第16章 地下洞室工程
地下工程岩爆及其风险评估综述
地下工程岩爆及其风险评估综述整理：snowsw(原创）上传：yeguiren 来源：水利工程网 2005-04-19 00:001．岩爆的数学描述在分析岩爆发生机制时，人们注意到，地下洞室岩爆是岩体由于几何及力的边界条件发生变化导致岩石材料力学性质发生改变，从而导致岩体突然失稳。
这种失稳是一种突变现象，它具有多个平衡位置、突跳、滞后、发散和不可达等特点。
应用现代数学中的突变理论可以对此过程进行较好的描述，例如初等突变理论中的尖点突变模型[10,11]。
尖点突变模型的标准势函数为[12]：（1）式中，为势函数，为状态变量，为控制变量。
令，可以确定其平衡位置，如下式。
（2）方程实根的数目由判别式决定。
根据突变理论，为稳定的平衡，为不稳定平衡，为两者间的转折点。
同时，在状态－控制变量空间中，曲面Ｍ: 称为平衡曲面，参数空间曲面B: 称为分叉集，如图1所示。
在平衡曲面的上、中、下三叶分别代表可能的三个平衡位置，其中上下叶为稳定平衡，中叶为不稳定平衡。
图1 尖点突变模型[12]用尖点突变模型可以对岩爆现象进行解释。
设为表征洞室稳定状态的变量，为影响洞室稳定性的变量，在图1中可以观察到不同的路径上洞室的稳定状态发生的变化。
路径始终处于上叶，在该路径上洞室一直处于稳定的平衡状态。
虽然该路径上洞室也有可能进入破坏状态，但这种破坏是一个连续的过程，如围岩较软，其单轴抗压强度较低，高地应力区的应力值超过了岩石的长期强度，洞室出现加速蠕变直至破坏的一种流变过程，而不是突然失稳。
路径开始处于稳定平衡的上叶，当到达上叶与中叶的皱折时，系统由稳定向非稳定过渡。
此时若围岩受到轻微的扰动，如爆破振动导致控制变量发生微小变化，路径继续往前时，洞室的状态不可能进入中叶，因为中叶是不稳定的亦即不可能达到的状态，洞室控制变量经过调整，其状态直接跳跃到下叶，发生岩爆，洞室失稳。
该路径下洞室的状态的不连续变化称之为突变。
由于岩爆与围岩的储存和释放的能量有关，因此一般从能量角度对洞室和围岩组成的系统进行定量分析。
地下工程地质问题
第七章地下工程地质问题一、名词解释（5）1．围岩p150由于工程开挖,使在一定范围内原来处于平衡状态的岩体中的应力受到扰动而重新分布,这个重分布应力范围内的岩体被称为围岩.2．卸荷回弹p150地下洞室开挖后，破坏了岩体中原有的地应力平衡状态，岩体内各质点在回弹应力作用下，力图沿最短距离向消除了阻力的临空面方向移动，直到达到新的平衡，这种位移现象叫做卸荷回弹。
3．岩爆p151在高地应力区地下洞室开挖中，围岩在局部集中应力作用下，当应力超过岩体强度时，发生突然的脆性破坏，并导致应变能突然释放造成的岩石的弹射或抛出现象，称为岩爆。
4．软岩大变形p152洞室开挖后，当围岩应力超过软弱岩体的屈服强度时，软弱的塑性物质就会沿最大应力梯度方向向消除了阻力的自由空间挤出，称软岩大变形.5．突泥p156地下工程掘进破坏了岩体原来封闭的边界，高能水土混合物突然涌出、快速释放，形成突泥。
二、单选(20)1．下列哪种应力是初始地应力( ).P149～150A．未受开挖影响的原始地应力B．未支护时的围岩应力C．开挖后岩体中的应力D．支护完成后围岩中的应力2．以下关于地应力的说法，不正确的是（）。
P149A．在浅部岩层，地应力垂直分量 σv 值接近于岩体自重应力B．水平分量 σ h各向同性C．最大主应力在平坦地区或深层受构造方向控制D．最大主应力在浅层往往平行于山坡方向3．以下有关直墙圆拱型隧道周边围岩应力变化规律的说法，不正确的是( ).P150A．当侧压力系数较低时，拉应力主要出现在拱顶和洞底B．当侧压力系数较低时，压应力主要出现在拱脚和边墙中部C．随着侧压力系数增加,拱顶和洞底由拉应力转为压应力D．随着侧压力系数增加，拱脚和边墙中部由压应力转为拉应力4．在薄层脆性围岩的主要变形破坏类型是( ).P151A．张裂塌落B．劈裂剥落C．弯折内鼓D．塑性挤出5．下列有关岩爆的说法不正确的是（).P152A．岩爆是岩石内部弹性应变能积聚后而突然释放的结果B．岩爆发生时，常伴有声音C．岩爆发生的过程通常分为三个阶段，依次为应力调整阶段、启裂阶段和岩爆阶段D．岩爆发生的临界深度约为200m，埋深越大发生岩爆可能性越大6．“通过开挖导坑时的实测涌水量,推算隧道涌水量”的涌水量预测方法称作（）。
《水利水电工程标准施工招标文件》技术标准和要求(合同技术条款)(2009年版)
目录第1章一般规定 (2)第2章施工临时设施 (16)第3章施工安全措施 (24)第4章环境保护和水土保持 (29)第5章施工导流工程 (37)第6章土方明挖 (44)第7章石方明挖 (51)第8章地下洞室开挖 (57)第9章支护工程 (67)第10章钻孔和灌浆工程 (78)第11章基础防渗墙工程 (90)第12章地基及基础工程 (97)第13章土石方填筑工程 (108)第14章混凝土工程 (120)第15章沥青混凝土工程 (138)第16章砌体工程 (146)第17章疏浚和吹填工程 (152)第18章屋面和地面建筑工程 (161)第19章压力钢管制造和安装 (170)第20章钢结构的制作和安装 (182)第21章钢闸门及启闭机安装 (192)第22章预埋件埋设 (206)第23章机电设备安装 (213)第24章工程安全监测 (244)第1章一般规定1.1 工程说明1.1.1 工程概况简述本工程项目所在地的地理位置、工程规模、主要特征参数和综合利用要求；工程枢纽总布置、挡水、泄水、引水与厂区枢纽建筑物布置，以及各主要工程建筑物结构型式；主要机电设备布置、电气主接线、接入系统方式；施工组织规划要求等。
1.1.2 水文气象和工程地质资料(1)水文气象列出作为本合同文件组成部分的水文气象资料：包括坝址以上控制流域面积、流域洪水特性、各种代表性流量、库容特性以及降水量、气温‘水温、地温、风速、湿度、泥沙、水质和冰凌等各项特征值。
(2)工程地质列出作为本合同文件组成部分的地质资料：包括工程地区的地质平面图、工程建筑物地质剖面图及其有关勘探资料，以及建筑材料场的地质剖面图及其有关勘探资料等。
1.1.3 施工条件(1)交通条件1)说明工程区附近可资利用的交通运输条件，如公路、铁路、水运、航空，以及转运站(码头)的站址、储运和装卸能力，道路和桥涵标准等。
2)说明发包人修建的对外交通工程和工程施工区内的永久、临时主干线交通道路以及桥涵码头等设施的设计标准及其交付使用日期。
地下洞室工程PPT课件
主要工程地质特征
结构特征和完整 定状态（坑道跨
状态
度5m时）
硬质岩石[饱和抗压极限强度[Rb>60Mpa （600kgf/cm2）]：受地质构造影响轻微，节理 不发育，无软弱面（或夹层）；层状岩层为 厚层，层间结合良好
呈巨块状整体结 构
围岩稳定，无坍 塌，可能产生岩 爆
波速度
VV(km/s)
>4.5
• BQ=90+3Rc+250Kv • 注：使用上式时，应遵守下列限制条件： • ①当Rc>90Kv+30时，应以Rc=90Kv+30和Kv代入计
算BQ值。 • ②当Kv>0.04Rc+0.4时，应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc
代入计算BQ值。
.
