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關注創建者:M_bist 創建時間:2021-02-20

軟巖的實例教程
2、結合上述文獻及規范,在滿足結構計算的情況下,建議在公路地基規范推薦嵌巖深度的基礎上,對淺覆蓋層最小樁長取6m。
最小樁長建議值:
極軟巖(frk≤5MPa):6d和6m;
軟巖(5MPa<frk≤15MPa):5d和6m;
較軟巖(15MPa<frk≤30MPa):4d和6m;
較硬巖(30MPa<frk≤60MPa):3d和6m;
作者:陳耀軍/劉甜甜/陳正星
鳴謝(群友,排名不分先后):段銀龍/常正強/王嘉宏/劉冰/陳維晃/劉豐洲等
參考文獻:
1)http://blog.sina.com.cn/s/blog_557d7ea601011cdb.html;
2)https://www.sohu.com/a/247429123_222623;
3)規范、論文等。
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展開 創新引領,為我國特長隧道建設積累了經驗
隧道穿越的橫斷山滇西高山峽谷區,地形起伏大,是國內唯一一個以區域命名的土層“滇西紅層”,由泥巖、粉砂巖、砂巖交替組成,IV、V級圍巖占比達90%以上,施工揭示地質構造極為發育,圍巖變化頻繁,具有遇水成泥、遇風則化的特點,施工中發生大規模的塌方97次,軟巖大變形73段、突泥涌水3次和不計其數的溜坍、變形,每天都面臨擠壓變形、支護斷裂、開裂掉塊、坍方溜塌等施工難題。
面對隨時可能發生的塌方、變形和突泥涌水風險,國鐵集團相關部門、云桂鐵路云南公司統籌組織參建單位集中優勢資源,全力攻堅,研究制定了4個等級的技術方案,并根據圍巖變化及時調整施工方案。
展開 往往前一個循環還是穩定性相對較好的硬質巖,下一個循環就會突然出現砂巖泥巖互層,稍不留神隧道甚至會發生塌方。目前,國內對滇西紅層地質條件下的施工技術研究不多,無成熟經驗可以借鑒,施工人員最初進場可以說是“摸著石頭過河”。
“施工過程中,工人們不僅要適應高溫帶來的悶熱和空氣渾濁導致的惡劣環境,還要面對大規模塌方、軟巖大變形、涌水突泥等諸多難題。”秀嶺隧道進口工點負責人吳麗君說,針對不同的巖性,不同的施工情況,他們研究制定了四個等級的技術方案,每一個班次掘進遇到問題,技術人員都會及時調整施工方案和施工參數。
為了攻克秀嶺隧道突泥涌水、軟巖大變形、斷層破碎帶、高溫熱害等隧道建設世界性難題,集團公司開展了100余項課題研究,獲得國家專利2項,省部級科研成果3項,企業級科研成果41項,為今后國內“特長”重難點隧道、特別是川藏鐵路建設提供相應的科研成果和先行先試的經驗借鑒。其中,僅懸臂掘進機工法的創新運用,與鉆爆法施工相比較,年平均進度提高40%以上,節約工期8個月以上。
創造了單線鐵路隧道施工有軌運輸的第一
由于不具備開辟橫洞、斜井的條件,秀嶺隧道正面獨頭掘進將有10公里,如果隧道內采用柴油汽車運輸,隧道深處的汽車尾氣難以排出,將使隧道內溫度升高,同時不利于前方工人的身體健康。
為保障隧道內的施工環境,秀嶺隧道進口施工段采用有軌電車運輸組織施工,運輸電車采取“平導進、正洞出”的大循環模式。所有進隧道車輛利用平導錯車道及橫通道進行匯車。有軌運輸雖然改善了洞內環境,但不及汽車運輸靈活方便,導致隧道施工難以提速。
“為此,我們在隧道內設立了一個‘小型鐵路局’。”
展開 變晶結構:原巖在固態下發生重結晶、變質結晶作用,形成的結晶質結構。如:粒狀變晶結構(石英巖、大理巖)、鱗片變晶結構(千枚巖、云母片巖)等。
