②、当相邻巷道中心连线与最大主应力垂直时，巷道间岩柱的应力集中程度增加；当连线与最大主应力一致时，应力集中程度降低巷道可相互起到屏蔽作用。

岩石力学岩石地下工程PPT课件

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中国最长的铁路隧道：秦岭隧道
秦岭隧道地质复杂、工程巨大,在设计、施工、运营安全和维修管理方面都有许多技术难关，且Ⅰ线隧道采用掘进机施工，在我国铁路隧道施工尚属首次，为此有六类24项部重点科研项目立项研究，均取得了不俗的成果。秦岭特长隧道的修建，使我国隧道工程建设从整体上提高到一个新的技术水平。隧道1995年1月18 日正式开工，1999年9月6日全部贯通，2000年8月18日西康铁路开通运营。
25
在四川省境内的大渡河畔，有一条古老凉山分裂成的长达几里的大裂缝，名叫老昌沟。1964年修建成昆铁路时，桥梁建设者们在这里修建了一座中国跨度最大的铁路石拱桥。
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关角隧道位于青藏铁路西（宁）格（尔木）段的青海省天峻县内，全长4000米。洞内轨面最高处海拔3692米。由于地处高海拔地区，气候寒冷，空气稀薄，年平均气温0℃，最低温度为零下37.5℃。关角隧道的施工前后历时30多年，除停工的13年外，正式开挖建设5年半，而整治病害耗时9年多，可见隧道地质构造之复杂、气候条件的恶劣和病害的严重。
中国目前已开通运营的海拔最高的铁路隧道：
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中国已通车的最长双线电气化铁路隧道:
位于京广铁路广东省粤北瑶山山区的坪石至乐昌间，全长14295米。隧道埋深70至910米，推行了国外最先进的设计和施工的方法——“新奥法”。采用八十年代国内外最先进的大型机械，实现了主要工序— —钻爆、支护、装运三条机械化作业线。
✓ 当埋深等于或大于巷道半径R0或其宽、高之半的20倍以上时，巷道影响范围（3~5 R0 ）以内的岩体自重可以忽略不计；原岩水平应力可以简化为均匀分布，通常误差不大（10％以下）；
✓ 深埋的水平巷道长度较大时，可作为平面应变问题处理。其它类型巷道，或作为空间问题，或作为全平面应变问题处理。

