黄土公路隧道围岩级别划分
隧道围岩级别划分及判定
3-1-1隧道围岩级别划分与判定隧道围岩分级就是评定围岩性质、判断隧道围岩稳定性,作为选择隧道位置、支护类型的依据和指导安全施工。
国内外现在的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相结合3种方法,且多以前两种方法为主。
定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断,或对主要因素作出评判、打分,有的还引入分量化指标进行综合分级。
以定性为主的分级方法,如现行的公路、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大,有一定人为因素和不确定性,在使用中,往往存在不一致,随勘察人员的认识和经验的差别,对同一围岩作出级别不同的判断。
采用定性分级的围岩级别,常常出现与实际差别1〜2级的情况。
定量分级的做法是根据对岩体性质进行测试的数据或对各参数打分,经计算获得岩体质量指标,并以该指标值进行分级。
如国外N.Barton 的Q分级,Z.T.Bieniawsks的地质力学(MRM)分级、Dree的RQD值分级等方法。
但由于岩体性质和赋存条件十分复杂,分级时仅用少数参数和某个数学公式难以全面准确地概括所有情况,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,实施时难度较大。
影响围岩稳定的因素多种多样,主要是岩石的物理力学性质、构造发育情况、承受的荷载(工程荷载和初始应力)、应力变形状态、几何边界条件、水的赋存状态等。
这些因素中,岩体的物理力学性质和构造发育情况是独立于各种工作类型的,反映出了岩体的基本特性,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程度,岩体的构造发育状态、岩体的不连续性、节理化程度所反映的岩体完整性是地质体的又一基本属性。
国内外多数围岩分级都将岩石坚硬程度和岩体的完整程度作为岩体基本质量分级的两个基本因素。
1国标《锚杆喷射混凝土支护技术规X》围岩分级1.1围岩分级围岩级别的划分应根据岩石坚硬性岩体完整性结构面特征地下水和地应力状况等因素综合确定并应符合表1.1规定。
20231009公路隧道围岩分级
公路隧道围岩分级一、公路隧道围岩分级隧道围岩分级可以作为隧道开挖方法选用的前提条件。
公路隧道围岩级别一共分了六级,分别用罗马数字I、II、III、IV、V、VI来表示。
根据围岩或土体的主要定性特征(包括坚硬程度和完整程度)以及围岩基本质量指标BQ来确定围岩的级别。
I级围岩。
定性特征:坚硬岩(饱和抗压极限强度Rb>60MPa),岩体完整、巨块状或巨厚层状整体结构。
围岩基本质量指标BQ>550MPa0II级围岩。
定性特征:坚硬岩(R b>3OMPa),岩体较完整,块状或厚层状结构;较坚硬岩,岩体完整,块状整体结构。
围岩基本质量指标BQ=550-451MPa,In级围岩。
定性特征:坚硬岩,岩体较破碎;较坚硬岩,岩体较完整;较软硬质岩,岩体较完整。
围岩基本质量指标BQ=450-351MPaoIV级围岩。
定性特征:坚硬岩,岩体破碎;较坚硬岩,岩体较破碎-破碎;较软岩或软硬岩互层,岩体较完整-较破碎。
黄土(QI,Q2)。
围岩基本质量指标BQ=350-251MPa.V级围岩。
定性特征:较软岩,岩体破碎;软岩,岩体较破碎-破碎;极破碎的各类岩体。
黄土(Q3,Q4)(,围岩基本质量指标BQW250MPa.VI级围岩。
土。
技巧归纳:坚硬岩有I、II、III、IV这四种围岩级别,岩体完整的为I级围岩,岩体较完整的为∏级围岩,岩体较破碎的为III级围岩,岩体破碎的是IV级围岩;较坚硬岩有IMI1IV这三种围岩级别,岩体完整的是∏级围岩,岩体较完整是In级围岩,岩体较破碎-破碎是IV级围岩。
较软硬质岩,岩体较完整的为HI级围岩。
较软岩或软硬岩互层(软岩为主),岩体较完整的是IV级围岩。
又软又破的是V级围岩。
【例题单选】隧道围岩为坚硬岩,岩体较完整,块状或厚层状结构,其围岩基本质量指标BQ为550-451MPa,该围岩属于O级。
AIBIICIIIDIv【参考答案】首先坚硬岩只有I到IV级围岩,其次岩体较完整的是II级围岩,通过围岩基本质量指标BQ为550451进行验证,得出该围岩属于II级围岩,答案选【例题单选】隧道进出口段的围岩为较坚硬岩,岩体较破碎-破碎,镶嵌碎裂结构,则该洞口围岩为O级。
