第六章 地下工程地質問題

1、第六章 地下工程地質問題v第一節(jié)第一節(jié) 巖體、巖體結構及地應力的概念巖體、巖體結構及地應力的概念一一. 巖體及巖體結構的概念巖體及巖體結構的概念1. 巖體巖體：（應力影響范圍內）。物有關的那一部分巖體工程巖體：與工程建筑特點。非均質性和各向異性的具有不連續(xù)性、”。然組成的“巖石結構物廣義巖體：巖石塊體自 邊坡巖體邊坡巖體洞室?guī)r體洞室?guī)r體地基巖體地基巖體 2. 結構面：巖體中的力學性質不連續(xù)界面。結構面：巖體中的力學性質不連續(xù)界面。 按成因分為：按成因分為：、卸荷裂隙、爆破裂隙次生結構面：風化裂隙、斷層構造結構面：構造節(jié)理變質結構面：片理面、軟弱夾層沉積結構面：層理、層狀節(jié)理火成結構面：玄武巖柱

2、原生結構面： 4. 巖體結構及類型巖體結構及類型（1）巖體結構：巖體中結構面與結構體的組合關系）巖體結構：巖體中結構面與結構體的組合關系（2）巖體結構類型：巖體中結構面與結構體的組合形式）巖體結構類型：巖體中結構面與結構體的組合形式 巖體結構分類（巖土工程勘察規(guī)范巖體結構分類（巖土工程勘察規(guī)范GB 50021 2001）：）：散體狀結構碎裂狀結構層狀結構塊狀結構整體結構整體塊狀結構巖體整體塊狀結構巖體整體塊狀結構巖體整體塊狀結構巖體整體塊狀結構巖體整體塊狀結構巖體垂直層狀結構巖體垂直層狀結構巖體水平層狀結構巖體水平層狀結構巖體鑲嵌狀結構巖體鑲嵌狀結構巖體散體狀結構巖體散體狀結構巖體 5. 巖體

3、破壞情況：巖體破壞情況：不足而破壞軟巖：主要是整體強度切破壞硬巖：主要沿結構面剪硬巖巖體沿結構面的剪切破壞硬巖巖體沿結構面的剪切破壞二二. 地應力地應力 1. 定義：指存在于地殼巖體中的原始應力。又叫天然應定義：指存在于地殼巖體中的原始應力。又叫天然應 力。力。 2. 類型：類型：水壓力、結晶應力等次要：地溫應力、地下應力主要：自重應力、構造vvHHvH1 , 4321v的關系：水平應力）垂直應力（自重應力應力，垂直應力主要是）水平應力主要是構造（約等于垂直應力）地殼深層：水平應力（大于垂直應力）地殼淺層：水平應力（ 3. 地應力分布規(guī)律：地應力分布規(guī)律： 垂直應力與水平應力對隧道的破壞垂直應

4、力與水平應力對隧道的破壞隧道掌子面隧道掌子面隧道掌子面開挖隧道掌子面開挖隧道盾構施工隧道盾構施工隧道襯砌施工隧道襯砌施工建好的地下廠房（二灘電站）建好的地下廠房（二灘電站）二次應力在圍巖中形成的塑性圈二次應力在圍巖中形成的塑性圈較高側壓力系數(shù)較低側壓力系數(shù)vHm200巖爆發(fā)生的臨界深度為階段，應力調整階段、巖爆巖爆過程分為啟裂階段巖爆時，尚伴有聲音硬巖石中發(fā)生在高應力地區(qū)的堅注：注：fr巖石單軸抗壓強度：巖石單軸抗壓強度：1-地應力的最大主應力。地應力的最大主應力。 irf/隧道變型破壞隧道變型破壞vvvHHH結晶分解復合類腐蝕碳酸型腐蝕一般酸型腐蝕分解類腐蝕：此外：還有冰劈作用鈣礬型腐蝕石膏

