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文檔簡介

隧道工程施工階段圍巖級別的評定在施工中,因圍巖級別的變動而變更設(shè)計(支護結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工方法等)的情況是屢見不鮮的。有的隧道,在施工過程中,變更設(shè)計達原設(shè)計的20%~50%,不僅延誤了工期,也提高了施工成本,同時給工程質(zhì)量也造成一定的影響。造成這種現(xiàn)象的原因是多方面的,但主要是施工前的地質(zhì)工作不到位、缺乏有效的圍巖級別判定的方法,而更為重要的是:我們對施工中的地質(zhì)工作缺乏足夠地認識,也缺乏有效的判釋方法和手段。由于隧道的技術(shù)特性,近年來,各國都非常重視施工階段的地質(zhì)工作。因為大家認識到:只有開挖暴露出來的地質(zhì)狀態(tài),才能使我們比較客觀、可靠地了解在施工過程中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象和問題,才能使我們采取最符合地質(zhì)狀態(tài)的施工和支護措施。但如何根據(jù)暴露出來的地質(zhì)狀態(tài),來評價圍巖的動態(tài),又成為施工中的關(guān)鍵。在隧道施工中,根據(jù)施工前階段的調(diào)查進行的設(shè)計,都是屬于預(yù)設(shè)計。其正確性、與實際的符合程度,都有待施工中的檢驗。因此,在施工過程中,要進行地質(zhì)調(diào)查、掌子面觀察及量測,對暴露的圍巖進行評價,并將其結(jié)果有效地反饋于下述目的:·確認和修正圍巖級別并迅速而合理地反映到設(shè)計和施工中;·確認施工中隧道結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性,同時,確保施工的經(jīng)濟性;·積累資料,作為類似條件下隧道施工的的參考。這就是施工地質(zhì)的任務(wù)和要求。目前問題的關(guān)鍵是:如何根據(jù)施工中的調(diào)查、觀察及量測等對圍巖進行評價,采用什么樣的方法,根據(jù)什么樣的準則來進行評價。施工階段圍巖級別的評定方法,目前主要兩類:一類是根據(jù)開挖暴露出來的掌子面觀察的方法,一類是根據(jù)量測的方法。目前,國內(nèi)外在隧道及地下工程施工中進行圍巖評價,主要是根據(jù)掌子面的觀察來進行的。這是比較簡便而現(xiàn)實的方法。量測方法也是判定圍巖狀態(tài)的好方法,但量測結(jié)果的處理要很長的時間,因而當?shù)刭|(zhì)條件變化激烈時很難適應(yīng)。此外量測也需要投入大量的儀器和時間,對施工作業(yè)有一定的干擾。地質(zhì)超前預(yù)報的方法是在必要時采取的方法,沒有普遍性。因此,利用掌子面觀察的方法,就成為進行圍巖評價的主要方法。作為工程技術(shù)人員應(yīng)該掌握這種方法的實質(zhì)和內(nèi)涵。洞內(nèi)觀察是為掌握地質(zhì)狀況,確認支護效果及決定支護參數(shù)等而實施的。掌子面觀察是當新的掌子面出現(xiàn)后首先進行的觀察。要繪制掌子面觀察(素描)圖,進行攝影等。在施工中應(yīng)充分利用觀察到的資料,及時判釋,來完善支護體系和施工方案。這種觀察主要通過目視,也可以采用攝影的方法觀察掌子面的地質(zhì)狀態(tài)和地質(zhì)的變化狀況。觀察中應(yīng)具體地記錄以下各項并描繪掌子面地質(zhì)素描圖。