岩土工程施工的问题与解决方法

岩土工程施工的问题与解决方法岩土工程是指建筑、地下工程、水利工程等工程中涉及到岩石和土壤的工作。

在施工过程中，往往会出现各种问题。

本文将会探讨岩土工程施工中遇到的问题和有效的解决方法。

一、岩土工程施工中的问题1. 岩石形态不规则由于地质原因，岩石的形态不规则，这就带来施工工作中的难题。

如何在不破坏岩石的情况下进行施工，是一项需要解决的问题。

此外，在岩石形态不规则的情况下，如何选取适当的爆破方法和道具，也是需要考虑的问题。

2. 土壤地质条件复杂在岩土工程施工过程中，遇到的土壤地质条件往往非常复杂。

这可能导致工作难度加大，甚至会导致施工失败。

地下水位高、土壤岩石复杂等问题都会影响工程的施工进度和质量。

3. 施工条件有限由于地形地貌等原因，岩土工程的施工条件有时非常有限。

这需要工程师们结合具体情况调整施工计划，保证施工的顺利进行。

但是，有限的施工条件会给整个工程带来一定的风险，需要工程师们采取合适的措施来避免施工过程中的风险。

二、岩土工程施工的解决方法1. 合理选取岩石爆破方法在遇到岩石形态不规则的情况下，需要采取不同的爆破方法。

尽可能地降低爆破对周边环境的影响，选用低碳环保的爆破方法。

此外，还需要根据岩石的材质和形态，选取适当的炸药和道具。

2. 加强地质勘察工作在施工前需充分进行地质勘察。

对于土壤地质条件复杂的工程，应争取尽可能多的勘察时间，充分了解地质情况，确定适当的施工方法和技术措施，减轻施工风险。

同时，在施工现场加强对地下水位和土壤改良等方面的监测工作，及时调整施工计划。

3. 积极采取施工措施在施工条件有限的情况下，需要采取适当的措施，包括加强安全防范，采取针对性施工技术，增加维修和检测设备等，保证施工的顺利进行。

此外，合理分配施工人力和机械设备，尽可能地提高施工效率。

结论在岩土工程施工中，遇到问题是常有的事情。

但只要我们合理选取方法，通过加强勘察工作，采取适当的施工措施，就能最大程度地减少工程风险，保证施工的高质量和安全性。

岩土工程的分类

岩土工程的分类岩土工程是土木工程学科的一个重要分支，主要研究土壤、岩石及其相互作用的力学性质和工程应用。

根据不同的分类标准，岩土工程可以分为地基工程、岩石工程、土力学与地下工程、地震工程等多个专业领域。

地基工程是岩土工程的重要组成部分，主要研究土壤的力学性质以及土壤与建筑物之间的相互作用。

地基工程常常涉及到土壤的勘探与测试、地基的设计与施工、地基的加固与处理等内容。

通过对土壤力学性质的研究，地基工程可以为建筑物提供稳定的基础支撑，保证建筑物的安全运行。

岩石工程是研究岩石的力学性质以及岩石与工程结构之间的相互作用的专业领域。

岩石工程主要包括岩石的勘探与测试、岩石的力学特性研究、岩石的工程应用等内容。

通过对岩石的研究，岩石工程可以为岩石工程结构的设计与施工提供理论依据，保证岩石工程结构的稳定与安全。

土力学与地下工程是研究土壤力学性质以及地下工程的专业领域。

土力学与地下工程主要包括土壤的力学性质研究、土壤的工程应用、地下工程的设计与施工等内容。

通过对土壤力学性质的研究，土力学与地下工程可以为地下工程的设计与施工提供理论指导，保证地下工程的稳定与安全。

地震工程是研究地震对工程结构的影响以及抗震设计与施工的专业领域。

地震工程主要包括地震学、地震工程勘探与测试、地震工程设计与施工等内容。

通过对地震的研究，地震工程可以为工程结构的抗震设计与施工提供理论依据，提高工程结构的抗震能力，保护人民的生命财产安全。

除了以上几个专业领域外，岩土工程还涉及到一些其他的专业领域，如岩土力学、边坡工程、地质灾害与防治等。

岩土力学主要研究土壤与岩石的力学性质以及其在工程中的应用；边坡工程主要研究边坡的稳定性与防护措施；地质灾害与防治主要研究地质灾害的成因与防治方法。

这些专业领域的研究都是为了保证工程结构的安全与稳定，提高土地的利用效率，保护人民的生命财产安全。

岩土工程是土木工程学科的一个重要分支，根据不同的分类标准可以分为地基工程、岩石工程、土力学与地下工程、地震工程等多个专业领域。

第十讲岩石地下工程(1)

(5-3)
根据材料力学求主应力公式可以得到任一点处的主应力：
①
λ ＝1时，即静水压力状态，由式（5-3）得： a2 r P(1 2 ) r a2 P(1 2 ) （5-5） r r 0 由上式得：当r＝a时（隧道表面），σr ＝0，σθ ＝2P；当r→∞ 时， σr＝P， σθ ＝P，而剪切应力为零。可见，在硐室的周边切向应力最大，轴向应力最小，产生的应力差最大。根据第三强度理论（最大剪应力理论），硐室周边首先产生破坏。在r无穷大时，应力趋于原岩应力P。根据式（5-5）分析围岩和原岩区域。
2
3
4
5
r/r0
3a
方形开挖断面
圆形开挖断面
5.3.1 无内压圆形隧洞围岩应力分析
1. 无穷大平面内圆形孔洞无内压应力分析：在受远场应力作用下，平面内任意单元体处于平衡状态时，满足平衡微分方程的应力表达式为：
其中φ 为极坐标形式的Airy应力函数。将上式代入极坐标形式的双调和方程，在轴对称条件下，可求解得到双调和方程的通解φ 的表达式。然后代入上式求得 σr、σθ、τrθ的值，再根据边界条件求出其常数，即得到该问题的切尔西解（5-3）。
5.3 地下工程围岩应力
• 地下工程开挖围岩应力重分布特点：
–工程开挖后，原岩应力场的平衡关系被打破，在工程的周边岩体上产生应力重分布和应力集中现象。 –受开挖影响、产生应力集中的区域的岩体称为围岩体，这种影响范围一般为开挖最大尺寸的3~5倍；不受影响的岩体称为原岩体。
a
3 2 1 r0 1 σr σθ b 5b
–实践性：强； –理论性：相对不完善。
• 岩石地下工程建设的理论与应用的发展：
–地下工程的复杂性，决定着其存在许多理论和工程技术上未能解决的难题，为研究提出了挑战和机遇。

