岩溶区公路隧道施工围岩分级指标体系研究

岩溶在我国分布广泛,公路隧道勘察设计阶段的围岩分级准确度往往不能满足施工要求;而这点在岩溶区公路隧道表现尤为突出.为解决这个问题,通过对国内外常用围岩分级方法的指标和公路隧道施工现场常用围岩分级指标的统计分析,获得岩溶围岩分级共性指标;通过对南方岩溶区域地质特征分析,提出岩溶围岩分级特殊性指标,最终获得以岩溶围岩分级共性指标和特殊性指标(岩溶发育对隧道影响程度——与岩溶发育程度、水、溶洞充填物、溶洞规模及分布方位有关)为基础的岩溶围岩分级指标体系,然后利用规范定性定量法和打分制法获取各围岩分级指标参数.并在此基础上,利用围岩分级指标缩减试验验证南方岩溶围岩分级指标体系的可靠性和合理性,并将其应用于天生桥隧道和关上二号隧道进行围岩分级,准确率达93.3％.     

公路隧道围岩现场快速分级方法研究

隧道围岩分级是正确地进行隧道设计与施工的基础,一个符合隧道工程实际情况的围岩分级对提高隧道掘进速度保证施工质量有着十分重要的意义.隧道在施工期间常出现揭露围岩状况与勘察期间给定围岩级别不符的情况,加之地质条件较为复杂,造成围岩级别变化很大,为了保证施工质量和施工进度,在施工过程中需要进一步的围岩级别变更,但是目前规范中所采用的分级方法需要进行室内试验,而现场却无法提供试验条件.因此,需要寻找一种基于现行《公路隧道设计规范》并且便于在现场实施的围岩快速准确的分级方法.文中以十天线明垭子隧道为工程背景,采用数字式点荷载试验、数码照相技术和围岩钻孔内窥试验为综合性现场测试试验手段对隧道围岩进行快速分级.实践证明,利用现场试验技术开展隧道围岩快速分级技术研究具有重要的工程应用价值.     

基于隧道“无人化”立拱动态施工的围岩变形

为了更好地服务于新乌鞘岭隧道"无人化"立拱施工的需要,确定围岩在动态施工中的变形规律具有重要意义。通过对现场监测数据进行统计回归分析,在文献的研究基础上给出了围岩拱顶沉降在动态施工中的解析解。结合FLAC^3D专业岩土数值分析软件,验证了数值模型的正确性,同时模拟了围岩在真实时间下的施工力学响应,得到了立拱断面中拱顶与两侧拱脚在隧道开挖、立拱以及喷射混凝土等过程中的变形规律,以期为后续的新乌鞘岭隧道"无人化"立拱专项研究提供基础。     

渝湘高速公路隧道新奥法施工监控量测

随着我国高速公路隧道新奥法施工越来越广，其施工中的监控量测成为其重要的组成部分。其原理是利用围岩变形和拱顶下沉量的监测数据可掌握围岩动态和支护结构的工作状态。并可预见事故和险情，以便及时采取措施，这对安全施工以厦保证工程质量具有十分重要的作用．通过对渝湘高速公路白马隧道进行实时监控，研究其围岩动态变化，预测和确认其最终稳定时间，这对隧道安全施工和二次村砌的施工时间具有重要的指导意义．图3，表1，参10．     

监控量测在公路隧道中的应用

本文结合工程实际案例,以监控量测为手段,动态观测隧道围岩变化,根据围岩变形的监测数据,预测由开挖引起的地表和围岩变形发展趋势,及时对固岩稳定性和支护系统的安全性进行分析和评估,为优化设计和施工参数提供依据。     

粘弹性动态增量反演分析在隧道施工中的应用

对深圳莲盐高速公路隧道围岩中的凝灰熔岩进行了流变试验,得到了围岩的流变模型;结合隧道的施工过程,根据围岩的收敛变形和拱顶下沉,采用改进的自适应遗传算法对粘弹性位移进行优化反分析,并利用反演得到的围岩参数,如弹性模量、粘滞系数等对变形进行预测.研究表明,利用试验得到的围岩流变模型,结合隧道施工过程的动态增量反演分析,可以较好地模拟围岩的实际性态,对指导施工具有重要意义.     

