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隧道圍岩工程地質特徵

發布時間: 2021-02-21 05:58:08

A. 隧道圍岩地質特徵包括哪些

應該包括岩性、岩石的力學性質(如抗壓強度、抗剪強度、抗拉強度)物理性質(孔隙率、比重、)、岩石的組成礦物、裂隙發育程度,含水量等

B. 做隧道畢業設計,已有地形圖,所需的圍岩條件,工程地質條件等從哪獲取啊

指導老師不會給嗎?,我是鐵道畢業設計的,老師有一些資料會給的

C. 礦體及圍岩的工程地質條件

總的來說,礦物資源有三大類

(1)氣體礦物資源——天然氣;

(2)液體礦物資源——石油、地下水;

(3)固體礦物資源——煤炭、各類金屬礦物等。

這里討論的重點是與固體礦物資源開發有關的礦山地質工程問題,故對氣體和液體礦物資源開發的地質工程工作有關的問題暫且不論,但不等於這類礦產開發時沒有問題,實際上,目前已經出現了不少問題,如地下水開發引起地面沉降;石油開采中注水驅油進行強化開采中出現大量井損事故等。這些事故如果事先進行適量的工程地質勘察、研究,採取適當措施,大部分是可以避免的。

就固體礦體來說,其礦床地質構造,從工程地質角度來看,可分為三大類

(1)層狀礦床:煤、磷等礦床,埋藏於層狀沉積岩體內;

(2)層控礦床:銅、鐵、鎳等,以似層狀產狀埋藏於變質岩或岩漿岩、火山岩等塊狀岩體內;

(3)脈狀礦床:鉛、鋅、鎢等脈狀礦體侵入到各類岩體內。

各類礦床與其成礦條件相伴隨的有其自己的工程地質條件規律。地質工程工作者掌握了這些特點後會對所研究的對象具有一定的預見性。舉例如下。

1.煤礦

煤礦是典型的層狀礦床。主要為陸相、海陸交互相(湖相、沼澤相、沖積相等)。從成煤時代上來說,從石炭紀到第三紀都有;

第一石炭—二疊成煤期主要為濱海及海陸交互相及湖相建造。其建造特點是粘土岩、砂岩、頁岩、礫岩互層存在,有的地區還存在有石灰岩。岩相比較穩定,除因構造斷裂破壞外,相變不大,其主要的地質工程問題為:

(1)軟岩:特別是鋁土頁岩,不僅軟,而且易風化、膨脹,巷道變形極為常見;

(2)地應力:由於地應力比較高,隨著采深加大,沖擊地壓及巷道收斂變形極為顯著;

(3)地下水:這些煤礦下部一般直接與奧陶紀石灰岩接觸。中國奧陶紀石灰岩中喀斯特比較發育,地下水比較豐富,即俗稱奧灰水。煤炭開采中由於底板隔水層薄、斷層切割、陷落柱連通等原因,極易引起突水,這些問題在華北地區極為常見。

第二個成煤期為侏羅及白堊紀,主要為內陸盆地相碎屑岩建造。隨著構造作用強度不同,有的平緩展布,岩體結構完整;有的褶皺劇烈,層間錯動發育,構成板裂結構岩體。水平地應力一般大於垂直地應力,距主要含水層奧陶紀石灰岩較遠,突水威脅不大。而白堊紀砂礫岩常構成堅硬難冒頂板,成為採煤過程中的難題。

第三紀煤炭在我國分布也是相當廣泛,東北、新疆、內蒙古、雲南、貴州及台灣都有分布。它們主要為內陸湖相沉積,岩性為粘土岩、砂岩及礫岩互層產出。在構造作用下,層間錯動極發育,多具板裂結構特徵。因埋藏較淺,成岩作用很低,極易風化和在地下水作用下極易泥化,強度軟化系數很低。

