第六章地下工程地质问题

1、第六章 地下工程地质问题v第一节第一节 岩体、岩体结构及地应力的概念岩体、岩体结构及地应力的概念一一. 岩体及岩体结构的概念岩体及岩体结构的概念1. 岩体岩体：（应力影响范围内）。物有关的那一部分岩体工程岩体：与工程建筑特点。非均质性和各向异性的具有不连续性、”。然组成的“岩石结构物广义岩体：岩石块体自 边坡岩体边坡岩体洞室岩体洞室岩体地基岩体地基岩体 2. 结构面：岩体中的力学性质不连续界面。结构面：岩体中的力学性质不连续界面。 按成因分为：按成因分为：、卸荷裂隙、爆破裂隙次生结构面：风化裂隙、断层构造结构面：构造节理变质结构面：片理面、软弱夹层沉积结构面：层理、层状节理火成结构面：玄武岩柱

2、原生结构面： 4. 岩体结构及类型岩体结构及类型（1）岩体结构：岩体中结构面与结构体的组合关系）岩体结构：岩体中结构面与结构体的组合关系（2）岩体结构类型：岩体中结构面与结构体的组合形式）岩体结构类型：岩体中结构面与结构体的组合形式 岩体结构分类（岩土工程勘察规范岩体结构分类（岩土工程勘察规范GB 50021 2001）：）：散体状结构碎裂状结构层状结构块状结构整体结构整体块状结构岩体整体块状结构岩体整体块状结构岩体整体块状结构岩体整体块状结构岩体整体块状结构岩体垂直层状结构岩体垂直层状结构岩体水平层状结构岩体水平层状结构岩体镶嵌状结构岩体镶嵌状结构岩体散体状结构岩体散体状结构岩体 5. 岩体

3、破坏情况：岩体破坏情况：不足而破坏软岩：主要是整体强度切破坏硬岩：主要沿结构面剪硬岩岩体沿结构面的剪切破坏硬岩岩体沿结构面的剪切破坏二二. 地应力地应力 1. 定义：指存在于地壳岩体中的原始应力。又叫天然应定义：指存在于地壳岩体中的原始应力。又叫天然应 力。力。 2. 类型：类型：水压力、结晶应力等次要：地温应力、地下应力主要：自重应力、构造vvHHvH1 , 4321v的关系：水平应力）垂直应力（自重应力应力，垂直应力主要是）水平应力主要是构造（约等于垂直应力）地壳深层：水平应力（大于垂直应力）地壳浅层：水平应力（ 3. 地应力分布规律：地应力分布规律： 垂直应力与水平应力对隧道的破坏垂直应

4、力与水平应力对隧道的破坏隧道掌子面隧道掌子面隧道掌子面开挖隧道掌子面开挖隧道盾构施工隧道盾构施工隧道衬砌施工隧道衬砌施工建好的地下厂房（二滩电站）建好的地下厂房（二滩电站）二次应力在围岩中形成的塑性圈二次应力在围岩中形成的塑性圈较高侧压力系数较低侧压力系数vHm200岩爆发生的临界深度为阶段，应力调整阶段、岩爆岩爆过程分为启裂阶段岩爆时，尚伴有声音硬岩石中发生在高应力地区的坚注：注：fr岩石单轴抗压强度：岩石单轴抗压强度：1-地应力的最大主应力。地应力的最大主应力。 irf/隧道变型破坏隧道变型破坏vvvHHH结晶分解复合类腐蚀碳酸型腐蚀一般酸型腐蚀分解类腐蚀：此外：还有冰劈作用钙矾型腐蚀石膏

5、型腐蚀芒硝型腐蚀结晶类腐蚀： 以上达局部呈豆腐碴状，深度强腐蚀局部骨料外露中等腐蚀局部砂浆剥落弱腐蚀无腐蚀cm20水层场、堆煤场等地的地下冶炼厂、化工厂、废渣含硫矿床的地下水层土我国长江以南的酸性红残体的冲积层我国东南沿海有红树林泥炭、淤泥、沼泽等地灰岩等中的含膏地层红层及、TJKR时，易使人窒息。瓦斯浓度为时）（特别是含量为；易爆炸。瓦斯浓度为；能在高温下燃烧。瓦斯浓度小于57428 %16146565。，工作人员撤离现场瓦斯浓度大于，不准装药放炮。瓦斯浓度大于21GhHTT)(0k05.0铁路隧道围岩分级岩体分类：）（标工程岩体分级标准岩体基本质量分级：国SRFJJJJRQDQBarton

6、NGBwarn.200150021式中：式中：Q 岩体分类岩体分类 RQD 岩石质量指标（岩石质量指标（%） Jn 节理组数影响系数节理组数影响系数 Jr 节理面粗糙度系数节理面粗糙度系数 Ja 节理面蚀变系数节理面蚀变系数 Jw 节理水影响系数节理水影响系数 SRF 地应力影响系数地应力影响系数 目前国内外岩土工程勘察规范中，普通采用岩体基目前国内外岩土工程勘察规范中，普通采用岩体基本质量分级。根据我国本质量分级。根据我国2002年颁布实行年颁布实行岩土工程勘察岩土工程勘察规范规范（GB50021-2001）3.2.1、 3.2.1和和3.2.7条规定，条规定，在进行岩土工程勘察时，应鉴定岩

7、石的地质名称和风化在进行岩土工程勘察时，应鉴定岩石的地质名称和风化程度，并程度，并进行岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本进行岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分。质量等级的划分。岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分应分别按照下列表基本质量等级的划分应分别按照下列表6-4、6-5、6-6执执行。对地下洞室和边坡工程，尚应确定岩体的结构类型。行。对地下洞室和边坡工程，尚应确定岩体的结构类型。 岩体完整性程度分类岩体完整性程度分类 岩石坚硬程度分类岩石坚硬程度分类 注：岩体完整性系数注：岩体完整性系数KV为岩体压缩波波速与岩石压缩波波速之比的平方为岩体压缩波波速与岩石压缩波波速之比的平方 注：当岩体完整程度为极破碎时，可不进行坚硬程度分类注：当岩体完整程度为极破碎时，可不进行坚硬程度分类 岩体基本质量等级分类岩体基本质量等级分类 SRFJJJJRQDQBartonNwarn岩体分类：. . 2 RQD:岩体质量指标岩体质量指标(钻探长度大于钻探长度大于10CM的岩芯的百分比的岩芯的百分比) JN:节理组数（直接量测）节理组数（直接量测） JR:节理面粗糙度系数（直接量测后查表）节理面粗糙度系数（直接量测后查表） JA:节理面蚀变度系数（用回弹仪直接量测）节理面蚀变度系数（