7
铁路隧道围岩的基本分级
《铁路工程地质勘察规范》TB10012-2001
.
3
按用途分类
类型
代 表 性 地 下 洞室
主要特点
地下 交通 运输
铁路隧道、公路隧道、地下铁道、 水下隧道、地下通道（含车站地下通 道及人行道）
1.多数单洞,也有相距很近的平行的两个单线洞。 2.一般为中等跨度，铁路亦有大跨度。 3.除地下通道外，一般都较长 4.地下铁道、地下通道多属浅埋，且多位于土层中。
择余地小。
第2节 地下洞室围岩分类
• 围岩分类是为解决地下洞室的围岩稳定和 支护问题而建立的。
• 围岩分类是围绕地下洞室的稳定性和支护 的影响因素而作为分类原则，这些因素主 要有：岩体的结构特征和完整状态；岩体 强度；岩石的风化程度；地下水的影响； 区域构造影响和地震影响等。
.
5
洞室围岩质量分级
地下洞室群开挖的弹塑性有限元计算
束时 ， 在整个开挖过程中主压应力没有超过岩石的抗压
强度 。
厂 房 的地 下 洞室 开挖 问题进 行 了二 维 弹 塑性 有 限元 仿
真 计算 分析 ， 计算选 取 了 ４个 机组段 进 行 。图 ｌ ３ 机 是
图 ３为计算 的塑性 区示 意 图 ， 由此 可 见 ， 开挖 过 在 程 中需 要 根据 塑性 区 的发 展情 况进 行必 要 的支护措 施 。 在施工 进行 过程 中发现 ， 整个 计算 结果 同现 场情况 比较
一
上 △６ ＝ Ｄ ｄ 』 ｄ
１ ２ 非 线性求 解过 程 ．
６ ＋Ｊ “ｄ ｕ ｄ ｒ ６厂一 ｕ （ ４ ）
个 典型 的载荷增 量 △尺， 在这个 载荷 增量 施 加之前 已
上式是 关 于位 移增 量 的非 线性 方程 。 求解 上面方 程 的非线性迭 代 的求解 步骤如 下 ： 由上一 步 载荷 的 计 算 弹塑 性 矩 阵 （ ， 成 Ｄ。 形 ）
［ ］ 石 力 学 工 程 学 报 ，０４ ２ （ ７ ：０ ０— ０ ６ Ｊ ．岩 ２ ０ ，３ １ ） ３ ３ ３ ３ ．
刚体 极 限平 衡 条分法 由于其力 学模 型简 单 ， 以对 可
边坡进 行定 量 的稳 定 性评 价 ， 而且经 历 了长期 工程 实践 的考验 ， 已被 工程 人 员广 泛 地 接 受 ； 平 衡 推 力法 作 为 不 刚体极 限平 衡法 的一 种 ， 由我 国工 程技 术人 员 自己创 足 立 的 ， 由于计算 简 单 、 念 明 确 、 算精 度 好 ， 它 概 计 因此 得
∑Ｊ
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地下工程施工第二版电子书
地下工程施工第二版电子书第一章地下工程施工概述地下工程是指在地表以下进行的工程建设活动，包括隧道、地下管线、地下室等各种建筑结构。
地下工程施工是一个综合性强、技术要求高、施工难度大的工作。
本书主要介绍地下工程施工的各个环节，包括施工前期准备、施工组织设计、施工方法、材料选择等内容，旨在为地下工程施工人员提供参考。
第二章地下工程施工的准备工作在进行地下工程施工前，需要做好充分的准备工作。
首先是进行勘察工作，了解工程地质情况、地下水情况等，为后续工作提供基础资料。
其次是制定施工方案，根据实际情况确定合理的施工方法和工期计划。
同时还需要进行安全评估，保障施工过程中的安全性。
最后是准备相关设备和材料，确保施工过程中的顺利进行。
第三章地下工程施工的组织设计地下工程施工的组织设计是施工过程中至关重要的环节。
要根据实际情况确定合理的施工组织结构，明确各个岗位的职责和工作内容，确保施工过程中的协调和合作。
同时还需要制定详细的作业流程，规范施工过程中的操作步骤，提高工作效率和质量。
第四章地下工程施工的方法选择地下工程施工的方法选择是根据工程特点、地质条件、施工工艺等因素综合考虑的结果。
常见的地下工程施工方法包括顶进法、逆进法、盾构法等。
每种方法都有其适用范围和注意事项，施工人员需要根据实际情况选择合适的方法进行施工。
第五章地下工程施工的材料选择在地下工程施工中，选择合适的材料对工程质量和施工进度有着重要影响。
常见的地下工程材料包括隧道支护材料、管道材料、防水材料等。
施工人员需要根据工程要求和材料性能选择合适的材料，确保施工质量和安全。
第六章地下工程施工的质量控制地下工程施工的质量控制是保障工程质量和安全的关键。
施工人员需要严格按照设计要求进行施工，确保施工过程中的质量监控和检测。
同时还需要及时处理施工中出现的质量问题，确保工程质量和安全性。
第七章地下工程施工的安全管理地下工程施工是一个高风险的工作，安全管理至关重要。
某某水电站厂房工程地下洞室开挖工程施工方案
剌剌杉水电站厂房工程地下洞室开挖工程施工方案目录剌剌杉水电站厂房工程地下洞室开挖工程施工方案 (3)1.1 概述 (3)1.1.1主要施工项目 (3)1.1.2工程地质 (3)1.2 施工特点、难点分析及对策 (6)1.2.1 工程施工特点及难点分析 (6)1.2.2 主要对策措施 (7)1.3 施工布置 (8)1.3.1施工道路 (8)1.3.2施工供风 (9)1.3.3施工供电、供水 (9)1.3.4施工排水 (9)1.3.5通风排烟 (10)1.3.6弃渣场布置 (10)1.4 施工程序 (10)1.5 开挖超前勘探与临时支护 (11)1.5.1开挖超前勘探 (11)1.5.2临时支护 (11)1.5.3特殊洞段开挖 (11)1.6 开挖超前勘探与临时支护 (13)1.6.1 开挖超前勘探 (13)1.6.2 临时支护 (13)1.6.3 特殊洞段开挖 (13)1.7 洞(井)挖施工工艺及方法 (15)1.7.1 施工工艺流程 (15)1.7.2 主要施工方法说明 (16)1.8 爆破设计 (19)1.9 不良地质洞段施工措施 (19)1.10 施工进度计划 (19)1.11 主要施工设备配置计划 (20)1.12 质量安全保证措施 (20)1.12.1 质量保证措施 (20)1.12.2 安全保证措施 (21)剌剌杉水电站厂房工程地下洞室开挖工程施工方案1.1 概述1.1.1主要施工项目本标段地下洞室开挖工程工程包括：引水隧洞、调压井、压力钢管等.