岩石的工程分类

岩石的工程分类岩石工程是指在工程建设中，对矿山岩体、地下岩体或地表岩体进行工程治理、开采、支护、加固、加固和回填等一系列工程活动。

在不同的岩体类型、构造属性、力学性质和应力状态下，应采取不同的工程措施和技术。

岩石工程分类岩石工程分为以下几类：矿山岩体工程矿山岩体工程是指在不同的矿山类型中，如金属矿山、非金属矿山、煤矿、盐矿等，在开采过程中进行岩体治理、控制地表沉降、支撑和加固等工程活动。

需要根据岩石结构、地质构造、地应力和水文地质等特性，统筹规划、科学规划、整体实施岩体工程活动。

隧道岩体工程隧道岩体工程是指在隧道工程中，对不同的地层进行岩体勘察、隧道开挖、支护和加固等工程活动。

需要在岩体类型、地层厚度、地应力状态、岩体难度等因素的影响下，设计出科学的隧道岩体工程方案。

地下岩体工程地下岩体工程是指在地下建筑、地下加油站、地下管道、地下公路、地下铁路和地下车库等建筑工地中，对地下岩体进行工程控制、加固和对岩层过程中进行可持续发展的科学规划。

需要根据不同的地质特征、水文地质特征和地应力约束等因素，设计出最佳的地下岩体工程方案。

地表岩体工程地表岩体工程是指在地表开挖、采石、挖掘隧道、建筑污水处理站、防洪工程、海堤防浪等工程中，对地表岩体实施开采、挖掘、运输、加固等工程活动。

需要根据地表岩体类型、构造特征、地质构造、地应力约束、可持续发展因素等因素，设计出最佳的地表岩体工程方案。

结论物理力学学科是岩石工程学科最基础的学科，为岩石工程提供基础、方法和手段。

在做好岩石工程方案和方案实施之前，应根据不同的岩石类型和工程特征，科学优化方案并评估其可行性。

同时，岩石工程应遵循沟通、合作和共享的原则，为科技创新和经济发展提供动力和支持。

岩土工程与地下工程研究

岩土工程与地下工程研究岩土工程是研究岩石和土壤的性质、工程行为以及与其相关的工程应用的一门学科。

地下工程则是指在地下进行的各类工程项目。

岩土工程与地下工程研究是为了解决地下工程中遇到的工程地质问题以及保障工程的安全可靠性而进行的。

本文将对岩土工程与地下工程研究的重要性、研究内容和方法进行探讨。

一、重要性岩土工程与地下工程研究对于地下工程项目的顺利进行至关重要。

地下工程项目常涉及大型基础设施建设，如地铁、隧道、地下贮存库等，而这些项目的成功实施与地下的岩石和土壤特性有着密切的关系。

岩土工程与地下工程研究可以提供对地下条件的详细了解，避免或减少工程中可能遇到的问题，确保工程的质量和安全。

此外，岩土工程与地下工程研究对于灾害防治也具有重要意义。

地震、滑坡、地下水涌入等自然灾害往往与地下的岩土条件有关。

通过对岩土工程的研究，可以提前预测、评估地质灾害风险，采取相应的防治措施，减少对人民生命财产的损失。

二、研究内容岩土工程与地下工程研究的内容涵盖了地下的岩石和土壤特性、工程施工技术、设计和监测方法等多个方面。

1. 岩石和土壤特性的研究：包括岩石和土壤的物理力学性质、水文地质特征、渗透性、固结性、抗剪强度等。

通过对岩石和土壤的特性进行实验室测试和现场观测，可以获取它们在不同地下条件下的性质和行为规律。

2. 工程施工技术的研究：如地下开挖和支护技术、地下水处理技术、地下隧道防水技术等。

这些研究内容旨在解决地下工程建设中可能遇到的技术难题，提高工程施工质量和效率。

3. 设计和监测方法的研究：岩土工程与地下工程研究还包括通过数学模型和计算机模拟分析等方法，对地下工程进行设计和监测。

通过建立模型，可以预测工程在不同情况下的响应和变形，并及时采取措施进行调整和改进。

三、研究方法岩土工程与地下工程研究采用的方法多种多样，常见的研究方法有以下几个方面：1. 野外调查：在进行地下工程研究前，需进行野外调查，该调查通常包括地质测量、地质勘探和取样等内容，以获取地下岩土的实际情况。