2.菱鐵礦

菱鐵礦分布極為廣泛,從地質時代上來說,除新生代外,從古生代到太古宙都有分布。從建造上看,主要為沉積的和變質的碎屑岩—泥質岩—碳酸岩建造及火山—沉積岩系和陸相碎屑—泥質岩—有機岩建造。從成因來說,大體可分為沉積型、火山—沉積型、沉積—熱液改造型、變質沉積型和接觸交代—熱液型礦床。由此決定了這類礦體大部分呈層狀和層控結構特徵,礦床與圍岩整合產出,局限於含礦圍岩中順層延伸,與圍岩同步褶皺和錯斷,少部分與熱液活動有關的呈脈狀、束狀和透鏡體狀。這類礦床在沉積—改造和變質過程中,由於後期熱液活動和構造作用的影響,形成了一些不規則礦體,交切原生沉積層狀礦體和圍岩層(片)理發育,甚至某些呈礦巢、礦瘤和不規則礦體。層狀及層控礦床構成的礦山在開發過程中遇到的問題與煤炭礦山工程地質問題比較類似;脈狀、束狀、透鏡體狀等不規則礦體的礦床盡管具有熱液作用特徵,但近礦體圍岩蝕變很弱或沒有蝕變,礦體與圍岩呈硬接觸。除由采礦形成架空結構使岩體惡化外,原岩體的工程地質條件還是比較好的。

3.與火山岩有關的鐵礦

對地質工程來說,我們最關心的是礦體形狀與圍岩接觸和蝕變關系,前者控制著礦山工程特徵;後者對礦山工程穩定性影響極大。根據國內外資料統計,這類鐵礦體約有80%為層狀或似層狀與圍岩整合產出,少部分為透鏡體狀,穿插於裂隙中的脈狀,圍岩有的破碎,有的完整,大部分圍岩遭受蝕變,也有的無蝕變現象;圍岩蝕變作用主要為矽卡岩、絹雲母化、黑雲母化、高嶺土化,一般強度低,它們構成的接觸帶為軟弱結構面或軟弱夾層,岩體易產生失穩現象;另外還有硅化、方柱石化、鈉長石化,岩體有強化作用,但范圍不大。蝕變帶厚度一般不大,約為數米至數十米,它們構成一種特殊的工程地質岩組。

4.圍岩蝕變

在金屬礦山工程地質研究中,這是一個極為重要的工程地質問題。有色金屬及與火山岩有關的黑色金屬礦床絕大部分都伴有圍岩蝕變作用,實際上,這是岩漿活動的伴生產物。早期形成的岩石在氣化—熱液作用下,兩者之間產生新的化學平衡發生的一系列舊物質為新物質所代替的交代作用。圍岩蝕變是多種多樣的,是由許多因素決定的,其中主要的因素有:①圍岩成分;②氣化—熱液成分和濃度、酸鹼度;③溫度;④壓力。由於形成條件所決定,常見的圍岩蝕變方式和類型有兩種:

(1)氣化高溫熱液蝕變:矽卡岩化、雲英岩化、白雲母化、電氣石化、黑雲母化、方柱石化、陽起石化、綠簾石化、黝簾石化、鉀長石化、鈉長石化、霞石化、霓石化、螢石化等。

(2)中低溫熱液蝕變有:絹雲母化、硅化、石髓化、絹英化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化、白雲石化、粘土化、赤鐵礦化、蛇紋石化、鈉黝簾石化、泡沸石化、石膏化等。

上列蝕變產物下劃有「

」者,對岩體都具有強度弱化作用,由它們構成的蝕變帶大部分都屬於軟弱接觸帶或軟弱結構面,這在研究礦山地質工程,特別是有色金屬礦山地質工程時應當注意的,如矽卡岩化,其形成溫度約為900~200℃,壓力約為數十兆帕,其形成環境約距地表數百米至兩公里深度范圍內。這一范圍內的岩石易遭受破壞。蝕變范圍可達數十米至數百米。少數情況下可伸展至1~2km。一般來說,這一帶的岩石強度比較低。

上述有限資料表明,在研究礦山工程地質條件時必須認真研究礦床形成給地質體帶來的特殊條件和對地質體改造形成的特殊條件。

D. 簡述隧洞設計中應注意哪些工程地質問題

隧道支護結構的設計應根據圍岩條件(圍岩的強度特性、初始應地力場等)
和設計條件(隧版道斷面形狀、隧道周邊地權形條件、環境條件等)選擇合適的設計
方法。
根據隧道支護結構的特點,在預設計中採用以下方法:
(1) 標准支護模式的設計方法(簡稱標准設計)

(2) 類似條件的設計方法(簡稱類比設計或經驗設計)

(3) 解析的設計方法(簡稱解析設計)

