公路隧道施工期围岩快速分类极限学习机模型  

目前,公路隧道岩体围岩在勘测设计和实际施工两个阶段经常出现分级严重不同,造成它的原因可能是复杂的地质条件、勘测技术差异以及不当的勘测手段等等,为了确保施工运行中隧道围岩分级合理及其系统的稳定性,必须找到恰当的评价方法来解决此类问题。实践证明,通过采用动态分析法对施工现场进行勘查,发现勘查结果与实际施工结果存在很大的差异,公路隧道施工时的岩体围岩分级情况更能真实反映岩体围岩的稳定情况。

介绍了浙江省台州天摩岭公路隧道施工中的围岩位移监测技术,包括隧道周边、拱顶、地表的监测点布置与量测分析方法,并对监测结果进行分析,以指导隧道的设计与施工。

田东隧道是大断面公路隧道,其出口段地形复杂、地质软弱、地下水丰富,在施工过程中采用了台阶法辅以洞内外注浆加固止水措施,开挖效果较好,不仅加快了施工进度,而且提高了施工质量,保护了周边山体和环境。

结合工程实例,对软弱围岩公路隧道洞口加固、洞身掘进和初期支护施工技术进行了详细地介绍和分析,指出了超前长管棚和锚喷支护技术是处理软弱围岩行之有效的方法。

文章介绍了软弱围岩隧道地质的工程特点，重点对软弱围岩公路隧道施工工艺和施工方法进行了分析，以便更好的指导施工。

我国公路隧道正朝着长距离、大埋深不断发展,但限于目前深埋山岭隧道勘察方法和技术局限,深部复杂地质条件下的围岩的级别很难在勘察阶段查得很精确,导致勘察围岩级别与施工开挖揭示围岩级别存在不同程度的差异。因此,隧道施工过程中,必须采用现场快速围岩动态分级、动态变更的隧道设计与施工理念。调研了目前国内公路隧道施工现场围岩快速分级的思路与方法,旨在为类似隧道工程的现场地质配合工作提供指导和借鉴。同时,针对目前施工围岩定级存在问题,提出围岩快速定级的展望,希望在未来隧道建设中深入围岩快速定级的思考和研究。

地震的发生将对原山体造成较大震裂揉动挫伤,隧道开挖后围岩-支护体系易发生失稳现象。文章依托震区杜家山隧道的典型失稳断面,结合现场监测和数值分析手段,从震裂软岩的基本特性、结构失稳特征、不同裂隙结构面倾角三个角度分析了震裂软岩隧道施工期围岩-支护结构的失稳机理,得到以下结论:强震区软岩主要表现出破碎、散体、密度低、架空等基本特征,隧道开挖后结构失稳多以拱顶-拱腰发生剪性坍塌破坏的形态出现;失稳主要以塌方为主,塑形挤出、剪切滑动及组合作用破坏形式是其主要的失稳模式;隧道开挖后洞周变形、结构受力、塑性区影响最大均发生在45°倾角的裂隙结构面时,此条件下施工最为不利。

通过对新奥法监控量测理论及三维有限元数值分析方法的应用,并结合天恒山隧道工程实际,研究了该隧道某一典型断面围岩的变形规律。结果表明该隧道的开挖方法及支护方式均比较合理,可为今后该类地区土质隧道的建设提供借鉴。

针对隧道围岩分级问题的复杂性,基于集对分析理论,选取岩石单轴抗压强度rc、岩体完整性指数kv、洞轴线与主要结构面的夹角θ、结构面状况ss和地下水流量w5个因子建立隧道围岩分级的评价指标体系,将围岩分级的各个评价指标与评价标准构筑成一个集对,建立隧道围岩分级的集对分析模型,并引用围岩实测样本数据进行模型检验,运用集对分析法以实际的围岩为例进行级别判别.研究表明:集对分析法判断结果与实际围岩级别相符,由此证明该方法用于隧道围岩判别是可行的,具有较高的准确度.集对分析法原理简单、算法简捷、可操作性强,可作为一种有效的围岩分级方法.