岩土工程概述

岩土工程概述岩土工程是一门研究土壤、岩石及其工程特性与行为的学科，广泛应用于建筑、地下结构、交通、水利等领域。

本文将对岩土工程的概念及其应用进行概述，并介绍主要的岩土工程方法和技术。

一、岩土工程的定义及应用范围岩土工程是研究土壤、岩石和相关工程材料在各种工程结构中的力学行为和工程性质的一门工程科学。

它包括土工、岩石力学、工程地质和岩土材料等方面的研究内容。

岩土工程广泛应用于土木工程、地震工程、矿山工程、水利工程等各个领域，它的研究内容与工程实践的需要紧密结合，在工程建设中具有重要的应用价值。

二、岩土工程的主要问题和挑战1. 土壤力学问题：土壤的工程性质直接影响着建筑物的承载能力、变形性能以及稳定性。

因此，研究土壤的强度、固结、液化以及侵蚀等问题是岩土工程中的重要课题。

2. 地质灾害问题：山体滑坡、地面沉降、地震等地质灾害对工程结构的安全稳定造成严重威胁。

岩土工程的研究还包括灾害预测、灾害评估和灾害治理等方面，以提高地质灾害的防范和处理能力。

3. 岩石力学问题：岩石在地下工程中的应力、变形及破坏特性对工程的安全有着直接的影响。

岩石力学研究主要集中在岩石强度、岩石稳定性和岩石动力特性等方面。

4. 岩土材料问题：岩土工程中使用的土壤、岩石以及相关工程材料的性质和品质，对工程结构的耐久性、可靠性产生重要影响。

三、岩土工程的研究方法和技术1. 实地调查与取样：在进行岩土工程设计前，需要对工程地点进行实地勘察和调查，根据地质环境确定取样点位，获取土壤和岩石的物理力学性质参数。

2. 室内试验：室内试验是获取岩土材料性质与行为的重要手段，包括土壤试验、岩石试验等。

常见的室内试验有颗粒筛分试验、剪切试验、压缩试验等。

3. 数值模拟与分析：利用计算机软件对岩土工程问题进行数值模拟，可以模拟各种力学、水力、渗流等过程，为工程设计、分析和评估提供依据。

4. 工程实践与监测：在岩土工程建设过程中，监测工程的地下水位变化、土体位移及应力变化等情况，以评估工程结构在实际使用中的安全性。

岩石地下工程(巷道维护)

第五章岩石地下工程（巷道维护）§1概述岩石地下工程是指在岩石中开挖并临时或永久修建的各种工程。

如地下井巷、隧道、通道、峒室、地下仓库等，而采矿涉及范围最大，条件最复杂。

岩石地下工程一般埋深较大，穿越的地层复杂，地应力和对地下结构作用的传递情况也很复杂。

但实现地下工程稳定性的条件：σmax＜ SU max＜ U巷道维护任务（1）、在巷道的使用期内，为保证其形状、横向断面尺寸及其完好程度满足生产需要；（2）、在巷道的使用期内，保证人员和机器设备的安全及必要工作条件；（3）、选择最经济的提高巷道维护稳定性和巷道维护方法的措施。

