隧道施工技术普通高等教育“十二五”规划教材第四章围岩稳定性在线免费阅读

.岩围岩区。

.隧稳影响素。

.围岩稳级。

.计算围岩压。

.初步具备隧稳判。

.岩

岩漫质历史，造岩、构造形蜕质。、规模、质质切割、形状各异块。程质质称构，块称构，岩构、构及填充组具构征质。，岩石指构，岩组。

.围岩

述及，围岩指隧周围范围，隧稳影响岩。述：隧周围范围，隧程施辆荷载影响岩。

围岩范围视具程件即述类影响素影响程。显，围岩坑周。程析角，围岩划隧施引化移忽略计。区域质构造角，围岩范围则。岩弹塑论析，简化件围岩范围形状（量值——半径），隧程设计施指导义。

.岩围岩区

层挖隧，层岩划：隧范围挖除岩，二围岩，围岩状岩。围岩岩，岩围岩。

隧范围挖除岩，研究挖除易程挖式。围岩，研究稳、稳影响素，及保持围岩稳需支护、固措施。较，围岩否稳隧范围岩否易挖除。，围岩研究深细致，围岩状岩，隧程系，般予研究，隧程质联，研究。

隧岩挖空洞，支护构形。岩程质隧况影响。岩质件形，某建筑材料根。质归纳，即岩环境质，岩各裂软弱构割，岩形构构造征具各异，质源形环境复杂导致岩均匀，岩质素影响具。予详细介绍。

岩，历漫形（造化）程。，造化程产（质）必须球引、壳构造运、温化、岩质各素影响。岩始即各素综合影响。

研究，岩始构造共，即构造叠。虽，岩质壳构造运，岩始叠尤复杂，仍测论析识岩始化规律。

岩初始，岩质构造质温引。温般深岩显。

.

～深范围岩始测资料，岩始随深增增。岩始布状态基规律。

图- 单元状态

研究岩形建假岩均连续介质基础，采连续介质论析。设岩半限，，步研究岩始各布规律，岩单元垂（）（，）量，压取，图-示。

质岩初始状态般达式

.构造

岩，历壳运，。例斜背斜褶曲构造压，岩层产塑形，稳形。构造运，岩积存，称构造。岩破坏扰，构造释，岩流质，，积存量释。，构造指残余。构造产，壳运静止状态存储量。

设单积增量

=σε

则单积形

弹极限形

，岩储存量弹形获。若岩达弹极限，岩始破坏。岩除仍保存残余形，岩储存量释。岩显尚未达弹极限，流质，岩量释，甚岩构造消零仅剩残余构造。

壳运历久，况错综复杂，岩构造、析计算，采取量测求。程凭借量测，程设计依据。

某测指，岩构造埋深密切，随深增增。构造般讲，垂。

坚硬脆岩，积聚量量，形，深埋程挖程产岩爆。

岩质随岩测空置差异，呈岩均匀。

岩质源、、周围环境及构造极复杂，形岩质布构征，均匀致。即构切割岩石块某材料均匀致。巨侵岩深岩浅岩差，岩缘岩；巨厚沉积岩沉积韵律系，沉积环境化，必岩层岩差异；质岩岩均匀，形程，各温、压及流，均匀致。即较均匀岩，改造，岩石产微裂隙，矿晶产错，矿蚀况，岩仍均匀。构岩岩块质均匀绝，均匀。

岩般材料差构纵横切割裂隙。谓构指岩具、强较低质（）。构存，决岩完整程，系岩介质属，即控制岩强、形破坏征。

岩构按类型类。

（）构。指岩形程形构构造。岩浆岩冷收缩形节、流构造、早岩触各触；沉积岩层、整合；质岩片、片麻构造。

构，擦痕及移痕迹存。类构非裂式，构联，强般较。

（）构造构。指岩形，壳构造运岩产各断裂，断层、节、层错劈。构论沿倾，稳较。类构般强较低。松散充填质，碎石黏土。

（）构。指营产化裂隙及卸荷裂隙。构裂隙，构坦。化裂隙产状规则，紊乱，连续差，育深；卸荷裂隙则基岩卸荷，延伸较，坡稳影响。

，论哪岩，改造程，岩形某构，构存必岩产影响。

岩岩石构、构造具，岩强、形，甚渗透质显示差异，称岩各异。沉积岩层、质岩片、片麻，及节裂隙、劈、断裂夹层存引。另岩浆岩流构造、质岩状构造，及肉易察微层、微裂隙导致岩各异。各类沉积岩，质岩片岩、片麻岩，强、形、渗透、弹波传导质，较显著各异。

