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影響圍巖穩(wěn)定性的因素
影響圍巖穩(wěn)定性的因素可分為地質(zhì)因素(客觀因素)和人為因素(主觀因素、工程因素)兩大類,地質(zhì)因素主要包括:巖體結(jié)構(gòu)特征、結(jié)構(gòu)面性質(zhì)和空間的組合、巖石的力學(xué)性質(zhì)、地下水的影響、圍巖的初始應(yīng)力狀態(tài)。人為因素主要包括:隧道尺寸、支護(hù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)、隧道開挖方法。下面分別介紹:
一、地質(zhì)因素
1、巖體結(jié)構(gòu)特征
巖體結(jié)構(gòu)特征指巖體的破碎程度或完整狀態(tài)。
●破碎程度:裂隙率、裂隙間距。
裂隙是廣義的:包括層理、節(jié)理、斷裂及夾層等結(jié)構(gòu)面。
●完整狀態(tài):整塊狀、大塊狀等。
按這2個指標(biāo):
2、結(jié)構(gòu)面性質(zhì)和空間組合
● 性質(zhì)
1) 結(jié)構(gòu)面的成因;
2) 結(jié)構(gòu)面的光滑程度;
3) 結(jié)構(gòu)面的物質(zhì)組成;
4) 結(jié)構(gòu)面的規(guī)模;
5) 結(jié)構(gòu)面的密集度。
●空間組合
指結(jié)構(gòu)面的相互位置狀態(tài)。
⑶ 巖石的力學(xué)性質(zhì)
●主要指巖石的單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度Rb。
●巖石強(qiáng)度越高,隧道越穩(wěn)定。
(4) 圍巖的初應(yīng)力狀態(tài)
●初始應(yīng)力是隧道圍巖變形、破壞的根本作用力。
●已初步將初始應(yīng)力考慮進(jìn)圍巖分級之中。
●在高的初始應(yīng)力場條件下,圍巖級別應(yīng)適當(dāng)降低。
⑸ 地下水的影響
●軟化圍巖;
●減少層間摩阻力促使巖塊滑動;
●具膨脹性的圍巖,遇水后產(chǎn)生膨脹等。
二、人為因素
(1)坑道尺寸和形狀
尺寸:跨度越大,圍巖穩(wěn)定性越差
形狀:圓形或橢圓形圍巖以壓應(yīng)力為主,利于圍巖穩(wěn)定性
矩形或梯形,頂板處的圍巖出現(xiàn)拉應(yīng)力,不利于圍巖穩(wěn)定性
(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)類型
強(qiáng)支護(hù):在軟弱、松散圍巖條件下利于圍巖穩(wěn)定性;
在膨脹性(擠壓性)圍巖條件下支護(hù)受力較大;
弱支護(hù):在軟弱、松散圍巖條件下不利于圍巖穩(wěn)定性;
在膨脹性(擠壓性)圍巖條件下利于釋放變形,減輕支護(hù)受力
(3)開挖方法
普通爆破法、控制爆破法、盾構(gòu)及掘進(jìn)機(jī)法、全斷面一次開挖、小斷面分部開挖等對圍巖穩(wěn)定性有不同的影響
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