维护巷道提高巷道稳定性的方法是很多的，而应用最广泛的是在巷道中安设支架。

支架分为两类：①传统支护（支撑式支护），木材、石材、混凝土、金属等，②锚喷支护。

我国因为巷道不通畅影响生产的例子是很多的。

就以铜川王石凹矿为例。

该矿是苏联莫斯科煤矿设计院设计的，57年建井，61年投产，设计能力120万t/年。

因为主要巷道的岩层层位选的不正确，到64年不得不被迫停产维修，这三年也总共产煤90万t/年。

总损失达3000万元，相当于建3各中型矿井。

2003年，神东公司掘进巷道33万米，打地板（宽5米厚150mm）11万米，各种费用约5900万元，随着产量的不断攀升，底板处理费用会逐年加大。

因此，作为咽喉和通道的巷道，直接影响着生产能否正常进行。

在进行矿井设计时就必须考虑巷道维护。

§2围岩与支架的相互作用2.1、地下工程（巷道）与地面工程比较地面工程，如水塔：体系由结构和基础组成，承受外载荷为水压，气压等。

地下工程，如巷道：体系由岩体和支护结构组成。

岩体既是载荷，又是承载单元。

即围岩和支护结构共同承载（见图）。

地下工程必然要进行岩石开挖和维护结构工程。

维护结构工程包括构筑承载结构和只护结构，如支架、锚喷、砌碹。

我们已经知道了围岩是在岩石地下工程中，由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体。

岩石地下工程施工技术研究

此，在试运转或经长期停机后，启动器要考虑电、水、风是否以安全争取地输送到机器上，首先核实洞外中压电源是否输送到机器的变压器上。变压器的次侧短路是否已经接通。电源接通后还要确认洞外的净水是否已经接通
一Leabharlann 并送入洞内，同时确认洞外新鲜风机是否启动并把新鲜风送到机器尾部。（２）启动。在确定控制电压接通后，启动净水泵（正常水压应在０．７ＭＰａ左右），启动风机。启动时，可接通组成启动按钮成组启动，亦可单独启动。在风机启动完毕后启动液压动力站。（３）掘进。开始掘进前，确认一下工作：风机启动，泵站启动，点击启动，
系统，装卸调运系统，进场场区道路，掘进机的组装场地等。根据ＴＢＭ掘进机不同阶段的施工需求和现场的实际情况，科学合理地统筹布置，是充分发挥掘进机的性能，确保掘进机顺利施工的前提。
种是钻爆法，另一种则是隧道掘进机施工法。本篇文章主要对岩石地下工程的掘进机施工技术。
就目前而言，我国大多数公路隧道和地下通道等工程的施工都是采用的掘
进机施工法。什么是岩石地下工程
一
施工的岩石掘进机一般都带有护盾，施工人员可以在护盾的保护下进行隧道开挖操作；另外，相比于钻爆法，掘进机施工法没有炸药等化学物质的爆炸和污染，且其操作的自动化水平高，更加有利于保护施工人员的安全。
四、ＴＢＭ的施工技术１、开挖原理在推力作用下，安装在刀盘上的盘形滚刀紧压岩面，随着刀盘的旋转，
盘形滚刀绕刀盘中心轴公转的同时绕自身轴线自转，在刀盘强大的推力、扭

