5.1 围岩等级分类课件讲解

判断围岩是否稳定围岩所处的地质环境固岩的工程性质影响围岩稳定的因素影响方式、途径及大小隧道的种类围岩稳定的影响因素分析成洞的三种情形有时不需要任何支撑就可以获得稳定的洞室有时则需要加以支撑才能获得稳定的洞室

有时由于支撑不及时或不足而导致围岩坍塌1隧道的种类土质隧道地质条件围岩稳定的影响因素分析成洞的三种情形有时不需要任何支撑就可以获得稳定的洞室有时则需要加以支撑才能获得稳定的洞室

有时由于支撑不及时或不足而导致围岩坍塌是最希望的经常要做的要尽量避免1围岩所处的地质环境围岩的工程性质影响围岩稳定的因素认识研究分析这些因素是如何影响的掌握判断围岩的稳定能力围岩稳不稳坑道稳不稳决定隧道的种类围岩稳定的影响因素围岩工程地质条件隧道工程结构条件隧道工程施工条件围岩所处的原始应力状态围岩破碎程度和结构特征围岩所处的地质构造环境地下水的作用等条件隧道所处的位置坑道形状坑道的断面大小等条件施工方法施工速度支护的施作时间、时机支护的力学性能支护与围岩的协调状态区分最终获得必要又充分经济又合理的工程措施不同的地质环境条件不同工程性质的围岩不同的影响因素不同的影响机理不同的影响程度隧道的稳定与安全名称定义范围或组成主要研究内容围岩指坑道周围一定范围内，对坑道稳定有影响的那部分岩体。内边界——在坑道的周围外边界——有无相互影响稳定能力影响因素支护措施岩体在漫长的地质历史中，经过造岩、构造变形和次生蜕变而形成的地质体。结构面结构体（岩块）填充物好不好挖开挖方法掘进方式（三）围岩与岩体的区别及研究内容（三）岩体的结构特征及其分类岩体的结构特征是指结构体、结构面及其填充物的特征总和。具体包括结构体的形状、大小，结构面的产状、分布、规模、密集程度、空间组合形式和表面形态，填充物的性质和充填状况、含水情况等。1、岩体的结构特征（三）岩体的结构特征及其分类

岩体的结构特征对岩体的工程力学性能有着重要影响，继而影响岩体的破坏形态。1、岩体的结构特征岩体的结构类型整体块状散体碎裂层状（三）岩体的结构特征及其分类2、岩体的结构分类（见课本表3-2-1）整体块状结构碎裂结构层状结构散体结构（四）岩体的破坏失稳形态整体状和巨块状岩体，其结构完整、岩质坚硬，在一般工程开挖条件下，大多表现出很强的稳定能力，仅偶尔产生局部掉块。当地应力很高时，则可能发生坑道周边岩石成大小不等的碎片状射出，并伴有响声。工程中将这种现象称为“岩爆”。岩爆属于脆性破坏。1、脆性破坏块状或层状岩体，受少数结构面切割，其块间或层间结合力较弱，在应力作用下，向坑道方向运动。可能逐渐形成块体滑动、转动，以及块体挤出、塌落、倾倒等失稳现象。塌落的往往只是局部，其规模一般不会太大。2、块状运动（四）岩体的破坏失稳形态层状岩体，尤其是有软弱夹层的互层岩体，结构面较发育，层间结合力差，易于错动，抗弯折性能较低。洞顶岩体受自重应力作用易产生下沉弯曲，进而张裂、折断，形成塌落。边墙岩体在侧向水平应力作用下，向坑道方向变形挤入，甚至滑塌。3、弯曲折断（四）岩体的破坏失稳形态碎裂结构或散体结构的岩体随挖随塌，或不挖自塌，基本不能自稳。即使利用初期支护使其勉强不坍塌，但其塑性变形也长时间不能停止，具有很强的流变性。4、松动解脱和塑性变形（四）岩体的破坏失稳形态松动解脱和塑性变形的表现松动解脱和塑性变形的表现三、岩体的原始应力状态工程实践和研究表明，岩体在开挖前总是处在相对平衡和稳定状态之中，称为“原始应力状态”。

4、松动解脱和塑性变形三、岩体的原始应力状态

在开挖坑道后，围岩出现松弛和位移，甚至坍塌破坏等现象，与岩体的原始应力状态有着密切的关系。4、松动解脱和塑性变形洞室形成前：岩体中任意一点的应力是平衡的

初始应力状态（一次应力状态）四、围岩的应力历程洞室形成后：形成自由变形空间围岩向洞内松胀变形引发围岩应力重新调整

应力重分布（二次应力状态）四、围岩的应力历程开挖稳定后：围岩自己稳定，或是人工支护结构的帮助下获得稳定四、围岩的应力历程