【文章內(nèi)容簡介】 水、等因素的影響，特別是地形和斷 層的擾動影響最大。 （三） 天然應(yīng)力 對工程的影響： 低應(yīng)力 地 區(qū)：巖體松弛、易漏水、風(fēng)化帶深 高應(yīng)力地區(qū)： （ 1）基坑底部隆起、剝離破壞：在大壩基坑開挖過程中，由于卸荷引起應(yīng)力釋放，當(dāng)初始的水平應(yīng)力較高時，會造成基坑底部巖層呈水平狀開裂。 （ 2）基坑 邊坡 的剪切滑移： 邊坡滑動的原因是殘存的水平構(gòu)造應(yīng)力大于軟弱夾層的抗剪強度，在開挖切穿軟弱夾層后，就造成了沿軟弱夾層向臨空面的滑動。地應(yīng)力釋放后位移逐漸停止，是一種減速變形。 （ 3）地下洞室產(chǎn)生大的收斂變形：在高應(yīng)力地區(qū)開挖洞室時當(dāng)洞室軸線與最大的水平應(yīng)力方向垂直時， 邊墻會產(chǎn)生特別大的收斂變形，尤其是軟巖地區(qū)更為顯著，甚至可以使軟巖向洞內(nèi)擠出，產(chǎn)生“吐舌頭”現(xiàn)象。 （ 4）地下洞室施工過程中產(chǎn)生巖爆：在高地應(yīng)力地區(qū)堅硬完整的巖體中開挖地下洞室時，由于應(yīng)力的突然釋放，產(chǎn)生的洞壁巖石爆裂、剝落或巖片彈射出來的現(xiàn)象稱為巖爆。 12 P190： 510：提高壩基巖體穩(wěn)定性的措施有哪些？ 提高壩基巖體穩(wěn)定性的措施有 清基、巖體加固及防滲排水。 一、 清基 就是將壩基表部的松散軟弱、風(fēng)化破碎及淺部的軟弱夾層等不良的巖層開挖清除掉，使壩體放在比較新鮮完整的巖體上。 二 、 巖體加固 建基面以下的 巖體，往往存在或多或少的裂隙、孔隙及斷層破碎帶等，為提高壩基巖體的穩(wěn)定性，可以采取一些加固措施，這樣也可以減少基坑開挖量。通常有下列一些措施。 （ 一 ）固結(jié)灌漿 ： 通過在基巖中的鉆孔，將適宜的具有膠結(jié)性的漿液（大多為水泥漿）壓入到基巖的裂隙或孔隙中，使破碎巖體膠結(jié)成整體以增加基巖的強度 ，提高壩基巖體穩(wěn)定性 。 （ 二 ）錨固： 當(dāng)?shù)鼗鶐r體中發(fā)育有控制巖體滑移的軟弱面時，為增強巖體的抗滑穩(wěn)定性，可采用預(yù)應(yīng)力錨桿（或鋼纜）進行加固處理。其方法為先用鉆孔穿過軟弱面，深入堅硬完整的巖體，然后插入預(yù)應(yīng)力鋼筋或鋼纜，再用水泥砂漿灌 入孔內(nèi)封閉。 （ 三 ） 槽、井、洞挖回填混凝土： 當(dāng)壩基下存在有規(guī)模較大的軟弱 破碎帶時，如斷層破碎帶、軟弱夾層、泥化層、囊狀風(fēng)化帶、裂隙密集帶等，則需進行特殊處理。 （ 1） 高傾角軟弱破碎帶的處理 ① 混凝土塞 ： 沿破碎帶挖成倒梯形斷面的槽子，挖除至一定深度后回填混凝土，以提高地基的強度 ，提高壩基巖體穩(wěn)定性； ② 混凝土梁或拱：當(dāng)軟弱破碎帶巖性疏松軟弱，強度很低且寬度較大時，若采用混凝土塞的辦法開挖和回填方量很大，則可采用混凝土梁或拱的結(jié)構(gòu)形式，將荷載傳至兩側(cè)堅硬完整巖體上 （ 2）緩傾角軟弱破碎帶的處理 埋藏較淺時可全部挖除，回填混凝土 若埋藏較深時則需采用洞挖（平洞或斜洞）。深部開挖可配以豎井 為了減少工程量，也可部分挖除?？