(1)引水隧洞引水隧洞为有压隧洞,长度为2252m,平均洞径为4.8×5.1m；III类围岩洞段采用喷锚支护,IV类和V类围岩洞段采用钢筋混凝土衬砌.(2)调压室调压井为井筒阻抗式调压井,调压井与隧洞出口相连,竖井内径12.40m,高46.8 0m,井顶高程3026.80m,底板高程2980.00m.布置处地面高程3097.00m.(3)压力管道压力管道长640m,为斜井形式,内径4.0m,采用钢板衬砌.斜井与水平面夹角为55°,钢衬外回填60cm厚混凝土.各洞室主要开挖工程量和特性参数见下表1表1 各洞室主要工程量及特性参数表1.1.2工程地质(1)引水系统工程地质条件隧洞全长2252m,洞身穿过地层层主要有三叠系上统图姆沟组(T3t)砂质板岩、炭质页岩、板岩和志留系上统雍忍蛆(S3y)结晶灰岩、中统散则组(S2s)结晶灰岩,粗面岩、基性火山岩等,下面分段简述如下.第一段．桩号引0＋037～0＋347m全长310m,洞顶以上岩体厚20～200m,洞线方向S80°10′26″W,穿过强风化～弱风化～微风化～新鲜三叠系上统图姆沟组(T3t)砂质板岩、炭质页岩、板岩互层,岩层产状N10°E/35°NW,岩层走向与洞轴线夹角67°,但受活动断裂巴塘断裂郎多松多段(F28)影响,岩体较破碎,节理错隙发育,部分张开,部分充填次生泥或岩屑,洞身围岩为Ⅳ～Ⅴ类,岩体稳定性较差,施工开挖中应加强超前支护,并及时衬砌处理.进口段：地表覆盖第四系崩坡堆积块碎石土,厚5.43～6.03m,结构松散,下伏三叠系图姆沟组砂质板岩,倾向坡内,强卸荷带垂直厚度l5.00～16.50m,水平宽度l4 .00～20.00,受风化卸荷裂隙影响,围岩分类为Ⅴ类,清除洞脸上部覆盖层和强风化上部岩体,并采取喷护处理措施,才能保证进洞口安全运行.第二段：桩号引0＋347～1＋237m全长890m.洞顶以上岩体厚200-450m,洞线方向S80°10′26″W.穿过微风化～新鲜、新鲜志留系上统雍忍组(S3y)结晶灰岩,岩层产状N29°E／45°NW,岩层走向与洞轴线夹角43°,但受降曲党结真垃断层(F7)北段和活动断裂巴塘断裂郎多松多段(F28)影响,岩体较破碎,节理裂隙发育,部分张开,部分充填次生泥或岩屑,洞身围岩为IV～V类,岩体稳定性较差,施工开挖中应加强超前支护,并及时衬砌处理.该段经过断层破碎带和影响带内估计地下水较发育．局部有弱岩溶现象,施工中加强超前预测和排水,预防岩溶突水发生.第三段：桩号引1＋237～2＋047m全长810m.洞顶以上岩体厚250～450m,洞线方向S80°l0′26″w.穿过微风化～新鲜、新鲜志留系中统散刚组(S2s)结晶灰岩、粗面岩、基性火山岩,岩层产状N6 2°E/37°NW,岩层走向与洞轴线夹角l8°,但受降曲－党结真拉断层(F7)北段影响,岩体较破碎,节理裂隙发育,部分张开,部分充填次生泥或岩屑,洞身围告为Ⅲ～Ⅴ类,岩体稳定性较差,施工开挖中应加强超前支护,并及时讨砌处理.该段经过断层破碎带和影响带及地层分界面内估计地下水较发育．局部育弱岩溶现象,施工中加强超前预测和排水,加强顸防岩溶突水发生.第四段：桩号引2＋047～2＋289m全长242m.洞顶以上岩体厚110～250m,桩号引2+047～2+206m段洞线方向S8 0°1 0′26″ W,桩号引2＋206～2＋289m段洞线方向S43°31′46″W.穿过微风化～新鲜、新鲜志留系上统雍忍组(S3y)结晶灰岩,N62°E/ 37°NW．岩层走向与洞轴线夹角18°,地下水不发育,围岩分类为Ⅲ类,应进行衬砌处理.综上所述,洞身洞顶以上基岩厚度20-450m,但分别在桩号引0＋347、引1＋2 37m附近穿过巴塘断裂郎多松多段(F28)和降曲－党结真拉断层(F7)北段断层破碎带和影响带,因F28为全新世活动断裂,断层破碎带及影响带宽50～100m,F7不属于活动断层,断层破碎带及影响带宽30-50m；洞轴线与断层走向夹角分别为56°、85°,受断层影响,破碎带和影响带岩体破碎为Ⅴ类,断层之间岩体完整性查,且经过断层破碎带和影响带及地层分界面内估计地下水较发育,局部有溶洞,存在突泥和垮塌可能.隧洞洞身围岩以Ⅳ类为主．Ⅲ、Ⅴ类次之,其中Ⅲ类围岩段总长88 2m,占39.2％,Ⅳ类围岩段总长1020m,占44.3％,Ⅴ类围岩段总长350m,占l5.5％,总体具备成洞条件.对经过断层破碎带地段,设计应考虑抗断错处理措施,对过结晶灰岩段应加强超前预测、预报和排水,预防岩溶突水发生.(2)调压室工程地质条件及评价调压井与隧洞出口相连,竖井内径12.40m,高46.80m,井顶高程3026.80m,底板高程2980.00m.布置处地面高程3097.00m,地表裸露志留系上统雍忍组结晶灰岩,强风化带厚ll.0m,弱风化带厚l8.0m;调压井井身在新鲜结晶灰岩中开凿而成,井顶位于新鲜结晶灰岩中,岩体裂隙不发育,井身围岩分类为Ⅲ类,建议对井壁及井底进行防渗衬护,井身与基岩接触部位进行接触灌浆处理,另外岩层产状走向N62°E,倾向N28°W,倾角37°,外侧为顺向坡,易产生掉块、坍塌,施工中应及时加强喷锚支护,并永久衬砌处理.(3)压力管道工程地质条件及评价调压井至厂房段地面为多级斜坡,高程2861m以上地形坡度40°-60°,为陡坡～峻坡,不适宜布置明管,地表裸露结晶灰岩；以下地形坡度5°～35°,为缓坡～斜坡～陡坡,适宜布置明管,地表覆盖第四系崩坡堆积块碎石土和含漂砂卵砾石,块碎石土结构松散,含漂砂卵砾石结构松散～梢密一中密～密实状,设计经综合比较推荐埋管和明管联合布置方案.主管全长596.0m,其中埋管段长463m,明管段长133m,由上平段、中平段、斜井段和下平段组成,管道直径4.m,水平方向总299m(从调压井渐变段出口起算).