隧道围岩分级及其主要力学参数
隧道围岩分级及其主要力学参数一、一般规定在公路勘察设计过程中,是根据周边岩体或土体的稳定特性进行围岩分级的.围岩分Ⅰ~Ⅵ级,由于每级间范围较大,施工阶段对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ基本级别,再进行亚级划分。
在公路隧道按土质特性和工程特性分:岩质围岩分级-—Ⅰ~Ⅴ级;土质围岩分级Ⅳ~Ⅵ级。
对岩质围岩和土质围岩分别采用不同的指标体系进行评定:岩质围岩基本指标为岩质的坚硬程度和完整程度,修正指标为地下水状态,主要软弱结构面产状及初始地应力状态。
土质围岩分级指标体系宜根据土性差异而组成,粘土质围岩基本指标为潮湿程度.沙质土围岩基本指标为密实程度。
修正指标潮湿程度。
碎石土围岩基本指标为密实程度。
至于膨胀土、冻土作为专门研究,这里暂不述。
围岩分级指标体系中可用定性分析,也可用定量分析,但由于工地施工条件时间等因素,一般我们仅采用定性分析。
下面我讲定性分析来确定围岩级别.1、确定岩性及风化程度.2、结构面发育,主要结构面结合程度,主要结构面类型,甚至产状倾角、走向结构面张开度,张裂隙。
3、水的状况涌水量等。
二、岩石坚硬程度的定性划分1、坚硬岩:锤击声清脆、震手、难击碎,有回弹感,浸水后大多无吸水反应,如微风化的花岗岩——正长岩,闪长岩,辉绿岩,玄武岩,安山岩,片麻岩,石英片麻岩,硅质板岩,石英岩,硅质胶结的砾岩,石英砂岩,硅质石灰岩等等。
2、较坚硬岩:锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎,浸水后有轻微吸水反应。
如未风化~微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂岩等。
3、较软岩:锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,浸水后指甲可刻击印痕。
如未风化~微风化的凝灰岩,砂质泥岩,泥灰岩,泥质砂岩,粉砂岩,页岩等。
4、软岩:锤击声哑,无回弹,有凹痕,多击碎,手可掰开。
如强风化的坚硬岩,弱风化~强风化的较坚硬岩,弱分化的较软岩,未风化的泥岩等。
5、极软岩:锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,手可捏碎,浸水后可捏成团,如全风化的各种岩类,各种半成岩。
公路隧道围岩分级标准
公路隧道围岩分级标准隧道围岩是隧道工程中一个非常重要的参数,对隧道的设计、施工和运营都有着至关重要的影响。
因此,对隧道围岩的分级标准是非常必要的。
本文将对公路隧道围岩分级标准进行详细介绍,以便工程师和相关人员在实际工作中能够更好地应用和理解。
一、围岩的分类。
根据围岩的稳定性和坚固程度,可以将围岩分为五个等级,优良、良好、一般、较差和差。
其中,优良围岩指的是岩石质地坚硬、稳定性好,几乎没有裂隙和变形的围岩;良好围岩指的是岩石质地较硬,稳定性较好,裂隙较少,变形较小;一般围岩指的是岩石质地一般,稳定性一般,有一定的裂隙和变形;较差围岩指的是岩石质地较软,稳定性较差,有较多的裂隙和变形;差围岩指的是岩石质地很软,稳定性很差,有大量的裂隙和变形。
二、分级标准。
1. 优良围岩,对于优良围岩的隧道,可以采用开挖支护一体化的施工方法,如全断面法、局部断面法等,施工难度较小,支护成本相对较低。
2. 良好围岩,对于良好围岩的隧道,可以采用局部开挖、局部支护的方法,如局部爆破法、喷射混凝土支护法等,能够有效控制开挖面的稳定性,减少支护结构的使用量。
3. 一般围岩,对于一般围岩的隧道,需要采用全面支护的方法,如锚杆喷射混凝土支护法、钢架木护法等,以确保隧道的稳定和安全。
4. 较差围岩,对于较差围岩的隧道,需要采用全面支护和加固的方法,如预应力锚杆喷射混凝土支护法、岩锚网加固法等,以应对围岩的不稳定性和变形。
5. 差围岩,对于差围岩的隧道,需要采用全面支护和大规模加固的方法,如大规模爆破法、悬臂法等,以确保隧道的安全施工和运营。
三、结论。
通过对公路隧道围岩分级标准的介绍,我们可以看出,隧道围岩的稳定性对隧道工程有着重要的影响。
在实际工程中,需要根据围岩的不同等级,采取相应的支护和加固措施,以确保隧道的施工质量和运营安全。
希望本文能够对相关人员有所帮助,谢谢阅读!。
围岩等级划分
(1)公路隧道围岩分类
围岩级别划分:
围岩等级划分是根据围岩的坚硬程度和完整性来划分的,支护衬砌等级是按照围岩的完整性,稳定性来划分的。