般，较完整岩较坚固，岩，程建筑基、介质建筑材料，足求。坚硬、完整岩绝。质观，壳停运化，岩必各质断化。研究程限化引岩完整、强质化。

，化普遍存，岩显露区，遭程化，改岩石矿组构构造。化程岩质。般，化降低矿晶粒颗粒联，岩完整遭破坏，形增，强降低。

化随深逐渐减弱，岩深，化程。岩，化易程，化壳厚差。

化岩石按化剧烈程若干级（）：化极严、化严、化颇、化微未化五级。化系统化、强化、半化、弱化微化（鲜）五。

岩化程、化深化速岩程质。

岩存岩溶盐溶，胶，矿颗粒联减弱。含石膏岩，硬石膏（）遇石膏（·），积膨胀，产膨胀压，致岩破坏。岩石强降。

般岩石强随含量增降低程。取决岩石矿易溶矿含量及裂隙育况。矿易溶矿含量愈，裂隙愈育，岩石强随含量增降低愈。造岩矿绝，黏土类矿强，黏土岩饱强降低。软化系示岩石软化，即

般规，软化系.岩石，软化岩石。

岩岩石软化仅强，岩石形增。，岩存承压，孔隙压，抵消压岩石抗剪强降低。

.单轴压缩—曲线

单轴压缩试验测—曲线，般图-示形态。段裂隙压密阶段；线段，示线弹征；段曲线段，示弹塑征；软化曲线段，示岩石峰值征。岩石类，述曲线区段显著。

.弹模量

—曲线非线岩石，弹模量各，际，般取弹模量：初始切线模量，均切线模量割线模量。含义图-示。图曲线切线，斜率示初始切线模量；切线，斜率示切线模量；割线斜率示割线模量均割线模量。σ抗压强σ半，模量示形式程采，均割线模量。

图- —曲线

图- 岩石弹模量

岩状态，状态岩石，岩石基承载确、岩层褶曲断裂研究，及深孔钻探、坡稳程岩状态研究密切系。

轴压缩试验，根据试件产σ、σσ系，试验式：σ&；σ=σ况，称规轴试验轴试验；σ&；σ&；σ况，称轴试验。介绍普遍采规轴试验。

，规轴试验轴试验。侧围压介质般油。轴、侧压各控制台，轴千阻片量测，环阻片量测。试件φ～、=～圆柱试件尺寸棱柱试件。试验，岩石试件橡胶膜套，压油致渗试件。

岩石轴压缩强，轴压围压按例连续施，达预围压值，维持围压，轴继续按例载破坏。破坏岩石轴压缩强

式 σ、σ、σ——岩石轴压缩强；

——试件围压σ极限轴压；

——试件初始横截积。

图- 莫圆莫包络线

σ，σ，组σσ，则绘制莫圆莫包络线，图-示。

根据岩石莫包络线确岩石黏聚、摩擦角φ值。岩石莫包络线根据试件类差异。岩石莫包络线曲线，、φ值随破坏σ值化。

图-示围压，简易刚试验粒石砂岩试验，图，随围压值增，峰值强及移量均增。残余强及移量提，且峰值强区曲线缓。

侧限压，岩石-程曲线，单轴压—程曲线似，即压密阶段、弹阶段、塑（扩容）阶段区阶段，压密强、屈服强、峰值强残余强。

岩石侧限压，呈区降曲线残余强，破坏脆破坏。超某侧限压，岩石强随形增增，图-示围压..曲线，呈显塑强化形塑形破坏。脆延转围压值随岩石试件。软岩脆延转围压值较，坚硬岩石则。岩石试件围压塑（延）形：

图- 围压岩石—曲线

（）附压状态改。压，试件斜值压缩伸，试件微裂隙，促塑形增。

（）围压，早存微裂隙密合。

（）围压改形程质，质改，塑形基础。

裂隙岩形及强质研究岩研究课题。迄今止，各量试验研究论析，完善决。

试验研究，裂隙岩强随裂隙组增显减，裂隙组增程，强继续降低，近岩石残余强，-。

- 裂隙组岩强影响试验

注 值试件强岩石试件强值。

裂隙岩强论预估，随岩连续增，岩强态逐渐各趋势。，程设计，含连续岩各待合。

影响岩强素复杂，致函式达。根据岩状态验估计，取。

例苏联ними建议式估计岩强

式 ——岩石试件强；

η——岩构造削弱系，值-。

- 岩构造强削弱系η

-，η岩质量系，决，赋予义。例岩芯未破坏岩块（）∑取岩芯值决，百示，义岩石质量指标：

式（-），

测岩弹波速岩石试件弹波速值决，义岩完整指，则

石质围岩，裂隙黏土充填，按列验式估算，则

式 ——米裂隙（≤.，=）。

式（-），

曾砂质黏板岩系列试验，试验依裂隙状态岩类，研究岩抗压强弹波速系，-。-，裂隙系换算试验值极近，弹波确岩强提供途径。

- 岩抗压强弹波速系

注 =。

述系质综合评岩质量，决岩强近似，合质构造素质勘探技术适，故较。

，岩构规模较且合强，岩强岩石强近。般况，岩抗压强岩石%～%；构育岩，仅%～%。抗压强，岩抗剪强取决岩构态，包括质、充填况、产状、布规模；剪切破坏式制约。沿构滑移，属塑破坏，峰值剪切强较低，强参φ（摩擦角）般化°～°；（黏聚）化～.，残余强峰值强较近。岩石剪断破坏属脆破坏，剪断峰值强较述，φ值般化°～°，值达，残余强峰值强随峰值强增减，化.～.。构影响沿岩石剪断，强介述。

