地下洞室的巖土工程勘察PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1地下洞室的巖土工程勘察地下洞室的巖土工程勘察一、地下洞室的概念一、地下洞室的概念地下洞室地下洞室：人工開挖或天然存在于巖土體內(nèi)作為各人工開挖或天然存在于巖土體內(nèi)作為各種用途的構(gòu)筑物統(tǒng)稱為地下洞室。種用途的構(gòu)筑物統(tǒng)稱為地下洞室。 也有稱為地下建筑或地下工程的。也有稱為地下建筑或地下工程的。起源：起源：一是人類為了居住而挖掘的窯洞；二是為了一是人類為了居住而挖掘的窯洞；二是為了采掘地下資源而挖掘的礦山巷道等。采掘地下資源而挖掘的礦山巷道等。 埋深埋深2500m；跨度；跨度50m。16.1 概述概述第1頁/共65頁第2頁/共65頁第3頁/共65頁杜甫出生的窯洞第4頁/共65頁毛澤東住過的窯洞

2、第5頁/共65頁周恩來的窯洞臥室第6頁/共65頁 煤 礦 井 筒第7頁/共65頁 煤 礦 巷 道第8頁/共65頁第9頁/共65頁錦屏二級水電站超長引水隧洞錦屏二級水電站超長引水隧洞錦屏二級水電站超長引水隧洞錦屏二級水電站超長引水隧洞第10頁/共65頁二、地下洞室的分類二、地下洞室的分類1、按用途可分為：、按用途可分為：地下洞室地下洞室地下軍事工程地下軍事工程地下鐵道地下鐵道礦山巷道礦山巷道水工隧洞水工隧洞地下廠房和倉庫地下廠房和倉庫交通隧道交通隧道第11頁/共65頁二、地下洞室的分類二、地下洞室的分類2、按內(nèi)壁有無水可分、按內(nèi)壁有無水可分為：為：地下洞室地下洞室無壓洞室無壓洞室有壓洞室有壓洞室

3、第12頁/共65頁二、地下洞室的分類二、地下洞室的分類3、按斷面形狀可分為：、按斷面形狀可分為：地下洞室地下洞室馬蹄形地下洞室馬蹄形地下洞室圓形地下洞室圓形地下洞室矩形地下洞室矩形地下洞室城門洞形地下洞室城門洞形地下洞室第13頁/共65頁二、地下洞室的分類二、地下洞室的分類4、按洞室軸線與水平面的關(guān)系可分為：、按洞室軸線與水平面的關(guān)系可分為：地下洞室地下洞室傾斜洞室傾斜洞室水平洞室水平洞室豎井豎井第14頁/共65頁二、地下洞室的分類二、地下洞室的分類5、按圍巖介質(zhì)類型可分為：、按圍巖介質(zhì)類型可分為：地下洞室地下洞室?guī)r洞巖洞土洞土洞另外，還有人工洞室與天然洞室之分。另外，還有人工洞室與天然洞室之

4、分。第15頁/共65頁三、地下洞室主要的巖土工程問題三、地下洞室主要的巖土工程問題地下洞室主要地下洞室主要的巖土工程問的巖土工程問題題圍巖抗力圍巖抗力圍巖應(yīng)力圍巖應(yīng)力圍巖壓力圍巖壓力圍巖變形與破壞圍巖變形與破壞第16頁/共65頁 各種類型的地下洞室，所產(chǎn)生的巖土工程問題各種類型的地下洞室，所產(chǎn)生的巖土工程問題不盡相同，對地質(zhì)條件的要求也不同，因而所采用不盡相同，對地質(zhì)條件的要求也不同，因而所采用的研究方法和研究內(nèi)容也不盡相同。的研究方法和研究內(nèi)容也不盡相同。 本章主要討論單個水平人工巖石洞室的巖土工本章主要討論單個水平人工巖石洞室的巖土工程勘察與評價。程勘察與評價。第17頁/共65頁16.2

