隧道圍巖的穩定性

   圍巖穩定性是指隧道開挖后，圍巖自身在不支護條件下的穩定程度。 研究圍巖的穩定性有助于判斷施工難易程度，作為投資依據和結構分析計算的依據。而影響圍巖穩定性的依據又可以分為地質因素和人為因素。文章對此作出詳細介紹，可供參考。

一、基本概念

    隧道工程?所賦存的地質環境的內涵很廣。包括地層特征，地下水狀況，開挖隧道前就存在于地層中的原始地應力狀態，以及地溫梯度等。但對隧道工程來說，zui關心的問題則是地層被挖成隧道后的穩定程度。這是不言而喻的，因為地層穩定就意味著開挖隧道所引起的地層向隧道內的變形很小，而且在較短的時間內就可基本停止，這對施工過程和支護結構都是非常有利的。地層被挖成隧道后的穩定程度稱為隧道圍巖的穩定性，這是一個反映地質環境的綜合指標。因此，研究隧道工程地質環境問題，歸根到底就是研究隧道圍巖的穩定性 。

根據坑道開挖實踐，坑道開挖后的穩定性大體上可分為以下幾類：

1、充分穩定的

    坑道在長時間內有足夠的自穩能力，無需任何人為支護而能維持穩定，無坍塌、偶爾有掉塊。    

2、基本穩定的

    坑道會因爆破、巖塊結合松弛等而產生局部掉塊，但不會引起坑道的坍塌，坑道是穩定的，層間結合差的平緩巖層頂板可能彎曲、斷裂。此時應采取局部支護或輕型的支護。 

3、暫時穩定的

    大多數坑道是屬于這個類型的。坑道開挖后呈現出不同程度的坍塌現象，坍塌后的坑道呈拱形而處于暫時穩定狀態。在外界（如爆破、重新更換支撐等）和內部（如地下水等）條件的影響下，坑道如不及時支護，會進一步喪失穩定。因此，在這種圍巖中，必須采取各種類型的支護措施。  

4、不穩定的

    坑道在不支護條件下是難以開挖的，隨挖隨坍，常常要先支后挖，坑道的坍塌發生迅速、影響范圍大，有時可坍塌到地表，或在地面形成塌盆地。在有水的情況下，土體流動造成極大的荷載。在這種情況下，需要采取專門的支護措施和施工方法來保證坑道的穩定。

二、影響圍巖穩定的因素

1、地質因素

    地質因素是客觀因素，從5個方面來分析：巖體結構特征、結構面性質和空間的組合、巖石的力學性質、地下水的影響、圍巖的初始應力狀態。

（1）巖體結構特征

指巖體的破碎程度或完整狀態。

破碎程度：裂隙率、裂隙間距。裂隙是廣義的：包括層理、節理、斷裂及夾層等結構面。

完整狀態：整塊狀、大塊狀等。

（2）結構面性質和空間組合

 性質

① 結構面的成因

② 結構面的光滑程度

③ 結構面的物質組成

④ 結構面的規模

⑤ 結構面的密集度

空間組合

指結構面的相互位置狀態。

（3）巖石的力學性質

主要指巖石的單軸飽和極限抗壓強度Rb。巖石強度越高，隧道越穩定。

（4）圍巖的初應力狀態

初始應力是隧道圍巖變形、破壞的根本作用力。已初步將初始應力考慮進圍巖分級之中。在高的初始應力場條件下，圍巖級別應適當降低。

（5）地下水的影響

① 軟化圍巖

② 減少層間摩阻力促使巖塊滑動

③ 具膨脹性的圍巖，遇水后產生膨脹等

2、人為因素

（1）隧道形狀和尺寸
 （2）支護結構類型

 （3）施工方法

孫：