影响围岩稳定的工程地质因素主要是岩性、地质构造和岩体结构、地下水、地应力。此外,还与地下洞室的跨度和暴露时间的长短等因素有关。
岩性 一般新鲜完整的坚硬岩石,其稳定性较好;反之,稳定性差。如松散、软弱和破碎岩体,包括各种类型的第四纪堆积层和粘土岩、页岩、泥灰岩、板岩、千枚岩等软弱岩石,某些膨胀性岩石,风化带和大的构造破碎带等,一般容易发生变形、塌落和泥石流等失稳现象。
地质构造和岩体结构 构造断裂破坏了岩体的完整性,降低了岩体的结构强度;结构面的不利组合形成不稳定结构体;岩层产状的不对称和构造残余应力的存在影响围岩的应力条件;构造断裂和节理裂隙的存在影响岩体内的地下水活动和外水压力条件。因此,在隧洞选线或地下洞室选址时,就应考虑避开大的断层破碎带;无法绕避时,应尽量使洞线或地下洞室的长轴方向与断层或区域构造线方向呈较大的交角,以减轻地质构造对地下洞室围岩稳定的不利影响。
地下水 地下水活动可能导致某些岩体的结构强度降低,有些岩石吸水后,还会产生大的膨胀应力,造成缩径和围岩稳定性的破坏;松散岩石、断层破碎带和岩溶洞隙中的充填物有时会随着地下水形成泥石流大量涌入洞室,威胁施工安全。
地应力 产生地应力的条件有:深埋隧洞;新构造运动强烈地区,岩体中存在高的残余构造应力;地壳急剧上升地区,岸边岩体由于河谷剧烈下切,可以产生高的重分布应力;相互毗邻洞室之间的岩柱由于应力集中形成局部高应力区,从而导致围岩的局部破坏。