组成岩体为志留系上统雍忍组结晶灰岩,岩层产状N62°E／37°NW.将其工程地质条件分段叙述如下：上平管段,桩号引2＋317～2＋337m,长20m.侧向最小水平埋深110m,洞壁及洞周岩体均为结晶灰岩,强弱风化带垂直厚度分别为9～1Im和16～18m,洞周围岩为新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径,预测地下水不发育,属Ⅲ类围岩,成洞条件较好,但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块,施工时及时支护和衬砌.建议对管底进行接触灌浆处理.上斜井段,桩号引2＋337～2＋485m,长l48m.管道垂直埋深90～130m,侧向最小水平埋深100m.地表裸露结晶灰岩,强弱风化带垂直厚度分别为6～1lm和15～2 0m.洞周围岩为新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径．预测地下水下发育,属Ⅲ类围岩,成洞条件较好.但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块,施工时及时支护和衬砌,建议对管底进行接触灌浆处理.中平段,桩号引2＋485～2＋507m,长22m.管道垂直埋深100～130m,侧向最小水平埋深l00m.地表裸露结晶灰岩,强弱风化带垂直厚度分别为8～11m和16～20 m.洞周围岩为新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径,预测地下水不发育,属Ⅲ类围岩,成洞条件较好.但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块,施工时及时支护和衬砌.建议对管底进行接触灌浆处理.下斜井段,桩号引2＋507～2＋656m,长l49m.管道垂直埋深100～110m,侧向最小水平埋深100m.高程2861m以下地表覆盖块碎石土,下伏及以上裸露结晶灰岩,强弱风化带垂直厚度分别为8～12m和18～20m.洞周围岩为新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径,预测地下水不发育,属Ⅲ类围岩,成洞条件较好.但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块,施工时及时支护和衬砌.建议对管底进行接触灌浆处理.下平埋管段,桩号引2+656～2+780m,长l24m.其中桩号引2＋656～2＋685m段管道垂直埋深80～110m,侧向最小水平埋深90m,洞周围岩为新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径,预测地下水较发育,属Ⅲ类围岩,成洞条件较好,但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块,施工时及时支护和衬砌,桩号引2＋685～2＋736m段管道垂直埋深35～80m,侧向最小水平埋深40m,洞周围岩为微风化～新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径,预测地下水较发育,属Ⅳ类围岩,具备成洞条件,但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块,施工时及时支护和衬砌；桩号引2＋736-2 +780m段洞周围岩为强风化～弱风化结晶灰岩,厚层状结构,预测地下水较发育,属Ⅴ类围岩,能成洞,施工时及时支护和衬砌.建议对管底进行接触灌浆处理.1.2 施工特点、难点分析及对策1.2.1 工程施工特点及难点分析(1)引水隧洞、调压室和压力管道洞挖类型多,涉及到平洞、斜井、竖井,开挖断面大小不一,最大断面、最大高度为调压井,井身开挖高度达到38m,施工设备选型和施工安全防护难度大.(2)调压室、引水隧洞和压力管道洞挖,洞内施工工序多,施工干扰大.(3)本标段压力管道斜井分上、下两部分,其中上斜井长约107m,高差105m,与水平面夹角为55°；下斜井长约101m,高差96m,两斜井长度较大,钻机施工和溜渣难度较大.1.2.2 主要对策措施针对以上难点和重点,根据我公司的施工管理水平和以往类似工程的施工经验,拟采取以下措施.1.2.2.1 在施工组织和管理上做到：(1)充分认识本标工程施工的特点和难点,严格按标书要求的施工程序、技术要求组织施工.(2)选用责任心强、施工经验丰富的施工管理人员和施工队伍,配备足够的与本工程特点相匹配的施工机械.(3)根据不同的地质条件和工程特性,有针对性地采取不同的施工方法,严格按“新奥法”施工.(4)根据各洞室的进度要求和相互关系,制定科学合理的施工程序和严密的网络计划,精心组织、精心施工,确保工程按期完工.1.2.2.2 在具体施工上有针对性的采取以下相关措施：(1)本着经济合理、满足施工要求的原则,分3个区域组织施工.2#地质勘探洞、压力管道中平洞施工支洞、调压井交通洞作为施工通道.其中2#地质勘探洞主要用于本标段引水隧洞施工、压力管道上平段、调压井等部位施工作业,调压室交通洞用于调压井施工,压力管道中平洞施工支洞用于压力管道中平洞、压力管道上、下斜洞施工,压力管道下平洞从下游向上游施工.(2)因地制宜,不同的施工部位采取不同的施工方法和施工工艺,引水隧洞、压力管道平洞采用ZL40装载机装渣,8t自卸车出渣；调压井、压力管道斜段开挖采用先用LM-200反井钻机开挖导洞,再扩挖井身,导洞溜渣；钻孔设备采用自制平台车配手风钻,支护造孔采用手风钻造孔.(3)围绕调压井、压力管道斜井和引水隧洞为开挖施工重点,结合所选取设备及施工方法,组织“平面多工序,立体多层次”的施工局面,尽量减少相邻洞室开挖对其施工的干扰.