土木工程岩土与地下工程专业方向——课程设置

土木工程岩土与地下工程专业方向——课程设置土木工程岩土与地下工程专业是土木工程学科的一个重要分支领域，它涉及到地质、工程力学、土力学等多个学科。

本文将介绍土木工程岩土与地下工程专业方向的课程设置，帮助读者更好地了解这个专业方向的学习内容和学术要求。

一、基础课程1.数学分析：数学是土木工程专业的基础，数学分析是培养学生分析和解决实际问题能力的重要课程。

通过学习该课程，学生将获得微积分和数学分析的基本知识，为后续专业课程打下坚实的数学基础。

2.工程力学：工程力学是土木工程的基础课程之一，它涉及结构力学、材料力学和流体力学等内容。

通过学习工程力学，学生将了解和掌握物体力学、静力学和动力学等力学原理，为后续的地下工程课程奠定基础。

3.土力学：土力学作为土木工程岩土与地下工程专业的核心课程，重点研究土壤在各种荷载作用下的变形和破坏规律。

学生将学习土体的力学性质、土壤变形和本构关系等知识，为后续的地基处理、地基工程和基础工程提供理论基础。

二、专业课程1.地质学基础：地质学基础是土木工程岩土与地下工程专业的基础课程之一。

学生将学习地质学的基本原理和方法，了解地球的构造、地层的特征以及地质灾害预防与治理等内容，为后续的岩土工程提供地质背景知识。

2.岩石力学：岩石力学是土木工程岩土与地下工程专业的重要课程，研究岩石的力学性质和力学行为。

学生将学习岩石的力学参数测定、应力应变关系以及岩体稳定性等内容，为后续的岩土工程设计和地下开采提供理论基础。

3.地下工程：地下工程是土木工程岩土与地下工程专业的核心课程之一，涵盖地下结构设计、地下空间利用和地下水工程等内容。

学生将学习地下工程的设计原理、施工技术以及地下结构物的监测与维护等知识，为实际工程项目的开展提供支持。

4.地下水工程：地下水工程是土木工程岩土与地下工程专业的重要课程，研究地下水资源的开发和管理。

学生将学习地下水的动力学、水文地质学以及地下水与环境的相互作用等知识，为地下水资源的合理开发和保护提供技术支持。

5岩石地下工程

48
英法海底隧道
从英吉利海峡最窄处即英国的多佛尔到法国的加来，同时修建两条直径7.3米、长50000米的铁路隧道。其中 37000米在海底。两条隧道之间相距30米，在其中间线再修一条直径为4.5米的辅助隧道，每隔375米与两侧主隧道连通，供通风、维修使用。当主隧道因故列车不能通行时，辅助隧道还可作为应急的通道。全部工程耗资为530亿法朗（约合70亿美元）。隧道于1987年动工，1994年竣工并投入使用。坐时速260公里的高速火车，穿越隧道只用26分钟。
■ 上海南站地下综合体：上海南站站域地
下除了设有三条轨道交通线的三个车站，总开发面积约90000m2，开发深度达15m。较好地解决了铁路、轨道交通和公交的换乘。
■ 人民广场地下综合体：人民广场站地处
上海的文化、旅游和商业中心。结合地铁1、2号线换乘站形成了一个总建筑面积50000m2，包括2 座地铁车站、2座地下商场、一座地下停车场和一座地下变电站的大型地下综合体。
项目地质条件
力学分析与设计方法
实施
工程类别
5.1 概述
地下工程与地面建筑工程的对比
地下工程
地面建筑工程

特点
复杂多变，意外情况较多
简单明确
对工程的影响
较地面建筑影响更大
决定基础的设计与施工
受力结构
材料特性
外载条件
计算参数计算误差设计方法
施工造价
（1）在岩体中开挖，围岩与支护共同组成承载体，受力结构不明确（2）几何不稳定的结构在地下工程中可能稳定
（1）主要结构材料一般是人造的（2）材料均质、连续，正常荷载下表现为线弹性，流变性可忽略
（1）结构承载包括恒载（如结构自重、永久承重等）、活载（如风载、楼面活荷载、移动承载物重量）等（2）结构承载是确知的

岩石工程解决方案及措施

岩石工程解决方案及措施1. 岩石稳定性问题岩石工程中常见的问题之一是岩石的稳定性问题，包括岩体的破裂、滑坡和坍塌等。

对于这类问题，解决方案及措施包括：1.1 岩石稳定性评估首先需要对岩石进行稳定性评估，了解岩体的地质结构、岩性和裂隙情况，通过地质勘察和地质测量等手段获取岩体的相关数据，以便对岩体的稳定性进行定量分析。

1.2 岩石支护根据岩石稳定性评估的结果，选择合适的岩石支护措施，包括喷锚、钻孔爆破、钢筋混凝土支护等方式，对岩体进行加固和支护，以增强岩体的稳定性。

1.3 地质灾害治理针对岩石破裂、滑坡和坍塌等地质灾害问题，采取相应的治理措施，包括钢丝网防护、岩石体切除、边坡护坡等方式，控制地质灾害的扩展和危害。

2. 岩石开挖和爆破问题在岩石工程中，常常需要进行岩石的开挖和爆破作业，但是开挖和爆破过程中可能会引起岩体破坏和安全隐患。

因此，需要针对岩石开挖和爆破问题制定相应的解决方案及措施：2.1 岩石开挖方案根据岩石的性质和开挖要求，选择合适的岩石开挖方案，包括机械开挖、手工开挖、爆破开挖等方式，确保开挖作业的安全和高效进行。

2.2 爆破参数设计根据岩体的特性和工程要求，设计合适的爆破参数，包括爆破孔径、爆破深度、装药量、爆破序列等参数，以达到减震减振、提高爆破效果和保障周边环境安全的目的。

2.3 岩石振动控制针对岩石爆破产生的振动和冲击，采取相应的振动控制措施，包括地震监测、振动监测、振动削减等方式，减少岩石爆破对周边环境和建筑物的影响。

3. 岩石治理和加固问题在一些特殊地质条件下，岩石工程需要进行岩石治理和加固工程，以保障工程的安全和可靠。

对于岩石治理和加固问题，解决方案及措施包括：3.1 岩石裂隙灌浆利用注浆工艺将岩石裂隙中的松散物质填充，提高岩体的整体稳定性和承载能力，同时防止水、泥浆或其他杂质进入岩体内部，保障工程的安全。

3.2 岩石锚杆加固采用锚杆工法对岩石进行加固，通过预埋锚杆并注浆加固，提高岩石的抗拉性能和抗压性能，增强岩石的整体稳定性。

土木工程概论5《岩土与地下工程》

岩土与地下工程专题第一部分岩土工程6.1岩土工程概念《岩土工程基本术语标准》定义为：“土木工程中涉及岩石和土的利用、处理和改良的科学技术。

中国大百科全书定义为：“土木工程的一个分支，以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程为理论基础，涉及岩石和土的利用、整治和改造的一门技术科学。

