【摘要】：隧道工程在勘察階段或者施工階段,都會受到錯綜復雜的地形地質條件影響。所以,對隧道施工期工程地質超前預報及圍巖分級是進行隧道結構設計和施工的基礎。在隧道施工期對掌子面前方地質條件勘察不詳,施工具有很大不確定性,使隧道出現坍塌、涌水、等事故概率增大。嚴重影響施工進度和工程安全。因次,在隧道施工現場應及時進行地質情況調查,運用隧道施工工程中圍巖級別判定方法,將對隧道結構設計有著更好指導價值,增加施工安全系數。1)隧道施工階段圍巖快速分級方法是基于圍巖基本質量指標BQ值確定,實現Rc(巖石強度)、Kv(巖體完整性系數)的快速確定,進而建立隧道施工中圍巖分級方法。2)通過室內試驗測得巖石試樣的回彈值、縱波波速和單軸抗壓強度,建立了回彈-強度的巖石強度預測模型和聲波-回彈綜合法巖石強度預測的回歸模型、BP神經網絡模型和SVM支持向量機模型,得出采用新式回彈儀進行聲波-回彈綜合法對巖石強度預測精度較高,在各種算法對比中SVM算法能更好的應用于本工程。3)應用聲發(fā)射儀測試隧道現場巖體表面裂隙波速Vp、深部完整巖體波速Vr,快速計算施工階段掌子面巖體完整性參數Kv值。4)工程應用基于施工中的寶漢高速PH-13標段石門隧道的十個里程斷面,以圍巖基本質量指標BQ為基礎,通過SVM模型預測Rc值、現場試驗分析Kv值,計算BQ值判斷圍巖級別(初步),再結合隧道掌子面現場地質情況(初始地應力、地下水狀態(tài)、軟弱結構面產狀)修正[BQ]值實現圍巖詳細分級。施工階段十個斷面的圍巖詳細分級與設計期間所判定的圍巖級別有些差別,這是由于設計初期的工程地質資料相對有限,因此是對設計階段圍巖級別判定的有效補充和校正,將能更好的確保施工安全。
【圖文】：

隧道工程在勘察階段或者施工階段，都會受到錯綜復雜的地形地質條件影響。所隧道施工期工程地質超前預報及圍巖分級是進行隧道結構設計和施工的基礎。在隧工期對掌子面前方地質條件勘察不詳，施工具有很大不確定性，使隧道出現坍塌、、等事故概率增大。嚴重影響施工進度和工程安全。例如，，蘭新鐵路甘青段小平羌，掌子面巖層破碎且節(jié)理過于發(fā)育，雪水下滲導致巖體抗剪強度減弱，在進行噴混時，作業(yè)面上方圍巖突然發(fā)生坍塌，造成 12 人死亡，如圖 1.1。蘭渝鐵路桃樹坪隧子面仰拱開挖時，掌子面右側與邊墻相交處突發(fā)涌水，初支背后有泥砂快速瀉出，粉細砂繼而產生塌方，致使邊墻初支突然發(fā)生垮塌，進而引起拱部整體發(fā)生坍塌， 9 名施工作業(yè)人員死亡，如圖 1.2。南黎鐵路那適 2 號隧道在穿過粉砂巖和頁巖的組化帶時，該段圍巖破碎再加上當時降雨比較密集，地表水滲入，引發(fā)掌子面塌方，當場死亡。頻發(fā)的工程事故不但造成人員傷亡、工期延長，投資增加，而且事故后善后工作難度較大。近些年，伴隨隧道工程規(guī)模變大、數量的增多，遇見的地質情綜復雜，這些問題更加突出。故而在隧道施工現場應進行地質情況調查，及時掌握巖體的巖性、地質構造、不良地質條件等因素，進行施工階段圍巖分級。