·地質(zhì)狀況及其分布、性質(zhì)和掌子面自穩(wěn)性;·圍巖的軟硬、裂隙間距及方向等圍巖狀態(tài);·斷層的分布、走向、粘土化程度等;·涌水地點、涌水量及其狀態(tài);·軟弱層的分布。應(yīng)該說,工程技術(shù)人員,通過掌子面地質(zhì)觀察技術(shù)的積累,會不斷地豐富自身的地質(zhì)知識和經(jīng)驗,從而提高自身的地質(zhì)工作的素質(zhì)。在掌子面觀察的方法中,一個關(guān)鍵的問題,就是對觀察到的地質(zhì)素材進行分類和分級。表1是鐵路隧道施工階段的掌子面觀察記錄表。表1掌子面地質(zhì)觀察記錄表工程名稱位置里程評定距洞口距離(mm)巖性指標巖石類類型(名稱)粘結(jié)力力c=MPPa;φ=硬巖中硬巖軟巖極軟巖土單軸抗壓極限強強度Rb=MPa點荷載強度是==MPa變形模量E=GGPa泊松比=天然重度γ=kkN/m3其他巖體完整狀態(tài)地質(zhì)構(gòu)造影響程程度輕微較重嚴重很嚴重完整較完整較破碎破碎松散間距(m)>1.50.6~1.550.2~0.660.06~0..2<0.06地質(zhì)結(jié)構(gòu)面延伸性極差差中等好極好粗糙度明顯、臺階狀狀粗糙、波紋狀狀平整光滑平整光滑、有有擦痕張開性(mm))密閉<0.11部分張開0.1~0.5張開0.5~1.0無充填張開>11.0粘土充填風化程度未風化微風化弱風化強風化劇風化說明地下水滲水量(L/mmin·10m))<10干燥或濕潤10~25偶有滲水25~1225經(jīng)常滲水干燥或濕潤偶有滲水經(jīng)常滲水初始應(yīng)力狀態(tài)埋深H=m極高地應(yīng)力高地應(yīng)力一般地應(yīng)力地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力狀狀態(tài)其他圍巖級別ⅥVⅣⅢⅡI備注記錄者復(fù)核者日期表2是日本一般使用的掌子面觀察的記錄格式。另有表3可資參考。掌子面觀察,原則上每個掌子面記錄一次。基于洞內(nèi)的觀察記錄,利用其平面和縱斷面,立體地表現(xiàn)掌子面的變化。表2掌子面觀察記錄示例埋深綜合評價巖種巖石名稱形成地質(zhì)年代特殊條件膨壓、偏壓、淺淺埋、接近近重要結(jié)構(gòu)構(gòu)物、其他他掌子面圍巖狀態(tài)態(tài)和動態(tài)A掌子面狀態(tài)1·穩(wěn)定2·正面掉塊3·正面擠出4·正面不能自穩(wěn)5·其他B毛開挖面的狀態(tài)態(tài)1·自穩(wěn)2·隨時間松弛,有有掉塊3·自穩(wěn)困難、要及及時支護4·要超前支護5·其他C抗壓強度MPaa1·>2002·100~203·20~504·<55·其他D風化變質(zhì)1·無2·沿裂隙風化、強強度稍降低低3·整體風化、強度度相當?shù)?·土砂狀、粘土狀狀、破碎5·其他E裂隙間距(m)1·>1.02·1.0~0.23·0.2~0.054·<0.055·其他F裂隙狀態(tài)1·密集2·部分張開3·開口4·夾有粘土5·其他G裂隙形態(tài)1·隨機、方形2·柱狀3·層狀、片狀4·土砂狀、細片狀狀5·其他H涌水1·無、滲水程度2·涌水程度3·集中涌水4·全面涌水5·其他I水的影響1·無2·產(chǎn)生松弛3·軟化4·崩塌、流出5·其他表3掌子面觀察結(jié)果示例開挖地點的圍巖巖狀態(tài)A掌子面狀態(tài)1·自穩(wěn)2·有掉塊*3·必須留核核心4·需采取大規(guī)模措措施B巖石強度拱腳附近1·錘擊反彈、強烈烈錘擊,沿沿裂隙裂開開*2·錘擊易裂開、呈呈小片、薄薄片狀3·錘擊易崩,呈巖巖片狀4·不能錘擊、用指指甲也會