5、地下洞室圍巖分類地下洞室圍巖分類第18頁/共65頁一、圍巖分級的目的一、圍巖分級的目的第19頁/共65頁二、圍巖分類方法二、圍巖分類方法第20頁/共65頁第21頁/共65頁 工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)( (GB/T 50218-2014) )采用定性與定量相結(jié)合的方法，分兩步確定巖體級別，先確定巖體基本質(zhì)量，再結(jié)合具體工程特點確定巖體級別。工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 50218-2014)第22頁/共65頁一、一、 定性分析定性分析 定性分析中巖體的基本質(zhì)量指標(biāo)由巖定性分析中巖體的基本質(zhì)量指標(biāo)由巖石堅硬程度和巖體完整性兩個因素來確定石堅硬程度和巖體完整性兩個因素來確定。第

6、23頁/共65頁巖石堅硬程度的定性劃分 表 名名 稱稱定定 性性 鑒鑒 定定代表性巖石代表性巖石硬硬質(zhì)質(zhì)巖巖堅堅 硬硬 巖巖錘擊聲清脆，有回彈，震錘擊聲清脆，有回彈，震手，難擊碎；手，難擊碎； 浸水后，大多無吸水反應(yīng)浸水后，大多無吸水反應(yīng) 末風(fēng)化微風(fēng)化的；末風(fēng)化微風(fēng)化的； 花崗巖、正長巖、閃長巖、輝綠巖、玄武巖花崗巖、正長巖、閃長巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、石英片巖、硅質(zhì)板巖、安山巖、片麻巖、石英片巖、硅質(zhì)板巖、石英巖、硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖、石英砂巖、硅質(zhì)石英巖、硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖、石英砂巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等石灰?guī)r等 較較堅堅硬硬巖巖錘擊聲較清脆，有輕微回錘擊聲較清脆，有輕微回彈，稍震手，較難擊碎；

7、彈，稍震手，較難擊碎； 浸水后，有輕微吸水反應(yīng)浸水后，有輕微吸水反應(yīng) 1.弱風(fēng)化的堅硬巖；弱風(fēng)化的堅硬巖； 2.未風(fēng)化微風(fēng)化的：未風(fēng)化微風(fēng)化的： 熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云巖、石灰熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云巖、石灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖等巖、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖等 軟軟質(zhì)質(zhì)巖巖較較軟軟巖巖錘擊聲不清脆，無回彈，錘擊聲不清脆，無回彈，較易擊碎；較易擊碎； 浸水后，指甲可刻出印痕浸水后，指甲可刻出印痕 1.強風(fēng)化的堅硬巖；強風(fēng)化的堅硬巖； 2.弱風(fēng)化的較堅硬巖；弱風(fēng)化的較堅硬巖； 3.未風(fēng)化微風(fēng)化的：未風(fēng)化微風(fēng)化的： 凝灰?guī)r、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)凝灰?guī)r、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖、

8、粉砂巖、頁巖等砂巖、粉砂巖、頁巖等 軟軟 巖巖錘擊聲啞，無回彈，有凹錘擊聲啞，無回彈，有凹痕，易擊碎；痕，易擊碎； 浸水后，手可掰開浸水后，手可掰開 1.強風(fēng)化的堅硬巖；強風(fēng)化的堅硬巖； 2.弱風(fēng)化強風(fēng)化的較堅硬巖；弱風(fēng)化強風(fēng)化的較堅硬巖； 3.弱風(fēng)化的較軟巖；弱風(fēng)化的較軟巖； 4.未風(fēng)化的泥巖等未風(fēng)化的泥巖等 極極軟軟巖巖錘擊聲啞，無回彈，有較錘擊聲啞，無回彈，有較深凹痕，手可捏碎；深凹痕，手可捏碎； 浸水后，可捏成團浸水后，可捏成團 1.全風(fēng)化的各種巖石；全風(fēng)化的各種巖石； 2.各種半成巖各種半成巖 第24頁/共65頁 巖石風(fēng)化程度的劃分巖石風(fēng)化程度的劃分 表表名名 稱稱風(fēng)風(fēng) 化化 特特

