講義 隧道圍巖分級(jí)與隧道構(gòu)造技術(shù)全

講義隧道圍巖分級(jí)與隧道構(gòu)造技術(shù)1B414011隧道圍巖分級(jí)一、公路隧道圍巖分級(jí)隧道圍巖分級(jí)是設(shè)計(jì)、施工的基礎(chǔ)。施工方法的選擇、襯砌結(jié)構(gòu)類型及尺寸的確定、隧道施工勞動(dòng)定額、材料消耗標(biāo)準(zhǔn)的制訂都要以圍巖分級(jí)作為主要依據(jù)。公路隧道圍巖分級(jí)見(jiàn)表1B414011。公路隧道圍巖分級(jí)表1B414011圍巖級(jí)別圍巖或土體主要定性特征圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BQⅠ堅(jiān)硬巖（飽和抗壓極限強(qiáng)度Rb>60MPa）.巖體完整，巨塊狀或巨厚層狀整體結(jié)構(gòu)>550Ⅱ堅(jiān)硬巖（Rb>30MPa）,巖體較完整，塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu)較堅(jiān)硬巖，巖體完整，塊狀整體結(jié)構(gòu)550-451Ⅲ堅(jiān)硬巖，巖體較破碎，巨塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)較堅(jiān)硬巖或較軟硬質(zhì)巖，巖體較完整，塊狀體或中厚層狀結(jié)構(gòu)450~351Ⅳ堅(jiān)硬巖，巖體破碎，碎裂（石）結(jié)構(gòu)較堅(jiān)硬巖，巖體較破碎一破碎，鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)較軟巖或軟硬巖互層，且以軟巖為主，巖體較完整一較破碎，中薄層狀結(jié)構(gòu)350~251土體：（1）壓密或成巖作用的黏性土及砂性土（2）

黃土（Q1,Q2）（3）

一般鈣質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)的碎、卵石土、大塊石土V較軟巖，巖體破碎軟巖，巖體較破碎一破碎極破碎各類巖體，碎、裂狀、松散結(jié)構(gòu)一般第四系的半干硬一硬塑的黏性土及稍濕至潮濕的一般碎、卵石土、圓礫、角礫土及黃土（Q3、Q4）。非黏性土呈松散結(jié)構(gòu)，黏性土及黃土呈松軟結(jié)構(gòu)<250Ⅵ軟塑狀黏性土及潮濕、飽和粉細(xì)砂層、軟土等注：1.本表不適用于特殊條件的圍巖分級(jí)，如膨脹性圍巖、多年凍土等。2.在工程可行性研究和初步勘測(cè)階段，可釆用定性劃分的方法或工程類比的方法進(jìn)行圍巖級(jí)別劃分。二、圍巖級(jí)別的判定方法1.隧道圍巖分級(jí)的綜合判斷方法宜采用兩步分級(jí)，并按以下順序進(jìn)行：（1）根據(jù)巖石的堅(jiān)硬程度和巖體完整程度兩個(gè)基本因素的定性特征和定量的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ,綜合進(jìn)行初步分級(jí)。（2）對(duì)圍巖進(jìn)行詳細(xì)定級(jí)時(shí)，應(yīng)在巖體基本質(zhì)量分級(jí)基礎(chǔ)上考慮修正因素的影響，修正巖體基本質(zhì)量指標(biāo)值。按修正后的基本質(zhì)量指標(biāo)BQ,結(jié)合巖體的定性特征綜合評(píng)判、確定圍巖的詳細(xì)分級(jí)。2.圍巖分級(jí)中巖石堅(jiān)硬程度、巖體完整程度兩個(gè)基本因素的定性劃分和定量指標(biāo)及其對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)符合《公路隧道施工技術(shù)細(xì)則》JTG/TF60—2009附錄A和《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3370.1—2018中的有關(guān)規(guī)定。3.圍巖詳細(xì)定級(jí)時(shí)，如遇下列情況之一，應(yīng)對(duì)巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ進(jìn)行修正：(1)有地下水；(2)

圍巖穩(wěn)定性受軟弱結(jié)構(gòu)面影響，且由一組起控制作用；(3)