挖坑，围岩衡稳状态。状态始状态，始状态称。

挖坑，围岩挖约束除，围岩衡，产状态改，逐渐形状态。状态改称布，改程状态称二。

挖坑，论围岩稳，支护构帮助获稳，始状态另衡稳状态。符合程状态称。

，围岩历程指隧施程，岩历二，达状态改程。

指：客观存始状态件；程希；二则围岩始衡稳状态，另衡稳状态必须历化状态。

围岩二衡稳，围岩具足够稳，隧程简，希。效讲，既围岩达稳，必形量，剩考虑增、构造观题。

围岩二衡稳，围岩稳足，必须提供效支护，帮助围岩获衡稳。味需付精，研究衡稳程及展趋势，研究提供支护效系列题。尽管希，际隧程，遇况。

，仅践识、析：哪围岩稳够稳，稳围岩稳形态，哪素影响影响围岩稳题，且论程程措施切合际程释，找决题措施。

虽际隧程，挖坑，围岩破坏稳形态，论形态破坏稳必存，即围岩始布。，必运岩土，尤岩，论步深研究围岩二，识围岩二态化规律。研究识，仅仅程论释，且支护设计隧施指导则。

围岩二研究，莫—库仑论及弹塑论研究，假设件，建模型—限轴称孔洞题，支护视孔洞，推导典型始件围岩二布状态形状态达式，指围岩塑区、弹区及始区形状范围。

，隧程设计施针控制围岩塑区展。隧岩土研究容，参《隧构设计》（李志业编，南交版社）、《隧概论》（宝树编，南交版社）《奥》（井庆治（）著，铁南研究版）。

根据程践观察，挖坑围岩破坏稳致形态，图-示。际程各素影响，围岩破坏稳形态复杂。

.脆破坏

整状巨块状岩，构完整，岩质坚硬，般程挖件，强稳，仅偶产局掉块。，则坑周岩石呈碎片状射，伴响，程称“岩爆”。岩爆属脆破坏。图-（）示。

例，凌晨，掘泥巴隧（铁二局合段）右线距离掌约，完初支护+～+纵范围型岩爆。强烈岩爆巨响，洞右侧拱腰拱顶置岩石劈裂板状、块状、片状，纵范围连续，深达.，剥落量岩石散落堆积，喷浆、焊设备掩埋。该段围岩初支护，采取挂网喷锚及段拱架式施，凌晨岩爆拱架、锚杆支护系统破坏，呈爆集、纵连续、潜伏，按照岩爆划标准属强烈岩爆，泥巴施尚属首。

.块状运

块状层状岩，构切割，块层合较弱，二甚，坑运趋势。逐渐形块滑、转，及块挤、塌落、倾倒稳。塌落局，规模般。图-（）示。

例，秦线摩岭隧，围岩属Ⅱ级岗岩，某程坑顶曾突掉落约岩石块，造伤亡。若支护衬砌，则产巨集荷载。

.弯曲折断

层状岩，尤软弱夹层互层岩，构较育，层合差，易错，抗弯折较低。洞顶岩易产沉弯曲，裂、折断，形塌落；墙岩侧坑形挤甚滑塌。若衬砌，则产较均匀荷载，荷载均匀岩层产状。围岩塌落滑塌形态仅岩层产状、层厚及互层组合形式，二，且规模般块状运稳规模，尤顺层挖。图-（）示。

例，延线云南河隧，某程，围岩属Ⅲ级泥质板岩，曾挖爆破震，坑顶突塌落×.×.层状岩块，伤。

.松脱

碎裂构散构岩，破碎严、构松散，甚呈粉状泥土状。随挖随塌，挖塌，怕扰，灵敏，乎空效，基稳。即初支护勉强坍塌，塑形停止，具强流。

若形及控制控制，则形积累拱顶沉、墙挤、底鼓、洞径缩，甚塌。压，造流沙、突泥。程旦类稳，规模，甚波及，造裂塌陷洞穴，图-（）示。隧程历史，类型稳，且，、资、材料、消耗浪费巨。