(4)合理应用光面爆破、预裂爆破技术,确保开挖轮廓,减少爆破震动对围岩及相邻建筑物的影响,加强爆破渣料的粒径控制,提高竖井及斜井的溜渣通过性.(5)在洞与洞、洞与井等交叉部位提前做好超前支护,在交叉口二倍洞径的洞段范围内采用浅孔、多循环、短进尺、弱爆破的开挖方式；在开挖后的边墙上开洞口则采取超前锚杆、小导洞浅孔多循环爆破、浅孔密孔小药量扩挖跟进等措施,同时加强监测,做好支护工作.(6)处理好开挖和支护的关系,确保施工安全.(7)开挖阶段以组织好关键项目和次要项目施工的平行交叉作业为原则,搞好施工协调,处理好混凝土浇筑与压力钢管安装、堵头施工和灌浆施工之间的关系问题.(8)采取大功率的轴流风机通风,根据各施工部位要求选用不同型号的通风设备,施工中优先安排竖井导井、斜井导井等部位的施工,并充分利用已贯通竖井导井及洞室,以便形成自然通风通道,改善洞室通风条件.同时洞内施工设备选型尽量采用电动设备.(9)对断层带、软岩层等不良地质洞段的施工,严格按“新奥法”施工,采取“超前预测、超前支护、短进尺、弱爆破、少扰动、早封闭、强支护、勤量测”的工艺措施,确保围岩稳定.(10)采用先进的光电测量仪器,建立三级测量复核系统,确保施工精度和质量.(11)规范布置洞内的供水、供电、排水、供风及通风管线,做到标准统一,整齐美观,文明规范.1.3 施工布置1.3.1施工道路(1)引水隧洞根据本工程特点、工期要求,引水隧洞只有一个工作面展开施工.引水隧洞开挖渣料经2#地质勘探洞至上调压井道路运输至弃渣场.(2)调压室调压室利用调压室交通洞、进入工作面,首先利用调压井交通洞开挖调压室穹顶、开挖渣料经调压井交通洞运往渣场.调压井采用反井钻机开挖竖井导井,最后扩挖成型,利用导井溜渣,开挖渣料经2#地质勘探洞运往渣场.(3)压力管道压力管道上平段,由2#地质勘探洞进入工作面,利用1#施工支洞运往渣场.压力管道中平段、上斜段由压力管道中平段施工支洞进入工作面,利用4#地质勘探洞出渣至弃渣场.压力管道下斜段从下游往上游施工,下平洞施工完成后再进行下斜洞的施施工.施工通道利用明挖形成的道路,施工道路布置详见附图LLS-CIII-T-03-01.1.3.2施工供风根据施工部位不同分别设置施工供风点,洞挖工程设置4个供风站,分别为1#、2#、3#、4#供风站,供风站具体位置详见附图LLS-CIII--T-03-01《施工总平面布置图》.(1)1#供风站1#供风站设置在2#地质勘探洞洞口,采用4台20m³/min电动空压机,供风能力8 0m³/min.洞内供风主管采用φ150mm钢管,支管采用φ100mm钢管,主要为引水隧洞、调压井及压力管道上平段供风.(2)2#供风站2#供风站设置在4#地质勘探洞(压力管道中平洞施工支洞),采用4台20m³/min 电动空压机,供风能力80m³/min.洞内供风主管采用φ100mm钢管.(3)3#供风站3#供风站设置在压力管道洞出口,采用2台20m³/min电动空压机,供风能力40 m³/min.洞内供风主管采用φ100mm钢管.(4)4#供风站4#供风站设在调压井交通洞兼通风洞洞口,采用2台20m³/min电动空压机,供风能力40m³/min.供风主管采用φ100mm钢管,该供风站主要为调压井洞室开挖供风.1.3.3施工供电、供水根据需要从总布置中的供电、供水系统引用.1.3.4施工排水施工排水分洞外排水和洞内排水.首先完善洞外排水系统,沿洞脸开挖边坡开口线外3～5m开挖并砌筑一条截水沟,拦截地表水,以防地表水冲刷洞顶永久边坡,并防止地表水流入洞内.在洞口两侧边坡坡脚修筑两条排水沟,与洞内排水沟相通,将洞内积水排出.洞内排水主要是施工用水和开挖时地下渗水,施工支洞布置时已考虑纵坡,施工支洞一侧设置排水沟,让洞内积水尽量自流排出洞外,同时,各洞室在开挖过程中,根据情况将每隔100～150m在底板上开挖一个小型集水井,设2.2kW的潜水泵抽排积水至自流排水沟流出洞外,施工中派专人负责洞内外疏通排水沟,保证排水通畅.1.3.5通风排烟引水隧洞及调压井通风在2#地质勘探洞口设置一台37kw轴流式通风机,每约500m设接力通风机,压入式通风,确保隧洞内通风良好,接φ600mm柔性风筒向掘进工作面通风排烟和除尘.压力钢管中平洞施工支洞(4#地质勘探洞)洞口设置一台37kw轴流式通风机,接φ600mm柔性风筒向掘进工作面通风排烟和除尘.压力钢管下平洞洞口设置一台37kw轴流式通风机,接φ600mm柔性风筒向掘进工作面通风排烟和除尘.1.3.6弃渣场布置(1)本标弃渣场位于业主指定渣场,根据现场勘踏,渣场位于厂房区河滩位置,运距约为2.5km.(2)渣场应按要求做好渣场的运行、堆存、护坡、维护和管理,并按监理人的要求有序堆渣.(3)弃渣场配备1台TY220推土机辅助弃渣.1.4 施工程序本标地下洞室开挖工程包括水电站引水隧洞、调压室和压力管道.开挖施工程序见图1.1.5 开挖超前勘探与临时支护1.5.1开挖超前勘探(1)为查清地下洞室中尚未开挖岩体的地质情况,及时研究选定掌子面后的开挖断面尺寸和支护措施,在监理人指定或批准的掌子面钻设勘探孔.(2)地下洞室超前勘探孔的最小长度宜为15m,最长宜为30m,孔径不宜小于54 mm；勘探孔的位置、方向、长度和数量报监理人批准.(3)完成超前勘探后,立即通知监理人查看钻孔岩芯及钻进记录,并及时将超前勘探资料提交监理人.1.5.2临时支护临时支护型式为：通过III类围岩一般为顶拱范围以10cm厚C20砼素喷支护,通过Ⅳ类围岩一般为边顶拱范围进行挂网锚喷并视情况确定是否采用钢支撑进行支护,采用φ8钢筋15cm×15cm网格钢筋网,喷护10cm厚C20砼并在顶拱范围以锚杆支护,锚杆为Φ28,间排距1.0m×1.5m,L=4.5m；通过V类围岩一般为在边顶拱范围进行挂网锚喷并用钢支撑进行支护,采用φ8钢筋15cm×15cm网格的钢筋网,喷护15cm厚C20砼,锚杆为Φ28,间排距1.0m×1.5m,L=4.5m,钢支撑采用I14工字钢加工成拱形,间距50cm,并以100×10角钢连接,角钢间距0.7m.