岩土工程勘察及实例.ppt

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1、勘察实例：贵州省关兴公路第11合同段 蛇形坡隧道岩土工程勘察,中国地质大学工程学院,基本情况：隧道长度为635m，最大埋深106m，马蹄形断面，高5m，10.5m，为公路隧道。报告：贵州省关兴公路第11合同段蛇形坡隧道 岩土工程勘察研究报告附件：1 照片 2 岩石三轴试验成果附图：1 蛇形坡隧道综合工程地质图（1/2000）2 蛇形坡隧道中轴工程地质纵剖面图（1/2000）3 蛇形坡隧道工程地质横剖面图（1/1000）,初接受任务，组织踏勘、编写勘察设计书现场勘测、试验、内业整理、计算编写勘察报告成果：工程地质勘察报告1份 附图3份，附件2份工作方法：测绘、物探、钻探、实验、室内模拟计算和计算

2、机作图等,附件：照片,背斜转折端形态,F1断层露头,隧道出口处地貌形态,隧道进口处地貌形态,附件：照片,二叠系泥质粉砂岩岩层产状,隧道进口左侧岩 层及结构面统计,隧道出口左侧二叠系(P2l)地层及地貌形态,隧道北侧溶蚀洼地地貌形态,报告提纲,一、隧道区工程地质条件二、岩体结构及岩体工程性质三、隧道围岩分类四、隧道围岩稳定性评价五、进出口边坡稳定性评价六、结论与建议,一 隧道区工程地质条件,1 水文气象条件 2 地形地貌 3 地层岩性 4 地质构造 5 物理地质现象 6 水文地质条件,1、水文气象条件,地处北盘江流域亚热带季风潮湿气候区温湿多雨，干湿季节分明年均降雨量1320 mm最大月雨期长4

3、-5天,2 地形地貌,贵州高原与广西盆地过渡的斜坡地带岩溶化山原地貌区低山丘陵区，山体浑园，植被不太发育表层为第四系松散堆积层覆盖地面高程在13001450m左右最高点高程1456.3m，最低点高程1271.7m地面平均坡度沿轴线方向为2633，其它方向最大达4045,3 地层岩性,长兴组（P2c）龙潭组（P2l）夜郎组第一段（T1y1）按岩性可分为4个工程地质岩组（T11y1、T21y1、T31y1、T41y1）夜郎组第二段（T1y2）按岩性分为两个工程地质岩组（T11y2、T21y2）第四系（Q）坡洪积（Qdl+pl）残坡积（Qel+dl）,(1)褶皱,控制区内构造格架的构造为贞丰背斜核部

4、地层为二叠系龙潭组南西冀出露地层：二叠系长兴组、三叠系夜郎组、永宁镇组及关岭组等北东冀出露地层有二叠系长兴组及三叠系夜郎组等蛇形坡隧道位于贞丰背斜的北东冀，近核部,4 地质构造,F1断层 正断层，断层面产状4472破碎带宽约0.20.5m左右，且见挤压揉褶现象。F2断层正断层，断层面倾向SW，倾角约70左右断层破碎带宽约13m。F3断层 据SS2、SS3钻探资料推测。,(2)断层,(3)节理,隧道区岩体中节理十分发育，有NW向、NE向及近S-N向三组主要节理及NNW向、NEE向两组次要节理 NW向节理为纵节理，与背斜同时形成，在背斜核部附近尤为发育。NE向节理为横节理，与背斜同时形成，该组节理

5、规模及发育程度均不及NW向节理，倾向NW与NE。S-N向节理为剪节理，面平直，规模小，密度小。,(4)新构造运动与地震,第三纪以来，本区新构造运动的基本特点主要表现为间歇性上升运动，形成了多级剥夷面及阶地本区现今地壳运动以差异性不大的整体缓慢上升为主测区及附近地区未发现活断层迹象，未见有破坏性地震记录，属地壳稳定区隧道区及邻近地区地震基本烈度为度区,5 物理地质现象,(1)风化粗碎屑煤系地层岩体相对较软弱，抗风化能力差。三叠系碳酸盐类地层相对较坚硬，不易风化。沿断层破碎带及节理密集带风化较强烈。强风化带厚约0.510m，弱风化带厚度较大。(2)岩溶 主要岩溶类型有：溶洞、溶蚀裂隙、落水洞及溶蚀

