岩土技术 - About Tunnelling

岩土技术

岩土技术：岩土技术的研究和调查是对地质和水文地质调查的一个补充。

其目标是了解地层的基本特性，其会在施工和运营期间对岩石或土壤的力学行为、自然应力的初始平衡状态、作用于地下结构的荷载变化产生影响。

为了实现这一点，岩土勘察旨在通过不同的参数对地层的地质力学特性进行量化，这些参数取决于微观和宏观结构。

例如，岩体的力学行为不仅取决于基岩自身的组成和矿物质结构，而且还取决于岩体中不同断层、裂隙和节理的表现与特性，这些断层、裂隙和节理会削弱岩体的总体强度并改变其对地下结构的作用方式。

因此岩土技术勘察要寻求获得与完整岩石或基岩相关的各种参数值，以及从宏观层面量化岩体总体状态的方法。

另一方面，岩土技术勘察的另一个目标是从力学角度了解待建地下结构处的地层状况：地层的原位自然应力、水压（若有）、地层固结等

与完整岩石或基岩相关的参数

下表汇总了与完整岩石或基岩相关的各种岩土参数、参数信息以及获取这些参数通常要遵循的程序。此表也适用于土壤。此表内容并不详尽，但代表了主要的和最常用的参数

当地下结构建在土壤内时，小尺寸土样的参数通常在结构层面上是适用的，可以假定这些参数代表整个土体的特性。

可以认为土壤的性质非常均匀，不受块度大小的限制。然而，对于岩石，由于存在不连续体、裂纹、裂缝和节理其性质与岩体规模的大小都有很大的关系。因此，实验室中测试的小岩石样本的力学性质与整块断裂岩体的性质会有很大的不同。

这就是为什么要建立RQD、RMR和Q等岩土力学分级系统来量化说明如何由地下结构待建地点的基岩性质推导出整个岩体的性质。

所有这些岩土力学分级都会给岩体一个量化的分值。这种量化的分值取决于裂纹的数量和种类、表面状态、是否有水、不连续体的走向，在某些情况下还取决于地层的应力状况。

下面概述了岩土力学的三种主要分级方法，每种分级系统都考虑了主要参数和概念：

RQD—岩石质量指标参数是由杜·迪尔（D.U. Deere）开发的，如今该项参数是主要的岩土力学分级的输入项。它以测量岩芯回收率为基础，岩芯回收率只包括长度大于100毫米的岩块。

RMR （Bienawski）—岩体评级（RMR ）系统是由比尼奥斯基（Z. T. Bieniawski）开发的岩土力学参数，可通过其给出的图表对参数进行评价，并根据其值进行给分，所有分数的和就是总RMR值。

Q（巴顿（Barton）） - 对地下挖掘的大量案例进行评估后，巴顿提出了隧道质量指标Q值，它表示为：Q =（RQD/Jn） x（Jr/Ja） x （Jw/SRF）

这些参数与岩体的以下概念相关：

根据图表，这些参数中每一个都被赋予一个值，然后通过数学方程式获得Q的定量评估。

了解待建地下结构所在地点的土地自然应力状态也是非常重要的。

为此，可以通过自然应力图、该区域已建项目实测数据或现场试验获得近似值。

其他同样非常重要的方面包括地层内水压测试以及该区域的地震活动风险等