临时支护型式及相关参数应根据开挖实际情况和观测结果进行调整,确保开挖安全.1.5.3特殊洞段开挖针对较破碎的V类围岩,成洞条件相对较差,在开挖时,应加强观测和支护.在开挖前,先钻勘探孔探明前方地质情况,勘探孔布于开挖断面中央,施工时可作为掏槽中空孔.钻爆前进行超前管棚施工,防止爆破后工作面的垮塌,小管棚棚采用φ42钢管,单根小管棚长3～6m、小管棚向外倾斜角度10～15°,间距30～40cm,伸入围岩部分沿径向开小孔以便注浆,小管棚施工采用气腿钻先钻孔,然后用气腿钻钻机配气锤冲击打入,小管棚施工完成后,通过打入的花管向开挖线外的围岩注浆,以形成较完整的围岩承重拱.开挖方法应尽量直接采用机械或人工挖除,局部需爆破的地方应减小爆破强度.开挖时的临时支护应根据开挖实际情况和观测结果进行调整,确保开挖安全.钢支撑施工：软弱围岩地段、断层破碎带地段拟采用钢支撑支护.钢支撑在洞外按设计加工成型,洞内安装在初喷混凝土之后进行,与定位系筋焊接.钢支撑间设纵向100×1 00角钢连接,钢支撑间以喷混凝土填平.钢支撑拱脚必须安放在牢固的基础上,架立时垂直隧洞中线.当钢支撑和围岩之间间隙过大时设置混凝土垫块,用喷混凝土喷填.①钢支撑加工a.钢支撑按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型.b.钢支撑加工后进行试拼,允许误差.沿隧洞周边轮廓误差不大于3cm.钢支撑由顶拱,侧拱各单元钢构件拼装而成.各单元用螺栓连接.螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm.c.钢支撑平放时,平面翘曲不大于±2cm.②钢支撑架设工艺a.为保证钢支撑置于稳固的地基上,施工中在钢支撑基脚部位预留0.15～0.2 m原地基；架立钢支撑时挖槽就位,软弱地段在钢支撑基脚处设槽钢以增加基底承载力.b.钢支撑平面垂直于隧洞中线,其倾斜不大于2°.钢支撑的任何部位偏离垂面不大于5cm.c.为保证钢支撑位置安设准确,隧洞开挖时在钢支撑的各连接板处预留钢支撑连接板凹槽；两拱脚处和两边墙脚处预留安装钢支撑槽钢凹槽.初喷混凝土时,在凹槽处打入木楔,为架设钢支撑留出连接板(或槽钢)位置.d.钢支撑按设计位置安设,在安设过程中当钢支撑和初喷层之间有较大间隙设骑马垫块,钢支撑与围岩(或垫块)接触间距不大于50mm.e.为增强钢支撑的整体稳定性,将钢支撑与锚杆焊接在一起.沿钢支撑设直径为φ22cm的纵向连接钢筋,并按环向间距1.2m设置.f.为使钢支撑准确定位,钢支撑安设前均需预先安设定位系筋.系筋一端与钢支撑焊接在一起,另一端锚入围岩中0.5～1m并用砂浆锚固,当钢支撑架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位.g.钢支撑架立后尽快喷混凝土作业,并将钢支撑全部覆盖,使钢支撑与喷混凝土共同受力,喷射混凝土分层进行,每层厚度5～6cm左右,先从拱脚或墙处向上喷射,以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)不密实,造成强度不够,拱脚(墙脚)失稳.1.6 开挖超前勘探与临时支护1.6.1 开挖超前勘探(1)为查清地下洞室中尚未开挖岩体的地质情况,及时研究选定掌子面后的开挖断面尺寸和支护措施,在监理人指定或批准的掌子面钻设勘探孔.(2)地下洞室超前勘探孔的最小长度宜为15m,最长宜为30m,孔径不宜小于54 mm；勘探孔的位置、方向、长度和数量报监理人批准.(3)完成超前勘探后,立即通知监理人查看钻孔岩芯及钻进记录,并及时将超前勘探资料提交监理人.1.6.2 临时支护临时支护型式为：通过III类围岩一般为顶拱范围以5～10cm厚C20砼素喷支护,通过Ⅳ类围岩一般为边顶拱范围进行挂网锚喷,采用φ8钢筋15cm×15cm网格钢筋网,喷护10cm厚C20砼并在顶拱范围以锚杆支护,锚杆为Φ20,间排距2.0m×2.0m, L=3.0m；通过V类围岩一般为在边顶拱范围进行挂网锚喷并视情况确定是否采用钢支撑进行支护,采用φ8钢筋20cm×20cm网格的钢筋网,喷护10cm厚C20砼,锚杆为Φ22,间排距1.5m×1.5m,L=3.0m,钢支撑采用I12工字钢加工成拱形,间距60cm ～100cm,并以φ25钢筋连接,钢筋间距钢50cm～80cm.格栅拱架采用钢筋加工成拱形.临时支护型式及相关参数应根据开挖实际情况和观测结果进行调整,确保开挖安全.1.6.3 特殊洞段开挖针对较破碎的V类围岩,成洞条件相对较差,在开挖时,应加强观测和支护.在开挖前,先钻勘探孔探明前方地质情况,勘探孔布于开挖断面中央,施工时可作为掏槽中空孔.钻爆前进行超前锚杆或管棚施工,防止爆破后工作面的垮塌,锚杆为Φ22,向外倾斜角度10～15°、间距20～30cm,L=3.0m,施工方法为先采用气腿钻钻孔,然后再注浆并打入锚杆；管棚采用φ40或φ89钢管,单根长小管棚3～5m、大管棚10～20 m,管棚向外倾斜角度5～15°间距小管棚30～40cm、大管棚90～110cm,伸入围岩部分沿径向开小孔以便注浆,管棚施工采用气腿钻先钻孔,然后用气腿钻钻机配气锤冲击打入,管棚施工完成后,通过打入的花管向开挖线外的围岩注浆,以形成较完整的围岩承重拱.。
8 地下洞室的岩土工程勘察
16.2.1 《工程岩体分级标准》(GB/T 50218-2014)
《工程岩体分级标准》(GB/T 502182014)采用定性与定量相结合的方法，分两 步确定岩体级别，先确定岩体基本质量，再 结合具体工程特点确定岩体级别。
一、 定性分析
定性分析中岩体的基本质量指标由岩
石坚硬程度和岩体完整性两个因素来确定。
第16章 地下洞室的勘察与评价