6、洼地等对隧道开挖、围岩稳定性将带来不利影响，并可能产生集中渗水等水文地质问题。,6 水文地质条件,第四系透水性较好，常构成局部含水层。二叠系为区域隔水层，有局部含水层。三叠系夜郎组是本区主要的区域地下含水层。上层滞水主要接受大气降水入渗补给，地下水位埋深浅，一般110米左右，无统一的地下水面。基岩裂隙岩溶裂隙潜水主要接受大气降水和上层滞水补给，地下水位埋深大，最大埋深在百米以上，低于隧道底板。隧道区水文地质条件较简单，无重大涌水问题存在,1 岩体结构面网络模拟,岩体节理优势产状统计表,二、岩体结构及岩体工程性质,2、岩体力学参数 用试验、理论估算和经验类比等方法求：岩体力学参数建议值,结构面力

7、学参数建议值,1 工程地质岩组划分,三、隧道围岩分类,2、RMR分类,RMR分类表,3、岩体质量分级（国标工程岩体分级标准GB50218-94）,岩体质量分级表,4、隧道围岩综合分类及其物理力学性质参数,蛇形坡隧道围岩分类表,蛇形坡隧道围岩类别及其岩体力学参数表,四、隧道围岩稳定性评价1 影响隧道围岩稳定性的因素,岩性 灰岩较坚硬，其余为较软弱、软弱岩石，强度低，遇水会软化，不利于围岩稳定性。风化 岩体风化强烈，易产生超挖、片邦，甚至坍塌等现象，不利于围岩稳定，尤其顶板不易保持稳定。岩体结构及结构面 一组节理可构成局部滑移的滑动面。断层通过处可能产生较大规模的坍塌。地下水 隧道在地下水位以上，

8、水压力问题不太严重。岩溶岩溶发育，可能引起顶板变形甚至坍塌。岩溶发育段，可能遇到岩溶问题。地应力 以自重应力为主，顶板稳定性差于侧壁。,2、涌水问题及偏压问题评价,可能引起局部点状或线状渗水现象，在一些节理密集带、断层及岩溶发育部位也可能引起较大的集中渗水。由于该处山体厚度相对较大（大于3倍洞径），偏压问题不是很严重。,3、围岩稳定性分段评价,1、进出口边坡工程地质条件,工程地质条件,五、进出口边坡稳定性评价,2、边坡稳定性计算,计算方法 剩余推力法 Sarma法,计算剖面,3 计算结果,4、边坡稳定性评价,进口边坡稳定性相对较差，有可能沿强弱风化层界面或T12y2/T11y2界面产生浅层滑动

9、，尤其在地下水与地震力综合作用下，稳定性将更差，必须进行加固整治。出口边坡稳定性较好，但由于风化作用，造成岩体破碎，可能导致局部小规模的崩塌、垮落现象，在施工过程中也应引起重视。,1隧道区工程地质条件复杂。岩层岩性较软弱，且厚薄相间，软硬相间，各种构造裂隙及岩溶现象发育。2影响隧道围岩稳定性的主要因素有：岩性、岩体结构与结构面、岩溶、风化及地下水。3隧道位于贞丰背斜近核部，主构造线及主要结构面走向与洞轴线大角度相交，常产生小规模不稳定块体坍落4区内地下水可概化为双层水模型，故不会引起大的涌水问题。,结论,六、结论与建议,结论,5隧道中部可能产生偏压问题，但偏压问题总体不甚严重。6隧道区未见活动性断层通过，属地壳稳定区，区内地震基本烈度为度。7进口边坡为顺向坡，岩体风化严重，边坡稳定性较差，有可能沿强风化与弱风化界面产生小规模的滑动。而出口边坡相对较稳定。8隧道施工条件较好，能满足施工要求。,建议,1隧道施工及支护采用新奥法。开挖施工可采用上导洞法，开挖后先支护顶拱，再下开挖，洞室支护宜采用锚喷支护2开展施工地质工作，对一些不良地质问题进行超前预报，及时补充修正设计。3补充岩石和地下水试验，为设计施工及建筑材料评价提供参数。4对溶洞封堵，堵塞降水形成的集中渗水通道,