崩崩成巖片5·土砂狀掌子面正面同上同上同上同上同上C風化變質(zhì)1·未風化、新鮮、堅堅硬*2·沿裂隙風化3·整體風化4·部分或整體土砂砂化D裂隙間距(cmm)1·>1002·100~503·50~204·20~5*5·<5E裂隙形態(tài)1·幾乎無裂隙*2·隨機的3·有方向性(層狀狀、片狀等等)4·土砂狀、細片狀狀F裂隙狀態(tài)*1·密閉2·部分張開3·全部張開4·開口處有油跡5·夾有大規(guī)模粘土土G涌水1·無*2·滲出3·整體濕潤4·涌出或噴出5·特別大也可以針對隧道的特點自行擬定表格??傊?,這種方法幾乎在所有的隧道中都可采用。如果與后面的定量評價方法結(jié)合起來,就會形成一個非常有效的評價系統(tǒng)。在掌子面觀察方法中,第二個問題,就是如何根據(jù)觀察到的素材,對掌子面進行評價。在實際工作中,形成了各種各樣的觀察評價方法。表4是各種評價法的概要。表4掌子面觀察評價方法的概要方法名稱方法內(nèi)容備注定性評價定性評價以巖種、彈性波波速度為基基本條件,加加上掌子面面的觀察項項目(地質(zhì)質(zhì)狀態(tài)、裂裂隙間距、掌掌子面自穩(wěn)穩(wěn)性及凈空空位移等)進進行定性評評價的方法法,是最普普遍的方法法。但評定定基準不明明確,主觀觀影響較大大是一般的評價方方法,要求求評價具有有客觀性定量評價評點法單純平均法給出掌子面觀察察項目的點點數(shù),綜合合評價圍巖巖的方法。方方法比較簡簡便方法單純,易于于實施,可可作為評定定的參考加全平均法不是單純的平均均,而是給給出各項目目的權(quán)值,進進行掌子面面的評價。問問題是權(quán)值值的給定,需需積累一定定的數(shù)據(jù)把地質(zhì)特性標準準化后,可可使評價方方法更為有有效Q值法根據(jù)RQD、節(jié)節(jié)理組數(shù)、節(jié)節(jié)理粗糙度度、節(jié)理變變質(zhì)程度、水水的影響及及應(yīng)力影響響等指標進進行評定的的方法主要應(yīng)用于硬巖巖。評價需需一些特有有的參數(shù),比比較困難RMR法根據(jù)單軸抗壓強強度、RQQD、裂隙隙間距、裂裂隙狀態(tài)、地地下水、節(jié)節(jié)理方向等等評價圍巖巖的方法。與與Q值法同為為國際上通通用的方。以中硬巖為對象象,比Q值法簡便便RSR法評價主要根據(jù)一一次構(gòu)造、節(jié)節(jié)理影響及及地下水影影響等進行行實際應(yīng)用較少多變量分析法數(shù)量化理論一類類方法根據(jù)掌子面觀察察要素,用用數(shù)量化理理論一類方方法求出各各項目的系系數(shù),進行行圍巖評價價的方法能夠分析掌子面面觀察項目目的相關(guān)關(guān)關(guān)系數(shù)量化理論二類類方法同上的方法,但但采用數(shù)量量化理論二二類方法進進行分析同上下面簡要說明表中的各種方法。1評點法1)單純平均法這種方法是將掌子面觀察結(jié)果進行定量的評價,而后與一些量測結(jié)果比較,判斷支護體系是否合適的方法,是一個極為簡便的方法。在定量化時,假定掌子面觀察項目的權(quán)值是相等的,并假定分級是符合線性關(guān)系的,各項目按滿點100點進行換算,即:Ei=ri/Ri×100式中:Ei:掌子面觀察項目i的換算點;ri:掌子面觀察項目i的判定等級;Ri:掌子面觀察項目i的等級。圍巖的綜合評價按下式?jīng)Q定。PM=EiN式中:PM:圍巖綜合評價點;N:掌子面觀察項目總數(shù)。