例，秦线隧+～+ 段塌。该段围岩属Ⅴ级黏砂土，。塌+～+ 段左侧墙挖，支护及且充局坍塌引，展拱。塌，较范围影响，+～+ 段喷射混凝土层裂掉块；+～+ 段右侧钢拱架显移，伴掉石。

.塑形

岩极育严化，胶，呈硬塑软塑泥土状，强较低，空效膨胀，扰灵敏，挖坑产规模坍塌，塑形停止，致洞径缩，即“形”。列举渝铁复线岩隧，属质塑形稳。图-（）示。

图- 围岩破坏稳状态

（）脆破坏；（）块状运；（）弯曲折断；（）松脱；（）塑形

隧否稳，隧周围范围岩否稳系。判断围岩否稳，需识围岩质环境件，研究围岩程质，析影响围岩稳素，研究素影响围岩稳，及影响程。

隧程践，挖隧程，围岩乎形：需支撑获稳洞室；则需支撑获稳洞室；支撑及足导致围岩坍塌。

显，济角考虑，形希；二形；形则尽避免。，际隧程，究竟哪况素影响。影响素归纳：

（）围岩程质件。指围岩始状态，围岩破碎程构征，围岩强形征，件。

（）隧程构件。指隧置，隧形状（尤顶形状），隧（跨）件。

（）隧程施件。指施（即围岩扰程），施速（即围岩暴露），支护施（即挥），支护及围岩状态。

.二围岩稳状态影响

践研究，围岩二超岩强，造岩破坏，随围岩塑形移，隧围岩超静构，限形移导致围岩坍塌稳。，二围岩形移，围岩形移二岩强破坏。岩强破坏限形，围岩坍塌稳必件。

.二围岩稳状态影响

践研究，岩强破坏造限形，导致围岩坍塌稳，围岩坍塌稳兆。除非渐强破坏引形积累超形，导致围岩坍塌稳。，形围岩坍塌稳充件。

隧施，规模围岩坍塌稳，形积累效控制。，流岩，尤流强岩，施注及量测掌握形态，形量形速及、效控制，保证围岩稳。

.局破坏围岩稳状态影响

程践，整较围岩，空效较，各素影响局岩块塌落，般导致围岩整坍塌稳。镶嵌构块状围岩，空效较强，键岩块塌落，邻近岩块塌落，迅速展围岩整稳。空效散构围岩，虽产较形，停止，保持较段坍塌。完空效散构围岩，随挖随塌，挖塌，基稳。

围岩局稳整稳系，单纯必系，素共极复杂系。挖坑，围岩否稳，仅取决围岩二强、形构征较，隧程构件施件素影响。岩强破坏造局塑形展整形，导致围岩整稳。，程构件施件，岩强破坏整形围岩整坍塌稳充件。

隧构件围岩稳影响，坑横断形状。

.坑横断形状围岩稳系

坑横断形状（尤顶形状）围岩稳系，围岩拱释，即层洞室，顶形状趋形穹隆形（拱形）。程际，符合拱件，般坑横断设计蹄形。，坑横断侧简化墙。坑底膨，坑横断底简化底板。

.坑横断围岩稳系

坑横断围岩稳系，围岩稳释，即坑横断越，围岩稳越低；反，则稳越。程际，挖即挖型决协调系。

隧围岩稳析，建筑环境件简化，且基考虑施施程（素）影响。，际隧围岩建筑环境件假件复杂，且施施程影响客观存避免。

，隧围岩稳析，仅尽假设件围岩建筑环境件近、围岩近、围岩始状态静态素近，且充考虑隧施、施程布态素影响。隧施施程素围岩稳影响。

.挖影响

挖即隧挖型。显，挖，则围岩布，布越围岩稳越。隧横断，断挖，围岩二状态，布程较简捷，围岩稳较；挖，围岩布程复杂，围岩稳。，隧围岩承载论及奥，隧施程尽采断挖，简化围岩布程，减围岩稳影响。