存在高初始應(yīng)力。1B414012公路隧道的構(gòu)造公路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造，由主體構(gòu)造物和附屬構(gòu)造物兩大類組成。主體構(gòu)造物通常指洞身襯砌和洞門構(gòu)造物，附屬構(gòu)造物是主體構(gòu)造物以外的其他建筑，是為了運(yùn)營(yíng)管理、維修養(yǎng)護(hù)、給水排水、供蓄發(fā)電、通風(fēng)、照明、通信、安全等而修建的構(gòu)造物。隧道洞門應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行美化，并注意環(huán)保要求。洞門可攔截、匯集地下水，并沿排水渠道排離洞門進(jìn)入道路兩側(cè)的排水溝,防止地表水沿洞門漫流。一、洞門類型及構(gòu)造1.洞門類型：為了保護(hù)巖(土)體的穩(wěn)定和使車輛不受崩塌、落石等威脅，確保行車安全，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，選擇恰當(dāng)合理的洞門形式，修筑洞門，并對(duì)邊、仰坡進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖o(hù)坡。洞門類型有：端墻式洞門、翼墻式洞門、環(huán)框式洞門、柱式洞門、臺(tái)階式洞門、削竹式洞門、遮光式洞門等。2.洞門構(gòu)造(1)

洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離不應(yīng)小于1.5m,以防仰坡土石掉落到路面上，危及安全。洞門端墻與仰坡之間的水溝的溝底至襯砌拱頂外圍的高度不應(yīng)小于1.0m,以免落石破壞拱圈。洞門墻頂應(yīng)高出仰坡坡腳0.5m以上，以防水流溢出墻頂，也可防止掉落土石彈出。(2)洞門墻應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置伸縮縫、沉降縫和泄水孔，以防止洞門變形；洞門墻的厚度可按計(jì)算或結(jié)合其他工程類比確定，但墻身厚度最小不得小于0.5m。(3)洞門墻基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)固的地基上，應(yīng)視地形及地質(zhì)條件，埋置足夠的深度，保證洞門的穩(wěn)定性。二、明洞類型及構(gòu)造1.明洞類型：洞頂覆蓋層較薄，難以用暗挖法建隧道時(shí)，隧道洞口或路塹地段受塌方、落石、泥石流、雪害等危害時(shí)，道路之間或道路與鐵路之間形成立體交叉，但又不宜做立交橋時(shí)，通常應(yīng)設(shè)置明洞。明洞主要分為拱式明洞和棚式明洞兩大類。按荷載分布，拱式明洞又可分為路塹對(duì)稱型、路塹偏壓型、半路塹偏壓型和半路塹單壓型。按構(gòu)造，棚式明洞又可分墻式、剛架式、柱式和懸臂式等。此外還有特殊結(jié)構(gòu)明洞，如支撐錨桿明洞、抗滑明洞、柱式挑檐棚洞、全剛架式棚洞、空腹肋拱式棚洞、懸臂棚洞、斜交托梁式棚洞、雙曲拱明洞等，以適應(yīng)特殊場(chǎng)合。2.明洞構(gòu)造(1)拱式明洞。拱式明洞主要由頂拱和內(nèi)外邊墻組成混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，整體性較好，能承受較大的垂直壓力和側(cè)壓力。內(nèi)外墻基礎(chǔ)相對(duì)位移對(duì)內(nèi)力影響較大，所以對(duì)地基要求較高，尤其外墻基礎(chǔ)必須穩(wěn)固。必要時(shí)還可加設(shè)仰拱。通常用作洞口接長(zhǎng)襯砌的明洞，以及用明洞抵抗較大的塌方推力、范圍有限的滑坡下滑力和支撐邊坡穩(wěn)定等。（2）棚式明洞。受地形、地質(zhì)條件限制，難以修建拱式明洞時(shí)，邊坡有小量塌落掉塊，側(cè)壓力較小時(shí)，可以采用棚式明洞，棚式明洞由頂蓋和內(nèi)外邊墻組成。頂蓋通常為梁式結(jié)構(gòu)。內(nèi)邊墻一般采用重力式結(jié)構(gòu)，并應(yīng)置于基巖或穩(wěn)固的地基上。當(dāng)巖層堅(jiān)實(shí)完整，干燥無(wú)水或少水時(shí)，為