隧道支護結構設計,在有標准支護模式時以標准設計為主要的設計方法。
在沒有標准支護模式時,
則要根據圍岩條件、
結構特點等選擇類比設計或解析設
計的方法進行設計。
目前,
我國鐵路隧道主要是採用標准設計方法進行設計的,
而公路隧道還處
在類比設計的階段,
但有的設計單位也逐漸向採用標准設計的方向演變。
國外在
絕大多數場合,公路隧道是採用標准設計模式的。

E. 隧道圍岩水文地質與工程地質概況劃分與超前支護為什麼不在同一直線,其中存在過渡段,過渡段歸前還是後

舉例說明:如Ⅳ級圍抄岩向Ⅴ級圍岩施工,則過渡段按Ⅴ級支護。如Ⅴ級圍岩向Ⅳ級圍岩施工,則過渡段也按Ⅴ級支護。一般過渡段施工按過渡段較弱的圍岩支護。不在同一直線,因為圍岩不可能像圖紙上說的由上一級圍岩直接變到下一級圍岩。

F. 隧道工程地質調查的內容有哪些

1查明隧道通過地段的地形、地貌、地層、岩性、構造。岩質隧道應著重查明岩層層理、片理、節理等軟弱結構面的產狀及組合形式,斷層、褶皺的性質、產狀、寬度及破碎程度;土質隧道應著重查明土的成因類型、結構、物質成分、密實程度等。傍山隧道,當外側洞壁較薄時,應預測偏壓帶來的各種危害。
2查明隧道是否通過煤層、膨脹性地層及有害礦體等。對含有這些地層的地段,應預測地層膨脹對洞身的影響,並對有害氣體或放射性物質的含量作出評價。
3查明不良地質、特殊地質對隧道通過的影響,特別是對洞口位置及邊坡、
仰坡的影響,提出工程措施意見。
4查明隧道附近井、泉的分布情況,分析隧道地區的水文地質條件,判明地下水的類型、水質及補給來源,預測地下水的侵蝕性和洞身分段涌水量。在岩溶地區,應分析涌水及填充物是否有突然湧出的危險。
並充分估計隧道開挖引起地表塌陷及地表水漏失的問題,提出相應的工程措施意見。
5對於深埋隧道,應做隧道地溫升溫預測。對岩層堅硬、緻密、性脆、構造應力集中的地段,應考慮發生岩爆的可能性。
6綜合分析岩性、構造、地下水等有關地質測繪、勘探、測試成果,分段確定隧道圍岩級別。
7在隧道洞口需要接長明洞的地段,應查明明洞基底的工程地質條件。
8查明橫洞、平行導航、斜井、豎井等的工程地質條件。

G. 圍岩地質特徵包括哪些

根據圍岩地質特徵,將圍岩分為五類。

一、I類:穩定圍岩
岩石新鮮完整,受地質構造影響輕微、節理裂隙不發育或稍發育,多系閉合且延伸不長,沒有或僅有寬度一般小於0.lm的軟弱結構面。結構面無不穩定組合,斷層走向與洞線正交,地下水活動輕微,岩體呈塊狀整體結構或塊狀砌體結構。

二、Ⅱ類:基本穩定圍岩
岩石新鮮或微風化,受地質構造影響一般,節理裂隙稍發育或發育,有少數寬度不大於0.5~0.6m的軟弱結構面,層間結合差,岩體呈塊狀砌體或層狀砌體結構。結構面組合基本穩定,僅局部有不穩定組合,斷層等軟弱結構面走向與洞線斜交或正交。洞壁潮濕有滲水或滴水。

三、Ⅲ類:穩定性較差的圍岩
岩石微風化或弱風化,受地質構造影響嚴重,節理裂隙發育,部分張開且充泥,軟弱結構面分布較多,寬度小於1.0m,岩體呈碎石狀鑲嵌結構。結構面組合不利於圍岩穩定的較多,斷層等主要軟弱結構面走向與洞線斜交或近平行。地下水活動顯著,沿結構面有滲水、滴水或線狀涌水。

四、Ⅳ類:穩定性差的圍岩
圍岩岩體狀態同第Ⅲ類,但軟弱結構面分布較多,寬度小於2.0m,節理裂隙局部極發育,岩體呈碎石狀鑲嵌結構,局部呈碎石狀壓碎結構。結構面組合不利於圍岩穩定,斷層等軟弱結構面走向與洞線近平行。地下水活動顯著,沿結構面有滲水、滴水或線狀涌水。

