第十三章地下洞室工程地质研究

围岩稳定性的工程地质研究复习资料1、地下洞室：人工开挖或天然存在于岩土体中作为各种用途的构筑物。

2、地下洞室围岩稳定性问题的特点（1）普遍存在：水电工程、交通工程、国防工程；（2）与地质环境的联系更密切：置于岩土体内，处于复杂的地应力、地下水、地温和有害气体环境；（3）埋深大：几十至几百米，甚至可达上千米；（4）规模大：往往构成复杂的、庞大的地下建筑群；（5）问题多：变形破坏形式多样；（6）合理利用岩体的问题更重要：围岩是主体；（7）运营条件复杂：内水压力、外水压力、山岩压力、长期强度、蠕变、松弛。

3、地下洞室围岩应力重分布机理在地应力作用下，岩体产生压缩变形→洞室开挖在岩体内形成自由面→洞壁围岩失去径向约束而向洞内产生收敛变形（单向回弹变形）→因围岩发生收敛变形，使洞径、周长减小，即围岩在发生径向回弹变形的同时，切向压缩变形加剧→围岩切向压应力增大。

所以，围岩应力重分布的实质是：围岩由三向受力状态→平面受力状态（洞壁）→将径向应力加到切向应力上（但不等），轴向应力变化不大。

4、影响应力重分布的因素（1）洞室断面形态：应力集中的程度、部位、范围因洞形而异；（2）初始地应力（组成、大小、方向，尤其是侧压力系数）；（3）岩性：坚硬程度、变形模量；（4）岩体结构：结构面产状有很大影响：主应力的大小、方向及最不利部位；（5）时间：洞壁应力集中到大于弹性极限（屈服应力）后，产生屈服现象，向围岩深部迁移→形成 3 个应力分布区：塑性松动区→弹性压密区→天然应力区应力降低区→应力升高区→天然应力区。

（6）砌刚度及支护时间。

（7）相邻硐室的存在：使围岩应力集中加剧。

5、当r=6a 时切向应力σθ和径向应力σ近似等于σθ，故可以把6a 作为围岩应力r重分布的最大影响范围。

（a 为隧洞半径，r 为质点到洞轴线的距离）当λ≠1时，不同断面形状的洞体，在两侧及角点处出现切应力集中，在洞顶及洞底出现拉应力。

一般说来，圆形洞的洞体应力条件比较好；椭圆形洞的洞体在长轴平行荷载方向时比较有利；对于边墙岩体的隧洞，直墙拱顶式洞体较梯形洞体的应力条件有利。

工程地质及水文地质（课后作业）第一章：地球的基础知识2.什么是矿物？什么是岩石？答：矿物是地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素或化合物，它是构成地壳岩石的物质基础。

岩石是在各种不同地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。

4.地质年代和地层年代如何划分？答：地质年代的单位是宙、代、纪、世、期；相对应的地层年代是宇、界、系、统、阶。

6.什么事侵入接触？什么是沉积接触？如何确定火成岩及变质岩的形成时代？答：侵入接触：第2章：岩石2.简述矿物和岩石的关系？答：矿物是岩石的重要组成部分，岩石是在不同的地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。

矿物是构成地壳岩石的物质基础。

4.沉积岩是怎样形成的？它的组成物质和结构、构造特征有哪些？答：沉积岩是地表或近地表的岩石遭受风华破坏、搬运作用、沉积作用、及固结成岩这几个阶段形成的。

组成物质主要有：各种岩石碎屑、造岩矿物和溶解物质。

结构：碎屑结构、泥质结构、结晶状结构、生物结构。

构造特征：层理构造（水平层理、斜交层理、交错层理），层面构造（波痕、雨痕、泥痕、结核、化石）6.沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的重要特征有哪些？答：首先是形成的条件和因素不同，岩浆岩是岩浆活动的产物，变质岩是受地壳运动和岩浆活动等造成物理、化学条件变化导致原来岩石成分、结构等变化形成的岩石，而沉积岩是又沉积作用形成。

