隧道围岩大变形灾害特点与主动控制方法

隧道围岩大变形灾害控制一直是困扰工程界和学术界的关键难题。简要总结隧道围岩大变形控制领域取得的主要研究成果,包括大变形分级与评价、围岩控制理念与技术等。研究提出,大变形灾害本质上是对围岩稳定性控制不当所致,主要包括围岩失稳、结构失效及持续缓慢变形等3种模式,而灾害分级应从自然因素和工程因素等多维度出发,结合致灾机理及孕育条件,实现致灾可能性→灾害时效性→灾害危险性的科学预测。阐述了隧道围岩大变形灾害控制原理,提出大变形灾害控制应以关键结构层稳定性控制为核心,以刚度设计为手段,强调超前预支护与预加固的防坍塌与控变形作用,并通过协同锚固体系控制围岩急剧变形量,实行精细化全过程控制,形成围岩大变形灾害的协同控制关键技术。

隧道大变形灾害施工监控技术研究

针对隧道大变形灾害监控操作危险、干扰施工等困难,研究灾害监测的特点和要求,开发隧道位移实时监测系统,制定灾害监测系统方案,并应用于湖南酉水3号4、号隧道大变形监测。实施效果表明,对隧道大变形灾害处治过程和灾后施工开展远程监测,可以保障施工安全,优化加固措施,评价灾后结构安全性,可供其它工程借鉴。

基于贝叶斯网络的隧道勘察设计期大变形灾害概率分级预测与应用研究

我国西南山区的铁路和公路隧道在遭遇高地应力、软岩和断层破碎带等不良地质条件时常发生挤压大变形灾害,带来巨大的经济损失.从隧道工程勘察设计期的实际需求出发,考虑该阶段预测指标的易获取性,以隧道埋深、围岩级别、等效洞径和岩石强度作为预测指标;搜集建立了以我国西南地区隧道工程为主的包含151组大变形案例的数据库.采用贝叶斯网络模型建立了不完整数据条件下隧道挤压大变形灾害概率分级预测模型,通过十折交叉验证确定模型准确率为76.52%.基于该模型研发了一款大变形分级预测软件平台,并在九绵高速公路白马隧道开展应用,预测准确率达71.11%.本研究成果可为我国西南地区类似地质环境条件下隧道勘察设计期大变形灾害预测提供技术支撑.