9、征征未風(fēng)化未風(fēng)化 結(jié)構(gòu)構(gòu)造未變，巖質(zhì)新鮮結(jié)構(gòu)構(gòu)造未變，巖質(zhì)新鮮 微風(fēng)化微風(fēng)化 結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物色澤基本未變，部分裂隙面結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物色澤基本未變，部分裂隙面有鐵錳質(zhì)渲染有鐵錳質(zhì)渲染 弱風(fēng)化弱風(fēng)化 結(jié)構(gòu)構(gòu)造部分破壞，礦物色澤較明顯變化，結(jié)構(gòu)構(gòu)造部分破壞，礦物色澤較明顯變化，裂隙面出現(xiàn)風(fēng)化礦物或存在風(fēng)化夾層裂隙面出現(xiàn)風(fēng)化礦物或存在風(fēng)化夾層 強風(fēng)化強風(fēng)化 結(jié)構(gòu)構(gòu)造大部分破壞，礦物色澤明顯變化，結(jié)構(gòu)構(gòu)造大部分破壞，礦物色澤明顯變化，長石、云母等多風(fēng)化成次生礦物長石、云母等多風(fēng)化成次生礦物 全風(fēng)化全風(fēng)化 結(jié)構(gòu)構(gòu)造全部破壞，礦物成分除石英外，大結(jié)構(gòu)構(gòu)造全部破壞，礦物成分除石英外，大部分風(fēng)化成土狀部分風(fēng)化成土

10、狀 第25頁/共65頁 巖體完整程度的定性劃分巖體完整程度的定性劃分 表表名名 稱稱 結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度 主要結(jié)構(gòu)面主要結(jié)構(gòu)面 的結(jié)合程度的結(jié)合程度 主要結(jié)構(gòu)面主要結(jié)構(gòu)面類型類型 相應(yīng)結(jié)構(gòu)類型相應(yīng)結(jié)構(gòu)類型 組數(shù)組數(shù) 平均間距平均間距(m) 完完 整整 12 1.0 結(jié)合好或結(jié)合好或 結(jié)合一般結(jié)合一般 節(jié)理、裂隙、節(jié)理、裂隙、層面層面 整體狀或巨厚層狀整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 較完整較完整 12 1.0 結(jié)結(jié) 合合 差差 節(jié)理、裂隙、節(jié)理、裂隙、層面層面 塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu)塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu) 23 1.00.4 結(jié)合好或結(jié)合好或 結(jié)合一般結(jié)合一般 塊狀結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu) 較破碎較破碎 23 1.

11、00.4 結(jié)結(jié) 合合 差差 節(jié)理、裂隙、節(jié)理、裂隙、 層面、小斷層面、小斷層層 裂隙塊狀或中厚層裂隙塊狀或中厚層狀結(jié)構(gòu)狀結(jié)構(gòu) 3 0.40.2 結(jié)結(jié) 合合 好好 鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu) 結(jié)合一般結(jié)合一般 中、薄層狀結(jié)構(gòu)中、薄層狀結(jié)構(gòu) 破破 碎碎 3 0.40.2 結(jié)合差結(jié)合差 各種類型各種類型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 面面 裂隙塊狀結(jié)構(gòu)裂隙塊狀結(jié)構(gòu) 0.2 結(jié)合一般結(jié)合一般 或結(jié)合差或結(jié)合差 碎裂結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu) 極破碎極破碎無序無序結(jié)合很差結(jié)合很差散體狀結(jié)構(gòu)散體狀結(jié)構(gòu)注：平均間距指主要結(jié)構(gòu)面（注：平均間距指主要結(jié)構(gòu)面（12組）間距的平均值。組）間距的平均值。 第26頁/共65頁結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度的劃分結(jié)構(gòu)面結(jié)