以表3的觀察結(jié)果為例,各觀察項目的判定,如表中帶有*號所示,掌子面狀態(tài)的判定點數(shù)為E1=34×100=75點,與其他觀察項目的換算點合計在一起,以觀察項目總數(shù)N=7除之,得:PM=(75+40+50+100+50+20+40)7=54點圍巖綜合評價點數(shù)越大,表示圍巖越差。此法的問題,是把定性的信息,機械地加在一起,適用性、精度等都較差,利用時要注意。2)加權(quán)平均法單純平均法是假定各因素的權(quán)值是相等的,實際上,掌子面各觀察項目的作用不同,不能等量對待,應(yīng)賦預(yù)不同的權(quán)值,這就是加權(quán)平均法的基本。因此,根據(jù)權(quán)值計算出綜合評價點,是此法的關(guān)鍵。綜合評價點以下式表示。PM=(aiEi)/ai式中:PM:圍巖綜合評價點;ai:掌子面觀察項目i的權(quán)值;Ei:掌子面觀察項目i的換算點;N:掌子面觀察項目總數(shù)。例如,權(quán)值按表5帶有*號的給定后,加權(quán)平均的評價點PM等于:PM=(2×3/4+2×3/4+2×3/5+1×3/5+1×4/5+0×3/4+1×2/4+1×4/4)×100/(2+2+2+1+1+0+1+1)=72.5點。表5觀察項目的權(quán)值及其應(yīng)用與支護模式有關(guān)關(guān)的權(quán)值與輔助工法有關(guān)關(guān)的權(quán)值掌子面觀察項目目開挖地點圍巖狀狀態(tài)2A掌子面狀態(tài)正面1·自穩(wěn)2·自穩(wěn),但正面局局部掉塊*3·要留核心4·要采取大規(guī)模措措施23拱頂1·穩(wěn)定2·穩(wěn)定,但拱頂局局部掉塊*3·需頂部錨桿4·需采取大規(guī)模措措施21B巖石強度1·錘擊反彈,強烈烈錘擊,裂裂隙開裂2·錘擊易開裂,裂裂成小片或或薄片*3·錘擊易崩裂、4·不能錘擊,用指指甲可崩成成巖片5·土砂狀11C風化變質(zhì)1·未風化、新鮮、堅堅硬2·沿裂隙風化*3·整體風化4·部分或整體土砂砂化1D裂隙間距(cmm)1·>1002·100~503·50~20*4·20~55·<5E裂隙形態(tài)1·幾乎無裂隙2·隨機*3·有方向性4·土砂狀、細片狀狀11F裂隙狀態(tài)1·密集*2·部分張開3·全部張開4·夾有大規(guī)模粘土土11G涌水1·無2·滲水3·整體濕潤*4·噴出合計10合計10各項目的權(quán)值的計算方法一般都是根據(jù)調(diào)查結(jié)果通過解析方法進行的。比較單純平均法和加權(quán)平均法可以看出:加權(quán)平均法比單純平均法的離散性小,相關(guān)度也高。3)巴頓(Barton)方法巴頓方法,又名Q法,是歐洲采用最廣泛的一種方法,該方法實質(zhì)上是根據(jù)施工中獲得的各種參數(shù)進行圍巖評價的。在其方法中,采用了6個參數(shù),即:節(jié)理組數(shù)Jn、節(jié)理面粗糙度Jr、節(jié)理面變質(zhì)度Ja、節(jié)理內(nèi)水的影響度Jw、應(yīng)力降低度SRF及巖石質(zhì)量指標RQD等6個要素。這6個參數(shù)都是與節(jié)理狀態(tài)有關(guān)的,實質(zhì)上是決定圍巖完整狀態(tài)的參數(shù)。此外也考慮了地應(yīng)力場和水的影響。應(yīng)該指出的是,要獲得與節(jié)理有關(guān)的各項數(shù)據(jù),也只有通過施工階段的圍巖調(diào)查和觀察,才能達到。獲得6個參數(shù)后,根據(jù)下式,決定圍巖的質(zhì)量Q。Q=RQDJn·JrJa·JwSRF式中各項參數(shù)可按下表的值采用。