其次从结构上可以区分，沉积岩有明显的层理和层面构造，在沉积岩中能够找到古生物的印记。

8.简述岩石三大类的主要地质特征。

答：（1）火成岩：火成岩力学强度较高，可作为各种建筑物良好地基及天然建筑材料，但易风化，形成风化层带影响岩石工程性能。

（2）沉积岩：沉积岩按成分分为碎屑岩、黏土岩、化学岩及化学生物岩。

1.碎屑岩，工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显著。

2.黏土岩，抗压强度和抗剪强度低，亲水后易软化和泥化。

地下空洞研究报告范文一、引言地下空洞是地表下的空腔结构，包括天然洞穴、矿井、地下隧道等。

地下空洞的研究对于地质工程、矿山开发、地下交通等领域具有重要意义。

本报告旨在通过对地下空洞的研究，总结并分析其特征、形成机制以及对地表环境的影响，为相关工程提供参考依据。

二、地下空洞特征地下空洞具有如下的主要特征：1.结构特征：地下空洞形态复杂多样，可呈现规则形状，如球形、柱状，也可呈现不规则形状。

空洞内部多为连通空腔，分布着通道、洞穴等。

2.地质特征：地下空洞的地质构造与岩石条件密切相关。

岩石的溶蚀作用、风化作用、断裂和岩体破碎等都是地下空洞形成的主要原因。

3.承载特征：地下空洞的承载能力与其形成机制密切相关。

常见的承载机制包括岩体强度、连续性和岩层间的接触性。

4.地下水特征：地下水是地下空洞形成和发展的重要条件。

地下空洞往往伴随着地下水系统的存在，从而对地下水资源利用和保护等产生重要影响。

三、地下空洞形成机制地下空洞的形成主要与以下因素密切相关：1.岩溶作用：溶蚀作用是地下空洞形成的主要原因之一。

在溶岩地质环境中，水与溶解性岩层接触后，溶质与溶剂相互反应，导致岩石溶解并形成空洞。

2.风化作用：风化作用是地下空洞形成的重要因素之一。

岩石中的矿物质与水、氧气等环境因素作用下发生化学反应，导致岩石的物理和化学性质发生变化，进而形成空洞。

3.断裂和岩体破碎：地下断裂和岩体破碎是地下空洞形成的常见机制之一。

岩石受到地质构造力学和应力变化的作用，导致岩体产生破碎、开裂的现象，进而形成空洞。

四、地下空洞的应用与环境影响地下空洞在多个领域有着广泛的应用，例如：1.地质工程：地下空洞是地下工程中的重要地质因素之一。

对地质工程而言，了解地下空洞的分布、形状和稳定性对于选择合适的建设方案、设计抗震结构具有重要意义。

2.矿山开发：地下矿山开采需要对地下空洞进行探测和评估。

了解地下空洞对矿山稳定性的影响，可为矿山开发提供指导和风险评估。

第十三章基础处理钻孔、灌浆及排水孔施工方法说明书13.1 工程概况大坝坝体内沿两岸坡布置了一条基础廊道，从左岸▽764高程至坝底▽664高程再至右岸▽764高程贯通。

底层廊道向两岸水平延伸（延伸洞长左岸57m，右岸37m），▽725高程灌浆平洞（左右岸洞长均为90m）与基础廊道贯通。

顶层▽777高程设灌浆平洞（左岸洞长为116m、右岸洞长为70.5m）。

洞内设有回填及固结灌浆（见图投-16）。

帷幕灌浆:715高程以下设主、副双排帷幕，▽715高程以上设单排帷幕，最深孔为92m，平均孔深约75m；副帷幕孔深为相应主帷幕孔深的60%，基本孔距2m。

排水廊道设排水孔一排，孔深为相应主帷幕孔深的60%，基本孔距3m。

坝基固结灌浆范围线内均进行固结灌浆，梅花型布孔，孔距3m,孔深平均15m，最深25m。

工程量见表13.1.表13.1 工程量表13.2 临建设施根据施工工期的需要，2002年10月底开始临建设施的修建，布置情况见施工布置图，具体用料见表13.2。

表13.2 临建设施主要材料表(住房除外)材料名称数量单位材料名称数量单位备注配电箱 4 个水泥砖7500 块40×20×20扣件400 个轨道钢（11kg/m）350 对m石棉瓦80 照明线600 m 1.5m球阀50 个四榀线（铝芯）400 米50m木板70 铁管（1.5寸）400 米输水管电话线500 m 铁管（1寸）500 米输浆管配电盘10 套铁管（1.5寸）600 米制浆站13.2.1住房：由工程项目部统一布置。