绢云母石英片岩公路隧道围岩分级研究

在隧道建设过程中,准确的围岩分级对保证隧道施工的稳定性有重要意义。通过对典型绢云母石英片岩隧道岩石样本进行分析,得出与之相适应的BQ优化公式。针对绢云母石英片岩的特性,对BQ分级法中地下水修正系数进行重新考虑;并引入黏土矿物含量的修正指标和软弱夹层的修正指标,对BQ法进行修正,得出修正以后的建议[BQ]'值法公式。以在建十房高速通省隧道为例,进行验证分析,得出[BQ]'分级法确定的围岩级别与实际开挖揭露围岩级别较相符的结论,可为类似隧道围岩分级提供参考。     

公路偏压隧道施工监控量测与模拟分析

对广梧高速公路石牙山隧道出口端施工过程现场监测数据以及有限元分析结果进行对比研究,得出了在偏压作用下隧道施工过程中围岩位移的变化规律.阐述了现场监控量测与有限元仿真模拟相结合的方法对实现隧道信息化施工的重要性.     

岩溶隧道的围岩分级探讨

围岩分级是隧道建设的基础资料，对以铁路为主的隧道围岩分级历史作简要回顾。以大量的实践为基础，对勘察、设计、施工、运营各阶段的岩溶隧道问题进行了总结，对岩溶隧道的关键问题即岩溶围岩分级的可行性和必要性进行了分析，并探讨了今后的研究方向。     

梅花山隧道新奥法施工围岩变形监测研究

监控量测是隧道新奥法施工的重要组成要素之一。基于梅花山隧道新奥法施工实际,对该隧道监控量测方案进行了设计,结合隧道围岩变形典型代表性断面监测数据,进行数学回归分析;采用速率和累计位移双重控制标准探讨了梅花山隧道围岩二次衬砌合理施作时机,以确保隧道施工安全。     

Weibull曲线拟合模型在隧道监控数据处理中的应用

监控量测是隧道新奥法施工的三大要素之一,通过对监控数据的回归分析可以预测围岩的最终位移等,进而有效地指导隧道设计与施工。本文采用Weibull模型作为回归函数对隧道围岩变形实测数据进行了回归分析,并与其它几种常用回归函数进行了比较。结果表明:将Weibull模型作为回归函数,回归方程理论曲线与实测曲线的吻合度最高,误差范围更小,能够更加准确的反映隧道围岩变形量与时间之间的关系,这对于准确预测围岩变形量和确定二次衬砌的时间具有一定的参考价值。     

施工阶段隧道围岩快速分级法

现阶段隧道围岩分级工作主要在勘察设计阶段进行,但由于受周边环境及勘察手段的限制,分级结果往往与围岩实际情况不符。为准确获得隧道围岩等级,基于声波-回弹联合测试法,建立"BP神经网络模型"在施工阶段快速预测岩石强度(R_c),利用掌子面炮孔进行岩体纵波波速测试并通过公式计算完整性系数(K_v)后,得到基于岩体基本质量指标(BQ)的施工阶段围岩快速分级法,并以宝汉高速石门隧道为依托在施工阶段对围岩进行分级。结果表明:建立的BP神经网络预测模型可实现岩石强度的现场快速无损预测,预测结果具有较高准确度;根据岩体纵波波速测试结果,可实现岩体完整性系数的定量计算,进而完成石门隧道施工阶段围岩快速分级,对比勘察阶段的分级结果,施工阶段所获得的分级结果更加精确。     

