地质超前预报的隧道围岩稳定性模糊综合评估方法

隧道围岩稳定性的模糊评价研究——隧道工程是受各种复杂因素影响的地下结构工程，虽然通过监测工作得到的隧道净空位移变形可以一定意义上有效反映隧道是否稳定，但是却无法对隧道的整体稳定性情况做出合理的判断．为了更好地解决这一问题，利用模糊数学的原理对...

隧洞围岩的稳定性评判是洞室支护设计的重要依据.文中从理论上叙述了模糊评判原理,结合燕子隧洞的实际地质条件,建立了模糊评判模型,对燕子隧洞围岩稳定性作了评价分析,结果经工程实践检验,证实了文中方法的可靠性

根据隧道的工程地质条件,确定了围岩稳定性的影响因素,即岩体的基本物理、力学性质、地下水以及节理发育条件等。在此基础上,运用可拓学理论,选取了对隧道围岩稳定性有重要影响的参数指标,在此基础上,建立隧道围岩稳定性定量评价模型,并通过可拓学计算程序,得出隧道围岩稳定性评价结果,将其与按相关规范计算的围岩稳定性评价结果相对比,结果基本吻合,因此,可以考虑将可拓学理论应用在隧道围岩稳定性评价的工作中。

基于灰色理论的隧道围岩稳定性预测——把隧道围岩变形作为灰色系统去考虑，用灰色系统理论对隧道围岩的稳定位移和失稳时间进行了预测，并以东山隧道现场监测数据进行了计算，所得结果符合实际，对指导施工具有重要意义。

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。

结合熊渡隧道的工程实践,通过拱顶沉降、锚杆应力的现场监控量测和数值计算工作,研究了复杂地质条件下岩溶隧道全断面爆破开挖时围岩的稳定性,研究结果表明,熊渡隧道ⅴ级围岩段的破碎带采用现有的施工工艺和支护参数是可行的,围岩变形可控,支护结构的支护效果显著,围岩基本稳定。

随着科学技术的高速发展,人们对隧道围岩稳定性研究的方法呈现出各种各样。文章通过资料的查阅,总结了隧道围岩稳定性研究的发展历史及现状,在前人研究的基础上分析了其以后的发展趋势。

隧道是修建在底层中的工程结构,在挖开地层并把隧道衬砌修建在地层内的过程中和以后,地层始终对隧道衬砌结构产生作用,本文在提出围岩稳定性基本判据的基础上,着重对公路隧道围岩稳定性进行了分析。

在尚家湾隧道施工期间,曾预报并揭露大型溶洞,溶洞的存在给隧道施工带来极大的安全隐患。以尚家湾隧道为背景,开展数值试验。通过对比隧道前方有、无溶洞条件下开挖工况,从位移、应力、塑性区3个方面分析了隧道前方大型溶洞对隧道围岩稳定性的影响。研究表明:对于本工程而言,溶洞对隧道底部和左侧拱腰的影响要大于对隧道顶部及右侧拱腰的影响;隧道前方存在大型溶洞条件下塑性区体积随开挖位置呈指数增长。隧道前方无溶洞条件下,塑性区体积随开挖位置呈线性增长,即溶洞的存在大大加速了隧道开挖塑性破坏区的增长。该研究对岩溶地区隧道安全施工具有一定的指导意义。

一种基于弹塑性理论的隧道围岩稳定性简易评价法——依据弹塑性理论，得出初期支护条件下隧道围岩洞周位移及支护力解答。同时，将隧道开挖断面作等代圆处理，根据规范确定洞周最大允许位移量，从而对围岩的稳定性进行简易评价。通过算例对该方法进行了验证，结果...

围岩稳定性评价是确保工程安全的一个关键性环节,由于受到岩体内部结构和外部环境等多种因素的综合作用,围岩稳定性不仅具有随机性,而且具有模糊性的特点。以工程模糊集理论为基础,建立以相对差异函数为基础的模糊可变集合工程方法,并考虑模型参数指标权向量的可变性,对围岩稳定性进行评价,以体现该方法的特点与优点,增加评价结果的可靠性。通过实例,详细列出该方法的计算步骤,并将结果与其他方法进行比较,验证该方法的合理性与优越性。

以内蒙古地区某隧道项目为技术背景,提出在超前地质预报结果的基础上采用模糊综合评价方法对隧道施工方法进行综合评价的手段,对比得出适用于该地区特殊地质环境下的可靠施工手段。为今后该地区隧道施工建设提供参考。

本文通过对隧道的拱顶下沉、水平收敛等数据进行分析,确定监测数据的处理方法,得出了该隧道不同围岩岩性对隧道围岩变形的影响,确保了隧道的安全施工。采用多项式、乘幂、指数函数等分别对水平收敛量及拱顶量测数据进行回归分析,从而判断围岩的稳定性。