碎裂結構:原巖在低溫高壓下發生破碎,形成碎塊甚至粉末狀后又被膠結在一起的結構。如:糜棱巖。
☆變質巖的主要構造有:可分為板狀構造(板巖)、千枚狀構造(千枚巖)、片狀構造(片巖)、片麻狀構造(片麻巖)等。
1.2 松散土層的描述
對碎石類土應描述顏色、顆粒級配、顆粒形狀、碎石成分、風化程度、充填物的類型、充填程度和密實度等。
對砂類土應描述顏色、顆粒級配、顆粒形狀、礦物成份、粘粒含量、濕度和密實度等。
對粉土應描述顏色、濕度、密實度、含有物等。
對粘性土應描述顏色、狀態、含有物等。
特殊性土除應描述上述相應土類規定的內容外,尚應描述其特殊成分和特殊性質。
2 公路工程巖土分類2.1 巖石的分類
從巖土工程觀點出發,巖石按工程性質分類是具有實用價值的。工程部門根據巖石的不同用途,分類的標準也不盡統一,但大多都是以巖石的單軸極限抗壓強度、風化程度和破碎程度等進行劃分。
2.1.1按強度分類
劃分為堅硬巖、較硬巖、較軟巖、軟巖和極軟巖。
巖石按堅硬程度劃分表
巖石類別
飽和單軸極限抗壓強度(MPa)
代表性巖石
堅硬巖
>60
花崗巖、花崗片麻巖、閃長巖、石英巖、硅質礫巖
較硬巖
30-60
石灰巖、大理巖、鈣質砂巖、板巖等
較軟巖
15-30
中風化堅硬巖、凝灰巖、千枚巖、泥灰巖等
軟巖
5~15
泥質砂巖、鈣質頁巖、泥巖等
極軟巖
<5
各種半成巖、全風化各種巖石
2.1.2按風化程度
劃分為未風化、微風化、中風化、強風化和全風化五類。
展開 在軟巖或土層中,當拉力或壓力型錨桿的錨固段長超過8m(軟巖)和12m(土層)仍無法滿足極限抗拔承載力要求或需要更高的錨桿極限抗拔承載力時,
宜采用壓力分散型或拉力分散型錨桿
。壓力分散型與拉力分散型錨桿的單元錨桿錨固段長度宜為2~3m(軟巖)和3~6m(土層)。
(3) 錨桿自由段長度
錨桿自由段長度應根據錨桿與滑面、邊坡坡面的交點間距確定。若錨桿自由段長度過短,對錨桿施加初始預應力后,錨桿的彈性位移較小,一旦錨頭出現松動等情況,可能會造成較大的預應力損失,因此
錨桿自由段長度一般不應小于5.0m
。此外,
自由段應穿過潛在滑面至少1.5m,并將錨固段布設于合適的地層內
,以保證錨固系統的整體穩定性。
8) 錨桿桿體對中器設計
錨桿桿體對中器的主要作用包括兩方面:①桿體處于錨固體砂漿中部,當桿體受力時,錨固體能均勻受力;②桿體周圍砂漿厚度均勻且滿足防腐要求。
9) 錨桿初始預應力確定
對地層和被錨固結構位移控制要求較高的工程,錨桿初始預應力值宜為錨桿拉力設計值;
對地層和被錨固結構位移控制要求較低的工程,錨桿初始預應力值宜為錨桿拉力設計值的0.70~0.85倍;
對顯現明顯流變特征的高應力低強度巖體中隧洞和洞室支護工程,初始預應力宜為錨索拉力設計值的0.5~0.6倍;
對用于特殊地層或被錨固結構有特殊要求的錨桿,其初始預應力可根據設計要求確定。
展開 
軟巖的最新內容
而對于煤這種軟巖,脆性模型有時候并不適用。基于煤破壞峰后軟化行為,軟化損傷模型比脆性模型更適用煤。相場法模型應用在彈性模量與強度比較低的巖石壓裂過程中,很容易出現模型不收斂現象。相場法主要用在彈模比較大的且以張拉破壞為主的巖石壓裂過程中,對于軟煤可能存在失效的問題。
</p><p> 黃河勘測規劃設計研究院有限公司總經理謝遵黨表示:“黃河古賢水利樞紐坐落在水沙條件非常復雜的黃河北干河流段,具有非常復雜的多重開發目標和約束條件,其中古賢工程壩址地基松軟,粉砂巖、 長石砂巖和粘土巖等軟硬巖交互分布。”
[3] 殷海波,楊自友,程長清.不同錨固參數下某軟巖巷道圍巖加固效果仿真分析[J].蘭州工業學院學報,2021,28(1):13-18.