.挖支承影响

隧纵断，隧挖段逐。显，挖造挖区段围岩垂布，掌未挖除岩挖区段围岩二影响，即掌未挖除岩挖区段附岩约束。随挖推，约束渐消，即具暂。

根据论析测，影响范围～倍洞径。软弱破碎围岩，影响范围；坚硬完整围岩，影响范围。隧施程，挖支承虽具暂，仍且。际隧施，尽“挖支承”充。

.掘式影响

掘式隧挖破岩式。显，破岩冲击振强越，围岩扰程越，围岩稳越。且，围岩越软弱破碎，影响越严。

，隧程，掘式选择，视围岩件尽选围岩扰破岩式。选破岩式，尽降低围岩扰强，钻爆破掘，严爆破控制，尽量减围岩冲击振强，避免爆破冲击振造围岩坍塌稳。

.施速影响

施速慢显围岩稳否影响。若挖、支护慢，围岩形，形积累围岩稳；反则。，施挖暴露围岩及施初支护，控制围岩形，尽量避免围岩形。循环支护未，循环挖，挖速支护速协调致。

.化影响

围岩，尤软弱破碎且易化围岩，化稳降低。围岩暴露越，稳降低越严。，隧施程，尽早封闭围岩，缩短围岩暴露，避免围岩急速化，保持围岩稳。

.围岩级

岩质环境千差，围岩隧程题各式各。空求各，求质环境程题，验，必逐论验研究。，程，必围岩按稳坏（强弱）划级，针级，确支护参施。

.围岩级则

围岩稳否素共，且各素互影响。，级合，且级复杂，围岩稳级，影响素考虑级，影响素级指标，围岩稳划基级。基础，根据各素确素围岩稳影响程，围岩稳基级调整。

隧程围岩稳级则。

（）级岩。单岩石级素，岩则包括岩块各岩块软弱构。级岩研究。

（）级宜质勘探段联系，较靠判断段。随质勘探技术展，级指标趋量化。

（）级确程程。级坑支护联系。坑围岩稳、坑挖暂稳支护类型密切。级程缺。

（）级宜逐渐量化。级指标验，级半量化。客观件质非复杂。

值注，近提采模糊级；根据坑周量测收敛值级；采智—专系统级建议。设围岩级趋完善。

铁颁《铁隧设计规范》交颁《隧设计规范》围岩稳级划趋致。推荐围岩稳级：划量合综合评判，宜采步级针。即岩石强岩完整基级标准，初步围岩划Ⅰ～Ⅵ共基级；适考虑围岩稳影响程，基级予适修，确围岩稳级。具《隧设计规范》例：