裳仄渥呦蛎扛粢欢ň嚯x挖一平洞，洞的頂部和底部均嵌入堅硬完整的巖層中，然后回填混凝土，形成混凝土鍵，以提高其抗滑能力。 13 三、防滲和排水措施 （ 1） 帷幕灌漿 ： 在大壩的上游面地基中布置 1~2 排鉆孔，以一定的壓力將水泥漿壓入基巖的裂隙或斷層破碎帶中，使其形成一道橫穿河床的不透水帷幕 。其目的是減少壩基的滲流量，降低壩底滲透壓力，保證基礎(chǔ)的滲透穩(wěn)定。帷幕灌漿的深度，原則上應(yīng)灌到不透水層。但若不透水層很深時，則可灌到相對隔水層 3~5m 深處。帷幕灌漿的深度較固結(jié)灌漿要深得多。 （ 2） 排水措施 ： 在防滲帷幕下游壩基中設(shè)排水孔，一般為 2~3 排，并可設(shè)排 水管道、廊道或集水井，將水排出壩體以外。主要是為了進一步降低壩底面的 揚壓力。 P221： 64： 滑坡有幾種分類方法？各種類型滑坡的特點如何？ 有 4種分類方法。 （一） 根據(jù)滑動面與巖層構(gòu)造之間的關(guān)系分 （ 1）順層滑坡：滑體沿巖層的層面或不整合面滑動； （ 2）切層滑坡：滑體沿節(jié)理、斷層或其他與層面相切的軟弱結(jié)構(gòu)面滑動，常發(fā)生在節(jié)理裂隙發(fā)育、產(chǎn)狀平緩或與斜坡呈反傾的巖層中 。 滑動面常為折線或弧形，頂端常近直立。 （ 3）均質(zhì)滑坡：滑 體 發(fā)生在均質(zhì) 、無 明顯層理的巖體或土體中 ，滑動面受最大剪應(yīng)力控制，多呈圓弧形。 （二）根據(jù)滑動的力學(xué)機制分 （ 1） 推落式滑坡 ：上部巖體首先失去平衡穩(wěn)定，發(fā) 生下滑，然后，推動下部巖體做整體滑動 。 （ 2）牽引式滑坡：下部巖體首先失穩(wěn)滑動，上部巖體因失去支撐，相繼下滑； （ 3）平移式滑坡：始滑部位分布在滑動面的許多點，同時局部滑動，然后逐漸發(fā)展相連，形成統(tǒng)一滑動面。 （三） 根據(jù)滑動面的埋藏深度或滑體的厚度分 （ 1）淺層滑坡：滑動面埋藏深度僅數(shù)米： （ 2）中層滑坡：滑動面埋藏深度為數(shù)米至 20m： （ 3）深層滑坡：滑動面埋藏深度為 20 ~50m； （ 4）及深層滑坡：滑動面埋藏深度超過 50m。 （四）根據(jù)滑坡的體積大小分 小型滑坡 10 萬 m3；中型滑坡 10 萬 ~100 萬 m3；大型滑坡 100 萬 ~1000 萬 m3；特大型滑坡 1000 萬 ~10000 萬 m3；巨型滑坡 10000 萬 m3. 66： 滑動面為折線時，邊坡穩(wěn)定安全安全系數(shù)如何計算？ 按推 力計算法來計算法來計算其穩(wěn)定性，即按折線的形狀將滑坡體 分成若干段，自上而下逐段計算，下滑力也逐段向下傳遞，算至末段即可判斷其整體穩(wěn)定性。 14 610防治邊坡失穩(wěn)破壞的主要措施有哪些？ （ 1） 防滲與排水：為防止大氣降水向巖體中滲透，一般是在滑坡體外圍布置排水溝槽，以截斷流至滑坡體上的水流； （ 2） 削坡、減重和反壓：削坡是將陡傾的邊坡上部的巖體挖除 ，使邊坡變緩，同時也使滑體重量減輕 ，以達到穩(wěn)定的目的。消減下來的土石，可填在坡腳，起反壓作用。 （ 3） 修建支擋建筑：在不穩(wěn)定巖體下部修建擋土墻或支撐墻 （ 或墩 ） ； （ 4） 錨固措施：有錨桿（或錨索）和混凝土錨固樁兩種類型的措施，其原理都是提高巖體抗滑（或抗傾倒）能力。 （ 5） 其他防護措施：混凝土護面、抗剪洞、錨固洞、灌漿機改善滑動帶土石的力學(xué)性質(zhì)等措施。 P240： 71： 地形、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水及地應(yīng)力等對 地下洞室選址有何影響？ （一） 地形 ： 在地形上要求山體完整，洞室周圍包括洞頂及傍山側(cè)應(yīng)有足夠的山體 厚度。 隧洞進出口地段的邊坡應(yīng)下陡上緩，無滑坡崩塌現(xiàn)象存在。洞口巖石應(yīng)直接出露或坡積層薄，巖層最好傾向山里以保證洞口邊坡的安全 。在地下陡的高邊坡開挖洞口時，應(yīng)不削坡或少削坡即進洞，必要時可做人工洞口先行進洞，以保證邊坡的穩(wěn)定性。隧洞進出開口不應(yīng)選在排水困難大低洼處，也不應(yīng)選在沖溝、傍河山嘴及谷口等易受水流沖刷的地段。 （二） 巖性條件：堅硬完整的巖體，圍巖一般是穩(wěn)定的，能適應(yīng)各種斷面形狀的地下洞室。而軟弱巖體，如泥土類、破碎及風(fēng)化巖體、易吸水膨脹的巖體等，通常力學(xué)強度低，遇水易軟 化、崩解及膨脹等，不利于圍巖穩(wěn)定。因此 洞室位置應(yīng)盡量選在堅硬完整巖石中。 （三）地質(zhì)構(gòu)造條件： 選址時應(yīng)盡量避開地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地段，否則會給施工帶來困難。 （ 1） 褶皺影響：褶皺劇烈地區(qū)，一般斷裂也很發(fā)育，特別是褶皺核部巖層完整性最差。向斜核 部 巖層呈倒拱形，頂部被張裂隙切割的巖塊上窄下寬易于坍落， 另外 向斜核部往往 是承壓水儲存的場所，地下洞室開挖時地下水會突然涌入洞室 。 （ 2）斷裂影響：有斷裂構(gòu)造破壞巖體的完整性和連續(xù)性，并形成構(gòu)造巖，同時為地下水的滲流提供通道。一般情況下， 應(yīng)避免將洞室軸線沿斷層帶布置，在選址時 應(yīng)盡量避開大斷層。 （ 3） 巖層產(chǎn)狀的影響： ①洞室軸線與巖層走向垂直：在這種情況下圍巖穩(wěn)定性較好，特別是對邊墻穩(wěn)定有利。當(dāng)巖層較陡時，穩(wěn)定性最好。當(dāng)巖層較平緩且節(jié)理發(fā)育時，在洞頂易發(fā)生巖塊坍落現(xiàn)象，洞室頂部常出現(xiàn)階梯形超挖 ； ② 洞室軸線與巖層走向平行：當(dāng)巖層近于水平（傾角 10176。 ）時，若巖層較薄 ，彼此之間聯(lián)結(jié)性差，在開挖洞室（特別是大跨度的洞室）時常常發(fā)生頂板的坍塌，因此，在水平巖層中布置洞室時，應(yīng)盡量使洞室位于均勻厚層的堅硬巖層中。當(dāng)洞身穿過軟硬相間或破碎的傾斜巖層時，逆傾向一側(cè)的圍巖易于變形或滑動，造成 很大的偏壓。 （四）地下水： 地下工程施工中的塌方或冒頂事故，常常和地下水的活動有關(guān)， 在選址時 最好選在地下水位以上的干燥巖體內(nèi)，或地下水量不大、無高壓含水層的巖體內(nèi) 。 （五）地應(yīng)力 （ 1）洞室選線：諸多高地應(yīng)力地區(qū)的最大主壓應(yīng)力 σ 1 接近水平（與構(gòu)造應(yīng)力場有關(guān)），洞室軸線接近平行σ 1 方向布置對洞室圍巖穩(wěn)定最為有利 。 15 （ 2）洞室斷面形狀： 洞室斷面形狀決定于斷面的水平地應(yīng)力 σ h 與垂直地應(yīng)力σ v 之比，即側(cè)壓力系數(shù)λ 。當(dāng) λ =1 時取圓形斷面；若λ 1， 則取長軸直立的橢圓形斷面；如果λ 1，則取長軸水平的橫臥橢圓形斷面。 72： 試述地下洞室開挖后二次應(yīng)力分布的特征及圍巖的概念。 圍巖開挖引起洞室周邊各質(zhì)點向自由臨空面方向移動，隨圍巖處所初始應(yīng)力狀態(tài)（ N值）的不同 ,在洞室周邊產(chǎn)生不同的應(yīng)力分布特征，如下圖所示： （一） 圍巖應(yīng)力 二次 分布的主要特征是： （ 1） 徑向應(yīng)力 ： 隨著向自由表面的接近而逐漸減小，至洞壁處變?yōu)榱恪? （ 2） 切向應(yīng)力 ： 在一些部位愈接近自由表面切向應(yīng)力愈大，并于洞壁達最高值，即產(chǎn)生所謂 壓應(yīng)力集中 (如圖 10 一 3 中的 X 軸方位 )，在另一些部分，愈接近自由表面 切向應(yīng)力愈低 ，有時甚至于洞壁附近出現(xiàn)夠應(yīng)力，即產(chǎn)生所謂拉 應(yīng)力集中 (如圖 10 一 3 中 z 軸方位 )。這樣，地下洞寶的開挖就將于 圍巖內(nèi)引起強烈的主應(yīng)力分異現(xiàn)象 ，使圍巖內(nèi)的應(yīng)力差愈接近自由表面愈增大，至洞室周邊達最大值。 （二）圍巖的概念 ： 工程地質(zhì)學(xué)中把重分布應(yīng)力影響范圍內(nèi)的巖體稱為圍巖 。 73： 圍巖穩(wěn)定的力學(xué)含義是什么？ 滿足下面三個判別 （ 1）壓縮破壞判別：最大主應(yīng)力（σ 1） 應(yīng)小于 巖體許可抗拉 強度 （ Rb），即σ 1[Rb]； （ 2）拉伸破壞判別： |σ 3||Rt|； （ 3）莫爾 — 庫侖強度準(zhǔn)則： ???? ?? s inc ot231 31 ??? ? c 75： 怎樣進行圍巖的工程地 質(zhì)分類？ 圍巖工程地質(zhì)分類以控制圍巖穩(wěn)定的①巖石強度、②巖體完整性系數(shù)、③結(jié)構(gòu)面狀態(tài)、④地下水、⑤主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀五項因素的和差為基本依據(jù)，圍巖強度應(yīng)力比為限定判據(jù)進行分類，圍巖強度應(yīng)力比 S可根據(jù)下式求得 S= ?mVbKR 77 試述彈性抗力系數(shù)的物理意義及其確定方法。 根據(jù)文克爾假定，抗力系數(shù) k為 K=yP （ 710） 式中： K 為彈性抗力系數(shù)， MPa/cm； P 為圍巖所承受的壓 力，對于有壓隧洞即為內(nèi)水壓力， MPa； y 為洞壁的徑向變形， cm。 16 彈性抗力系數(shù) K的物理意義：迫使洞壁產(chǎn)生一個單位徑向變形所需施加的力。 K 值 愈大，說明圍巖承受內(nèi)水壓力的能力愈大。假設(shè)巖體是理想的彈性體，對于圓形隧洞， K