12、合程度的劃分 表表名名 稱稱 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 面面 特特 征征 結(jié)結(jié) 合合 好好 張開度小于張開度小于1mm，無充填物；，無充填物； 結(jié)結(jié) 合合 好好 張開度張開度13mm，為硅質(zhì)或鐵質(zhì)膠結(jié)；，為硅質(zhì)或鐵質(zhì)膠結(jié)； 張開度大于張開度大于3mm，結(jié)構(gòu)面粗糙，為硅質(zhì)膠結(jié)，結(jié)構(gòu)面粗糙，為硅質(zhì)膠結(jié) 結(jié)合一般結(jié)合一般 張開度張開度13mm，為鈣質(zhì)或泥質(zhì)膠結(jié)；，為鈣質(zhì)或泥質(zhì)膠結(jié)； 張開度大于張開度大于3mm，結(jié)構(gòu)面粗糙，為鐵質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)，結(jié)構(gòu)面粗糙，為鐵質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié) 結(jié)結(jié) 合合 差差 張開度張開度13mm，結(jié)構(gòu)面平直，為泥質(zhì)或泥質(zhì)和鈣質(zhì)膠，結(jié)構(gòu)面平直，為泥質(zhì)或泥質(zhì)和鈣質(zhì)膠結(jié)；結(jié)； 張開度大于張開度大于3mm，多

13、為泥質(zhì)或巖屑充填，多為泥質(zhì)或巖屑充填 結(jié)合很差結(jié)合很差 泥質(zhì)充填或泥夾巖屑充填，充填物厚度大于起伏差泥質(zhì)充填或泥夾巖屑充填，充填物厚度大于起伏差 第27頁/共65頁二、定量指標(biāo)及兩者的對應(yīng)關(guān)系二、定量指標(biāo)及兩者的對應(yīng)關(guān)系 巖石堅硬程度的定量指標(biāo)，應(yīng)采用巖石單軸飽和抗壓強度 Rc ，Rc 應(yīng)采用實測值。當(dāng)無條件取得實測值時，也可采用實測的巖石點荷載強度指數(shù) IS（50）的值，并按下式換算： 0.75(50)22.82csRIRC與定性劃分的巖石堅硬程度的對應(yīng)關(guān)系與定性劃分的巖石堅硬程度的對應(yīng)關(guān)系 表表Rc（MPa） 60 6030 3015 155 5 堅硬程度堅硬程度 堅硬巖堅硬巖 較堅硬巖較

14、堅硬巖 較軟巖較軟巖 軟巖軟巖 極軟巖極軟巖 第28頁/共65頁 巖體完整程度的定量指標(biāo)，應(yīng)采用巖體完整性指巖體完整性指數(shù)數(shù) Kv ，Kv 應(yīng)采用實測值。當(dāng)無條件取得實測值時，也可用巖體體積節(jié)理數(shù) Jv ，按表確定對應(yīng)的 Kv 值。 Jv與與Kv對照表對照表 表表Jv（條（條m3） 3 310 1020 2035 35 Kv 0.75 0.750.55 0.550.35 0.350.15 0.15 Kv與定性劃分的巖體完整程度的對應(yīng)關(guān)系與定性劃分的巖體完整程度的對應(yīng)關(guān)系 表表 Kv 0.75 0.750.55 0.550.35 0.350.15 0.15 完整程度完整程度 完整完整 較完整較完

15、整 較破碎較破碎 破碎破碎 極破碎極破碎 第29頁/共65頁 巖體基本質(zhì)量指標(biāo)（BQ），應(yīng)根據(jù)分級因素的定量指標(biāo) Rc 的兆帕數(shù)值和 Kv，按下式計算： BQ903Rc250Kv注：使用上式時，應(yīng)遵守下列限制條件： 當(dāng)Rc90Kv30時，應(yīng)以Rc90Kv30和Kv代入計算BQ值。 當(dāng)Kv0.04Rc0.4時，應(yīng)以Kv0.04Rc0.4和Rc代入計算BQ值。第30頁/共65頁巖體基本質(zhì)量指標(biāo)巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ修正修正 當(dāng)存在地下水地下水、圍巖處于高初始應(yīng)力狀態(tài)高初始應(yīng)力狀態(tài)及巖體穩(wěn)定性受軟弱結(jié)構(gòu)面影響軟弱結(jié)構(gòu)面影響且由一組起控制作用時，巖體基本質(zhì)量指標(biāo)按下式進行修正：第31頁/共65頁BQBQ

