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影響圍巖穩定性的因素
影響圍巖穩定性的因素可分為地質因素(客觀因素)和人為因素(主觀因素、工程因素)兩大類,地質因素主要包括:巖體結構特征、結構面性質和空間的組合、巖石的力學性質、地下水的影響、圍巖的初始應力狀態。人為因素主要包括:隧道尺寸、支護結構的性質、隧道開挖方法。下面分別介紹:
一、地質因素
1、巖體結構特征
巖體結構特征指巖體的破碎程度或完整狀態。
●破碎程度:裂隙率、裂隙間距。
裂隙是廣義的:包括層理、節理、斷裂及夾層等結構面。
●完整狀態:整塊狀、大塊狀等。
按這2個指標:
2、結構面性質和空間組合
● 性質
1) 結構面的成因;
2) 結構面的光滑程度;
3) 結構面的物質組成;
4) 結構面的規模;
5) 結構面的密集度。
●空間組合
指結構面的相互位置狀態。
⑶ 巖石的力學性質
●主要指巖石的單軸飽和極限抗壓強度Rb。
●巖石強度越高,隧道越穩定。
(4) 圍巖的初應力狀態
●初始應力是隧道圍巖變形、破壞的根本作用力。
●已初步將初始應力考慮進圍巖分級之中。
●在高的初始應力場條件下,圍巖級別應適當降低。
⑸ 地下水的影響
●軟化圍巖;
●減少層間摩阻力促使巖塊滑動;
●具膨脹性的圍巖,遇水后產生膨脹等。
二、人為因素
(1)坑道尺寸和形狀
尺寸:跨度越大,圍巖穩定性越差
形狀:圓形或橢圓形圍巖以壓應力為主,利于圍巖穩定性
矩形或梯形,頂板處的圍巖出現拉應力,不利于圍巖穩定性
(2)支護結構類型
強支護:在軟弱、松散圍巖條件下利于圍巖穩定性;
在膨脹性(擠壓性)圍巖條件下支護受力較大;
弱支護:在軟弱、松散圍巖條件下不利于圍巖穩定性;
在膨脹性(擠壓性)圍巖條件下利于釋放變形,減輕支護受力
(3)開挖方法
普通爆破法、控制爆破法、盾構及掘進機法、全斷面一次開挖、小斷面分部開挖等對圍巖穩定性有不同的影響
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