隧道设计理论3-课件（PPT·精·选）.ppt

《隧道设计理论》张学富重庆交通大学土木建筑学院二、岩体力学基础?岩石物理性质?岩体的形成?岩体的结构?岩石的力学行为特性?岩体变形及强度?岩体强度理论二、岩体力学基础?岩石物理性质?岩石的基本物理性质指标?容重(干容重、湿容重和饱和容重):岩石单位体积(含空隙体积) 的重量。?密度:颗粒密度(不含空隙流体)和块体密度(含空隙流体)。?空隙率:岩石中空隙体积与总体积之比。空隙率越大力学性质越差。?吸水率:岩石自由吸收水分的质量与岩石干质量之比。?岩石的水理性?渗透性:指水在岩石空隙中透过的能力,存在一定水压作用。?膨胀性:一些粘土矿物有强亲水性,使岩石中颗粒间水膜增厚,引起膨胀。?软化性:岩石浸水后导致强度降低的性能。?岩石的热理性?线胀系数和体胀系数?热导率:取决于岩石矿物组成、结构构造及赋存环境等?地温梯度:指深度每增加 100 米时地温上升的度数?热流密度:地温梯度与岩石热导率的乘积。?岩石的导电性和磁性?导电性:主要取决于岩石矿物成分,主要造岩矿物(石英、长石、辉岩、云母)导电性相当差。?磁性:岩石属于磁性介质?岩体的形成?岩体形成的建造过程:长期而复杂的地质作用过程,如岩浆作用、变质作用、风化作用、沉积作用等。?岩体形成的改造过程:在建造过程中形成的岩体由于赋存环境变化、构造变形的叠加, 使岩石成分与结构发生不同程度的变化。?岩体赋存环境条件:包括地应力、地下水和地热三种易变的活性因素,直接影响和制约岩体力学性质。?地应力: 成因认识、分布规律、高地应力区地质标志(岩暴、饼状岩心、孔径收缩、斜坡错动台阶,现场力学指标比室内的高)、、测量方法(应力解除法、水力压裂法、超声波法、应力恢复法、钻孔法)、模拟分析。?地下水: 类型及作用(吸着水和重力水)、属性(赋存条件和组成成分双重属性)、分布规律及活动特征(取决于岩体结构和地应力)、运动规律(符合达西定律)、测试(渗透系数是核心参数)。?地热: 促使岩体风化及力学性质蜕化、引起岩体发生热应力变化。?岩体的结构?结构面?软弱夹层?层间滑动面?结构面等级划分为四个等级: (I级延长至几公里到几十公里; II级一般为几公里; III 级延长至几米到几十米,内无破碎带; IV级为断续小节理、隐节理等,属硬性结构面,容易形成应力集中)