444,地下水的侵蚀程度,以及原岩的构造影响。
坚硬程度,可分为
1.坚硬岩,锤击清脆,回弹,振手,可溶性差,放入水中不易产生水解反应。
(当然不包括灰岩以及盐岩,可溶性较强的岩类)
2. 较坚硬岩,锤击声清脆,轻微回弹,稍震手,浸水后有轻微吸水反应。
3.较软岩,锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,浸水后指甲可刻出印痕。
4. 软岩,锤击声哑,无回弹,易击碎,浸水后可掰开。
5. 极软岩,锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,浸水后可捏成团。
完整性是根据围岩受风化剥蚀程度来判定的:
1.完整:节理裂隙不发育
2.较完整:节理裂隙略微发育—稍发育
3.较破碎:节理裂隙较发育
4.破碎:节理裂隙发育
5.极破碎:节理裂隙极发育
稳定性受岩石的坚硬程度,完整性,以及地下水状况影响。
围岩完整性越好,坚硬程度越高,地下水发育程度越低,稳定性越好。
节理的密集程度,节理面的张度,受风化作用的影响,观察节理面的张度、密度,判定围岩的完整性。
张度分为:
紧闭、微张、张开、宽张
在做超前预报的时候,需要详细的描述掌子面破碎带的位置时,可按照掌子面周边位置来划分如:
拱腰左侧,拱腰右侧
拱脚左右侧
拱顶处,拱腰处,拱脚处。
拱顶至拱腰处,拱腰至拱脚处。
掌子面右侧约3分之一处,掌子面拱腰左侧约3分之一处…
学习TSP的操作方法需要看,TSP使用手册。
TSP结合地勘报告才能把超前预报做好,多看地勘报告。
围岩等级划分
(1)公路隧道围岩分类
围岩级别划分:
围岩等级划分是根据围岩的坚硬程度和完整性来划分的,支护衬砌等级是按照围岩的完整性,稳定性来划分的。
444,地下水的侵蚀程度,以及原岩的构造影响。
坚硬程度,可分为
1.坚硬岩,锤击清脆,回弹,振手,可溶性差,放入水中不易产生水解反应。
(当然不包括灰岩以及盐岩,可溶性较强的岩类)
2. 较坚硬岩,锤击声清脆,轻微回弹,稍震手,浸水后有轻微吸水反应。
3. 较软岩,锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,浸水后指甲可刻出印痕。
4. 软岩,锤击声哑,无回弹,易击碎,浸水后可掰开。
5. 极软岩,锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,浸水后可捏成团。
完整性是根据围岩受风化剥蚀程度来判定的:
1.完整:节理裂隙不发育
2.较完整:节理裂隙略微发育—稍发育
3.较破碎:节理裂隙较发育
4.破碎:节理裂隙发育
5.极破碎:节理裂隙极发育
稳定性受岩石的坚硬程度,完整性,以及地下水状况影响。
围岩完整性越好,坚硬程度越高,地下水发育程度越低,稳定性越好。
节理的密集程度,节理面的张度,受风化作用的影响,观察节理面的张度、密度,判定围岩的完整性。
张度分为:
紧闭、微张、张开、宽张
在做超前预报的时候,需要详细的描述掌子面破碎带的位置时,可按照掌子面周边位置来划分如:
拱腰左侧,拱腰右侧
拱脚左右侧
拱顶处,拱腰处,拱脚处。
拱顶至拱腰处,拱腰至拱脚处。
掌子面右侧约3分之一处,掌子面拱腰左侧约3分之一处…
学习TSP的操作方法需要看,TSP使用手册。
TSP结合地勘报告才能把超前预报做好,多看地勘报告。
隧道工程
一、公路隧道围岩的分级1、一级围岩:坚硬岩,岩体完整,巨整体状或巨厚层状结构。
围岩基本质量指标大于550兆帕。
2、二级围岩:坚硬岩,岩体完整,块状或厚层状结构;较坚硬岩,岩体完整,块状整体结构。
围岩基本质量指标在550至451兆帕之间。
3、三级围岩:坚硬岩,岩体较破碎,巨块(石)碎石状镶嵌结构,较坚硬岩或较软硬岩石。
岩体较完整,快状体或中厚层结构。
围岩基本质量指标在450至351兆帕之间。
4、四级围岩:坚硬岩,岩体较破碎。
碎裂结构,较坚硬岩、岩体较破碎,镶嵌碎裂结构,较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整,较破碎,中薄层状结构。
土体,压密或成岩作用的黏土及砂性土;黄土。
一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土。
围岩基本质量指标在350至251兆帕之间。
5、五级围岩:较软岩,岩体破碎;软岩,岩体较破碎至破碎;及破碎各类岩体,碎裂状,松散结构。
