弹性 球状结构 风化裂隙很岩体结构发育,岩体破碎,风化物呈碎石状或碎石含砂状,裂隙间距小于0.2m,完整性很差 岩体结构用手锤可击碎,用镐可以掘进,用锹则很困难,干钻方可钻进 硬质岩 kf ≤0.4 软质岩 kf ≤0.3 硬质岩0.4<kp ≤0.6软质岩0.3<kp≤0.5 硬质岩1000<Vp ≤2000 软质岩700<Vp ≤1500 岩石及大强风化 部分矿物变色,形成次生矿物 已大部分破坏,形成碎块状或球状结构 岩石、矿物已完全变全风化 色,大部分发生变异,除石英外大部风风化成土状 已完全破坏,仅外观保持原岩特征,矿物晶体失去连接,石英松散呈粒状 风化破碎呈碎屑状、土状或砂状 用手可捏碎,用锹就可掘进,干钻轻易钻进 —— 硬质岩kp≤0.4软质岩kp ≤0.3 硬质岩500<Vp ≤1000 软质岩300<Vp ≤700 注: 1、kf是同一岩体中风化岩石的单轴饱和抗压强度与未风化岩石的单轴饱和抗压强度的比值; 2、kp是同一岩体中风化岩体的纵波速与未风化岩体的纵波速的比值说明表A.7地层与地质年代表 界(代) 系(纪) 统(世) 全新统(世)Q4或Qh 第四系(纪)Q 新生界(代) Kz 第 三 系 (纪)R 下(早)第三系(纪)E 上(晚)第三系(纪)N 更新统(世) Qp 上(晚)更新统(世)Q3 中更新统(世)Q2 下(早)更新统(世)Q1 上新统(世) N2 中新统(世) N1 渐新统(世) E3 始新统(世) E2 古新统(世) E1 上(晚)白垩统(世)K2 下(早)白垩统(世)K1 上(晚)侏罗统(世)J3 中侏罗统(世)J2 下(早)侏罗统(世)J1 上(晚)三叠统(世) T3 白垩系(纪) K 中生界(代)Mz 侏罗系(纪) J 三叠系(纪) T 中三叠统(世) T2 下(早)三叠统(世) T1 二叠系(纪) P 上古生界 (晚古生代) Pz2 古生界(代) Pz 下古生界 (早古生代) Pz1 寒武系(纪)∈ 奥陶系(纪) O 志留系(纪) S 泥盆系(纪) D 石炭系(纪) Z 上(晚)二叠统(世) P2 下(早)二叠统(世) P1 上(晚)石炭统(世) Z3 中石炭统(世) Z2 下(早)石炭统(世) Z1 上(晚)泥盆统(世) D3 中泥盆统(世) D2 下(早)泥盆统(世) D1 上(晚)志留统(世) S3 中志留统(世) S2 下(早)志留统(世) S1 上(晚)奥陶统(世) O3 中奥陶统(世) O2 下(早)奥陶统(世) O1 上(晚)寒武统(世) ∈3 中寒武统(世) ∈2 下(早)寒武统(世) ∈1 上(晚)震旦统(世)Z3或Zh 震旦系(纪) Ptz 元古界(代) Pt 上元古界 (晚元古代)Pt2 青白口系(纪) Ptq 蓟县系(纪) Ptj 长城系(纪) Ptch 中震旦统(世) Z2 下(早)震旦统(世) Z1 或Za 下元古界(早元古代)Pt1 太古界(代)Ar 远古界(代) 说明A.8洞轴线与主要结构面产状的不同夹角关系对围岩稳定性的影响
? 岩层倾角大于45°为陡立; ? 岩层倾角小于20°就认为水平;
? 围岩走向与隧道轴线夹角小于30°就认为是与隧道轴线平行; ? 围岩走向与隧道轴线夹角大于70°就认为是与隧道轴线垂直;
? 在隧道设计中,尽量避免以上三种情况,由于地质勘测的局限,施工时极有可能遇
到以上情况。 说明A.8表 洞轴线与主要结构面产状的不同夹角关系对围岩稳定性的影响
主要结构面走向与洞轴线夹角(°) 主结构面倾角(°) 洞顶部位 边墙部位 掌子面 70~90 30~70 0~30 0~90 45~90 20~45 45~90 20~45 45~90 20~45 0~20 最有利 一般 最不利 一般 有利 不利 有利 不利 不利 一般 一般 一般 一般 最不利 最有利 不利 一般 有利 最不利 最有利 有利 A.2 隧道围岩分级修正
A.2.1 隧道围岩级别的修正应符合下列规定:
1 围岩级别应在围岩基本分级的基础上,结合隧道工程的特点,考虑地下水状态、初始地应力状态等必要的因素进行修正。
