第六章地下工程地質(zhì)問題

1、第六章 地下工程地質(zhì)問題v第一節(jié)第一節(jié) 巖體、巖體結(jié)構(gòu)及地應(yīng)力的概念巖體、巖體結(jié)構(gòu)及地應(yīng)力的概念一一. 巖體及巖體結(jié)構(gòu)的概念巖體及巖體結(jié)構(gòu)的概念1. 巖體巖體：（應(yīng)力影響范圍內(nèi)）。物有關(guān)的那一部分巖體工程巖體：與工程建筑特點(diǎn)。非均質(zhì)性和各向異性的具有不連續(xù)性、”。然組成的“巖石結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)面：巖體中的力學(xué)性質(zhì)不連續(xù)界面。結(jié)構(gòu)面：巖體中的力學(xué)性質(zhì)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(jié)構(gòu)面：風(fēng)化裂隙、斷層構(gòu)造結(jié)構(gòu)面：構(gòu)造節(jié)理變質(zhì)結(jié)構(gòu)面：片理面、軟弱夾層沉積結(jié)構(gòu)面：層理、層狀節(jié)理火成結(jié)構(gòu)面：玄武巖柱

2、原生結(jié)構(gòu)面： 4. 巖體結(jié)構(gòu)及類型巖體結(jié)構(gòu)及類型（1）巖體結(jié)構(gòu)：巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的組合關(guān)系）巖體結(jié)構(gòu)：巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的組合關(guān)系（2）巖體結(jié)構(gòu)類型：巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的組合形式）巖體結(jié)構(gòu)類型：巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的組合形式 巖體結(jié)構(gòu)分類（巖土工程勘察規(guī)范巖體結(jié)構(gòu)分類（巖土工程勘察規(guī)范GB 50021 2001）：）：散體狀結(jié)構(gòu)碎裂狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體垂直層狀結(jié)構(gòu)巖體垂直層狀結(jié)構(gòu)巖體水平層狀結(jié)構(gòu)巖體水平層狀結(jié)構(gòu)巖體鑲嵌狀結(jié)構(gòu)巖體鑲嵌狀結(jié)構(gòu)巖體散體狀結(jié)構(gòu)巖體散體狀結(jié)構(gòu)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(qiáng)度切破壞硬巖：主要沿結(jié)構(gòu)面剪硬巖巖體沿結(jié)構(gòu)面的剪切破壞硬巖巖體沿結(jié)構(gòu)面的剪切破壞二二. 地應(yīng)力地應(yīng)力 1. 定義：指存在于地殼巖體中的原始應(yīng)力。又叫天然應(yīng)定義：指存在于地殼巖體中的原始應(yīng)力。又叫天然應(yīng) 力。力。 2. 類型：類型：水壓力、結(jié)晶應(yīng)力等次要：地溫應(yīng)力、地下應(yīng)力主要：自重應(yīng)力、構(gòu)造vvHHvH1 , 4321v的關(guān)系：水平應(yīng)力）垂直應(yīng)力（自重應(yīng)力應(yīng)力，垂直應(yīng)力主要是）水平應(yīng)力主要是構(gòu)造（約等于垂直應(yīng)力）地殼深層：水平應(yīng)力（大于垂直應(yīng)力）地殼淺層：水平應(yīng)力（ 3. 地應(yīng)力分布規(guī)律：地應(yīng)力分布規(guī)律： 垂直應(yīng)力與水平應(yīng)力對隧道的破壞垂直應(yīng)

4、力與水平應(yīng)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(gòu)施工隧道盾構(gòu)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(yīng)力在圍巖中形成的塑性圈二次應(yīng)力在圍巖中形成的塑性圈較高側(cè)壓力系數(shù)較低側(cè)壓力系數(shù)vHm200巖爆發(fā)生的臨界深度為階段，應(yīng)力調(diào)整階段、巖爆巖爆過程分為啟裂階段巖爆時(shí)，尚伴有聲音硬巖石中發(fā)生在高應(yīng)力地區(qū)的堅(jiān)注：注：fr巖石單軸抗壓強(qiáng)度：巖石單軸抗壓強(qiáng)度：1-地應(yīng)力的最大主應(yīng)力。地應(yīng)力的最大主應(yīng)力。 irf/隧道變型破壞隧道變型破壞vvvHHH結(jié)晶分解復(fù)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(jié)晶類腐蝕： 以上達(dá)局部呈豆腐碴?duì)睿疃葟?qiáng)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?bào)w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(shí)，易使人窒息。瓦斯?jié)舛葹闀r(shí)）（特別是含量為；易爆炸。瓦斯?jié)舛葹?；能在高溫下燃燒。瓦斯?jié)舛刃∮?7428 %16146565。，工作人員撤離現(xiàn)場瓦斯?jié)舛却笥?，不?zhǔn)裝藥放炮。瓦斯?jié)舛却笥?1GhHTT)(0k05.0鐵路隧道圍巖分級巖體分類：）（標(biāo)工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)巖體基本質(zhì)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(zhì)量指標(biāo)（巖石質(zhì)量指標(biāo)（%） 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(yīng)力影響系數(shù)地應(yīng)力影響系數(shù) 目前國內(nèi)外巖土工程勘察規(guī)范中，普通采用巖體基目前國內(nèi)外巖土工程勘察規(guī)范中，普通采用巖體基本質(zhì)量分級。根據(jù)我國本質(zhì)量分級。根據(jù)我國2002年頒布實(shí)行年頒布實(shí)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(jìn)行巖土工程勘察時(shí)，應(yīng)鑒定巖

7、石的地質(zhì)名稱和風(fēng)化在進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)，應(yīng)鑒定巖石的地質(zhì)名稱和風(fēng)化程度，并程度，并進(jìn)行巖石堅(jiān)硬程度、巖體完整程度和巖體基本進(jìn)行巖石堅(jiān)硬程度、巖體完整程度和巖體基本質(zhì)量等級的劃分。質(zhì)量等級的劃分。巖石堅(jiān)硬程度、巖體完整程度和巖體巖石堅(jiān)硬程度、巖體完整程度和巖體基本質(zhì)量等級的劃分應(yīng)分別按照下列表基本質(zhì)量等級的劃分應(yīng)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(yīng)確定巖體的結(jié)構(gòu)類型。行。對地下洞室和邊坡工程，尚應(yīng)確定巖體的結(jié)構(gòu)類型。 巖體完整性程度分類巖體完整性程度分類 巖石堅(jiān)硬程度分類巖石堅(jiān)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(dāng)巖體完整程度為極破碎時(shí)，可不進(jìn)行堅(jiān)硬程度分類注：當(dāng)巖體完整程度為極破碎時(shí)，可不進(jìn)行堅(jiān)硬程度分類 巖體基本質(zhì)量等級分類巖體基本質(zhì)量等級分類 SRFJJJJRQDQBartonNwarn巖體分類：. . 2 RQD:巖體質(zhì)量指標(biāo)巖體質(zhì)量指標(biāo)(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)（