1、
倾斜岩层对隧道施工的影响
倾斜岩层可能是单斜岩层、也可能是褶曲的有一翼。倾斜岩层对隧道施工的影响如下:
岩层结构缓倾的(0°~30°)
无软弱结构面
层厚及节理一般大于
1.0m,稳定性
好;中厚层0.4m~1.0m的次之;薄层最差,节理密布顶部,易坍石掉块。层面及节理结合不良时,易出现滑动偏压情况。
有软弱结构面
软弱面位于隧道顶部时,易造成顶板坍塌;软弱面位于底部,影响支护及衬砌稳定。
软弱面位于隧道顶部时,易出现坍
陡倾的(30°~60°)
塌;可能产生应力集中。软弱面位于中部,易产生偏压滑动,在有地下水时尤应注意。
陡立的(60°~90°)
一般情况围岩稳定性比缓倾和陡倾岩层好。
软弱面位于隧道内,可能出现局部坍顶,如位于两侧,可能产生坍部偏压。
2、褶曲对隧道施工的影响
褶曲有背斜和向斜两种,背斜的产状呈正拱形,其裂隙特征是上
部受拉,形成张口上大下小;向斜的产状呈倒拱形,其裂隙特征是上部受压、下部受拉,张口上小下大。褶曲对隧道施工的影响如下:
隧道施工位置向斜地层褶曲轴部背斜地层
施工中出现的现象
1、开挖中多出现掉块和坍塌;2、施工中常遇较大的突然涌水;3、在石灰岩中,岩溶多为暗河。隧道开挖时易产生较大偏压现象。1、开挖中一般出现掉块和坍塌可能较小;2、在石灰岩中,岩溶发育多为漏斗及井穴。
3、断层岩层对隧道施工的影响
断层岩层对隧道施工的影响程度,主要决定于断裂破碎带的宽度
及破碎带胶结情况。
断层状态
断层较胶结不良,宽度较大断层中充填物处于压缩状态
施工的现象
极易发生坍塌和涌水,直接影响坑道稳定。开挖后潜在应力释放,发生较大膨胀压力,使坑道变形剧烈。
断层面倾向隧道,或与隧道轴线相交
处于软、硬不同岩层中的断层
当倾角大于10°,对隧道产生偏压;当隧道轴线与断裂线平行或交角甚小,则侧压力更大。断裂面的柔性岩石,往往形成不透水层,而脆性岩的破碎角砾带,极易储存大量水,开挖时常常发生承压涌水,危害极大。
4、常见岩石和特殊土对隧道施工的影响
特征
侵入岩石质坚硬;
喷出岩石质好,比侵入岩差。具有层状构造
对隧道施工影响
钻爆效率低,可能发生岩爆
中薄层的、节理发育的稳定性差,其产状与隧道位置的相互关系影响很大。
坑道围岩压力大,常遇到瓦斯突出;穹隆构
煤系地层多含瓦斯
块状结构、一般属稳定的型,
造最适于瓦斯集聚,向斜构造轴部瓦斯含量少于翼部,背斜构造翼部瓦斯含量少于核部。
类别岩浆岩
沉积岩
变质岩具有片理结构,如千枚岩、绿泥片岩,强度低,抗水性差。老黄土结构紧密至坚硬,
无大
孔隙或有小量大孔,柱状节理
易沿片理或节理滑动、剥落、坍塌。
自稳性强,一般不具温陷性。
竖向透水性大于横向,具有湿陷性,易于崩解,浸水将产生大的崩塌。
施工中可能遇到大量涌水,以及洞穴中填充的泥沙涌入坑道。
黄土
发育。
新黄土大孔隙发育,具垂直节理。
岩溶溶洞、暗河
富含粘土矿物(尤其含蒙脱石、伊利石)的塑性岩石,以
膨胀性岩(土)
及膨胀性粘土(如水云母高参石)等,具有透水性弱,强度低、亲水性强、遇水膨胀的特点。
流砂在砂质粘土层中多是饱水的,一经搅动即松散
施工中围岩长时间产生缓慢的塑性变形,向洞内挤压、破坏支护、衬砌。
流砂
坑道开坑中,流砂常突然涌水,坑道充满泥沙。
5、隧道涌水对隧道施工的影响
隧道涌水不但破坏围岩稳定性,而且还给施工带来很多不良影响。
条件及原因
接近涌水带的胶结差的砂岩、围岩,一遇涌水就容易崩溃。隧道开挖揭开含水层,道积水显著增大。
地下水通过流砂层或断层破碎带,充填泥化粘土的大溶洞等时,携带大量泥沙想隧道渲泄,造成淤积。隧道开挖揭穿了与地表溶洞,道,从而切断了各种用水水源,大量携带泥沙的地表水、造成塌陷、裂缝等现象。
相通的隐伏溶洞,或地降低了利用水的水位。
或含水的破碎带,或断层、大
泥岩等稳定性差的软弱
对施工的不良影响
工作面岩体崩溃,埋没隧道。隧道内积水严重,淹没设备。
溶洞,发生缴较大的集中涌水,水量大,流速快,隧
隧道被泥沙淤积或被泥石流淹没地表水干涸,严重破坏地表环境保护条件及居民的生活条件。
地面塌陷、产生陷穴、地面裂缝、对隧道安全产生威胁。
表水和地下水相连通的断层,使地表水下渗涌入隧
地下水向隧道渲泄,使地表
水位迅速下降,在自重力、真空吸蚀和冲蚀作用下,
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