一般第四系的半干硬至重塑的黏土及稍湿至潮湿的碎石土,卵石土、网砾、角砾及黄土。
非黏土呈松散结构,黏土及黄土呈松软结构。
围岩基本质量指标小于等于250。
6、六级围岩:软塑状黏土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等。
其中一级围岩为最好结构,六级围岩为最差结构。
二、围岩的初步判定1、隧道围岩的分级的综合评定方法宜采用两步分级,并按以下顺序进行:围岩分级分为初步分级和和详细分级。
其中初步分级为:定性(坚硬、完整)+定量。
详细分级为考虑修整因素的影响,修整定量。
修正因素为:有无地下水、软弱结构面,且有一组起控制作用。
是否存在高的初应力。
三、隧道的构成1、隧道主要由主体构造物和附属构造物构成。
其中主体构造物有分为:洞门和洞身衬砌。
附属构造物分为:通风、照明、安全措施、供配电、应急系统等。
2、不同的分类形式分为不同的种类:(1)按地层分类,分为岩石隧道、土质隧道。
(2)按所处位置分为,山岭隧道、城市隧道、水底隧道。
(3)按埋深长度分为,浅埋隧道和深埋隧道。
(4)按长度分为,短、中、长、特长。
隧道围岩分级ppt课件
在高的初始应力场条件下,围岩级别应适当降低。
SUI DAO GONG CHENG
隧 ⑸ 地下水的影响
道 工
程 ● 软化围岩;
● 减少层间摩阻力促使岩块滑动;
● 具膨胀性的围岩,遇水后产生膨胀等。
SUI DAO GONG CHENG
2、人为因素
隧
道
工
⑴ 隧道形状和尺寸
石英岩 150-350 10-30 50-60 20-60 石灰岩 50-200 5-20 35-50 10-50
SUI DAO GONG CHENG
片麻岩 50-200 5-20 30-50 3-5 白云岩 80-250 15-25 35-50 20-50
板 岩 60-200
7-15
45-60
2-20
土石块 归入土类
d为 裂 缝 间 距
松散状
松软状
⑵ 结构面性质和空间组合
隧
道
● 性质
工
程
1) 结构面的成因;
2) 结构面的光滑程度;
3) 结构面的物质组成;
4) 结构面的规模;
5) 结构面的密集度。
SUI DAO GONG CHENG
●空间组合
指结构面的相互位置状态。
问题: 软弱结构面有怎样的害处? 什么是不利空间组合?
单轴抗拉强度、剪切强度等等。
1.单轴抗压强度
在单向压缩条件下,岩石能承受的最大压应力,称为单 轴抗压强度,简称抗压强度。
SUI DAO GONG CHENG
岩块的抗压强度通常是采用标准试件在压力机上加轴向
荷载,直至试件破坏。如设试件破坏时的荷载为Pc(N),
隧 横断面面积为A(mm2),则岩石的单轴抗压强度Rc(MPa)为:
公路隧道围岩分级
拱部无支护时可产中
小坍塌,则壁基本稳定,爆破振动过大易塌
软质岩石(Rb=5以上~30MPu),受地质构造影响严重,节理较发育;层状岩层为薄层、中层或厚层,层间结合一般
呈大块状砌体结构
III
硬质岩石(Rb (>30MPa),受地质构造影响很严重,节理很发育,层状软弱面(或夹层)巳基本被破坏
I
石质围岩位于挤压极强烈的断裂带内,呈角砾、砂、泥松软体
呈松软结构
围岩极易坍塌变形,有水时土砂常与水一齐涌出;浅埋时易坍至地
表
软塑状粘性土及潮湿的粉细砂等
粘性土呈易蠕动的松软结构砂性土呈潮湿松散结构
3.呈巨块状整体结构
II
石质图岩位于挤压强烈的断裂带内,裂隙杂乱,呈石夹土或土夹石状
呈角(砾)碎(石)状松散结构
围岩易坍塌,处理不当会出现大坍塌,侧壁经常小坍塌;浅埋时易出现地表下沉(陷)或坍至地表
一般第四系的半干硬~硬塑的粘性土及稍湿至潮湿的一般碎、卵石土、圆砾、角砾土及黄土(Q3 、Q4)
非钻性土呈松散结构,粘性土及黄土呈松软结构
结构特征和完整状态
V1
硬质岩石(饱和抗压极限强度Rb>60MPa),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,可能产少岩爆
V
硬质岩石(Rb>30MPa),受地质构造影响较重,节理较发育,有少量软弱面(或夹层)和贯通微张节理,但其产状及组合关系不致产生滑动,层状岩层为中层或厚层,层间结合一般,很少有分离现象,或为硬质岩石偶夹软质岩石
公路隧道围岩分级
公路隧道围岩分级将围岩分为六级,给出了各级围岩的主要工程地质特征、结构特征和完整性等指标并预测了隧道开挖后,可能出现的坍方、滑动、膨胀、挤出、岩爆、突然涌水及瓦斯突出等失稳的部位和地段,给出了相应的工程措施。