16.1 概述 16.2 地下洞室围岩分类
16.3 地下洞室围岩稳定性评价
16.4 地下洞室位址选择的工程地质论证 16.5 地下洞室，岩土工程勘察要点
16.1 概述
一、地下洞室的概念 地下洞室：人工开挖或天然存在于岩土体内作为各 种用途的构筑物统称为地下洞室。 也有称为地下建筑或地下工程的。 起源：一是人类为了居住而挖掘的窑洞；二是为了 采掘地下资源而挖掘的矿山巷道等。 埋深2500m；跨度50m。
初始应力状态影响修正系数K3 K3 BQ
＞550 1.0 0.5
550～451 450～351 1.0 0.5 1.0～1.5 0.5
350～251 1.0～1.5 0.5～1.0
≤250 1.0 0.5～1.0
初始应力状态 极高应力区 高应力区
Hale Waihona Puke 三、确定基本质量等级 岩体基本质量分级，应根据岩体基本质量的定 性特征和岩体基本质量指标（BQ）两者相结合，按 表 4.1.1 确定。
杜 甫 出 生 的 窑 洞
毛 泽 东 住 过 的 窑 洞
周 恩 来 的 窑 洞 卧 室
煤 矿 井
筒
煤 矿 巷
道
锦屏二级水电站超长引水隧洞
二、地下洞室的分类 1、按用途可分为： 交通隧道 水工隧洞
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Ⅳ
350~251
Ⅴ
≤250
岩体基本质量指标
• 岩体基本质量指标（BQ），应根据分级因素的 定量指标岩石单轴饱和抗压强度Rc（MPa）和 岩体的完整性系数Kv，按下式计算： • BQ=90+3Rc+250Kv • 注：使用上式时，应遵守下列限制条件： • ①当Rc>90Kv+30时，应以Rc=90Kv+30和Kv代入计 算BQ值。 • ②当Kv>0.04Rc+0.4时，应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代 入计算BQ值。
—
>4.5
Ⅱ
—
3.5~4.5
Ⅲ
—
2.5~4.0
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
受构造影响很严重呈碎石角砾 及粉末、泥土状的断层带
具压密或成岩作用的粘 性土、粉土及砂类土， 一般钙质、铁质胶结的 1.5~3.0 碎、卵石土、大块石土， Q1、Q2黄土 一般第四系坚硬、硬塑 粘性土，稍密及以上、 稍湿、潮湿的碎、卵石 1.0~2.0 土、圆砾土、角砾土、 粉土及Q3、Q4的黄土 <1.0（饱 软塑状粘性土、饱和的 和状态 粉土、砂类土等 <1.5）
碎 裂结 构
松 散结 构
松动崩塌、塑 变形阶段达数 碎裂 性变形和剪切 月甚至更长 破坏 松动塌方、塑 变形阶段达数 层状结构 性变形和剪切 月甚至更长 破坏 松散 松动剪切破坏 变形阶段达数 月甚至更长 塑性变形、剪 变形阶段可达 松软 切破坏 数月、一年甚 至更长
基本稳定。围岩整体稳定， 不会产生塑性变形，局部可 85≥T>65 产生掉块
局部稳定性差。围岩强度不 足局部会产生塑性变形，不 支护可能产生塌方或变形破 65≥T>45 坏，完整的较软岩，可能暂 时稳定 不稳定。围岩自稳时间很短， 规模较大的各种变形和破坏 45≥T>25 都可能发生 极不稳定，围岩不能自稳， T≤25 变形破坏严重
第16章
地下洞室工程
本章重点：地下洞室的围岩分级及稳定性评价；地下洞室勘察要点。
第1节 概述
• 地下洞室系指为了某种目的，修建在地面 以下及山体内部的各类建筑物。
地下厂房施工
地下洞室的分类
按
类型 小 型 小跨度
毛
洞
中
跨
型
度
分
类
大 型 大跨度
中跨度
பைடு நூலகம்
跨 度 （B） (m)
B≤5
5<B≤10
10<B≤15
围岩开挖后的稳 结构特征和完整 定状态（坑道跨 度5m时） 状态
围岩弹性 波速度
VV(km/s) >4.5
Ⅵ
围岩稳定，无坍 呈巨块状整体结 塌，可能产生岩 构 爆
Ⅴ
暴露时间长，可 能会出现局部小 呈大块状砌体结 坍塌，侧壁稳定， 构 层间结合差的平 缓岩层，顶板易 3.5~4.5 塌落 呈巨块状整体结 构 呈块（石）碎 （石）状镶嵌结 拱部无支护时可 构 产生小坍塌，侧 壁基本稳定，爆 破震动过大易坍 呈大块状砌体结 构
铁路隧道围岩的基本分级
《铁路工程地质勘察规范》TB10012-2001
级 别 岩体特征 土体特征 纵波速 （km/s） 围岩开挖后的稳定状态 （单线） 围岩稳定，无坍塌，可 能产生岩爆 暴露时间长会有局部小 坍塌；侧壁稳定；层间 结合差的平层，顶板易 坍塌 拱部无支护时可产生小 坍塌，侧壁基本稳定， 爆破震动过大易坍塌 拱部无支护时可产生较 大的坍塌，侧壁有时失 去稳定 围岩易坍塌，处理不当 会出现大坍塌，侧壁经 常小坍塌；浅埋时易出 现地表下沉（陷）或塌 至地表 围岩极易坍塌变形，有 水时土砂常与水一齐涌 出；浅埋时易塌至地表
Ⅰ
极硬岩，岩体完整
极硬岩，岩体较完整；硬岩， 岩体完整 极硬岩，岩体较破碎；硬岩或 软硬岩互层，岩体较完整；较 软岩，岩体完整 极硬岩，岩体破碎；硬岩，岩 体较破碎或破碎；较软岩或软 硬岩互层，且以软岩为主，岩 体较完整或较破碎；软岩，岩 体完整或较完整 软岩，岩体破碎至极破碎；全 部极软岩及全部极破碎岩（包 括受构造影响严重的破碎带）
15<B≤20
20<B≤25
B>25
按
类型 地下 交通 运输 代 表 性 地 下 洞室
用
途
分
类
主 要 特 点 1.多数单洞,也有相距很近的平行的两个单线洞。 2.一般为中等跨度，铁路亦有大跨度。 3.除地下通道外，一般都较长 4.地下铁道、地下通道多属浅埋，且多位于土层中。
铁路隧道、公路隧道、地下铁道、 水下隧道、地下通道（含车站地下通 道及人行道）
Ⅲ
>2
Ⅳ Ⅴ
>2
• 岩体地质力学分类 • 巴顿岩体质量分类
地下洞室围岩稳定性评价