16、100（K1K2K3） 式中 BQ-巖體基本質(zhì)量指標(biāo)修正值； BQ-巖體基本質(zhì)量指標(biāo)； K1-地下水影響修正系數(shù)； K2-主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)； K3-初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)。 其中K1、K2、K3值，可分別按表、3確定。無表中所列表情況時，修正系數(shù)取零。BQ出現(xiàn)負(fù)值出現(xiàn)負(fù)值時，應(yīng)按特殊問題處理。時，應(yīng)按特殊問題處理。第32頁/共65頁地下水影響修正系數(shù)地下水影響修正系數(shù)K1 表表1 450 450351 350251 250 潮濕或點滴狀出水潮濕或點滴狀出水 0 0.1 0.20.3 0.40.6 淋雨狀或涌流狀出水，水壓淋雨狀或涌流狀出水，水壓0.1MPa或單位出水量或單位出水

17、量10Lminm 0.1 0.20.3 0.40.6 0.70.9 淋雨狀或涌流狀出水，水壓淋雨狀或涌流狀出水，水壓0.1MPa或單位出水量或單位出水量10Lminm 0.2 0.40.6 0.70.9 1.0 BQK1地下水出水狀態(tài)地下水出水狀態(tài)BQK1BQK1BQ地下水出水狀態(tài)地下水出水狀態(tài)K1BQ第33頁/共65頁結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及其與 洞軸線的組合關(guān)系 結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線夾角30結(jié)構(gòu)面傾角3075結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線夾角60結(jié)構(gòu)面傾角75其它組合 K2 0.40.6 00.2 0.20.4 主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)K2 表表2初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)初始應(yīng)力

18、狀態(tài)影響修正系數(shù)K3 表表3 550 550451 450351 350251 250 極高應(yīng)力區(qū)極高應(yīng)力區(qū) 1.0 1.0 1.01.5 1.01.5 1.0 高應(yīng)力區(qū)高應(yīng)力區(qū) 0.5 0.5 0.5 0.51.0 0.51.0 初始應(yīng)力狀態(tài)初始應(yīng)力狀態(tài)K3BQ第34頁/共65頁三、確定基本質(zhì)量等三、確定基本質(zhì)量等級級 巖體基本質(zhì)量分級，應(yīng)根據(jù)巖體基本質(zhì)量的定性特征和巖體基本質(zhì)量指標(biāo)（BQ）兩者相結(jié)合，按表 確定。 第35頁/共65頁巖體基本質(zhì)量分級巖體基本質(zhì)量分級 表表基本質(zhì)基本質(zhì) 量級別量級別 巖體基本質(zhì)量的定性特征巖體基本質(zhì)量的定性特征 巖體基本質(zhì)巖體基本質(zhì) 量指標(biāo)量指標(biāo)(BQ) 堅硬

19、巖，巖體完整堅硬巖，巖體完整 550 堅硬巖，巖體較完整；堅硬巖，巖體較完整； 較堅硬巖，巖體完整較堅硬巖，巖體完整 550451 堅硬巖，巖體較破碎；堅硬巖，巖體較破碎； 較堅硬巖或軟硬巖互層，巖體較完整；較堅硬巖或軟硬巖互層，巖體較完整； 較軟巖，巖體完整較軟巖，巖體完整 450351 堅硬巖，巖體破碎；堅硬巖，巖體破碎； 較堅硬巖，巖體較破碎破碎；較堅硬巖，巖體較破碎破碎； 較軟巖或軟硬巖互層，且以軟巖為主，較軟巖或軟硬巖互層，且以軟巖為主，巖體較完整較破碎；巖體較完整較破碎； 軟巖，巖體完整較完整軟巖，巖體完整較完整 350251 較軟巖，巖體破碎；較軟巖，巖體破碎； 軟巖，巖體較破碎