关于隧道围岩的分级
关于隧道围岩的分级最近一段时间学习了关于隧道围岩分级的问题,逐渐的了解了隧道的施工工艺及工序,也在网上查找了一些关于围岩问题的文章,学习了,很深奥,有很多东西还是不能够理解,希望能交到良师益友向您学习,本文章来自于百度文库,我整理了下,其中有些内容是我通过查找规范所得。
《公路隧道设计规范JTGD70-2004》《公路工程地质勘察规范JTJ064-98》《岩土工程勘察规范GB50021-2001》《水工隧洞设计规范》(SL279-2002)《工程岩体分级标准》(GB50218-94)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)《地铁设计规范》(GB50157-2003)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(50086-2001)《公路隧道施工技术规范》(JTJF60-2009)《工程岩体分级标准》(GB50218-94)名词解释:围岩:围岩是隧道开挖后其周围产生的应力重分布范围内的岩体,或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体,(这里所指的岩体是土体与岩体的总称)在不同的岩体中开挖隧道后岩体所表现出的性态是不同的,可归纳为充分稳定、基本稳定、暂时稳定和不稳定四种。
岩爆:岩体中聚积的弹性变形能在地下工程开挖中突然猛烈释放,使岩石爆裂并弹射出来的现象。
轻微的岩爆仅剥落岩片,无弹射现象。
严重的可测到4.6级的震级,一般持续几天或几个月。
发生岩爆的原因是岩体中有较高的地应力,并且超过了岩石本身的强度,同时岩石具有较高的脆性度和弹性。
这时一旦地下工程破坏了岩体的平衡,强大的能量把岩石破坏,并将破碎岩石抛出。
预防岩爆的方法是应力解除法、注水软化法和使用锚栓-钢丝网-混凝土支护。
在JTJD70-2004《公路隧道设计规范》中关于隧道围岩级别划分为六级,级别越大围岩越差,六级为土,但目前实施中不同,《岩土工程勘察规范GB50021-2001》中规定地下铁道围岩分类应按GB50307-1999《地下铁道,轻轨交通岩土工程勘查规范》,GB50307-1999《地下铁道,轻轨交通岩土工程勘查规范》中的围岩分类方法引自原《铁路隧道设计规范》(TB10003-1999)围岩分级是根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94)结合工程经验得来的,勘察是为设计服务的,所以在地铁工程勘察中,如果还利用地铁勘察规范进行围岩分类,易给设计带来不便。
围岩等级划分
3-1-1隧道围岩级别划分与判定隧道围岩分级就是评定围岩性质、判断隧道围岩稳定性,作为选择隧道位置、支护类型的依据和指导安全施工。
国内外现在的围岩分级方法有定性、定量、定性与定量相结合3种方法,且多以前两种方法为主。
定性分级的做法是,在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、鉴别、判断,或对主要因素作出评判、打分,有的还引入分量化指标进行综合分级。
以定性为主的分级方法,如现行的公路、铁路隧道围岩分级等方法经验的成分较大,有一定人为因素和不确定性,在使用中,往往存在不一,Array(工节理用岩体完整性系数K表示,K可按下式计算:Kv=(Vpm /Vpr)2(1.2-1)式中:V pm——岩体弹性纵波速度(km/s)Vpr——岩石弹性纵波速度(km/s)当无条件进行声波实测时也可用岩体体积节理数J按表1.2定K值。
1当有地应力实测数据时S m=K v f r/σ(1.2-2)式中:S--岩体强度应力比;f--岩石单轴饱和抗压强度(MPa);K--岩体完整性系数;σ--垂直洞轴线的较大主应力(kN/m)。
(3.2-3)各级围岩的物理力学指标标准值应按试验资料确定,无试验资料时可按表2.2选用。
注:1.本表数值不包括黄土地层;2.选用计算摩擦角时,不再计内摩擦角和黏聚力。
2.3围岩分级的主要因素注:①围岩岩体为较破碎的极硬岩、较完整的硬岩时定为Ⅲ级;围岩岩体为完整的较软岩、较完整的软硬互层时定为Ⅳ级;②围岩岩体为有些地方的极硬岩、较破碎及破碎的硬岩时定为Ⅳ级;围攻岩岩体为完整及较完整软岩、较完整及较破碎的较软(BQ)当或工程类比方法进行围岩级别划分。
2岩石坚硬程度定量指标用岩石单轴饱和抗压强度(Rc)表达。
Rc一般采用实测值,若无实测值时,可采用实测的岩石点荷载强度指数Is(50)0.75Rc=Is(50)3开挖壁面进行节理(结构面)统计。