RQD(%)狀態(tài)0~2025~5050~7070~9090~100極差差一般好極好RQD小于10時,取10。RQD可按5%分級取值,如100、95、90%等節(jié)理組數(shù)JnA·塊狀、無節(jié)理或或微小節(jié)理理0.5~1.0B·1組節(jié)理2.0C·1組節(jié)理和不規(guī)則則節(jié)理3.0D·2組節(jié)理4.0E·2組節(jié)理和不規(guī)則則節(jié)理6.0F·3組節(jié)理9.0G·3組節(jié)理和不規(guī)則則節(jié)理12H·4組節(jié)理以上15J·破碎巖、土砂狀狀20注:交叉處的情況:(3.0×Jn);洞門處的情況:(2.0×Jn)節(jié)理面粗糙度Jr(a)巖層是接觸的的情況A·不連續(xù)的節(jié)理4.0B·粗糙的或不規(guī)則則的、波紋紋狀的3.0C·平滑、波紋狀2.0D·滑面、波紋狀1.5E·粗糙或不規(guī)則、平平坦1.5F·平滑、平坦1.0(b)10cm剪切位位移時接觸觸的情況0.5注:如節(jié)理的平平均間距大大于3.0m以上時時,加1.0(c)巖層不接觸的的情況H·巖層完全不接觸觸,有厚的的粘土夾層層1.0J·巖層完全不接觸觸,有厚的的砂狀、砂砂礫狀或破破碎狀夾層層1.0節(jié)理面變質(zhì)度Jao(a)巖層面接觸觸的情況A·十分堅硬、強度度大、無軟軟化、不透透水性物質(zhì)質(zhì),如石英英等0.75B·只有表面污染、性性質(zhì)不變的的節(jié)理面1.025~35C·稍變質(zhì)的節(jié)理面面、無軟質(zhì)質(zhì)礦物覆蓋蓋,有些砂砂狀物質(zhì)等等2.0225~30D·有砂質(zhì)粘土覆蓋蓋、粘土的的小破片3.020~25E·為軟質(zhì)或低摩檫檫系數(shù)的粘粘土礦物覆覆蓋、如云云母等4.08~16(b)10cm剪剪切位移時時接觸的情情況F·分解為砂狀物質(zhì)質(zhì)、游離粘粘土的巖石石4.0255~30G·為固結(jié)充分,無無軟化的粘粘土礦物充充填(連續(xù)續(xù)的,厚度度在5以下)6.0116~24H·為中~弱固結(jié)、軟軟質(zhì)、粘土土礦物充填填8.012~16J·為膨脹性粘土充充填8.0~12.06~244(c)巖層面不接接觸的情況況K·K.·L·分解解的或破碎碎的巖石夾夾層6.0~12.06~24N·粉砂狀或砂質(zhì)粘粘土夾層5.0O·P·R連續(xù)的厚的粘土土夾層10.0~200.06~244節(jié)理內(nèi)水的狀態(tài)態(tài)水壓(kg/ccm2)JwA·無水開挖或微小小涌水,如如小于5以下小于1.01.0B·有可使節(jié)理充填填物沖出的的中量涌水水或水壓1~1.250.66C·涌水大,但節(jié)理理無充填物物,強度充充分2.5~100.5D·有沖出節(jié)理充填填物的大量量涌水或水水壓2.5~100.33E·爆破時發(fā)生大量量涌水或水水壓(例外外)大于100.2~0.1F·巖層顯著劣化,大大量涌水不不間斷或水水壓大于100.1~0.05應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)c1t1SSRF(a)隧道與軟弱弱層交叉,并并引發(fā)松弛弛的情況A·有含有粘土或化化學(xué)分解的的軟弱層,周周邊圍巖極極度松弛10B·有單一粘土軟弱弱層或化學(xué)學(xué)分解的軟軟弱層(開開挖深度550m以下下)5.0C·有單一粘土軟弱弱層或化學(xué)學(xué)分解軟弱弱層(開挖挖深度500m以上)22.5D·在有充分強度的