• 对于地下工程，一般都面临着区域稳定性、 山体稳定性和洞体稳定性问题。 • 洞室稳定性受多种因素制约 • 洞室稳定性分为定性评价和定量评价
各种洞体的稳定性问题
变形破坏机制 脆性破裂 变形破坏 方式 岩爆 开裂 滑落 滑动 转动 弯曲挤入 变形破坏特征 表现为地下开挖围岩岩爆，或岩柱劈裂 岩 体 结 构 条件
围岩稳定性的定性评价
类型 亚类 整体状 破坏机制 岩爆、劈裂 变形破坏过程 分析方法 弹性理论，断裂力学 弹脆性、节理单 元 块体 赤平投影作图 力学 坐标投影作图 弹性、粘弹性、弹塑性 理论；层状单元，层体 结构力学 弹性、粘弹性、弹塑性 理论；层状单元，层体 结构力学 弹性、粘弹性、弹塑性 理论；层状单元，层体 结构力学 弹性、粘弹性、弹塑性 理论；层状单元，层体 结构力学 稳定性评价 良好 良好（局部 加固） 较好（局部 重点处理） 较好及良好 较好（局部 加固） 一般（局部 加固） 较差 瞬间能量释放 与爆破同时发 块体塌滑、开 生或因爆破逐 块体状 裂 次松动、突然 塌方 突然发生与爆 裂隙块状 块体塌滑 破松动有关 顺层滑动、岩 稳定变形、失 层弯曲 稳变形时间可 互层 达数天至数十 天 稳定变形可达 间（夹） 顺层滑动、塌 数日至一月以 层 落 上 顺层滑动、岩 稳定变形可达 薄层 层弯曲、剥裂 数日至数十日 软层 塑性变形及剪 变形阶段达数 切破坏 月甚至更长
水电围岩工程地质分类
围岩类别 围岩稳定性 围 岩 总 评 围 岩 强 支护类型 分T 度应 力 比S >4 >4 不支护或局部锚 杆或喷薄层混凝 土.大跨度时,喷混 凝土 、系统锚杆 加钢筋网 喷混凝土 、系统 锚杆加钢筋网。 跨度为 20~25m 时， 并浇筑混凝土衬 砌 喷混凝土 、系统 锚杆加钢筋网， 并浇筑混凝土衬 砌 Ⅰ Ⅱ 稳定，围岩可长期稳定，一 >85 般无不稳定块体
VV(km/s)
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
呈碎石状压碎结 拱部无支护时可 构 产生较大的坍塌， 呈块（石）碎 侧壁有时失去稳 软质岩石[Rb=5 Mpa~30 Mpa（50 kgf/cm2~300 （石）状镶嵌结 定 kgf/cm2）]：受地质构造影响严重，节理发育 1.5~3.0 构 土：1.略具压密或成岩作用的粘性土及砂性土 1.呈大块状压密 2.一般钙质、铁质胶结的碎、卵石土、大块石 结构； 土 2、3.呈巨块状 3.黄土（Q1、Q2） 整体结构 呈角（砾）碎 围岩易坍塌，处 石质围岩位于挤压强烈的断裂带内，裂隙杂 （石）状松散结 理不当会出现大 乱，呈石夹土或土夹石状 构 坍塌，侧壁经常 小坍塌，浅埋时 1.0~2.0 一般第四系的半干硬~硬塑的粘性土及稍湿至 非粘性土呈松散 易出现地表下沉 潮湿的一般碎、卵石土, 圆砾，角砾土及黄土 结构粘性土及黄 （陷）或坍至地 （Q3、Q4） 土呈松软结构 表 石质围岩位于挤压极强烈的断裂带内，呈角 围岩极易坍塌变 砾、砂、泥松软体 形、有水时土砂 粘性土呈易蠕动 常与水一齐涌出， <1.0 的松软结构 浅埋时易坍至地 软塑状粘性土及潮湿的粉细砂等 砂性土呈潮湿松 表 散结构
公路隧道围岩分类
《公路工程地质勘察规范》
围岩主要工程地质条件
类别
主要工程地质特征 硬质岩石[饱和抗压极限强度[Rb>60Mpa （600kgf/cm2）]：受地质构造影响轻微，节理 不发育，无软弱面（或夹层）；层状岩层为 厚层，层间结合良好 硬质岩石[Rb>30Mpa（300kgf/cm2）]：受地质 构造影响较重，节理较发育，有少量软弱面 （或夹层）和贯通微张节理，但其产状及组 合关系不致产生滑动；层状岩层为中层或厚 层，层间结合一般，很少有分离现象；或为 硬质岩石偶夹软质岩石 软质岩石[Rb≈30Mpa（300kgf/cm2）]：受地质 构造影响轻微，节理不发育；层状岩层为厚 层，层间结合良好 硬质岩石[Rb>30Mpa（300kgf/cm2）]：受地质 构造影响严重，节理发育，有层状软弱面 （或夹层），但其产状及组合关系尚不致产 生滑动；层状岩层为薄层或中层；层间结合 差，多有分离现象，或为硬、软质岩石互层 软质岩石[Rb=5 Mpa~30 Mpa（50 kgf/cm2~300 kgf/cm2）]：受地质构造影响较重，节理较发 育；层状岩层为薄层、中层或厚层；层间结 合一般
地下工厂、地下电站（含水力发电 厂房）、地下试验室、地下污水处理 场、其它工业厂房等 地下商店、地下街道、地下影剧院、 地下民 地下医院、地下运动场、地下住宅、 地下旅馆等; 地下车库、地下油库、 用及公 共建筑 水封油库、地下冷库、地下物资仓库、 地下水库、地下废料库等 地下 军事 工程
1.单洞或群洞 2.飞机库（跨度远大于高度）和舰艇库属大型地下工程； 飞机库、舰艇库、武器库、指挥所、 作战坑道一般为小跨度；人防工程大、中、小跨度均有， 掩蔽体、作战坑道、各类军事装备器 但以小跨度为主。 材库、人防工程等 3.除人防工程外选址取决于军事上考虑，工程地质条件选
岩 体 基 本 质 量 分 级 基本质 量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 岩体基本质量的定性特征 坚硬岩，岩体完整 坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完 整 坚硬岩，岩体较破碎；较坚硬岩或软硬岩 互层，岩体较完整；较软岩，岩体完整 坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较破 碎~破碎；较软岩或软硬岩互层，且以软 岩为主，岩体较完整~较破碎；软岩，岩 体完整~较完整 较软岩，岩体破碎;软岩，岩体较破碎~破 碎；全部极软岩及全部极破碎岩 岩体基本质 量 指 标（BQ） >550 550~451 450~351