除成组节理外,对延伸长度大于1m的分散节理亦应予以统计。
已为硅质、铁质、钙质充填再胶结的节理不予统计。
黄土公路隧道围岩级别划分
黄土公路隧道围岩级别划分浅论1、黄土公路隧道围岩级别划分现状围岩级别划分是公路隧道设计和施工中的重要技术内容。
根据不同围岩的稳定性,对自然界各种隧道围岩进行分级,利用新奥法理论,有针对性的进行隧道初期支护和二次衬砌的设计,是山岭隧道工程设计的基本思路。
因此,准确的对围岩进行分级是隧道工程设计的基础。
《公路隧道设计规范》及《工程岩体分级标准》对岩石隧道围岩级别划分提出了明确的定量和定性的具体指标及围岩特性,使得岩石隧道围岩级别划分有明确的依据。
但对于黄土公路隧道的围岩划分,却没有提出具体的定量和定性的物理性质指标及特性,因而在黄土公路隧道设计中,围岩级别划分没有准确的依据,这给黄土隧道设计和施工带来了很大的技术困难。
随着我国公路在黄土地区的快速发展,黄土公路隧道数量越来越大。
所以,对于黄土公路隧道围岩级别划分进行定性和定量的研究,提出围岩级别划分的依据,就显得非常迫切。
根据具体的黄土隧道设计和施工实践,并结合国内外科研资料,提出了较为系统的黄土隧道围岩划分的定量的物理指标和定性的黄土特性,为国内黄土隧道设计和施工提供参考的依据。
2、围岩级别划分的标准围岩稳定性是围岩级别划分的核心内容。
岩石隧道根据围岩的岩石坚硬程度、岩体完整程度两大基本要素,结合地下水,围岩结构面和初始地应力等因素,确定围岩的稳定性,进而确定具体的围岩级别。
但围岩坚硬程度和完整程度不适合黄土围岩的物理性质的描述。
所以必须根据黄土常用的,容易通过试验取得的物理性质的指标,通过研究相应物理性质指标的黄土的围岩稳定性,确定黄土围岩级别划分的依据,是黄土公路隧道围岩级别划分的可行之路。
《公路隧道设计规范(JTG D70-2004)》中关于隧道围岩稳定性的规定:表1 隧道各级围岩自稳能力判断注:1. 小塌方:塌方高度<3m,或塌方体积<30m³。
2. 中塌方:塌方高度3~6m,或塌方体积30~100m³。
3. 大塌方:塌方高度>6m,或塌方体积>100m³。
公路隧道围岩分级
硬质岩石(饱和抗压极限强度Rb>60MPa),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,可能产少岩爆
V
硬质岩石(Rb>30MPa),受地质构造影响较重,节理较发育,有少量软弱面(或夹层)和贯通微张节理,但其产状及组合关系不致产生滑动,层状岩层为中层或厚层,层间结合一般,很少有分离现象,或为硬质岩石偶夹软质岩石
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硬质岩石rb30mpa受地质构造影响较重节理较发育有少量软弱面或夹层和贯通微张节理但其产状及组合关系不致产生滑动层状岩层为中层或厚层层间结合一般很少有分离现象或为硬质岩石偶夹软质岩石呈大块状砌体结构暴露时间长可能出现局部小坍塌
公路隧道围岩分级
2020-03-05 15:24:46 阅读630 评论0 字号:大中小
呈大块状砌体结构
暴露时间长,可能出现局部小坍塌;侧壁稳定;层间结合差的平缓岩层,顶板易塌落
软质岩石(Rb≈30MPa),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
呈巨块状整体结构
IV
硬质岩石(Rb>30MPa),受地质构造影响严重,节理发育,有层伏软弱面(或夹层),但其产状及组合关系尚不致产生滑动;层状岩层为薄层或中层,层间结合差,多有分离现象;或为硬、软质岩石互层
呈块(石)碎(石)状镶嵌结构
拱部无支护时可产中
小坍塌ห้องสมุดไป่ตู้则壁基本稳定,爆破振动过大易塌
软质岩石(Rb=5以上~30MPu),受地质构造影响严重,节理较发育;层状岩层为薄层、中层或厚层,层间结合一般
呈大块状砌体结构
III
硬质岩石(Rb (>30MPa),受地质构造影响很严重,节理很发育,层状软弱面(或夹层)巳基本被破坏
隧道BQ分级
公路隧道围岩分级
围岩分级计算:
BQ=90+3Rc+250Kv--○1
BQ-—围岩基本质量指标;
Rc——岩石单轴饱和抗压强度;
Kv—-岩体完整性系数。
Rc一般采用实测值,若无实测值时。
可采用实测的岩石点荷载强度指数I s(50)来换算。
Rc=22.82I s(50)
Is(50)——直径为50mm标准试件的点荷载强度.