1.地基由地壳中的物质（岩石或土）构成；它是土木工程的“根”，支承着上部结构。

•地壳：一般厚度为30~80km，构成天然地基的物质是地壳中的岩石和土。

•地基与地层（包括岩层）的区别地基是指受土木工程结构影响的那一部分地层。

2.土的基本工程特性土具有压缩性这是由土的三相组成决定的。

固相：固体颗粒（岩石碎屑、矿物颗粒）液相：孔隙中的水气相：孔隙中的气体；3.关于地基承载力的概念指保证在地基稳定条件下，地基压缩变形在房屋容许范围内时，地基单位面积上所能承受的最大荷载。

地基的强度条件要求是：4.要计算地基即工程结构的最终沉降量，使其沉降量保证在规定的容许范围之内；地质勘察对建设场地的地质情况，认真进行勘察，通过钻孔取样了解土层、岩层的分布工程地质勘察报告的整理及阅读1勘察报告的内容2场地地形图3勘探点的平面布置图4工程地质剖面图5地基各土层的物理力学性质总表6提出有关地基基础设计参数如基础埋置深度、地基承载力、地下水位。

7根据场地地质资料进行综合分析，提出多种地基基础设计方案比较，为房屋结构设计和施工提供重要依据。

地基与基础工程深基础---桩基础桩Pile:指垂直或者稍倾斜布置于地基中，其断面相对其长度较小的杆状构件。

桩的功能：通过杆件的侧壁摩阻力和端阻力将上部结构的荷载传递到深处的地基上。

地基处理技术一强夯深基坑支护工程--一排桩支护6.2基础工程天然地基：天然土层，不对地基土做处理浅基础：（1）埋深小于5m的柱基或墙基，（2）埋深小于基础宽度的筏基、箱基，埋深大于5m，（3）不考虑侧面摩擦力人工地基：加固上部土层，提高承载力。

