山岭隧道施工阶段围岩动态分级研究

山岭隧道施工阶段的围岩动态分级以开挖揭露的围岩为评价对象,随着隧道开挖支护循环动态进行。由于隧道施工的时效性,要求围岩分级不仅要合理且其评价指标要取值简便、实施过程快捷。以岩体结构控制论为基础,选取岩块强度、结构面发育特征和岩体结构特征作为基本分级因素,选取地下水、地应力发育状态和不利结构面产状影响作为修正因素;采用Bieniawski模型作为数学模型,并给定各因素权重;用字符RMD表示围岩动态分级各因素的评分,并给出各因素的定性特征和定量指标及其对应的评分区间;总评分采用百分制,并等分为五级,从差到好依次对应Ⅴ级、Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级和Ⅰ级围岩。结合河北省境内若干条山岭隧道的2000余幅掌子面的围岩分级实践,将本方法与国标BQ法进行了比较。结果表明:RMD评分与[BQ]值呈线性关系,其分级结果与BQ法有较高的一致性。

大跨度公路隧道围岩动态分级的Bayes优化

基于贝叶斯统计理论,充分重视隧道掌子面相同或相似工程岩组已有的围岩分级信息,建立围岩质量指标[BQ]的先验分布和后验分布的概率模型,推导出围岩质量指标[BQ]的后验分布超参数的计算表达式,获得围岩质量指标[BQ]的可信概率为1-α的可信区间,并据此对公路隧道施工阶段的围岩动态分级进行优化。通过某大跨度公路隧道的若干个掌子面的围岩动态分级实践和应用,验证了贝叶斯优化方法的可行性。结果表明:基于贝叶斯优化方法进行的隧道掌子面围岩动态分级有效降低了施工阶段围岩分级的主观差异,据此进行的围岩级别划分更加合理。

基于超前地质预报的隧道围岩动态分级预测方法探讨

在隧道工程中,较为准确地预测前方围岩级别,对调整支护结构以及确保施工安全顺利进行有着重要的意义。本文以椿树垭隧道工程为实例,采用公路隧道围岩分级方法,并结合TSP探测法、地质雷达法和工程地质推断法对隧道围岩进行了动态分级预测,结果表明:围岩动态分级预测所得结果与实际开挖情况较为吻合,能够有效地指导设计施工的顺利进行。

大跨度公路隧道围岩动态分级的Bayes优化

基于贝叶斯统计理论,充分重视相同或相似工程岩组已有的围岩分级信息,建立[BQ]的先验分布和后验分布概率模型,推导出[BQ]的后验分布超参数的计算公式,获得[BQ]的可信概率为1-α的可信区间,并据此对围岩动态分级进行优化。通过某大跨度公路隧道工程实例的应用,验证了该优化方法的可行性。结果表明,优化后的围岩分级有效降低了围岩动态分级结果的主观差异,据此进行的围岩定级更加合理。

超前地质预报在隧道围岩动态分级预测中的应用

隧道的围岩等级直接影响到施工的开挖方法、支护结构的确定以及隧道的施工安全等诸多方面。在目前的隧道工程中,准确地预测前方围岩的等级仍然是一个重点和难点。以长桥隧道工程为实例,先后采用TGP探测法、SIR-20地质雷达探测法、掌子面编录法3种超前地质预报方法,由远到近,由粗到细地对隧道围岩的等级进行动态预测。实际开挖结果表明:该动态预测方法具有较高的准确性,可以有效地指导隧道安全施工。

基于围岩动态分级的隧道底部支护优化与稳定性研究

在对以往隧道工程进行调研的基础上,确定合适的围岩动态分级方法后,采用围岩分级后的岩石力学参数在承赤高速进行现场试验与监测得出平底隧道支护符合稳定要求。并根据霍克布朗准则,通过FLAC3D有限差分软件对比不同隧道底部模型的拱顶沉降、拱底隆起和二衬应力得出:Ⅳ1级围岩下隧道两个模型的竖向位移变形值相差不超1 mm,平底隧道的二衬与仰拱隧道二衬在承载应力上差距较小。故Ⅳ1级围岩下取消仰拱,采用平底隧道的形式具有可行性。其他类似工程可借鉴于此研究成果。

山岭隧道围岩动态分级研究

以鹞子岩(山岭)隧道区域地质及基础勘察设计资料为依据,选取因素评价指标,通过综合超前地质预测预报与实际开挖情况相结合的方法,建立了隧道围岩动态化分级体系;对BQ法围岩分级进一步优化及动态调整。工程实践表明:该动态分级体系对掌子面前方围岩情况实现精准预测分级有较强的实用性。

地质雷达用于公路隧道围岩动态分级预测的探讨

在公路隧道工程中，能够较准确地预测前方围岩等级，无论是对于调整支护结构还是确保安全施工的顺利进行都有着非常重要的意义。本文采用地质雷达法，以大干溪Ⅲ号隧道工程为实例，对公路隧道围岩级别进行了动态分级预测，结果表明：采用地质雷达法的围岩动态分级预测所得结果与实际开挖情况较为吻合，能够有效地指导施工的顺利进行。