（）根据岩石坚硬程岩完整程基素征量岩基质量指标（），综合初步级。

（）围岩详细级，岩基质量级基础，合程，考虑修素影响，修岩基质量指标值。

（）按修岩基质量指标［］，合岩征综合评判，确围岩详细级。

围岩级岩石坚硬程围岩稳划量指标及系，符合列规：

.岩石坚硬程

（）岩石坚硬程划，-。

- 岩石坚硬程划

（）岩石坚硬程量指标岩石单轴饱抗压强（）达。般采测值，若测值，采测岩石荷载强指（（））换算值，即按式（-）计算

（）岩石坚硬程划系，按-确。

- 划岩石坚硬程系

.岩完整程

（）岩完整程按-划。

- 岩完整程划

注 均距指构（～组）距均值。

（）岩完整程量指标岩完整系（）达。般弹波探测，若件测，岩积节（）按-确值。

- 照

（）划岩完整程系，按-确。

- 划岩完整程系

（）岩完整程量指、测试计算式，符合述规：

）岩完整指（），针程质岩组岩段，选择、段，测试岩弹纵波速，岩取测岩石纵波速。按式（-）计算。

）岩积节［（/）］，针程质岩组岩段，选择露挖壁节（构）统计。除组节，延伸散节亦予统计。硅质、铁质、钙质充填胶节予统计。

测统计积×。根据节统计，按式计算

式 ——组节米测线；

——米岩非组节，/。

.围岩基质量指标

围岩基质量指标（）根据级素量指标值值，按式（-）计算

注：式（-），遵守限制件：①&；+，=+计算值；②&；.，=.+.计算值。

.围岩质量指标修

围岩详细级，遇列况，岩基质量指标（）修：

（）。

（）围岩稳软弱构影响，且组控制。

（）存初始。

围岩基质量指标修值［］，按式（-）计算

式［］——围岩基质量指标修值；

——围岩基质量指标；

——影响修系；

——软弱构产状影响修系；

——初始状态影响修系。

岩基质量影响素修系、、取值按-～-确。示况，修系取零。

- 影响修系

- 软弱构产状影响修系

- 初始状态影响修系

根据岩（围岩）钻探挖程，岩芯饼化岩爆，围岩区围岩划极。围岩极及初始状态评估，按-规。

- 初始区围岩挖程

注 σ垂洞轴线初始。

.围岩级确

根据调查、勘探、试验资料，岩石隧围岩征，围岩基质量指标（）修围岩质量指标［］值，土隧土类型，密状态征，铁隧隧按-确围岩级。

- 隧围岩级

注 适殊件围岩级，膨胀围岩、冻土。

根据岩基质量划值确级致，审查征量指标计算参靠，观察、测试。

各级围岩参，宜室试验获取，试验据初步级，按-选。

- 各级围岩指标标准值

注 .值包括黄土层。

.选计算摩擦角，计摩擦角黏聚。

各级围岩稳，宜根据围岩形量测论计算析评，参考-判断。

- 隧各级围岩稳判断

注 .塌：塌，塌积。

.塌：塌～，塌积～。

.塌：塌，塌积。

隧及程围岩级，，需查阅资料。

.岩石坚固系（）类岩坚固系（）类

值隧程设计、施，考虑质件影响，即考虑围岩节、裂隙、化件，质强决值适降低，即：岩=岩石（质件折减系）。

.沙基岩荷载（）类

级早提，限件，仅岩、构造件围岩类，类压范围值支护措施建议。级坑件基础，确，～类围岩压值降低%。级曾各采，今仍广泛影响。

.岩石质量（）类岩质量（）类

（）岩石质量（）。谓岩石质量指标指钻探岩芯复率，称岩芯采取率。按式（-）计算，级围岩类。

（）岩质量（）类。较完善挪威质巴顿提岩质量——级。级岩质量质参系达：

式 ——岩石质量指标，取值式（-）；

——节组；

——节粗糙；

——节蚀值；

——节含折减系；

——折减系。

步析，/示岩块；/示岩块抗剪强；/示。岩质量值质岩块尺寸、抗剪强复合指标。根据值，岩质量评级。

.弹波速（）类

随程质勘探，尤探展，，提按围岩弹波速级。

围岩弹波速判断岩、岩构综合指标，既反映岩石软硬，达岩构破碎程。根据岩、构造状况及土压状态，围岩类。，始围岩弹波（纵波）速引围岩级。

.围岩稳（）类

.岩质量（）类（参程兵《坑程》围岩类）

需：岩石坚固系（）类准确反映围岩稳，适。岩石质量（）类岩质量（）类岩石坚固系（）类基础改，引构围岩稳影响概念，适石质围岩。

沙基岩荷载（）类虽简单、观、易，验强，够精确严密。类奠松弛荷载论基础。

弹波速（）类需化类指标，观，专业求较。

围岩稳（）类跨适。

岩质量（）类较完善类，考虑岩质量，即岩构征强影响，考虑岩层客观存影响。

隧围岩级围岩稳基础，构设计，坑围岩稳转化支护构荷载——围岩压，，构设计注围岩压及质（布况，围岩压、布形状）。围岩级，稳，围岩压。

层挖坑，挖支护坑，遇况：围岩挖迅速坍塌，甚填整坑，形坑仿坍塌区；围岩坑挖岩块错、掉块，甚塌；围岩挖维持暂稳，仅产掉块。况，挖坑围岩衡状态破坏，坑周围范围产程扰，质况，扰影响范围。

保证坑维持需净空，坑挖般必须支护，阻止坑周围围岩产移掉。扰围岩移形，支护构阻止移形，围岩必支护构施，围岩压。

围岩压，称岩压层压。指围岩形挤压各破坏支护衬砌压。

隧修筑，据古史料载，追溯千。，隧围岩压研究，纪半叶，伴随资义采矿业展始。纪，围岩压研究致历阶段：初坑挖较浅，支护衬砌压坑顶整覆盖岩层，岩层，岩层视静压状态。·亥姆、·库曼持观。，随挖深增，况围岩压覆盖岩层。指，“隧顶围岩形仅限范围”，仅范围围岩量支护衬砌。，··普罗托基亚诺、·鲍曼、·沙基论著反映观。纪末纪初阶段，围岩压提观共征：，围岩视松散介质（称似松散介质）；二，围岩压仅岩层状、埋藏深、隧跨素，支护衬砌质，即注围岩压，忽视支护衬砌围岩压影响。

纪，量测段改计算，岩（岩石）获迅速展，围岩压研究推阶段，即支护衬砌围岩统系，连续介质各观，研究围岩形破坏，及支护衬砌围岩衡件。观：支护衬砌围岩互，围岩既荷载，支撑构组。·芬纳·卡奈按照弹塑论答，及奥（），建观基础。

阶段，围岩压研究另途径质构造角，质研究裂隙岩（包括层状岩）稳围岩压题。虽既荷载概念，仍具较价值。

影响围岩压素，况复杂，程质件化，统模型达，，统计析，析量测据，析围岩压系施坍规律基础，建件统计验式，探讨围岩压题途径。程技术规范采计算式，及建各围岩类基础计算式，基础提。

根据围岩形破坏，围岩压类，即形压、松压、冲击压膨胀压。

形围岩压，指围岩塑形引支护衬砌挤压。围岩塑形况：挖岩弹状态，挖围岩周集，值超围岩屈服极限，围岩产塑形圈，支护衬砌产压；另挖岩潜塑状态，岩旦挖，围岩洞产塑形，支护衬砌压。形围岩压采塑论计算。

