理论教育 隧道围岩分级指标-隧道工程施工及风险防控

隧道围岩分级指标-隧道工程施工及风险防控

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:所谓岩石质量指标,是指钻探时岩心复原率,或称为岩芯采取率。通过以上分析,对隧道围岩的分级,首先应考虑选择对围岩稳定性有重大影响的主要因素,如岩石强度、岩体的完整性、地下水、地应力、结构面产状,以及它们的组合关系作为分级指标;其次选择测试设备比较简单、人为因素影响小、科学性较强的定量指标;最后考虑分级指标要有一定的综合性,如选择复合指标等。

隧道围岩分级指标-隧道工程施工及风险防控

围岩分级的指标,主要考虑影响围岩稳定性的因素或其组合,大体有以下几种。

1.单一的岩性指标

单一的岩性指标一般有岩石的抗压和抗拉强度弹性模量物理力学参数,以及岩石的抗钻性、抗爆性等工程指标。在一些特定的分级中(如确定钻眼功效、炸药消耗量等)或土石方工程中划分岩石的软硬、开挖的难易,均可采用岩石的单一岩性指标进行分级。

一般采用岩石的饱和单轴极限抗压强度作为基本的分级指标,它具有试验简单、数据可靠的优点。但单一岩性指标只能表达岩体特征的一个方面,用作分级的唯一指标是不合适的,如老黄土地层,在无水的条件下,其强度虽然低,但稳定性却很高。

2.单一的综合岩性指标

单一的综合岩性指标是指以单一的指标反映岩体的综合因素。这些指标包括以下几种。

(1)岩体的弹性波传播速度。

弹性波传播速度与岩体的强度和完整性呈正比,是反映岩石的力学性质和岩体的软硬、破碎程度的综合因素。

(2)岩石质量指标。(www.daowen.com)

岩石质量指标(rock quality designation,RQD),是综合反映岩体强度和岩体破碎程度的指标。所谓岩石质量指标,是指钻探时岩心复原率,或称为岩芯采取率。钻探时岩芯的采取率、岩芯的平均和最大长度受到岩体原始的裂隙、硬度、均质性的影响,岩体质量主要取决于岩芯采取长度小于10 cm以下的细小岩块所占的比例。因此,岩芯采取率是以单位长度钻孔中10 cm以上的岩芯所占比例来判断的。

(3)围岩的自稳时间。

围岩的自稳时间也被认为是综合岩性指标。隧道开挖后,围岩通常都有一段暂时稳定的时间,地质环境不同,自稳时间是不同的。

3.复合指标

复合指标是一种用两个或两个以上的岩性指标或综合岩性指标表示的复合性指标。

复合指标考虑多种因素的影响,用于判断隧道围岩的稳定性是比较合理可靠的。可以根据工程对象的要求选择不同的指标。但是,复合指标的定量数值一般是通过试验、现场实测或凭经验确定的,带有较大的主观性。

通过以上分析,对隧道围岩的分级,首先应考虑选择对围岩稳定性有重大影响的主要因素,如岩石强度、岩体的完整性、地下水、地应力、结构面产状,以及它们的组合关系作为分级指标;其次选择测试设备比较简单、人为因素影响小、科学性较强的定量指标;最后考虑分级指标要有一定的综合性,如选择复合指标等。总之,应以足够的实测资料作为基础,才能全面反映围岩的工程性质。

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