13.2.2水、电系统664m、725m、777m三层廊道的用水用电从廊道口的水电线路上搭接，水管用1.5寸铁管，电路搭接用50m的铝芯四榀线。

其它部位施工的用水用电就近搭接。

水管架设靠廊道底板一侧，电路架设布置在边墙一侧。

考虑总用电量400KW。

13.2.3制浆系统大坝左、右坝肩777m高程处（具体位置现场察看）各修建一个制浆系统（40），能堆放50吨水泥。

岩土工程中的地下洞穴地下洞穴是岩土工程中的重要部分，它们承担着许多重要的功能。

本文将探讨地下洞穴在岩土工程中的作用以及相关的设计和施工要点。

一、地下洞穴的作用1. 贮存和供应水资源地下洞穴可以作为贮存和供应水资源的重要手段。

在岩土工程中，地下洞穴通常用于贮存雨水、地下水或蓄能水。

这些水资源可以被广泛应用于城市的供水系统、农田灌溉和工业用水等领域。

2. 发电和能源利用地下洞穴可以应用于发电和能源利用。

例如，水力发电站通常会利用地下洞穴作为蓄水库或水库，通过水流驱动发电机发电。

此外，地下洞穴还可以用于储存和输送天然气、石油和其他能源资源。

3. 测量和监测地下洞穴在测量和监测方面也发挥着重要作用。

科学家可以利用地下洞穴进行大气气象监测、地震监测、水文测量以及岩土工程中的相关测量和监测。

4. 旅游和娱乐一些巨大而壮观的地下洞穴被开发为旅游景点，吸引着游客。

游客可以欣赏到洞穴独特的地质形态和壮丽的景观，同时也能增加当地旅游产业的收入。

二、地下洞穴设计要点1. 地质勘探在地下洞穴的设计过程中，地质勘探是非常重要的一步。

通过对地质构造、岩土层和地下水情况的详细研究，可以确定最佳的地下洞穴位置和形状。

地质勘探还可以提供设计过程中所需的地质参数，以确保地下洞穴的稳定性和安全性。

2. 结构设计地下洞穴的结构设计需要考虑到岩土层的物理力学特性以及地下水的压力和流动情况。

根据地下洞穴的用途，设计师需要确定最佳的结构形式和设计参数，以增强地下洞穴的稳定性和承载力。

3. 施工方法地下洞穴的施工方法可以根据具体的地质条件和洞穴设计要求进行选择。

一般来说，常见的施工方法包括爆破法、掘进法和钻孔法。

在施工过程中，需要密切监测洞穴的变形、地下水位和地下水压力等参数，以确保施工的安全性和质量。

三、地下洞穴施工注意事项1. 安全措施在地下洞穴的施工过程中，安全是第一位的。

施工人员必须采取适当的安全措施，如佩戴安全帽和防护装备、设置警示牌和安全标识等。

地下洞室岩土工程勘察李守礼铁道第三勘察设计院地路处2003年12目录前言 02 1.1地下洞室的分类 03 1.2 岩土工程勘察 03 1．2．1勘察阶段的划分、目的和要求 03 1． 2。

2交通隧道选线（址）原则 05 1．2．3 交通隧道勘察工作流程图： 07 1.2.4 工程地质调查与测绘 08 1.2.5遥感图像地质解译 08 1.2.6 勘探与测试 09 1.2.7各勘察阶段需提供的资料 10 1．2．8围岩分类 12 1.2.9 围岩稳定性分析 18 参考文献： 20前言为了便于广大技术人员进行地下工程和地下洞室的工程地质勘察设计，特将铁路、公路、水电、地下铁道、港口、工业民用建筑等有关地下洞室的勘察、文件资料整理以及围岩分类和围岩稳定性分析归纳在本文中，以供勘察设计时参考。

地下洞室岩土工程勘察地下洞室系指为了某种目的，修建在地面以下及山体内部的各类建筑物。

具有隔热、恒温、密闭、防震、隐蔽、不占地面土地、不干扰城市基础设施等诸多优点。

1.1地下洞室的分类（见表1.1-1、表1.1-2）表1.1-1 按毛洞跨度分类表1.1-2 按用途分类岩压力、地下水等，又要考虑如何利用周围介质的有利条件，如：把围岩改造成洞室本身的支护结构等。

1.2 岩土工程勘察1.2.1勘察阶段的划分、目的和要求1．2．1．1勘察阶段的划分（见表1.2.1.1）表1.2.1.1 勘察阶段的划分1.2.1.2各勘察阶段的目的和要求（见表1.2.1.2）表1.2.1.2 各勘察阶段的目的和要求1．2．2．1 一般地区隧道位置的选择a.应选择地质构造简单、地层单一、岩性完整、工程地质条件较好的地段，在倾斜岩层中，以隧道轴线垂直岩层走向为宜。

b.应选择在山体稳定、山形较完整、山体无冲沟，山洼等次地形切割不大、无软弱夹层、岩层基本稳定的地段通过。

c.应选择地下水影响小、无有害气体、无有用矿产和不含放射性元素的地层通过。

1．2．2．2 不良地质地区隧道位置的选择a.隧道顺褶曲构造布置时，一般避开褶曲轴部破碎带，选择两侧翼部地质较好的一侧通过。