的圍巖中有有一些破碎碎帶、周邊邊圍巖松弛弛7.5E·在有充分強度的的圍巖中有有單一的破破碎帶(開開挖深度550m以下下)5.0F·在有充分強度的的圍巖中有有單一的破破碎帶(開開挖深度550m以上上)2.5G·松弛的張開節(jié)理理、裂隙或或成”角砂糖“狀5.0(b)圍巖強度充充分,但有有地應(yīng)力問問題的情況況H·低地應(yīng)力、地表表附近>>200>132.5J·中等地應(yīng)力200~1013~0.661.0K·高地應(yīng)力100~500.66~~0.330.5~2L·微弱的巖爆55~2.550.333~0.165~10M·強烈?guī)r爆<<2.5<0.11610-~~20(c)高地應(yīng)力、擠擠出和塑性性流動的情情況N·緩慢擠出5~10O·急劇擠出10~20(d)膨脹性圍巖巖P·緩慢吸水膨脹5~10R·急劇吸水膨脹10~15挪威法的一個顯著特征就是通過施工中的觀察和量測求出Q值,進行圍巖分級的。日本根據(jù)Q值將圍巖分為6級(0.001~1000),其劃分的情況如下表。QQ值評價1000~10000極好100~100好11~10一般0..1~1差0.01~~0.1極差0.001~0.001特差求出Q值后,根據(jù)結(jié)構(gòu)物的安全系數(shù)(ESR)及坑道尺寸決定支護規(guī)模。結(jié)構(gòu)物的安全系數(shù)根據(jù)結(jié)構(gòu)物的用途,大致按表7采取。表7各類結(jié)構(gòu)物的安全系數(shù)(ESR)開挖空洞的類型型ESRA臨時礦山坑道2~5B礦山永久坑道、水水工隧洞、導(dǎo)導(dǎo)坑、等1.6~2.0C貯備用地下空洞洞、水處理理場、地方方道路和支支線的隧道道1.2~1.3D地下發(fā)電站、主主要道路和和鐵道的隧隧道、隧道道洞口及隧隧道交叉部部0.9~1.1E地下原子能發(fā)電電站、地下下車站、體體育場等公公共地下設(shè)設(shè)施、地下下工廠等0.5~0.84)RMR(RockMassRaing)法這也是一種評點法。如表8所示,按各項目賦預(yù)點數(shù),而后進行評價。簡便的評價采用了5個要素,而后按節(jié)理方向加以修正。表8RMR法的分級A·評價點數(shù)及分級1新鮮巖石強度點荷載強度(MMPa)104~102~41~2采用單軸抗壓強強度(MPa)單軸抗壓強度(MPa)250100~250050~10025~505~251~51點數(shù)1512742102RQD(%)90`10075~9050~7525~50252525點數(shù)20171383333節(jié)理間距(m)20.6~20.2~0.60.06~0.20.060.060.06點數(shù)302520100004節(jié)理狀況節(jié)理表面非常粗粗糙不連續(xù)不分離堅硬、未風化節(jié)理表面稍粗糙糙張開1mm以下下堅硬、稍風化節(jié)理表面稍粗糙糙張開1mm以下下堅硬,強風化節(jié)理表面覆蓋厚厚5mm以下的粘粘土或張開開5mm、連連續(xù)節(jié)理表面覆蓋厚厚5mm以上的斷斷層粘或..