地下洞室工程PPT课件

择余地小。
第2节 地下洞室围岩分类
• 围岩分类是为解决地下洞室的围岩稳定和 支护问题而建立的。
• 围岩分类是围绕地下洞室的稳定性和支护 的影响因素而作为分类原则，这些因素主 要有：岩体的结构特征和完整状态；岩体 强度；岩石的风化程度；地下水的影响； 区域构造影响和地震影响等。
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洞室围岩质量分级
粉土及Q3、Q4的黄土
至地表
Ⅵ
受构造影响很严重呈碎石角砾 软塑状粘性土、饱和的
及粉末、泥土状的断层带
粉土、砂类土等
<1.0（饱 和状态 <1.5）
围岩极易坍塌变形，有 水时土砂常与水一齐涌 出；浅埋时易塌至地表
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类别 Ⅵ Ⅴ
Ⅳ
公路隧道围岩分类
《公路工程地质勘察规范》
围岩主要工程地质条件
围岩开挖后的稳 围岩弹性
• BQ=90+3Rc+250Kv • 注：使用上式时，应遵守下列限制条件： • ①当Rc>90Kv+30时，应以Rc=90Kv+30和Kv代入计
算BQ值。 • ②当Kv>0.04Rc+0.4时，应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc
代入计算BQ值。
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铁路隧道围岩的基本分级
《铁路工程地质勘察规范》TB10012-2001
• 《工程岩体分级标准》GB50218—94表
4.1.1
岩体基本质量分级
基本质 量级别
岩体基本质量的定性特征
岩体基本质 量 指 标（BQ）
Ⅰ
坚硬岩，岩体完整
>550
Ⅱ
坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完 整
550~451
Ⅲ
坚硬岩，岩体较破碎；较坚硬岩或软硬岩 互层，岩体较完整；较软岩，岩体完整
450~351
硬质岩石偶夹软质岩石
塌落
软质岩石[Rb≈30Mpa（300kgf/cm2）]：受地质 构造影响轻微，节理不发育；层状岩层为厚 层，层间结合良好
水工 隧洞
输水洞、引水洞、泄洪洞
1.为单洞和群洞 2.一般为中、小跨度 3.一般较长 4.分为有压和无压两种
矿山 巷道
地下 工业 用房
地下民 用及公 共建筑
地下 军事 工程
煤矿巷道，各种金属矿巷道，非金 属矿巷道，其它矿山巷道等（以上各 巷道均含运输大巷和开采巷道）
1.多属群洞 2.多为小跨度 3.多为深埋 4.对地质条件基本上没有选择的余地
第16章 地下洞室工程
本章重点：地下洞室的围岩分级及稳定性评价；地下洞室勘察要点。
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1
第1节 概述
• 地下洞室系指为了某种目的，修建在地面 以下及山体内部的各类建筑物。
地下厂房施. 工
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地下洞室的分类
按毛洞跨度分类
类型 小 型
中型
大型
跨度 （B） (m)
小跨度 B≤5
中跨度
大跨度
5<B≤10 10<B≤15 15<B≤20 20<B≤25 B>25
级 别
岩体特征
土体特征
纵波速 围岩开挖后的稳定状态 （km/s） （单线）
Ⅰ 极硬岩，岩体完整
—
>4.5
围岩稳定，无坍塌，可 能产生岩爆
暴露时间长会有局部小
Ⅱ
极硬岩，岩体较完整；硬岩， 岩体完整
—
3.5~4.5
坍塌；侧壁稳定；层间 结合差的平层，顶板易
坍塌
极硬岩，岩体较破碎；硬岩或
拱部无支护时可产生小
坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较破
Ⅳ
碎~破碎；较软岩或软硬岩互层，且以软 岩为主，岩体较完整~较破碎；软岩，岩
350~251
体完整~较完整
Ⅴ
较软岩，岩体破碎;软岩，岩体较破碎~破 碎；全部极软岩及全部极破碎岩
≤250
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岩体基本质量指标
• 岩体基本质量指标（BQ），应根据分级因素的 定量指标岩石单轴饱和抗压强度Rc（MPa）和 岩体的完整性系数Kv，按下式计算：
1.单洞或群洞
掩材飞蔽库机体、库、人、作防舰战工艇坑程库道等、、武各器类库军、事指装挥备所器、作 但23战 以...飞 除坑 小机 人道 跨库 防一 度（ 工般 为跨 程为 主度 外小 。远 选跨大 址度于 取；高 决人度 于防）军工和事程舰上大艇考、库虑中属，、大工小型程跨地地度下质均工条有程件4，；选
主要工程地质特征
结构特征和完整 定状态（坑道跨
状态
度5m时）
硬质岩石[饱和抗压极限强度[Rb>60Mpa （600kgf/cm2）]：受地质构造影响轻微，节理 不发育，无软弱面（或夹层）；层状岩层为 厚层，层间结合良好
呈巨块状整体结 构
围岩稳定，无坍 塌，可能产生岩 爆
波速度
VV(km/s)
>4.5
1.5~3.0
大的坍塌，侧壁有时失 去稳定
体完整或较完整
Q1、Q2黄土 一般第四系坚硬、硬塑
围岩易坍塌，处理不当
软岩，岩体破碎至极破碎；全 粘性土，稍密及以上、
会出现大坍塌Leabharlann Baidu侧壁经
Ⅴ
部极软岩及全部极破碎岩（包 稍湿、潮湿的碎、卵石 括受构造影响严重的破碎带） 土、圆砾土、角砾土、
1.0~2.0
常小坍塌；浅埋时易出 现地表下沉（陷）或塌
地下工厂、地下电站（含水力发电 厂房）、地下试验室、地下污水处理 场、其它工业厂房等
1.以主洞为主的洞群 2.多为大型和巨型地下工程
地下商店、地下街道、地下影剧院、 地下医院、地下运动场、地下住宅、 地下旅馆等; 地下车库、地下油库、 水封油库、地下冷库、地下物资仓库、 地下水库、地下废料库等
1.地下单洞或群洞 2.大中小跨度都有，但以小跨度为主 3.多为浅埋 4.大部分利用人防工程，且地处城市
Ⅲ 软硬岩互层，岩体较完整；较 —
2.5~4.0 坍塌，侧壁基本稳定，
软岩，岩体完整
爆破震动过大易坍塌
极硬岩，岩体破碎；硬岩，岩 具压密或成岩作用的粘
体较破碎或破碎；较软岩或软 性土、粉土及砂类土，
拱部无支护时可产生较
Ⅳ
硬岩互层，且以软岩为主，岩 体较完整或较破碎；软岩，岩
一般钙质、铁质胶结的 碎、卵石土、大块石土，
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按用途分类
类型
代 表 性 地 下 洞室
主要特点
地下 交通 运输
铁路隧道、公路隧道、地下铁道、 水下隧道、地下通道（含车站地下通 道及人行道）
1.多数单洞,也有相距很近的平行的两个单线洞。 2.一般为中等跨度，铁路亦有大跨度。 3.除地下通道外，一般都较长 4.地下铁道、地下通道多属浅埋，且多位于土层中。
硬质岩石[Rb>30Mpa（300kgf/cm2）]：受地质 构造影响较重，节理较发育，有少量软弱面
暴露时间长，可 能会出现局部小
（或夹层）和贯通微张节理，但其产状及组 呈大块状砌体结 坍塌，侧壁稳定，
合关系不致产生滑动；层状岩层为中层或厚 构
层间结合差的平
层，层间结合一般，很少有分离现象；或为
缓岩层，顶板易 3.5~4.5