五、Ⅴ類:極不穩定圍岩
強風化或全風化岩體,受地質構造影響嚴重,節理裂隙極發育,斷層破碎帶寬度大於2m,裂隙中多充泥。岩體呈角礫、泥沙、岩屑狀散體結構。結構面呈零亂狀不穩定組合,斷層等主要軟弱結構面走向與洞線近平行;或鬆散土層、砂層、滑坡堆積層及一些碎、卵石土等;擠壓強烈的大斷層帶,裂隙雜亂,呈土夾石或石夾土狀。地下水活動強烈,有較大涌水量,常引起不斷塌方。

H. 修建隧道常遇到哪些工程地質問題

隧道工程的重大工程地質問題主要有高地應力岩爆、圍岩大變形、岩溶涌突水、有害氣體等。
採納哦

I. 隧道圍岩等級與分類的關系。比如說 V級圍岩=V類圍岩 還是V級圍岩=二類圍岩

老規范將隧道圍岩分成六類,分別是Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ,數字越大的圍岩性質越好。新規范將隧道圍岩分成六級,分別是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ,數字越小的圍岩性質越好。所以老規范中的海類圍岩就是新規范中的Ⅱ級圍岩,老規范中的Ⅱ類圍岩就是新規范中的Ⅴ級圍岩了。

隧道圍岩一般共分為6級,一級圍岩最好,基本上是整塊堅硬的石頭;六級圍岩最差,基本上是碎散的松軟土體。

Ⅰ類:岩石新鮮完整、構造影響輕微、節理裂隙不發育或稍發育, 閉合且延伸不長,無 或很少軟弱結構面、斷層帶寬<0.1米, 與洞向近正交、 岩體呈整體或塊狀砌體結構。

Ⅱ類:岩石新鮮或微風化,受構海影響一般。節理裂隙稍發育或發育。有少量軟弱結構面、層間結合差。斷層破碎帶寬<0.5米、與洞向斜交或正交、岩體呈塊狀砌體或層狀砌體結構 。

Ⅲ類:岩石微風化或弱風化,受地質構造影響裂隙發育、部分張開充泥。軟弱結構面分布較多、斷層破碎帶<1米,與洞線斜交或平行、岩石呈碎石狀鑲嵌結構。

Ⅳ類:與III類同。斷裂及軟弱結構面較多,斷層破碎帶<2米,與洞平行,岩體呈碎石狀鑲嵌結構,局部呈碎石狀壓碎結構 。

Ⅴ類:散體:砂層滑坡堆積及碎、卵、礫質土。

(9)隧道圍岩工程地質特徵擴展閱讀

工程地質學中把重分布應力影響范圍內的岩體稱為圍岩。絕大部分為6r(r為洞室半徑 )。[1]

一、地質學名詞,相對於某種地殼物質周圍的岩石。常見的有岩漿的圍岩和礦體的圍岩。煤層圍岩指的是煤層周圍一定范圍內,對煤層的穩定有影響的岩(土)體。

二、在岩石地下工程中,由於受開挖影響而發生應力狀態改變的周圍岩體。

圍岩是洞室四周圍繞的岩石,這個洞室可以是人工開鑿的(例如各種隧道、地下倉庫等等),也可以是天然形成的(例如山洞、溶洞等等)。

工程性質

圍岩的工程性質,—般包括三個方面:物理性質、水理性質和力學性質。而對圍岩穩定性最有影響的則是力學性質,即圍岩抵抗變形和破壞的性能。圍岩既可以是岩體、也可以是土體。

岩體是在漫長的地質歷史中,經過岩石建造、構造形變和次生蛻變而形成的地質體。它被許許多多不同方向、不同規模的斷層面、層理面、節理面和裂隙面等各種地質界面切割為大小不等,形狀各異的各種塊體。

工程地質學中將這些地質界面稱之為結構面或不連續面,將這些塊體稱之為結構體,並將岩體看作是由結構面和結構體組合而成的具有結構特徵的地質體。

所以,岩體的力學性質性質主要取決於岩體的結構特徵、結構體岩石的特徵以及結構面的特性。

環境因素尤其是地下水和地溫對岩體的力學性質影響也很大。在眾多的因素中,哪個起主導作用需視具體條件而定。

J. 圍岩的工程地質和水文地質資料對隧道的設計和施工有哪些方面影響

直接影響隧道的支護等級和超前支護方式

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