松围岩压，指围岩松坍塌岩块量量支护衬砌压。压采松散介质极限衡论，块极限衡论计算析。

冲击围岩压，指岩爆引压。压计算。

膨胀围岩压，际形围岩压，引形矿组某围岩吸膨胀。围岩压今较计算，则采弹塑论配合流论析。

影响围岩压素，类。类质素，包括初始状态、岩石质、岩构；另类程素，包括施、支护设置、支护刚、坑形状。

例隧挖程，挖约束，附近围岩即释瞬弹移，称挖“空效”。“空效”范围（般～.倍洞径），设置支护，减支护围岩移值。采紧跟挖支护施，支护迟早必影响围岩稳围岩压值。，般宜尽施支护，封闭岩层。

.围岩松压形

挖隧引围岩松破坏范围，达，则影响较。般裂隙岩深埋隧，波及范围仅局限隧周围深。支护构围岩松压覆岩层造压。围岩“拱”释。岩层挖矩形坑，坑挖围岩形坍塌拱整形程，图-示。

（）隧挖，围岩布程，顶板始沉陷，断裂纹［图-（）］，视形阶段。

（）顶板裂纹继续展且，构切割，逐渐转松［图-（）］，视松阶段。

图- 松压形

（）形阶段；（）松阶段；（）塌落阶段；（）拱阶段

（）顶板岩视强逐步塌落［图-（）］，视塌落阶段。

（）顶板塌落停止，达衡，形近似拱形［图-（）］，视拱阶段。

践证，拱范围除述围岩质件、支护构架设、刚及围岩触状态素影响，取决诸素：

（）隧形状尺寸。隧拱圈越坦，跨越，则拱越，围岩松压越。

（）隧埋深。践，隧埋深超某临值，形拱。习惯，隧称深埋隧，否则称浅埋隧。浅埋隧形拱，，围岩压埋置深。

（）施素。爆破影响，爆破产震引塌，造围岩压。挖扰围岩，引围岩稳，拱范围。

.确围岩松压

确围岩松压：量测；按论式计算确；根据量际资料，采统计析确。该，量测今努，按量测段技术量测尚充反映况。论计算则围岩质件千化，计算参确切取值，适合各客观际况统论。量施坍件统计基础建统计，程反映围岩压况。，采互验证参照取值确围岩压较。

.土柱论

隧埋深、隧挖支护，破坏趋，忽略楔形滑滑摩阻，垂土层压随埋深增，式（-）计算，土柱论，即构土层压土柱量。埋深增土质较，程践试验，构垂土层压按土柱论计算，产考虑楔形滑滑土柱侧摩擦黏聚土柱计算论。

式 ——支护构均布荷载，/；

γ——围岩，/；

——隧埋深，指隧顶距离，。

.普氏论

普氏提基拱概念计算论，具黏聚松散介质挖坑，形抛线形拱，支护构围岩压拱松散岩量，普氏论计算简图图-示。拱形状尺寸（即跨）隧周围岩坚固系。

式 ——拱，；

——拱半跨，；

φ、φ——岩摩擦角似摩擦角，°；

τ、σ——岩抗剪强剪切破坏，；

——岩黏聚，。

坚硬岩，坑侧壁较稳，拱跨即坑跨，图-（）示。松散破碎岩，坑侧壁扰产滑移，拱跨，图-（）示。值计算式

式 ——隧净跨半，；

——隧净，；

φ——岩似摩擦角，φ=。

围岩垂均布松压

图- 普氏论计算简图

按普氏论算软质围岩松压，际况较偏，坚硬围岩则偏，般松散、破碎围岩较适。

.沙基论

沙基岩视散粒，坑挖，岩坑形沉，产图-示错。假竖压σ均布，σ=λσ（λ侧压系）。深取厚单元，考虑衡件∑=，

图- 沙基论计算简图

述微程，引件（=，σ=），洞顶岩层垂压

沙基根据验，λ=～.，取λ=，则

φ=，

式 、φ义。

普氏论计算式。沙基≥深埋隧。

.鲍曼论

式构埋深增土质较，程践试验，构垂土层压按土柱论计算，产考虑土柱侧摩擦黏聚土柱计算论，计算简图图-示。

图- 鲍曼论计算简图

洞室覆土层垂滑，土柱侧产滑，滑墙基，滑垂线夹角°-φ/，洞室土柱。，构垂土层压（压），土柱量减侧、夹制，即

图-示，夹制摩擦黏聚，土柱侧夹制

式 ——距深侧压，·；

——土层黏聚，；

φ——土层摩擦角，°，φ&；°；

γ——围岩，/。

式（-）积土柱侧夹制



，构垂土层压值

式 ——土柱宽半，；

——隧跨半，；

——隧，。

构顶垂均布压

式 ——称鲍曼论压拱。

鲍曼式摩擦角°，故仅适软弱围岩况。

.谢烋论

（）简化假。施，覆岩沉移素，支护否及，岩质、坑尺寸及埋置深，施否合。计算，根据践验简化假，图-示。

图- 谢烋论计算简图

）岩形破裂β角斜；图-、。

）洞顶覆盖岩沉侧岩挟持，强调反侧棱岩滑，整滑岩滑，阻未扰岩。据形：洞顶覆盖岩量；侧棱、量；侧棱予沉岩阻（整滑岩），=+；整滑岩滑，侧未扰岩予阻。

）斜、假破裂滑，该滑抗剪强决滑摩擦角φ及黏聚，简化计算采岩似摩擦角φ。注，洞顶岩侧棱摩擦角θφ。、破裂，介零岩摩擦角，即＜θ＜φ。显θ值岩质密切系。计算按-取值。