20、破碎；軟巖，巖體較破碎破碎； 全部極軟巖及全部極破碎巖全部極軟巖及全部極破碎巖 250 第36頁/共65頁 確定了巖體級別后，可根據(jù)巖體級別評價巖體確定了巖體級別后，可根據(jù)巖體級別評價巖體的物理力學(xué)參數(shù)和圍巖自穩(wěn)能力。的物理力學(xué)參數(shù)和圍巖自穩(wěn)能力。巖體物理力學(xué)參數(shù)巖體物理力學(xué)參數(shù) 表表巖體基本巖體基本 質(zhì)量級別質(zhì)量級別 重力密度重力密度 （kN/m3） 抗剪斷峰值強度抗剪斷峰值強度 變形模量變形模量 E（GPa） 泊松比泊松比 內(nèi)摩擦角內(nèi)摩擦角 （） 粘聚力粘聚力 C（MPa） 26.5 60 2.1 33 0.2 6050 2.11.5 3320 0.20.25 26.524.5 5039

21、1.50.7 206 0.250.3 24.522.5 3927 0.70.2 61.3 0.30.35 22.5 27 0.2 1.3 0.35 第37頁/共65頁 地下工程巖體自穩(wěn)能力地下工程巖體自穩(wěn)能力 表表巖體級別巖體級別 自自 穩(wěn)穩(wěn) 能能 力力 跨度跨度20m，可長期穩(wěn)定，偶有掉塊，無塌方，可長期穩(wěn)定，偶有掉塊，無塌方 跨度跨度1020m，可基本穩(wěn)定，局部可發(fā)生掉塊或小塌方；，可基本穩(wěn)定，局部可發(fā)生掉塊或小塌方； 跨度跨度10m，可長期穩(wěn)定，偶有掉塊，可長期穩(wěn)定，偶有掉塊 跨度跨度1020m，可穩(wěn)定數(shù)日，可穩(wěn)定數(shù)日1月，可發(fā)生小中塌方；月，可發(fā)生小中塌方； 距度距度510m，可穩(wěn)定數(shù)

22、月，可發(fā)生局部塊體位移及小中塌方；，可穩(wěn)定數(shù)月，可發(fā)生局部塊體位移及小中塌方； 跨度跨度5m，可基本穩(wěn)定，可基本穩(wěn)定 跨度跨度5m，一般無自穩(wěn)能力，數(shù)日數(shù)月內(nèi)可發(fā)生松動變形、小，一般無自穩(wěn)能力，數(shù)日數(shù)月內(nèi)可發(fā)生松動變形、小塌方，進而發(fā)展為中大塌方。埋深小時，以拱部松動破壞為主，塌方，進而發(fā)展為中大塌方。埋深小時，以拱部松動破壞為主，埋深大時，有明顯塑性流動變形和擠壓破壞；埋深大時，有明顯塑性流動變形和擠壓破壞； 跨度跨度5m，可穩(wěn)定數(shù)日，可穩(wěn)定數(shù)日1月月 無自穩(wěn)能力無自穩(wěn)能力 注：小塌方：塌方高度注：小塌方：塌方高度3m，或塌方體積，或塌方體積30m3； 中塌方：塌方高度中塌方：塌方高度36m

23、，或塌方體積，或塌方體積30100m3； 大塌方：塌方高度大塌方：塌方高度6m，或塌方體積，或塌方體積100m3。 第38頁/共65頁第39頁/共65頁第40頁/共65頁第41頁/共65頁第42頁/共65頁 比尼奧斯基（ ）根據(jù)南非礦山開采經(jīng)驗提出的通過對巖體質(zhì)量進行評分，來對巖體工程分類，分為兩步： 第一步，根據(jù)表按照完整巖石強度完整巖石強度、RQD 值值、節(jié)理的間距節(jié)理的間距、狀態(tài)狀態(tài)以及地下水狀況地下水狀況5個方面內(nèi)容逐一鑒定，給出評分，然后將5個單項因素的分?jǐn)?shù)累加起來得到初值初值 RMR。巖體地質(zhì)力學(xué)分類巖體地質(zhì)力學(xué)分類第43頁/共65頁RMR 巖體工程分類參數(shù)及評分標(biāo)準(zhǔn)表巖體工程分類

