隧道圍岩穩定性受一係列因素的影響,其中起控製作用的主要因素有岩石性質、岩體結構、天(tiān)然(rán)應力狀態、地質構造、地下(xià)水等。
一(yī).岩石性(xìng)質
岩石性質是影響地下工程圍岩(yán)穩(wěn)定性的最基本因素。堅硬完整的(de)岩體(tǐ)為地下工程圍岩穩定提供了基本(běn)保證,圍岩一般是穩定的,不需支護,能適應各種斷麵形狀及尺寸的(de)地下洞(dòng)室;
軟(ruǎn)弱岩體,如粘土岩類、破(pò)碎及風化岩體、吸水易膨脹的岩體等,通常具有力學強度低及(jí)遇水軟化、崩解、膨脹等不(bú)良地(dì)質現象,不利於洞室(shì)穩定(dìng);
軟硬相間的岩體,由於其中軟岩(yán)層強度底,有的則因層問題成為軟弱(ruò)夾層,因此,這類岩體的力學(xué)性質一般較差,圍岩穩(wěn)定性也比較差。
二.岩體結構
岩(yán)體結構對圍岩穩定(dìng)起控製作用。鬆散結構及碎裂結構岩體的穩定性最差;薄層狀岩體次之;厚層狀(zhuàng)及塊狀岩體結構最好。對於脆性的厚層狀和塊狀岩體,其強度(dù)主要受軟弱(ruò)結構麵(miàn)的分布特點所控製。
結構麵對圍岩穩定性的影(yǐng)響,不僅取(qǔ)決於結構麵本身的特征,還與結構麵的組合關(guān)係,及這種組合(hé)與臨空麵的交(jiāo)切關係密切相關。一般情況下(xià),隻有當結構麵的組合交線傾向洞內,才有可能出現不(bú)利於圍岩(yán)穩宅的分離體,特(tè)別是當分離體的尺寸小於洞跨時,就可能向洞內滑移,造(zào)成局部失穩(wěn)。
圍岩分離體有楔形、錐形、菱形、方形等,它們出現在頂圍、側(cè)圍和底圍,其穩定性不同。
三.天然應力狀態
天然應力的影響主要取決於垂直於洞軸方向的水平應力的大(dà)小和天然應(yīng)力比值係(xì)數,它(tā)們是圍岩(yán)內重(chóng)分布應力狀態的(de)主(zhǔ)要因素。因此,估算這種應力的大小並設法消除或利用是非常重要的。由於最大主應力多係水平的(de),在洞軸選擇時,應盡量使兩者一致,而(ér)不要垂直。
四.地質構造
隧道圍岩常是強度不等的堅硬和軟弱岩層相間的岩體。構造變動中,常沿堅硬和軟弱岩層接觸處錯動,形成厚(hòu)度不等的層問(wèn)破(pò)碎帶(dài),大大破壞岩體的完整性。洞室(shì)通過堅硬和軟弱相間的層狀岩體時,易在(zài)接觸麵處變形或塌落。因此洞室應盡量設置在堅硬岩層中,或盡量把堅(jiān)硬岩層(céng)作為頂圍。
褶皺的形式、疏密程度及其軸向與洞室軸(zhóu)線的交角不同,圍岩穩定性也不同(tóng)。
洞室通過斷層,若斷層帶寬度愈大,走向與洞軸交角愈小,它在洞內出(chū)露便越長,對圍岩穩定性影響便越大。斷(duàn)層帶破碎物質的碎塊性質及其膠結情況(kuàng),也影響圍岩穩定性。破碎(suì)帶組成物(wù)質如為堅硬岩塊,且擠壓緊密已膠結,比軟弱的斷層泥與組成疏(shū)鬆的糜棱岩或未膠結的壓(yā)碎岩要穩定些。構造帶的地下水動力條件,常常是分析圍岩穩定的(de)重要依據。
五.地下水
岩體中地下水的賦存與活動,既影(yǐng)響圍岩的應力狀態,又影響圍岩的強度(dù),進而影響洞室的穩定。實踐證明,許多洞室隻要是幹燥的(de),即便是通過軟弱的或破碎的岩層時,圍岩穩定性總是較好的或危害比(bǐ)較微弱,且易於克服,而存在地下(xià)水時,情況就要複雜得多。地下水的影(yǐng)響表現在靜水壓力作用、動水(shuǐ)壓力作用、對軟弱岩體及軟弱夾層的軟化和泥化作(zuò)用、對可溶性岩體的溶蝕作用及對(duì)滑動麵的潤滑作用等。此外(wài),洞室湧(yǒng)水(shuǐ)本身就是重大的工程地質問(wèn)題之一。
此外,工程因素也是影響(xiǎng)隧道圍岩穩定(dìng)性的重要因素之一,這些因素包括隧道的埋深、幾何(hé)形狀、跨度和長度,施工(gōng)方法、圍岩暴(bào)露時間及襯砌類型等,這些因素影響圍岩應力的大小和性質(zhì)。
中交路橋工程(chéng)檢測主要檢測業務:鋼結(jié)構檢測、橋梁檢測、隧道檢測