新奧法隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計隧道工程(6)荷載計算-文庫吧
2025-01-12 08:59 本頁面
【正文】 現(xiàn)行的許多圍巖分類方法中，作為分類的基本要素大致有三大類： 第 I類：與巖性有關(guān)的要素。其分類指標(biāo)是采用巖石強度和變形性質(zhì)等：如巖石的單軸抗壓強度、變形模量或彈性波速等。 第 II類：與地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)的要素。其分類指標(biāo)采用諸如巖石的質(zhì)量指標(biāo)、地質(zhì)因素平分法等，這些指標(biāo)實質(zhì)上是對巖體完整性或結(jié)構(gòu)狀態(tài)的評價。這類指標(biāo)在劃分圍巖的級別中一般占有重要地位； 第 Ⅲ 類：與地下水有關(guān)的要素。 目前國內(nèi)外圍巖的分類方法，考慮上述三大基本要素，按其性質(zhì)主要分為如下幾種： ⑴ 以巖石強度或巖石的物理指標(biāo)為代表的分類方法： ① 按 巖石強度 為單一巖性指標(biāo)的分級法 :具有代表性是我國解放前或解放后初期的土石分類法，即把巖石分為堅石、次堅石、松石及土； ② 以巖石的 物性指標(biāo) 為基礎(chǔ)的分級方法：具有代表意義的是我國工程界廣泛采用的巖石堅固系數(shù)值分級法； ● 優(yōu)點： 指標(biāo)單一，使用方便； ● 缺點：不能全面反映巖體固有的性態(tài)。 ⑵ 以巖體構(gòu)造、巖性特征為代表的分級方法： ① 這類分類法以泰沙基分類法為代表 這類分類法是在早期提出的，限于當(dāng)時的條件，僅把不同巖性、不同構(gòu)造條件對圍巖分類，這類分類法曾長期被各國采用，至今仍有廣泛的影響。 ② 以巖體綜合物性為指標(biāo)的分類法 60年代我國提出了以巖體綜合物性指標(biāo)為基礎(chǔ)的 “ 巖體綜合分類法 ” 。 ● 優(yōu)點： 正確的考慮了地質(zhì)構(gòu)造特征、風(fēng)化狀況、地下水情況等多因素對圍巖的影響。 ● 缺點：分級指標(biāo)缺乏定量描述。 ⑶ 以地質(zhì)勘探手段相聯(lián)系的分類方法： ① 按彈性波（縱波）速度的分類方法 圍巖彈性波速度是判斷巖性、巖體結(jié)構(gòu)的綜合指標(biāo)，它既可反映巖石軟硬，又可表達巖體結(jié)構(gòu)的破碎程度。 1970年前后，日本提出按圍巖彈性波速度進行分類，我國從1986年起，也開始將圍巖彈性波（縱波）速度引入我國圍巖分類法中。 ② 以巖石質(zhì)量為指標(biāo)的分類方法 —— ● 優(yōu)點：考慮了多種因素的影響，但分級指標(biāo)大體上是半定量的。 ● 缺點：分級的判斷還帶有一定的主觀性。 ⑷ 組合多種因素的分類方法 比較完善的是 1974年挪威地質(zhì)學(xué)家巴頓等人提出的“ 巖體質(zhì)量 —— Q” 的分類方法。巖體質(zhì)量值 Q實質(zhì)上是巖塊尺寸、抗剪強度和作用力復(fù)合指標(biāo)，根據(jù)不同的 Q值，可將巖體進行分類。 ⑸ 以工程對象為代表的分類法： ● 優(yōu)點：目的明確，使用方便，能夠指導(dǎo)施工； ● 缺點：分級指標(biāo)以定性描述為主，人為因素較大 。 縱上所述，圍巖的分類方法有以下幾方面的發(fā)展趨勢： ⑴ 分類應(yīng)主要以巖體為對象。 ⑵ 分類宜與地質(zhì)勘探手段有機的聯(lián)系起來； ⑶ 分類要有明確的工程對象和工程目的。 ⑷ 分類宜逐漸定量化。 值得注意的是，近年國內(nèi)外有關(guān)學(xué)者提出采用模糊數(shù)學(xué)分類；根據(jù)坑道周邊量測的收斂值分類；采用人工智能－專家系統(tǒng)分類等建議，這些設(shè)想都將使圍巖分類方法日趨完善。 圍巖分級的分階段實施，是因為圍巖分級除了取決于地質(zhì)條件外，還和工程規(guī)模、形狀、施工工藝等技術(shù)條件有關(guān)。不同階段的地質(zhì)勘察、試驗研究、工作順序可用右圖所示的框圖來表示 。 我國公路隧道圍巖分級 ⑴ 公路隧道圍巖分級的出發(fā)點 ● 強調(diào)巖體的地質(zhì)特征的完整性和穩(wěn)定性，避免單一的巖石強度指標(biāo)分級的方法； ● 分級指標(biāo)應(yīng)采用定性和定量指標(biāo)相結(jié)合的方式； ● 明確工程目的和內(nèi)容，并提出相應(yīng)的措施； ● 分級應(yīng)簡明，便于使用； ● 考慮吸收其它圍巖分級優(yōu)點，并盡量和我國其它工程分級一致。 ⑵ 考慮分級的指標(biāo)和因素 ● 巖體的結(jié)構(gòu)特征與完整狀態(tài) 巖體的結(jié)構(gòu)特征與完整狀態(tài)是評價圍巖穩(wěn)定程度最直接、最重要的指標(biāo) ● 巖石強度 將巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖按巖性、物理力學(xué)參數(shù)、耐風(fēng)化能力和作為建筑材料的要求劃分為硬質(zhì)巖石及軟質(zhì)巖石二級，依飽和抗壓極限強度 Rb與工程的關(guān)系分為四種，其標(biāo)準(zhǔn)及代表性巖石見表 ● 地下水 在公路隧道圍巖的分級中，遇有地下水時，一般的處理采用降級的方法 ①整體的硬質(zhì)巖石中，一般的地下水對其穩(wěn)定性影響不大，不考慮降級； ②塊
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