5、型腐蝕芒硝型腐蝕結晶類腐蝕： 以上達局部呈豆腐碴狀，深度強腐蝕局部骨料外露中等腐蝕局部砂漿剝落弱腐蝕無腐蝕cm20水層場、堆煤場等地的地下冶煉廠、化工廠、廢渣含硫礦床的地下水層土我國長江以南的酸性紅殘體的沖積層我國東南沿海有紅樹林泥炭、淤泥、沼澤等地灰?guī)r等中的含膏地層紅層及、TJKR時，易使人窒息。瓦斯?jié)舛葹闀r）（特別是含量為；易爆炸。瓦斯?jié)舛葹椋荒茉诟邷叵氯紵?。瓦斯?jié)舛刃∮?7428 %16146565。，工作人員撤離現(xiàn)場瓦斯?jié)舛却笥冢粶恃b藥放炮。瓦斯?jié)舛却笥?1GhHTT)(0k05.0鐵路隧道圍巖分級巖體分類：）（標工程巖體分級標準巖體基本質量分級：國SRFJJJJRQDQBarton

6、NGBwarn.200150021式中：式中：Q 巖體分類巖體分類 RQD 巖石質量指標（巖石質量指標（%） Jn 節(jié)理組數(shù)影響系數(shù)節(jié)理組數(shù)影響系數(shù) Jr 節(jié)理面粗糙度系數(shù)節(jié)理面粗糙度系數(shù) Ja 節(jié)理面蝕變系數(shù)節(jié)理面蝕變系數(shù) Jw 節(jié)理水影響系數(shù)節(jié)理水影響系數(shù) SRF 地應力影響系數(shù)地應力影響系數(shù) 目前國內外巖土工程勘察規(guī)范中，普通采用巖體基目前國內外巖土工程勘察規(guī)范中，普通采用巖體基本質量分級。根據(jù)我國本質量分級。根據(jù)我國2002年頒布實行年頒布實行巖土工程勘察巖土工程勘察規(guī)范規(guī)范（GB50021-2001）3.2.1、 3.2.1和和3.2.7條規(guī)定，條規(guī)定，在進行巖土工程勘察時，應鑒定巖

7、石的地質名稱和風化在進行巖土工程勘察時，應鑒定巖石的地質名稱和風化程度，并程度，并進行巖石堅硬程度、巖體完整程度和巖體基本進行巖石堅硬程度、巖體完整程度和巖體基本質量等級的劃分。質量等級的劃分。巖石堅硬程度、巖體完整程度和巖體巖石堅硬程度、巖體完整程度和巖體基本質量等級的劃分應分別按照下列表基本質量等級的劃分應分別按照下列表6-4、6-5、6-6執(zhí)執(zhí)行。對地下洞室和邊坡工程，尚應確定巖體的結構類型。行。對地下洞室和邊坡工程，尚應確定巖體的結構類型。 巖體完整性程度分類巖體完整性程度分類 巖石堅硬程度分類巖石堅硬程度分類 注：巖體完整性系數(shù)注：巖體完整性系數(shù)KV為巖體壓縮波波速與巖石壓縮波波速之比的平方為巖體壓縮波波速與巖石壓縮波波速之比的平方 注：當巖體完整程度為極破碎時，可不進行堅硬程度分類注：當巖體完整程度為極破碎時，可不進行堅硬程度分類 巖體基本質量等級分類巖體基本質量等級分類 SRFJJJJRQDQBartonNwarn巖體分類：. . 2 RQD:巖體質量指標巖體質量指標(鉆探長度大于鉆探長度大于10CM的巖芯的百分比的巖芯的百分比) JN:節(jié)理組數(shù)（直接量測）節(jié)理組數(shù)（直接量測） JR:節(jié)理面粗糙度系數(shù)（直接量測后查表）節(jié)理面粗糙度系數(shù)（直接量測后查表） JA:節(jié)理面蝕變度系數(shù)（用回彈儀直接量測）節(jié)理面蝕變度系數(shù)（