当前课程知识点：地质学与工程地质 > 第12章 地下洞室围岩稳定性的工程地质分析 > 12.3 影响洞室围岩稳定性的因素 > Chapter 12.3 影响洞室围岩稳定性的因素
同学们好 欢迎来到地质学与工程地质课程
地下洞室围岩稳定性问题
其实也就是围岩应力和围岩强度间的矛盾问题
当围岩强度不能满足相应的应力状态时
围岩将发生变形甚至破坏
从影响围岩稳定性的因素来看
主要包括围岩特性 地质构造
岩体结构 构造应力以及地下水与岩溶
坚硬完整的岩石
一般对围岩的稳定性影响较小
而软弱的岩石由于强度比较低 抗水性差
受力容易产生变形和破坏
对围岩稳定性影响相对较大
岩浆岩 变质岩中大部分岩石坚硬完整
比如新鲜的花岗岩 闪长岩 致密的玄武岩
安山岩 流纹岩 片麻岩还有石英岩等等
而粘土质的一些片岩 绿泥石片岩
千枚岩及泥质板岩等
相对软弱 容易造成洞室的坍塌
沉积岩呢相对较为复杂
强度呢比岩浆岩和变质岩也差
其中强度较高的沉积岩有胶结较好的一些砂岩
砾岩 石灰岩以及白云岩等
而强度较差的沉积岩主要有泥质的页岩
钙质页岩 粘土岩 石膏
岩盐 煤岩 胶结不良的砂岩
砾岩和部分的凝灰岩等等
比如四川红层中的粘土页岩
新鲜岩样经过两个月后便风化
碎裂形成0.5厘米左右的碎块
而辽宁鞍山凝灰岩新鲜岩样经两个月后也风化碎裂
第四纪松散土层呢总的来说强度比较低
容易变形 开挖大跨度洞室时常需要进行加固处理
比如粘性土 遇水软化的粘土岩
及风化严重的一些岩石
通常容易泥化 崩解或膨胀
开挖洞室不仅顶围、侧围不稳
而且常出现底围鼓胀 甚至形成缩径现象
当洞室通过软硬相间的层状岩体时
洞室应尽量设置在坚硬岩层中
或尽量地把坚硬岩层作为顶围
当洞室通过褶皱构造时
一般地来讲洞室横穿褶皱轴要比平行褶皱有利
洞室沿着背斜轴部通过时
顶围向两侧倾斜
由于拱作用有利于顶围的稳定
而当洞室沿向斜轴部通过时
两侧岩体向洞内倾斜并因洞顶存在一些张裂隙
不利于围岩稳定
另外向斜轴部通常赋存有地下水 容易造成涌水灾害
洞室通过断层时 断层带越宽
与洞轴线夹角越小 对围岩稳定性影响越大
对于断层泥 未胶结的糜棱岩
片状岩或揉皱带一般地在构造中起到软弱层的作用
胶结的角砾岩和紧密的压碎岩
它的稳定性相对较好
而未胶结的或松散的稳定性相对较差
另外断层带常常是构成地下水的
赋存和导水通道 容易造成涌水事故
由于岩石的强度远远大于结构面的强度
一般的来说 岩体的结构对围岩强度
尤其是脆性围岩来讲起控制作用
在脆性围岩中碎裂和散体结构稳定性相对较差
薄层状结构其次 而整体和块状结构岩体稳定性最好
对于整体或块状结构的围岩
它的稳定性主要受结构面的控制
一方面取决于结构面本身的特征
比如张开性 形态及填充程度等
另外还与结构面及其与洞室空间方位
的组合有密切的关系
比如这个洞室围岩受结构面切割
及洞室空间结构组合的影响形成四个结构体
上面这个结构体是不是容易发生掉块
而如果是形成这种倒三角的结构体呢
是不是稳定性相对较好
对于左侧这个结构体底部的滑动面
倾向洞内是不是容易发生滑动
而右侧的结构体底部的滑动面
倾向岩体内部是不是也是相对稳定的
而底部的结构体呢稳定性最好
构造应力具有明显的方向性
它控制着地下洞室围岩的变形和破坏
洞室的轴线最优方向
一般应与最大主应力的方向一致
这样有利于顶围和底围的稳定
当最大主应力为水平或近于水平并且较大时
加大洞室跨度 将使顶围水平拉应力相对提高
从而抵消或部分抵消水平构造压应力
改善顶围应力状态 提高稳定性
地下水与岩溶既影响应力状态又影响围岩的强度
地下水通过断层 裂隙 破碎带等
流向洞内水力坡度有时很大
可能产生机械潜蚀 严重的可以造成流砂 突水等事故
而结构面的孔隙水压力的增加
会降低结构面上的有效应力
从而降低它的抗剪强度
另外地下水的物理化学作用
也会降低岩体的强度
好这节课我们学习了
影响洞室围岩稳定性的内外因素
通过这节课的学习同学们要掌握
这些因素对围岩稳定性的影响机理
从而为实际工程中合理的分析和评价奠定基础
-0.1 人类工程活动与地质环境
-0.2 工程地质学的任务
-知识巩固--作业
-1.1 地球的形成与演化
-1.2 地球的基本性质
-1.3 岩石圈板块构造与地质作用
-知识巩固
-2.1 地壳运动
--默认
-2.2 岩浆作用
-2.3 变质作用
-2.4 地震作用
-知识巩固
-3.1 引述
-3.2 风化作用
-第3章 外动力地质作用--3.2 风化作用
-3.3 地面流水的地质作用