隧道围岩稳定性分析及其控制

结合贵广铁路棋盘山隧道施工现场测试,研究隧道爆破近区围岩振动规律以及稳定性。对棋盘山隧道掌子面后方拱顶5m范围内围岩的爆破振动速度进行测试和分析,结果表明:隧道爆破近区围岩的振动传播速度随爆破的比例距离呈幂指数衰减,棋盘山隧道ⅲ级围岩的幂指数为-0.62。对爆破施工隧道的稳定性研究表明:隧道塌方主要是岩块沿着节理面滑动造成的,与节理面的抗剪强度和岩块的大小及形状相关。最不稳定拱顶位置关键块掉落的临界爆破振动速度,随关键块高度的增大而增大,而随关键块长度和宽度的增大而减小。因此,可根据隧道围岩关键块的形状和位置,计算关键块的临界爆破振动速度,进而得到保证关键块不掉落的炸药量,以控制围岩稳定,确保隧道施工安全。

公路隧道围岩稳定性研究现状与展望

围岩稳定性受众多的因素影响，主要影响围岩稳定性的因素有围岩的岩性和力学性质、地质结构、地应力、地下水、工程因素。围岩的支护方法和开挖的方式都是由围岩的稳定性决定的[1]，因此正确合理的评价围岩稳定性，对隧道施工合理性和运营安全性都起到了重要的作用。文章以何家庄隧道为例，通过勘察资料和现场施工开挖围岩揭露，以工程地质分析法从围岩岩性、结构面特征等方面对围岩开挖稳定性进行了评价。

通过建立有限元、离散元两种数值力学模型,开展开挖跨度对隧道围岩稳定性的影响规律研究。结果表明:在不考虑洞室形状影响的前提下,当围岩按连续介质假设,且开挖后仍处于弹性应力状态时,单纯增加隧道开挖跨度对围岩应力状态影响不大;但若开挖后进入弹塑性应力状态,则单纯加大开挖跨度会导致塑性区半径大幅度增加,影响围岩稳定。当围岩按非连续介质假定时,岩体失稳主要呈现节理面间剪切滑移。开挖跨度增大相当于隧道跨度与岩块的相对尺度增大,隧道关键块体失稳概率加大,对于相同产状节理岩体,关键块体出现部位相同;另一方面,跨度增大引起在隧道开挖的应力扰动区内遭遇节理的组数增加,组数越多,岩体越破碎,失稳概率越大,且失稳模式各有不同,增加了支护难度。

针对2种不同施工顺序对地下洞室围岩稳定性的影响,其一是先开挖地下隧道,后修建地面建筑,分析了隧道洞顶的沉降位移、洞室围岩的变形、塑性区、拉压破坏区等;其二是先修建地面建筑地面建筑先完成,后开挖地下隧道,分析了地下隧道的受力、变形、破坏区以塑性区等。通过分析得出了前一种施工顺序更为有利的结论。

以纳溪高速公路叙岭关隧道为背景,以方形溶洞为例,运用三维有限元方法分析隧道侧部溶洞对隧道围岩稳定性的影响。研究结果表明:随着隧道的不断推进,右拱脚附近竖向位移和最大主应力有较明显的增加;拱顶、拱底围岩变形有朝溶洞方向位移的趋势;侧部溶洞对围岩的影响范围大约是2倍隧道洞径,对1倍隧道洞径内的围岩及侧部溶洞应及时处理。隧道围岩位移、应力的变化规律可为岩溶处理、支护时机提供依据。

对岩溶隧道围岩稳定性理论和分析方法的发展进行了梳理,并对当前该领域的研究现状和在工程实践中的应用进行了全面阐述,在此基础上分析了岩溶隧道围岩稳定性研究的主要发展方向,并总结了当前该领域研究中存在的一些问题,为今后的研究提供参考。

针对隧道围岩稳定性评价的模糊性和主观影响问题,建立基于博弈-可拓理论的隧道围岩稳定性评价模型。该模型采用岩石单轴抗压强度、岩体质量指标、完整性系数、体积节理数、声波纵波波速值、地下水渗水量作为隧道围岩稳定性评价指标,运用关联函数法、熵权法和改进层次分析法单独计算各个指标的权系数,利用博弈论组合赋权确定所得3个权系数的最优组合权系数,以此计算出待评隧道围岩关于各稳定性等级的加权关联度,根据计算结果判定待评隧道围岩稳定性等级。实例计算表明:运用博弈-可拓理论评价隧道围岩稳定性等级,综合了主客观因素,使评价结果更为合理可靠,为隧道风险控制与安全管理提供了新的依据。