基于现场监测和数值模拟的隧道初期支护效果分析

以沙子塘隧道出口偏压段为依托,采取现场监测及数值计算等技术手段,详细分析典型监测断面围岩与支护结构相互作用关系。研究过程中对典型断面的围岩变形、钢支撑压力、锚杆轴力进行现场监测,并分析各个监测点的受力变形特征,并对围岩-支护结构作用关系进行评价。同时,为了进一步验证数据结果的准确性,采用数值计算手段分析监测断面的结构受力变形特征,并与监测数据对比分析,验证监测数据的准确性。研究表明,合理的应用监测及数值计算能够指导隧道现场施工,有效地提前预测施工可能遇到的风险,为控制隧道施工期围岩变形及支护技术提出一定的参考建议。研究成果对偏压隧道在洞口附近的监测方法及衬砌设计提供了重要的实践指导和理论支撑,对洞口衬砌支护效果、评价以及后期处治都有很好的借鉴作用。     

基于现场监测的原坝子隧道稳定性分析

隧道围岩稳定性分析对隧道安全施工和运营至关重要,采用现场监测方法是判定隧道围岩稳定性最直观的一种方法。以原坝子隧道为工程背景,通过对III、IV、V不同等级围岩初期支护后拱顶下沉和周边收敛进行系统的现场监控量测,研究复杂地质条件下大断面隧道围岩的稳定性,结果表明,隧道拱顶及周边位移一般稳定期为10~15 d,累计沉降量和周边累计收敛量随围岩等级的增大而显著增大,并处于允许范围以内,说明隧道开挖方式和支护方案是科学合理的。研究成果可为类似条件下隧道工程的设计、施工、监测提供参考和借鉴。     

基于CLIPS的公路隧道围岩分类专家系统研究

符合实际的围岩分类方案是公路隧道设计和施工的重要依据，也是准确进行超前地质预报的指南。对于围岩分类这种典型的非结构化问题，采用专家系统的方式是一种比较合适的解决方案。本文以专家系统工具CLIPS为基础，建立了公路隧道围岩分类专家系统，文中着重讨论了知识库的建立、正向链推理方式及CLIPS嵌入Visual C≠的方式。     

动态原位监测技术在顺层岩体隧道的应用—以六汉隧道为工程实例

为明确六汉隧道浅埋顺层岩体开挖后围岩应力变化规律及特征。基于FLAC_^3D数值模拟分析顺层围岩隧道变形特性,对岩层节理面处偏压应力及二衬结构变形特征进行了施工期动态原位监测。结果表明：浅埋顺层岩体地形隧道开挖致使岩层节理面两侧局部应力不均衡,出现较大偏压应力和剪切应力;基于近9个月的监测点数据显示开挖20~30 m与80~90 m后,隧道初支与围岩接触应力变化明显,前者应力变化速率达到峰值,而后者开始趋于稳定;二衬混凝土结构应变随时间变化的响应规律表明初支结构承受围岩变形大部分有效荷载,二衬分担围岩变形传递的局部不均衡应力。其现场监测结果为今后该类型隧道设计与支护荷载的计算奠定了理论基础。     

高地应力软岩隧道大变形监测及支护优化

针对高地应力软岩隧道大变形问题,对中国西北地区某高速公路隧道围岩变形监测、钢拱架应力、围岩压力等项目进行现场监测,探讨不同施工阶段围岩的变形规律和受力特点,并通过数值模拟对不同钢架间距的围岩变形控制效果进行对比分析。结果表明:上台阶开挖阶段是围岩变形增长迅速的阶段,上台阶和中台阶开挖导致的围岩变形量占总变形量的70%;初期钢架主要以受压为主,上台阶及中台阶应力均大于下台阶应力,上台阶及中台阶的初期支护承担了更大的荷载,上台阶和中台阶应"快速通过,及时支护";施工时可采用"先让后抗"的方法,适当加大预留变形量以缓解初支压力,当围岩变形速率减缓时,可提前施做二衬;数值模拟表明当初期支护参数采用I22b工字钢,间距0. 75 m,加4 m长锁脚锚杆,可以经济有效地控制围岩变形。研究成果可为类似隧道工程的设计、施工等提供借鉴和参考。