-3.3 地面流水的地质作用--作业
-3.4 风的地质作用
-3.4 风的地质作用--作业
-3.5 冰川的地质作用
-3.5 冰川的地质作用--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-4.1 矿物
-第4章 矿物与岩石--4.1 矿物
-4.2 岩浆岩
-第4章 矿物与岩石--4.2 岩浆岩
-4.3 沉积岩
-4.3 沉积岩--作业
-4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-基础篇
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-提高篇
-5 地质年代
-知识巩固--作业
-6.1 水平构造与倾斜构造
-6.2 褶皱构造
-6.3 断裂构造
-第6章 地质构造--知识巩固-基础篇
-第6章 地质构造--知识巩固-提高篇
-7.1 概述
-7.2 地质图的表示方法
-7.3 地质图的阅读和分析
-第7章 地质图--知识巩固-基础篇
-第7章 地质图--知识巩固-提高篇
-8.1 基本概念
-8.1 基本概念--作业
-8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-第8章 地下水--8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-8.3 地下水的运动
-8.3 地下水的运动--作业
-8.4 地下水的水质
-8.4 地下水的水质--作业
-8.5 与地下水有关的工程地质问题
-8.5 与地下水有关的工程地质问题--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-第8章 地下水--知识巩固-提高篇
-9.1 土的物质组成
-9.1 土的物质组成--作业
-9.2 土的基本性质
-9.2 土的基本性质--作业
-9.3 土的工程分类
-9.4 特殊土及工程性质
-9.4 特殊土及工程性质--作业
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-基础篇
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-提高篇
-10.1 概述
--10.1练习
-10.2 岩石的物理和水理性质
--10.2练习
-10.3 岩石的力学性质
--10.3习题
-10.4 岩体结构、结构面与结构体
--10.4习题
-10.5 结构面的特征及力学性质
--10.5习题
-10.6 岩体力学性质
--10.6习题
-10.7 岩体的工程地质分类
--10.7习题
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-11.1 斜坡变形与破坏
-11.1 斜坡变形与破坏--作业
-11.2 影响斜坡稳定的因素
-11.3 斜坡稳定性分析
-11.3 斜坡稳定性分析--作业
-11.4 岩质边坡稳定的结构分析法
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施--作业
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-基础篇
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-提高篇
-12.1 地下洞室及其应力重分布
-12.1 地下洞室及其应力重分布--作业
-12.2 洞室围岩的变形与破坏
-12.3 影响洞室围岩稳定性的因素
-12.4 洞室围岩失稳的防治措施
-第12章 地下洞室围岩稳定性的工程地质分析--知识巩固
-13.1 水利工程坝基
--Chapter 13.1.1 坝型及对工程地质条件的要求
-13.2 常见地基处理方法
-第13章 地基岩体稳定性工程地质问题分析--知识巩固
-14.1 水库渗漏
-14.2 库岸稳定问题
-14.3 库周浸没及水库淤积
-知识巩固--作业
-15.1 概述
-15.2 工程地质测绘
-15.3 工程地质勘探与野外试验
-15.4 地质罗盘的使用方法
-知识巩固
-汶川地震泥石流——5年的回顾
--汶川地震泥石流
--汶川地震这五年
--解疑答惑
-期末考试