常见岩石的强度指标值
Kv=(υpm/υpr)2
υpm--岩体弹性纵波速度(km/s);
υpr-—岩石弹性纵波速度(km/s)。
Kv一般用弹性波探测值,若无探测值时,可用岩体体积节理数J v对应的Kv值.
当Rc>90Kv+30时,以Rc=90Kv+30和Kv 代入式错误!计算BQ 值;
当Kv>0。
04Rc+0。
4时,以Kv=0。
04Rc+0.4和Rc 代入式错误!计算BQ 值。
当隧道围岩处于高地应力区或围岩稳定性受软弱结构面影响,且由一组起控制作用或有地下水作用时,应对岩体基本质量指标BQ 进行修正,修正值[BQ ]按下式计算 [BQ ]=BQ —100(K 1+ K 2+ K 3) K 1——地下水影响修正系数;
K 2——主要软弱结构面产状影响修正系数; K 3——初始应力状态影响修正系数。
K 1、K 2、K 3值可分别按如下表格确定,无表中所列情况时,修正系数取0.
地下水影响修正系数K 1
主要软弱结构面产状影响修正系数K 2
初始应力状态影响修正系数K 3。
隧道围岩级别划分与判定(完整资料).doc
【最新整理,下载后即可编辑】隧道围岩级别划分与判定隧道围岩分级就是评定围岩性质、判断隧道围岩稳定性,作为选择隧道位置、支护类型的依据和指导安全施工。
1 国标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》围岩分级1.1围岩分级围岩级别的划分应根据岩石坚硬性岩体完整性结构面特征地下水和地应力状况等因素综合确定并应符合表1.1规定。
表1.1 围岩分级准。
2 本表声波指标以孔测法测试值为准如果用其他方法测试时可通过对比试验进行换算。
3 层状岩体按单层厚度可划分为厚层大于0 .5m中厚层0 .1~0 .5m薄层小于0 .1m4 一般条件下确定围岩级别时应以岩石单轴湿饱和抗压强度为准当洞跨小于5m,服务年限小于10 年的工程确定围岩级别时可采用点荷载强度指标代替岩块单轴饱和抗压强度指标可不做岩体声波指标测试5 测定岩石强度做单轴抗压强度测定后可不做点荷载强度测定。
3公路隧道围岩分级3.1公路隧道围岩分级围岩级别可根据调查、勘探、试验等资料、岩石隧道的围岩定性特征、围岩基本质量指标(BQ)或修正的围岩质量指标[BQ]值、土体隧道中的土体类型、密实状态等定性特征,按表3.1确定。
当根据岩体基本质量定性划分与(BQ)值确定的级别不一致时,应重新审查定性特征和定量指标计算参数的可靠性,并对它们重新观察、测试。
在工程可行性研究和初勘阶段,可采用定性划分的方法或工程类比方法进行围岩级别划分。
表3.1 公路隧道围岩分级土等。
3.2围岩分级的主要因素公路隧道围岩分级的综合评判方法采用两步分级,并按以下顺序进行:(1)根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标(BQ),综合进行初步分级。
(2)对围岩进行详细定级时,应在岩体基本质量分级基础上,考虑修正因素的影响修正岩体基本质量指标值。
(3)按修正后的岩体基本质量指标[BQ],结合岩体的定性特征综合评判,确定围岩的详细分级。
3.2.1岩石坚硬程度1岩石坚硬程度可按表3.2.1-1定性划分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
黄土公路隧道围岩级别划分浅论
1、黄土公路隧道围岩级别划分现状
围岩级别划分是公路隧道设计和施工中的重要技术内容。
根据不同围岩的稳定性,对自然界各种隧道围岩进行分级,利用新奥法理论,有针对性的进行隧道初期支护和二次衬砌的设计,是山岭隧道工程设计的基本思路。
因此,准确的对围岩进行分级是隧道工程设计的基础。
《公路隧道设计规范》及《工程岩体分级标准》对岩石隧道围岩级别划分提出了明确的定量和定性的具体指标及围岩特性,使得岩石隧道围岩级别划分有明确的依据。