24、參數(shù)及評分標(biāo)準(zhǔn)表第44頁/共65頁 用直徑為75mm的金剛石鉆頭和雙層巖芯管在巖石中鉆進，連續(xù)取芯，回次鉆進所取巖芯中，長度大于10cm的巖芯段長度之和與該回次進尺的比值，以百分比表示。 Rock Quality Designation 類別RQD(%)巖石質(zhì)量190100好27590較好35075一般42550差525很差第45頁/共65頁 第二步，修正：根據(jù)節(jié)理裂隙的產(chǎn)狀，按表對RMR值進行修正。RMR 修正評分值修正評分值第46頁/共65頁RMR 巖體工程分類表巖體工程分類表 經(jīng)過修正后的巖體總評分就是巖體質(zhì)量綜合評判標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過修正后的巖體總評分就是巖體質(zhì)量綜合評判標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)這個值將巖體

25、分為根據(jù)這個值將巖體分為5類。類。第47頁/共65頁l Q 分類 挪威學(xué)者 Barton 等于1974年提出的 Q 值評分方法，主要考慮了巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD) 、節(jié)理組數(shù)目( Jn ) 、節(jié)理粗糙度數(shù)值(Jr) 、節(jié)理蛻化系數(shù)(Ja) 、節(jié)理含水折減系數(shù)(Jw)以及應(yīng)力折減系數(shù)(SRF)個參數(shù)，由下式確定巖體質(zhì)量wrnaJJRQDQJJSRF巴頓巖體質(zhì)量巴頓巖體質(zhì)量分類分類第48頁/共65頁 巖體質(zhì)量 Q 的變化范圍從 0.0011000，相當(dāng)于從嚴(yán)重破碎的糜棱巖化巖體到完整堅硬的巖體，根據(jù) Q 值將巖體質(zhì)量分為9類。巖體質(zhì)量分類巖體質(zhì)量分類第49頁/共65頁16.3 地下洞室圍巖穩(wěn)定性評價

26、地下洞室圍巖穩(wěn)定性評價 圍巖穩(wěn)定性評價是地下洞室?guī)r土工程研究的核心。圍巖穩(wěn)定性評價是地下洞室?guī)r土工程研究的核心。穩(wěn)定性評穩(wěn)定性評價價定性評價定性評價定量評價定量評價工程地質(zhì)工程地質(zhì)條件綜合條件綜合分析分析圍巖強度圍巖強度與相應(yīng)的與相應(yīng)的圍巖應(yīng)力圍巖應(yīng)力之比之比第50頁/共65頁可行性研究勘察可行性研究勘察 16.5 地下洞室的勘察要點地下洞室的勘察要點 可行性研究勘察應(yīng)通過搜集區(qū)域地質(zhì)資料，現(xiàn)可行性研究勘察應(yīng)通過搜集區(qū)域地質(zhì)資料，現(xiàn)場踏勘和調(diào)查，了解擬選方案的地形地貌、地層巖場踏勘和調(diào)查，了解擬選方案的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和環(huán)境條件，性、地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)