張開5mmm以上連續(xù)同前同前點數(shù)302520100005隧道涌水量(110l/mmin)無1010~2525~125125125125節(jié)理內(nèi)最大主水水壓應(yīng)力00.0~0.10.1~0.20.2~0.50.50.50.5一般情況完全干噪稍濕潤潮濕滴水流水流水流水點數(shù)151074000B·節(jié)理方向的修正點數(shù)節(jié)理走向、傾角非常有利有利一般不利非常不利點數(shù)隧道0-2-5-10-12基礎(chǔ)0-2-7-15-25坡面0-5-25-50-60節(jié)理方向傾角對隧道掘進的影響隧道軸垂直走向向隧道軸平行走向向與走向無關(guān)向傾角方向掘進進與傾角反向掘進進傾角45~900傾角20~455傾角45~900傾角25~455傾角45~900傾角25~455非常有利有利一般不利非常不利一般有利C·根據(jù)綜合評價點決定的圍巖級別點數(shù)100-8180-6160-4140-2120圍巖級別ⅠⅡⅢⅣⅤ注極好圍巖良好圍巖一般圍巖差的圍巖極差圍巖D·圍巖級別的意義圍巖級別ⅠⅡⅢⅣⅤ評價自穩(wěn)時間15m跨度~110年8m跨度~6個個月5m跨度~1周周2.5m~10小時時1m跨度~300分圍巖凝聚力(kkPa)>400300~4000200~3000100~2000<100圍巖內(nèi)摩檫角(。)>4535~4525~3515~25<15由此可見,許多國家對采用掌子面地質(zhì)觀察的方法,做了許多有益的嘗試,工程技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)自身的經(jīng)驗,在這方面建立自己的判釋方法和準則。(2)根據(jù)量測位移評價的方法除上述方法外日本根據(jù)大量的量測位移的統(tǒng)計資料,建立了一個利用位移和掌子面觀察因素,進行施工階段圍巖分級的嘗試。表9就是其分級基準。表9日本施工階段圍巖分級基準級別最大位移值mmax(cm)ABI其他洞內(nèi)的圍巖狀態(tài)態(tài)=5\*ROMANVN單線2..5雙線、新干線5.0111幾乎無裂隙,有有時,也是是閉合的,不不會有掉塊塊=4\*ROMANIVN111F=2有裂隙,張開的的夾有粘土土,可能局局部掉塊,有有涌水時會會局部掉塊塊112=3\*ROMANIIIN121(1)裂隙發(fā)育,張張開,隨時時間而松弛弛,掉塊,掌掌子面穩(wěn)定定(2)巖質(zhì)軟時,裂裂隙少而且且密閉,碎碎時間而松松弛,掌子子面穩(wěn)定=2\*ROMANIIN12、32、3(1)裂隙較密集,開開挖后要及及時支護(2)軟質(zhì)巖,隨時時間而松弛弛,壁面少少許擠出(3)掌子面大時,穩(wěn)穩(wěn)定性稍差差1、22、32、3=1\*ROMANIN1、22、32、3(1)巖片雖堅硬,但但呈細片狀狀,與粘土土等混雜,風風化,脆弱弱(2)雖均質(zhì),但軟軟弱,周邊邊擠入,松松弛,需保保留核心單線7.5~~2.5雙線、新干線15.0~5..01、2、32、32、3=1\*ROMANIL1、21、23、4雖有少許涌水,如如保留核心心,掌子面面是穩(wěn)定的的,開挖前前需用錨桿桿、鋼支撐撐等先行支支護,開挖挖后立即支支護,使圍圍巖穩(wěn)定=1\*ROMANIS單線15.00~7.5雙線、新干線30.0~155.032、33、4一開始看不到張張開的裂隙隙,但隨時時間會逐漸漸顯著,大大量擠入、剝剝離。掌子子面也同樣樣;特L殊S單線15.00雙線、新干線30.00444伴有涌水、圍巖巖流動、擠擠入、完全全不能期待待掌子面自自穩(wěn)注:表中A、B、I、F及1~4的數(shù)字,與下表相對應(yīng)。