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影响围岩稳定性的因素
影响围岩稳定性的因素可分为地质因素(客观因素)和人为因素(主观因素、工程因素)两大类,地质因素主要包括:岩体结构特征、结构面性质和空间的组合、岩石的力学性质、地下水的影响、围岩的初始应力状态。人为因素主要包括:隧道尺寸、支护结构的性质、隧道开挖方法。下面分别介绍:
一、地质因素
1、岩体结构特征
岩体结构特征指岩体的破碎程度或完整状态。
●破碎程度:裂隙率、裂隙间距。
裂隙是广义的:包括层理、节理、断裂及夹层等结构面。
●完整状态:整块状、大块状等。
按这2个指标:
2、结构面性质和空间组合
● 性质
1) 结构面的成因;
2) 结构面的光滑程度;
3) 结构面的物质组成;
4) 结构面的规模;
5) 结构面的密集度。
●空间组合
指结构面的相互位置状态。
⑶ 岩石的力学性质
●主要指岩石的单轴饱和极限抗压强度Rb。
●岩石强度越高,隧道越稳定。
(4) 围岩的初应力状态
●初始应力是隧道围岩变形、破坏的根本作用力。
●已初步将初始应力考虑进围岩分级之中。
●在高的初始应力场条件下,围岩级别应适当降低。
⑸ 地下水的影响
●软化围岩;
●减少层间摩阻力促使岩块滑动;
●具膨胀性的围岩,遇水后产生膨胀等。
二、人为因素
(1)坑道尺寸和形状
尺寸:跨度越大,围岩稳定性越差
形状:圆形或椭圆形围岩以压应力为主,利于围岩稳定性
矩形或梯形,顶板处的围岩出现拉应力,不利于围岩稳定性
(2)支护结构类型
强支护:在软弱、松散围岩条件下利于围岩稳定性;
在膨胀性(挤压性)围岩条件下支护受力较大;
弱支护:在软弱、松散围岩条件下不利于围岩稳定性;
在膨胀性(挤压性)围岩条件下利于释放变形,减轻支护受力
(3)开挖方法
普通爆破法、控制爆破法、盾构及掘进机法、全断面一次开挖、小断面分部开挖等对围岩稳定性有不同的影响
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