27、和環(huán)境條件，做出可行性評價，選擇合適的洞址和洞口。做出可行性評價，選擇合適的洞址和洞口。第51頁/共65頁初步勘察初步勘察 一、勘察內(nèi)容一、勘察內(nèi)容 初步查明下列問題：初步查明下列問題： 地貌形態(tài)和成因類型；地層巖性、地貌形態(tài)和成因類型；地層巖性、產(chǎn)狀、厚度、風(fēng)化程度；產(chǎn)狀、厚度、風(fēng)化程度； 斷裂和主要裂隙的性質(zhì)、產(chǎn)狀、充斷裂和主要裂隙的性質(zhì)、產(chǎn)狀、充填、膠結(jié)、貫通及組合關(guān)系；填、膠結(jié)、貫通及組合關(guān)系； 不良地質(zhì)作用的類型、規(guī)模和不良地質(zhì)作用的類型、規(guī)模和分布；分布； 地震地質(zhì)背景；地震地質(zhì)背景； 地應(yīng)力的最大主應(yīng)力作用方向；地應(yīng)力的最大主應(yīng)力作用方向； 地下地下水類型、埋藏條件、補給、排泄和

28、動態(tài)變化；水類型、埋藏條件、補給、排泄和動態(tài)變化； 地下水體的分地下水體的分布及與地下水的關(guān)系，淤積物的特征；布及與地下水的關(guān)系，淤積物的特征； 洞室穿越地面建筑物洞室穿越地面建筑物、地下構(gòu)筑物、管道等既有工程時的相互影響。、地下構(gòu)筑物、管道等既有工程時的相互影響。第52頁/共65頁2、勘察方法、勘察方法 二、勘察方法二、勘察方法 初步勘察應(yīng)采用工程地質(zhì)測繪、勘探和測試等方法，初步查明選定方案的地質(zhì)條件和環(huán)境條件，初步確定巖體質(zhì)量等級(圍巖類別)，對洞址和洞口的穩(wěn)定性做出評價，為初步設(shè)計提供依據(jù)。第53頁/共65頁三、三、 初步勘察時，勘探與測試應(yīng)符合下列要求：初步勘察時，勘探與測試應(yīng)符合下列

29、要求： 1 采用淺層地震剖面法或其他有效方法圈定穩(wěn)伏斷裂、構(gòu)造破碎帶，查明基巖埋深、劃分風(fēng)化帶； 2 勘探點宜沿洞室外側(cè)交叉布置，勘探點間距宜為100200m，采取試樣和原位測試勘探孔不宜少于勘探孔總數(shù)的2/3；控制性勘探孔深度，對巖體基本質(zhì)量等級為級和級的巖體宜鉆入洞底設(shè)計標(biāo)高下13m；對級巖體宜鉆入35m，對V級、V級的巖體和土層，勘探孔深度應(yīng)根據(jù)實際情況確定；第54頁/共65頁3 每一主要巖層和土層均應(yīng)采取試樣，當(dāng)有地下水時應(yīng)采取水試樣；當(dāng)洞區(qū)存在有害氣體或地溫異常時，應(yīng)進行有害氣體成分、含量或地溫測定；對高地應(yīng)力地區(qū)，應(yīng)進行地應(yīng)力量測； 4 必要時，可進行鉆孔彈性波或聲波測試，鉆孔地震

30、CT或鉆孔電磁波CT測試； 5 室內(nèi)巖石試驗和土工試驗項目，應(yīng)按本規(guī)范第11章的規(guī)定執(zhí)行。第55頁/共65頁詳細勘察詳細勘察 詳細勘察應(yīng)采用鉆探、鉆孔物探和測試為主的勘察方法，必要時可結(jié)合施工導(dǎo)洞布置洞探，詳細查明洞址、洞口、洞室穿越線路的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，分段劃分巖體質(zhì)量等級（圍巖類別），評價洞體和圍巖的穩(wěn)定性，為設(shè)計支護結(jié)構(gòu)和確定施工方案提供資料。 第56頁/共65頁一、詳細勘察內(nèi)容：一、詳細勘察內(nèi)容： 1 查明地層巖性及其分布，劃分巖組和風(fēng)化程度，進行巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗； 2 查明斷裂構(gòu)造和破碎帶的位置、規(guī)模、產(chǎn)狀和力學(xué)屬性，劃分巖體結(jié)構(gòu)類型； 3 查明不良地質(zhì)作用的類型、性質(zhì)、分布，并提出防治措施的建議；