2 地下水状态的分级宜按表A.2.1-1确定。
表A.2.1-1 地下水状态的分级
级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 状态 干燥或湿润 偶有渗水 经常渗水 渗水量[L/(min·10m)] <10 10~25 25~125 3 地下水对围岩级别的修正,宜按表A.2.1-2进行。
表A.2.1-2 地下水影响的修正
围岩基本分级 地下水状态分级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅵ Ⅵ Ⅵ - - - 4 围岩初始地应力状态,当无实测资料时,可根据隧道工程埋深、地貌、地形、地质、构造运动史、主要构造线与开挖过程中出现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象,按表A.2.1-3评估。
表A.2.1-3 初始地应力场评估基准
初始地应力状态 主要现象 1. 硬质岩:开挖过程中时有岩爆发生,有岩块弹出,洞壁岩体发生剥离,新生裂缝多,成洞性差 评估基准 (RC/σmax) 极高应力 2 .软质岩:岩芯常有饼化现象,开挖过程中洞壁岩体有剥离,位移极为显著,甚至发生大位移,持续时间长,不易成洞 1. 硬质岩:开挖过程中可能出现岩爆,洞壁岩体有剥离和掉块现象,新生裂缝较多,成洞性较差 2 .软质岩:岩芯时有饼化现象,开挖过程中洞壁岩体位移显著,持续时间较长,成洞性差 <4 高应力 4~7 注:RC为岩石单轴饱和抗压强度(MPa);σmax为最大地应力值(MPa)。 5 初始地应力对围岩级别的修正宜按表A.2.1-4进行。
表A.2.1-4 初始地应力影响的修正
Ⅰ 修正级别 围岩基本分级 初始地应力状态 极高应力 高应力 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅱ Ⅱ Ⅲ或Ⅳ① Ⅴ Ⅳ或Ⅴ②Ⅵ Ⅵ Ⅲ 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围岩岩体为较破碎的极硬岩、较破碎及破碎的硬岩时定为Ⅳ级;围岩岩体为完整及较完整软岩、较完整及较破碎的较软岩时定为Ⅴ级。
6 隧道洞身埋藏较浅,应根据围岩受地表的影响情况进行围岩级别修正。当围岩为风化层时,应按风化层的围岩基本分级考虑;围岩仅受地表影响时,应较相应围岩降低1~2级。
A.2.2 施工阶段隧道围岩级别的判定宜按表A.2.2的判定卡进行。
表A.2.2施工阶段围岩级别判定卡
工程 名称 里 程 距洞口距离 (m) 黏聚力c= MPa;φ= 点荷载强度Ix= MPa 泊松比υ= 3 位置 评定 岩石类型(名称) 岩 性 指 标 单轴抗压极限强度 Rc= MPa 变形模量E= MPa 天然重度γ= kN/m 地质构造影响程度 间距(m) 岩 体 完 整 状 态 地 质 构 造 面 延伸性 >1.5 极差 其他 轻微 0.6~1.5 差 部分张开0.1~0.5 较重 0.2~0.6 中等 张开0.5~1.0 严重 0.06~0.2 好 极严重 <0.06 极好 极硬岩 硬 岩 中硬岩 较软岩 软 岩 极软岩 土 完 整 较完整 张开性(mm) 密闭<0.1 无填充张开>1.0 黏土充填 较破碎 破 碎 极破碎 粗糙度 风化程度 简要说明 明显台阶状 粗糙波纹状 弱风化 平整光滑有擦痕 强风化 平整光滑 全风化 未风化 微风化 地下水状态 初始应力状态 渗水量 <10 [L/(min·10m)] 干燥或湿润 10~25 偶有渗水 25~125 经常渗水 干燥或湿润 偶有渗水 经常渗水 埋深H= m 其他 地质构造应力状态 围岩 级别 备注 记录: Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 复核: 日期: 年 月 日
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