岩土工程主要内容

岩土工程主要内容岩土工程是土木工程中一个重要的分支领域，主要涉及土壤和岩石的力学性质及其在工程中的应用。

它的主要内容包括土壤力学、岩石力学、地基工程、地下工程、岩土材料及地震工程等。

一、土壤力学土壤力学是岩土工程的基础，它研究土壤的物理力学性质、变形和破坏规律，以及土壤与工程结构之间的相互作用。

通过对土壤的颗粒组成、孔隙结构和水分特性等进行研究，可以确定土壤的强度、变形和渗透性等重要参数，为工程设计和施工提供依据。

二、岩石力学岩石力学研究岩石的力学性质、变形规律和破坏机制。

岩石是地球的基础构造材料，它在地下工程中承担着重要的作用。

通过对岩石的物理力学性质、应力应变关系和破坏特征进行研究，可以评估岩石的稳定性，预测岩石的变形和破坏过程，为岩石工程的设计和施工提供依据。

三、地基工程地基工程是岩土工程中的重要分支，它研究地面上的土层和岩石体的性质及其在工程中的应用。

地基工程主要包括地基勘察、地基处理、地基设计和地基施工等内容。

通过对地基的性质和荷载特征进行研究，可以确定地基的承载力、沉降性状和稳定性，为建筑物和结构物的安全运行提供保障。

四、地下工程地下工程是岩土工程中的一项重要内容，它研究地下空间的开发和利用。

地下工程包括地下隧道、地下室、地下管线和地下储存等。

地下工程的设计和施工需要考虑地下土壤和岩石的力学性质、变形规律和稳定性，以及地下水的渗流和压力等因素。

五、岩土材料岩土材料是岩土工程中的重要组成部分，它包括土壤和岩石两个方面。

研究岩土材料的物理和力学性质，可以确定其强度、变形和耐久性等重要参数。

岩土材料的性质对于地基工程、地下工程和岩石工程的设计和施工具有重要影响。

六、地震工程地震工程是岩土工程中的一个专门领域，它研究地震对土壤和岩石体的影响以及地震对工程结构的响应。

地震工程的设计和施工需要考虑地震荷载、地震波传播和地震响应等因素，以确保工程结构的安全性和抗震性能。

总结起来，岩土工程主要内容包括土壤力学、岩石力学、地基工程、地下工程、岩土材料和地震工程等。

《岩石地下工程》课件

《岩石地下工程》PPT课件
在这个PPT课件中，我们将探讨岩石地下工程的各个方面：从工程的简介到勘探、支护、爆破、加固以及一些实际案例。让我们一起来探索岩石地下工程的奇妙世界！
岩石地下工程简介
什么是岩石地下工程
岩石地下工程是指在岩石层下进行的各种工程活动，如隧道挖掘、地下室建设等。Biblioteka 岩石地下工程的特点2
岩石地下勘探流程
勘探流程包括数据收集、实地勘探、数据分析和勘探报告等环节。
岩石的支护
岩石地下支护方法
常见的岩石地下支护方法有衬砌法、喷射法和锚杆法等。
岩石地下支护设计要点
岩石地下支护设计需要考虑地下水位、岩石应力等因素，确保工程的稳定和安全。
岩石的爆破
岩石地下爆破原理
岩石地下爆破是利用爆炸能量破坏岩石结构以实现工程目标的一种方法。
岩石地下爆破步骤
爆破步骤包括布药、引爆和监测等，需要严格控制以确保施工的安全和效果。
岩石的加固
岩石地下加固方法
岩石地下加固方法包括注浆加固、地下水抽排和预应力锚索等。
岩石地下加固设计要点
加固设计需要考虑岩石的变形特性、支护结构和施工工艺等因素，以提高工程的安全和稳定。
岩石地下工程案例
岩石地下工程的应用范围
岩石地下工程具有复杂的岩石结构、艰巨的施工环境和对勘探、支护等要求高的特点。
岩石的性质
岩石的分类
岩石按成因可分为火成岩、沉积岩和变质岩三种。
岩石的物理性质
岩石的物理性质包括密度、孔隙度、磁性等。
岩石的力学性质
岩石的力学性质包括强度、变形能力、断裂特性等。
岩石的勘探
1
岩石地下勘探方法
岩石地下勘探常用方法包括地质勘探、地震勘探和非破坏性测试等。

岩石地下工程施工

岩石地下工程施工一、岩石地下工程施工的常见方法1. 钻孔爆破法钻孔爆破法是岩石地下工程施工中最常用的方法之一。

该方法是通过在岩石中钻孔，然后在孔内装入炸药，利用炸药的爆炸能量来破碎岩石。

钻孔爆破法具有施工速度快、易控制等优点，适用于硬岩和一定规模的岩石工程。

2. 钻孔切割法钻孔切割法是利用旋转式岩石切割机在岩石中进行切割的方法。

这种方法适用于一些较软的岩石和局部需求平整切割的工程。

钻孔切割法施工简单、效率高，但通常需要配合其他工法来完成较大规模的地下工程。

3. 液压爆破法液压爆破法是利用高压水流来破碎岩石的方法。

通过液压爆破器在岩石表面形成的喷射水流，可以有效地破碎岩石。

这种方法适用于对周围环境要求较高的地下工程，如城市地下管道施工等。

4. 冲击器法冲击器法是利用压缩空气或液压液体的冲击力来破碎岩石的方法。

这种方法施工简单、操作方便，适用于一些较小规模的地下工程。

但由于其工作原理的限制，冲击器法通常只适用于较软的岩石。

二、岩石地下工程施工中的技术和注意事项1. 岩石勘察在岩石地下工程施工前，必须进行详细的岩石勘察工作。

通过对地质勘察资料的分析和岩石样本的取样分析，可以确定岩石的物理力学性质和工程特性，为后续的工程设计和施工提供依据。

2. 岩石开挖在岩石地下工程施工中，开挖是一个非常关键的环节。

通常需要根据岩石的硬度和特性选择合适的开挖方法，采用合适的机械设备和工艺来进行开挖作业。

在开挖过程中，要注意保持岩体的稳定性，防止岩层垮塌和滑坡等意外事件的发生。

3. 岩石支护岩石地下工程施工中，岩石支护是必不可少的环节。

支护的目的是在岩石开挖过程中保持围岩的稳定性，防止地下水和地下岩层的塌陷。

常见的支护材料包括混凝土梁、锚杆、喷锚混凝土等，根据不同的工程要求选择合适的支护方法。

4. 安全措施在岩石地下工程施工中，安全是第一位的考虑因素。

施工现场必须严格遵守相关的安全规定，做好安全生产的各项措施。

同时要定期进行安全检查，确保施工人员的安全和设备的正常运转。