[4] 賈曉亮.基于FLAC3D的深部巷道圍巖穩定性數值模擬研究[J].能源與環保,2017,39(6):18-22.
破壞模式:上部土層或軟巖沿下伏硬巖滑動或坍塌
Ⅱ、基座式結構 —上硬下軟坡體結構(Ⅱ2)
基本特征:上部為厚層或巨厚層硬巖,下伏一定厚度軟弱巖層,巖層產狀近水平。
破壞模式:硬巖崩塌、錯落,軟巖擠出性滑坡。
Ⅲ、層狀結構—順傾層狀坡體結構(Ⅲ1)
基本特征:軟硬相間、互層或間層狀的砂泥巖或其它巖類,巖層傾向臨空,巖層傾角一般在10~30°之間。
本人閱讀并收集了大量文獻中的巖石/混凝土本構參數供參考,包括常用的RHT模型、HJC模型、JH-2模型、PK模型等,多數取自近幾年的SCI/EI論文,包括多個種類的巖石/混凝土(各個強度等級混凝土、花崗巖、砂巖、煤巖、石灰巖、礦石、矽卡巖、白云巖、板巖、煤巖、綠砂巖、白砂巖、紅砂巖、灰砂巖、玄武巖、灰砂巖、大理巖、角巖、軟巖、土壤炮泥等等),并且模板會持續更新。
2 1981-1990之間的文獻
由于日本屬于多震國家而且巖石大多是軟巖,所以日本早期的巖石力學工作做得相當好,1970年代~1980年代修建的地下工程現在看來都令人嘆為觀止。因此,既美國和蘇聯之后, 日本也進行了大量的巖爆預測工作。例如Kimura等人(1982) 進行的煤爆研究<Study on the controlling of coal burst in Miike Mine>。
2)滑坡及其周邊的地質結構,包括巖土體的類型、工程地質特性、軟硬巖的組合、軟弱夾層的厚度及分布。
3)滑坡要素及邊界特征,包括滑動體的長度、寬度、厚度、巖土體組成及結構、松動破碎及含泥含水情況等;滑坡壁、滑坡平臺、滑坡舌、滑坡裂縫、滑坡鼓丘等微地貌形態;前緣臨空面及剪出情況,初步判定滑坡體的滑帶(面)部位及主滑方向,圈定滑坡周界。
施工期間,隧道多次發生軟巖大變形、硬巖巖爆、涌水、高地溫等現象。隧道地層包括千枚巖、板巖、砂巖,特點是軟弱破碎,施工方相當于在“爛豆腐”里打隧道。其次,隧道正常涌水量每天達6萬立方米,最大約每天7.2萬立方米,一天的涌水可蓄滿32個奧運會標準大小的游泳池。
由于隧道開挖斷面小,加之受高地應力、軟巖大變形等影響,有軌運輸維護難度大,成本高,極大影響了有軌運輸效率。為此,施工單位在隧道內設立了500多人的軌道運輸班組,建立信息化指揮調度系統,統一協調運輸組織、線路檢修保養,實現了每6至7分鐘就有一個車次進洞,進出口合計每天達240多趟。
形成條件主要包括巖土類型(松散或軟巖地層通常易滑)、結構面(切割斜坡巖土體、促進雨水入滲)、地形地貌(發育有高陡的臨空面)、地下水(軟化巖土、降低巖土體強度、產生水壓力等);誘發因素則主要是降雨(尤其是集中強降雨)、地震、開挖與爆破等人類工程活動及流水沖刷等其他特殊地質環境因素。