- 各级围岩θ值 单：（°）

（）求围岩松压值步骤。基述假，按衡件，求隧支护构围岩松压值，步骤。

图-（），支护构垂压

式（-），土，θ土滑侧土挟制摩擦，θ假，未，必须算值，求。

）求侧棱洞顶土挟制。取棱（）脱离析［图-（）］，、、，土，隧覆土沉侧随滑产滑，摩擦阻。图-（）=+，、覆土衬砌滑，图示。求必须求。根据衡件，图-（）示角形求值。

棱量

式 γ——围岩容，、β义图-（）示。

按弦，

式（-），化简

散极限衡论，滑，则λ即侧压系，，衬砌覆土沉侧摩阻，需求值。值根据述概念

欲求必须求λ。式（-），λβ，φ，θ函。，φ，θ，β滑隧底夹角，滑非极限状态破裂，假土滑，滑置必值侧土置。基概念，求极值求β值。

式（-），极值件β值仅φ、θ，φ、θ随围岩类值。求β则亦求。

）求围岩垂压。求值式（-），值

=γ，则

）求围岩垂均布松压。

——隧挖宽；

——洞顶岩覆盖层厚。

根据量隧坍资料统计析，找隧围岩破坏范围形状规律，计算围岩松压统计式。规范推荐计算围岩垂均布松压式，根据坍资料统计析拟。

.深埋隧

隧深埋隧，围岩压松弛荷载，垂均布压式计算：

单线隧垂压

双线及线隧垂压

式 ——垂均布压，/；

——荷载效，；

——围岩级，Ⅲ级围岩=；

γ——围岩，/；

ω——宽影响系，ω=+（-）；

——隧宽，；

——增减围岩压增减率，=围岩垂均布压准，&；，取=.；=～，取=.。

式（-）式（-）适件：

（）/&；.（坑）。

（）深埋隧。

（）产显著偏压及膨胀压般围岩。

（）采钻爆施隧。

.浅埋隧

浅埋深埋隧，按荷载效值，合质件、施素综合判。按荷载效判式

式 ——浅埋隧深，。

矿施件，Ⅳ～Ⅵ级围岩取

Ⅰ～Ⅲ级围岩取

浅埋隧况计算：

（）极浅埋。埋深（）效荷载，荷载视均布垂压

式 ——垂均布压，/；

γ——坑覆围岩，/；

——隧埋深，指坑顶距离，。

（）浅埋。埋深、，隧浅埋，竖层荷载采谢烋论计算式。

述产垂压，隧侧压，即围岩均布松压，按-验式计算（般取均值），适件。

- 规范规均布松压

隧规范依据埋深围岩压计算图-示。

图- 规范围岩压计算示图

埋深较浅，土柱量（）土柱侧摩擦黏聚（反），层挥拱，挖引布波及，土塌落整塌落。埋深较，土柱侧摩擦黏聚迅速增，土柱量，层挥拱，层布达，土柱底局形塌落层压源。

论践证：深浅埋件围岩压确，围岩压值差异，影响围岩压素质件、埋深、施支护况，，划浅埋深埋限必。论。

.按压拱论划

隧覆层厚≥（.～.）（压拱）深埋；&；（.～.）浅埋。

.验判断

松散层铁隧设计，提松散土层深

式 ——隧跨，。

.论估算式

=φ（°-φ/），=φ（°-φ/）=+（°-φ/）

式 ——拱半跨，；

——隧跨半，；

——隧，；

——土层黏聚，；

φ——土层摩擦角，°；

γ——围岩，·。

≤浅埋；&；深埋。

沙基论：覆土层厚≥（压跨半跨），土层压趋近，深埋浅埋限。

图-示单线铁隧，Ⅳ级围岩，埋深=，则围岩容查γ=./，计算取纵单宽环。=.，=.，=.×.=.×.=.（），=.×.=.（/），压=.～.=.～.（/），检算=&；～.，属深埋件，确。

=，&；，浅埋。

按浅埋式计算：查φ=°，θ=°，φ=.，θ=.。

图- 松压计算示例

浅埋隧围岩松压深埋隧，靠近洞段洞衬砌需强。