但对于黄土公路隧道的围岩划分,却没有提出具体的定量和定性的物理性质指标及特性,因而在黄土公路隧道设计中,围岩级别划分没有准确的依据,这给黄土隧道设计和施工带来了很大的技术困难。
随着我国公路在黄土地区的快速发展,黄土公路隧道数量越来越大。
所以,对于黄土公路隧道围岩级别划分进行定性和定量的研究,提出围岩级别划分的依据,就显得非常迫切。
根据具体的黄土隧道设计和施工实践,并结合国内外科研资料,提出了较为系统的黄土隧道围岩划分的定量的物理指标和定性的黄土特性,为国内黄土隧道设计和施工提供参考的依据。
2、围岩级别划分的标准
围岩稳定性是围岩级别划分的核心内容。
岩石隧道根据围岩的岩石坚硬程度、岩体完整程度两大基本要素,结合地下水,围岩结构面和初始地应力等因素,确定围岩的稳定性,进而确定具体的围岩级别。
但围岩坚硬程度和完整程度不适合黄土围岩的物理性质的描述。
所以必须根据黄土常用的,容易通过试验取得的物理性质的指标,通过研究相应物理性质指标的黄土的围岩稳定性,确定黄土围岩级别划分的依据,是黄土公路隧道围岩级别划分的可行之路。
《公路隧道设计规范(JTG D70-2004)》中关于隧道围岩稳定性的规定:
表1 隧道各级围岩自稳能力判断
注:1. 小塌方:塌方高度<3m,或塌方体积<30m³。
2. 中塌方:塌方高度3~6m,或塌方体积30~100m³。
3. 大塌方:塌方高度>6m,或塌方体积>100m³。
3、黄土围岩稳定性与黄土物力力学性质的关系统计
黄土的物力力学参数较多,在此作者选择了土工试验中比较容易获取的一些物力力学参数,并根据《中国黄土的结构特征及物力力学性质》中对黄土围岩分类的描述,确定黄土围岩稳定性与黄土物力力学性质的关系。
注:据中国建筑科学研究院,1977
4、黄土隧道围岩分级物力力学参数
从表1中可以看出,黄土毛洞围岩稳定性与土体的粘聚力、无侧限抗压强度、强度比例极限、变形模量、侧压力系数及湿陷性有密切的关系,而含水量、干密度对黄土毛洞围岩稳定性有一定的关系,内摩察角的数值和黄土洞室的稳定性强弱没有对应关系。
表中的围岩稳定分类与设计规范中隧道围岩自稳能力划分较为吻合。
参照以上数据,作者提出了黄土隧道围岩分级黄土物理指标,具体如下:
表3 黄土隧道围岩分级物理力学参数表
5、强烈湿陷性黄土的物力力学性质与稳定性
大有山隧道进出口段黄土为湿陷性黄土,土黄色,稍湿,稍密.以粉粒为主,含云母碎片,大孔隙发育,属高压缩性土,具湿陷性,Ⅳ级(很严重)自重湿陷性,地质划分为Q2eol3,无地下水,土层为弱透水土层,围岩稳定性差,施工时易发生塌方,甚至塌至地表。
[σο]=150KPa。
见表4:
表4 大有山隧道进口土工试验数据表
从土工试验数据上来看,强烈湿陷性黄土的物力力学参数符合表2中丙类黄土。
施工现场围岩稳定性很差,开挖人行横洞(毛洞跨度为3m)时,围岩几乎不能自稳,需要在超前支护和及时进行初期支护的情况下才能稳定。
基本符合表1中Ⅵ级围岩的稳定性。
同时,强烈湿陷性黄土在开挖后变形极大,许多段落变形和沉降达到40cm~70cm,个别段落甚至达到80cm以上。
具有大变形、易塌方,围岩压力很大的特点。
因此作者谨慎提出对于强烈湿陷性黄土(湿陷性为Ⅳ级)的围岩应该划分为Ⅵ级,在设计和施工过程中,应提出有针对性的技术措施。
6、结论
黄土隧道围岩级别划分是困扰隧道设计和施工的重要方面,本文根据大量黄土方面的物力力学数据及隧道设计规范中规定的隧道围岩级别稳定性特征,提出了黄土隧道围岩级别划分的物力力学参数,为国内黄土隧道设计提出了可借鉴的依据。
同时,黄土围岩级别划分也需要大量的工程实践,总结出权威的数据,从此意义上说,本文可以起到抛砖引玉的作用。
参考文献:
[1] JTG D70—2004. 公路隧道设计规范. 北京:人民交通出版社,2004.
[2] 王水淼,林在贯,《中国黄土的结构特征及物力力学性质》,北京:科学出版社.1990.。