開挖地點的圍巖狀態(tài)和動態(tài)的劃分A掌子面狀態(tài)1·穩(wěn)定2·掌子面掉塊3·掌子面擠入4·掌子面不能自穩(wěn)穩(wěn)、崩塌、流流入B毛洞狀態(tài)1·穩(wěn)定(不要支護護)2·經(jīng)過一定時間后后掉塊(及及時支護)3·自穩(wěn)困難、開挖挖后要及時時支護(超超前支護)4·開挖前要先加固固圍巖C抗壓強度(MPPa)1·>1002·100~203·20~54·<5D風化、變質(zhì)1·無、健全2·沿裂隙變色、強強度稍降低低3·整體變色、強度度大大降低低4·破碎成土砂狀、粘粘土狀E裂隙間距(m)1·>1.02·0.2~1.03·0.05~0.2004·<0.05F裂隙整體1·密閉2·部分張開3·張開4·夾有粘土G裂隙形態(tài)1·規(guī)則、方形2·柱狀3·層狀、片狀、板板狀4·土砂狀、細片狀狀H涌水1·無、滲水2·滴水3·集中涌水4·全面涌水I水的影響1·無2·產(chǎn)生松弛3·軟化4·崩塌、流失(3)圍完整性的評價方法在施工階段的圍巖級別判定中,實際上就是對圍巖完整性的判定。圍巖完整性是圍巖分級方法中的一個重要指標。圍巖的完整狀態(tài)在多數(shù)情況下是通過對掌子面的地質(zhì)觀察來確定的。因此,施工階段圍巖類別判定的重點是從掌子面觀察中獲取的信息,來評定圍巖的完整狀態(tài)屬于何種類型。因為施工階段的圍巖已經(jīng)暴露,所以評定指標與設(shè)計階段是不同的。例如在鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范中,施工前和施工中對圍巖完整狀態(tài)的評定基準指標列于表10。表10圍巖完整性評定基準指標施工前施工中地質(zhì)構(gòu)造影響程程度節(jié)理裂隙發(fā)育程程度圍巖結(jié)構(gòu)類型風化發(fā)育程度地質(zhì)構(gòu)造影響程程度地間距質(zhì)延伸性結(jié)粗糙度構(gòu)張開性面其它風化發(fā)育程度而“工程巖體分級標準”中規(guī)定的巖體完整性程度的定性劃分標準見表11。表11巖體完整性程度的劃分名稱結(jié)構(gòu)面平均間距距(m)主要結(jié)構(gòu)面的結(jié)結(jié)合程度相應(yīng)結(jié)構(gòu)類型與圍巖完整性系系數(shù)的對應(yīng)應(yīng)關(guān)系完整1~2>11.0結(jié)合好整體狀或巨厚層層狀結(jié)構(gòu)>0.75較完整2~31.00~0.44結(jié)合好塊狀或厚層狀結(jié)結(jié)構(gòu)0.75~0..55較破碎>30.44~0.22結(jié)合好鑲嵌破碎狀結(jié)構(gòu)構(gòu)0.55~0..35結(jié)合一般中薄層狀結(jié)構(gòu)破碎>3>0..2結(jié)合差裂隙塊狀結(jié)構(gòu)0.35~0..15松散<0..2破碎結(jié)構(gòu)結(jié)合很差散體狀結(jié)構(gòu)<0.15注:圍巖完整性系數(shù),指圍巖聲波速度與巖石聲波速度之平方比。日本在一些隧道施工中圍巖評定中采用的基本指標見表12。表12掌子面觀察圍巖狀態(tài)的指標圍巖構(gòu)造大~中塊狀易破碎小塊狀斷裂帶斷層帶裂隙狀況及間距距(cm)狀況橫向垂直縱向不發(fā)育>100>100>100厚中層,裂隙發(fā)發(fā)育100~50100~50100~50薄層,裂隙發(fā)育育50~2050~2050~20破碎帶20~520~520~5斷層帶<5<5<5張開性密閉稍變質(zhì)部分變質(zhì)或張開開張開變質(zhì)嚴重變質(zhì)風化發(fā)育程度健全稍風化微風化全風化膨脹粘土全風化化此外,還有的采用RQD、體裂隙系數(shù)等指標判定圍巖完整程度的,見表13。表13圍巖完整性等級分級基準基準因子12345ROD(%)

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