第七章地下洞室的工程地质问题
第一节概述
第二节洞室位置的选择
第三节洞室围岩压力(了解)
第四节洞室围岩的破坏形式
第五节洞室围岩稳定性因素的分析
第六节保障洞室围岩稳定性的措施(重点)
第七节岩体的工程分类
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一、定义
地下洞室:指在地下或山体内部的各类建筑物。
如地下交通运输用的铁道和公路隧道、地下铁道等;
地下工业用房的地下工厂、电站和变电所及地下矿井巷道、地下输水隧洞等;
地下储存库房用的地下车库、油库、水库和物资仓库等;
第一节概述
一般来说,地下工程所要解决的主要工程地质问题有如下方面:
,判定拟建工程的区域稳定性和山体岩体的稳定性(包括洞口边坡稳定和洞身岩体的稳定)。
。这个阶段除进行一般的岩体稳定评价以外,还要解决一些与土建设计有关的岩体稳定方面的问题,这些问题有:
(1)洞室四周岩体的围岩压力的评价(即岩体本身对衬砌支护的压力评价);
(2)岩体内地下水压力的评价(即地下水对衬砌支护的压力);
(3)提出保护围岩稳定性和提高稳定性的加固措施;
围岩:地下洞室周围的围岩土体。
即洞室周围受到开挖影响,大体相当于地下洞室宽度或平均直径3倍左右范围内的岩土体。
我国几处地下洞室围岩失稳或破坏的典型实例
见下表
工程及桩号
塌方段的地质特点
塌方情况
例号
河南伊河某水库泻洪隧洞
0+170 — 0+180
玄武岩中。洞顶有缓倾的夹泥软弱结构面,与其他陡倾角的结构面相互切割成楔形体,且有水沿结构面下滴
每当开挖使软弱结构面暴露时,洞顶软弱结构面以下岩体立即坍落。前后共发生过四次
1
0+405 — 0+415
洞顶有一走向平行洞轴、倾角 25 °的煌斑岩脉,由洞顶左侧倾向右侧,并于右拱脚出露,为平行洞身的陡立小断层切割,构成平卧楔形体
一次放炮后岩体突然塌落 20m ,坍落后顶拱又处于稳定状态
2
0+370 — 0+380
该段处于断层破碎带中,整个边墙为红色断层泥与强烈破碎的玄武岩组成,并有地下水流出,断层带的松散破碎物质处于饱水状态,高 10m 的边墙很难保持稳定
采取特殊措施后保证了稳定
3
福建某
工程导
流隧洞
A+40 — A+160
洞顶为缓倾角( 8 °— 20 °)夹泥节理切割成薄板状且与另一陡倾角充水夹泥石英脉破碎带交切,组合成不稳定的楔形体
施工开挖拱脚后,使两侧岩体失去下部支撑。前后塌方四次,总方量达 400 — 500m 3
4
永定
河某
水电
站压
力引
水隧
洞
0+703 — 0+716
硅质灰岩与玢岩中,裂隙十分发育,且有与洞线近直交的 F 68 和 F 67 两断层切割。 F 67 充填有玢岩风化物和亚粘土, F 68 夹有断层泥,沿 F 67 地下水集中渗流
隧洞开挖至 F 67 时发生坍塌,并有水涌出,总塌方量约 600 余方
5
1+711 — 1+714
破碎玢岩,裂隙很发育,三组与洞线近直交、平行和斜交的陡倾角裂隙,一组与洞线***行的缓倾角裂隙,相互切割
拆除木支撑后未及时衬砌好而产生塌方
6
3+468 — 3+481
霏细岩,发育有两条相距 4m 、倾向相反的断层,组成楔形体。断层充填物为粘土及碎石,并有滴水
木支撑拆除后扩大洞径,正值雨季,断层带涌水量增大,物质软化产生塌方,约 500 m 3
7
7+154 — 7+157
页岩与玢岩交界带,为断层接触,破碎带宽约 20 余 m ,页岩风化破碎成粉土状
开挖过程中不断掉块,后因遇到小窑洞暂时停工,由于未对已开挖段进行支撑加固,导致大塌方
8
甘肃某工程导流隧洞
进口段
靠近背斜轴部,断裂发育,风化破碎
多次发生顶拱坍塌,后改明挖
9
0+095 — 0+110
充水夹泥断裂发育,多组交切构成不稳定体
塌方
10
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