隧道工程在勘察階段或者施工階段，都會受到錯綜復雜的地形地質條件影響。所隧道施工期工程地質超前預報及圍巖分級是進行隧道結構設計和施工的基礎。在隧工期對掌子面前方地質條件勘察不詳，施工具有很大不確定性，使隧道出現坍塌、、等事故概率增大。嚴重影響施工進度和工程安全。例如，蘭新鐵路甘青段小平羌，掌子面巖層破碎且節(jié)理過于發(fā)育，雪水下滲導致巖體抗剪強度減弱，在進行噴混時，作業(yè)面上方圍巖突然發(fā)生坍塌，造成 12 人死亡，如圖 1.1。蘭渝鐵路桃樹坪隧子面仰拱開挖時，掌子面右側與邊墻相交處突發(fā)涌水，初支背后有泥砂快速瀉出，粉細砂繼而產生塌方，致使邊墻初支突然發(fā)生垮塌，進而引起拱部整體發(fā)生坍塌， 9 名施工作業(yè)人員死亡，如圖 1.2。南黎鐵路那適 2 號隧道在穿過粉砂巖和頁巖的組化帶時，該段圍巖破碎再加上當時降雨比較密集，地表水滲入，引發(fā)掌子面塌方，當場死亡。頻發(fā)的工程事故不但造成人員傷亡、工期延長，投資增加，而且事故后善后工作難度較大。近些年，伴隨隧道工程規(guī)模變大、數量的增多，遇見的地質情綜復雜，這些問題更加突出。故而在隧道施工現場應進行地質情況調查，及時掌握巖體的巖性、地質構造、不良地質條件等因素，進行施工階段圍巖分級。
【學位授予單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U452.1

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 耿曉杰;吳順川;高永濤;劉芳標;;基于多因素評價的隧道圍巖質量與超欠挖關系[J];巖土力學;2014年11期

2 曹貴;雷磊;;基于回彈法測試巖石表面強度影響因素分析[J];中國建材科技;2014年03期

3 袁秋霜;鄧成進;胡曉陽;;超聲—回彈綜合法在巖石無損檢測及強度預測中的應用[J];水電能源科學;2013年09期

4 陳贊成;余斌;解聯庫;曹輝;;大型地下鐵礦工程地質調查與巖體質量評價[J];中國安全生產科學技術;2013年06期

5 遲慶來;郭樹林;唐學義;嚴鵬;;應用局部切槽放頂技術處理采空區(qū)的研究[J];現代礦業(yè);2011年12期

6 尹紅梅;張宜虎;周火明;鐘作武;;工程巖體分級研究綜述[J];長江科學院院報;2011年08期

7 師偉;史彥文;韓常領;曹校勇;;RMR圍巖分級法與中國公路隧道圍巖分級方法對比[J];中外公路;2009年04期

8 韓放;紀洪廣;張偉;;單軸加卸荷過程中巖石聲學特性及其與損傷因子關系[J];北京科技大學學報;2007年05期

9 劉洋;趙明階;;巖石聲學參數與應力相關性研究綜述[J];重慶交通學院學報;2006年03期

10 馬中高;伍向陽;王中海;;有效壓力對巖石縱橫波速度的影響[J];勘探地球物理進展;2006年03期

相關博士學位論文 前2條

1 張鵬;基于小波理論的白鶴隧道圍巖穩(wěn)定性非線性研究[D];吉林大學;2009年

2 張苑竹;混凝土結構耐久性檢測、評定及優(yōu)化設計方法[D];浙江大學;2003年

相關碩士學位論文 前6條

1 林露;活性粉末混凝土芯樣的力學性能及其尺寸效應的試驗研究[D];北京交通大學;2014年

2 趙俊峰;基于TSP超前地質預報與監(jiān)控量測信息的隧道圍巖亞級分級方法及應用研究[D];武漢理工大學;2014年

3 李明;超大規(guī)模地下鐵路車站圍巖強度研究[D];北京交通大學;2012年

4 金昊;馬爾康隧道圍巖變形與穩(wěn)定性研究[D];西華大學;2012年

5 李波;超聲回彈綜合法檢測混凝土強度試驗研究[D];西安理工大學;2010年

6 尹土兵;高溫后粉砂巖動態(tài)力學特性及破壞機理研究[D];中南大學;2008年

本文編號：2650258