隧道围岩是什么意思(隧道围岩稳定性影响因素及分析)

1、围岩概述
围岩,又被称为主岩或容矿岩,是指在矿体周围和岩体周围的岩石。在工程地质学中,受到重分布应力影响的岩体被称为围岩,其范围大部分为6r(r为洞室半径)。围岩可以天然形成,如山洞、溶洞等,也可以是人工开凿,如各种隧道、地下仓库等。
2、围岩的工程性质
围岩的工程性质包括物理性质、水理性质和力学性质。其中,对围岩稳定性影响最大的是力学性质,即围岩抵抗变形和的能力。岩体是在漫长的地质历史中,经过建造、构造形变和次生蜕变而形成的地质体。它被各种地质界面切割为大小不等、形状各异的块体。这些地质界面被称为结构面或不连续面,而块体则称为结构体。岩体的力学性质主要取决于其结构特征、结构体岩石的特征以及结构面的特性。环境因素如地下水和地温对岩体的力学性质也有很大影响。
3、影响围岩稳定性的因素
对于隧道工程来说,最关心的是地层被挖成隧道后的稳定程度。地层稳定意味着开挖隧道所引起的地层变形很小,且在短时间内基本停止,这对施工过程和支护结构都非常有利。隧道围岩的稳定性是反映地质环境的综合指标,其稳定程度与岩体的岩性、风化程度、地质构造、地下水活动、地应力作用、洞室内有无内水压力、洞室跨度大小、断面形状以及施工方法等因素有关。
地质因素中,围岩的结构特征是长时间地质构造运动的产物,是控制岩体形态的关键。岩体的结构面性质和空间组合、岩石的力学性质、围岩的初始应力场等都是影响围岩稳定性的重要因素。地下水状况也是造成施工坍方、使隧道围岩丧失稳定的重要因素之一。
人为因素中,施工等人为因素也是造成围岩失稳的重要条件。其中,坑道的尺寸、形状以及施工中采用的开挖方法等影响较为显著。
4、围岩稳定性分析
围岩的稳定性分析是隧道施工中的重要环节。采用岩土工程和地质环境分析软件SoilVision可以进行围岩稳定性分析。SoilVision提供了全面的二维和三维岩土工程专业解决方案,是领先的极限平衡边坡稳定分析软件。它可以在坡面稳定性、地下水流、应力/变形、污染物传输、热流、饱和/非饱和土壤和耦合过程的分析中解决各种复杂问题。
SoilVision的软件模块包括SVDESIGNER(复杂三维地址建模及可视化软件)、SVSoils(岩土参数数据库)、SVSlope(二维/三维边坡稳定性分析)等。其主要功能包括三维数值模拟解决方案、先进的边坡稳定性分析功能、领先的模型耦合分析、三维岩土工程问题分析、可视化及二维切片功能、大变形及移动网格、网格自动生成及自适应、空间变化的材料参数、各软件集成度高以及综合的概率分析等。
除了隧道围岩稳定性分析,SoilVision还可以应用于基础设施、滑坡风险分析、矿业、水坝堤防、加筋墙和边坡、气象变化和极地工程、海上油气田等领域。
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