将支持向量回归(svr)算法引入隧道施工期围岩变形预测,并采用遗传算法来自动搜索支持向量回归算法的模型参数,形成ga-svr算法。结合香河隧道的施工变形监测,建立起了公路隧道施工围岩变形预测的ga-svr智能模型。采用此模型对香河隧道后继开挖的监测时间点进行变形预测,并与实测变形对比,所建立的ga-svr智能模型预测最大相对误差仅为6.99%,平均预测相对误差仅为1.99%,完全可用于公路隧道施工期的围岩变形预测,并为类似工程提供了借鉴。

随着交通建设的快速发展,高水压岩溶特长隧道越来越多.这些隧道往往是项目的重要组成部分和关键性节点,也是风险控制的重要环节.本文就双碑隧道高压、富水、岩溶及大跨特点,针对其洞口失稳风险、突水涌泥风险、塌方风险、大变形风险以及工期延误风险等,提出了包括选用合理的进洞方案、保障注浆堵水效果、加强支护措施、控制爆破对围岩的扰动、制定详细的工程计划进度等控制措施.

文章结合始祖山公路隧道工程,采用数值模拟方法对该隧道施工全过程进行分析,并结合现场监测数据对模拟结果进行比较。结果表明:数值模拟结果与现场监测数据相近,具有较高的可靠性,通过数值模拟可以有效的反映隧道开挖施工过程中围岩的变形情况以及可能出现的危险情况,对隧道的施工有一定的指导意义。

符合实际的围岩分类是公路隧道设计和施工的重要依据,是准确进行施工地质超前预报的指南。目前的公路隧道围岩分类规范中,围岩类别与各评定指标间尚未建立起精确的本构关系,在具体应用时受人为因素影响较大。针对围岩分类中存在的这类“模糊性”问题,引入模糊信息分析模型,借助专家丰富经验和既有隧道围岩分类信息,创建了公路隧道围岩模糊信息分类的专家系统,在围岩定量分类方面取得新的进展。

构建了矿山法隧道施工期洞室安全影响因素集,包括工程地质特征、应力场特征、洞室特征以及施工水平等4大影响因素,岩石质量指标、岩石抗压强度、围岩完整性、地应力影响系数、洞室跨度等10项细化指标;确定了矿山法隧道施工期洞室安全模糊评价的目标层、准则层、指标层总体框架,提出了采用正态分布函数、梯形函数确定各项指标隶属函数的方法及其具体参数,并采用层次分析法和构建两两判断矩阵获得了各项指标的权重。最后,利用建立的模糊评判模型对某矿山法隧道施工期洞室安全实施了安全性评价,结果表明:所建立的模糊评价模型是可行的,模糊评价结论与该隧道实际施工安全具有较好的一致性。

针对昆-石高速公路阳宗隧道断面跨度大的特点,通过经济技术、操作难易程度的综合比较,阳宗隧道使用wtd系统锚杆支护对围岩进行加固,效果良好。使用高性能混凝土作为隧道二次衬砌,降低病害的发生,减少整治麻烦,给隧道施工和运营都带来极大的方便。采用地层-结构模式,运用同济曙光软件分析地质条件较差的ⅴ级围岩隧道施工方法对围岩稳定性的扰动规律,计算结果表明施工方法选择合理;采用荷载-结构模式,应用有限元软件—ansys对二衬结构的安全性进行检算,计算结果表明该隧道衬砌结构设计合理、安全性好。

文章介绍了在设计阶段常用的围岩分级方法并提出了在施工阶段对围岩进行动态分级的概念。通过对后岗隧道和大湾隧道监测数据的统计分析,得出了用于ⅳ级、ⅴ级围岩分类的围岩压力、钢支撑内力及弹性波速等指标的取值范围。并以鹤上隧道zk6+370断面为例,对上述指标进行了监测和回归分析,结果表明采用围岩动态分级方法得到的围岩级别与实际情况相符,可用于指导施工阶段的隧道围岩动态分级、隧道的反馈设计和施工过程中的预测预报。

介绍了在设计阶段常用的围岩分级方法并提出了在施工阶段对围岩进行动态分级的概念。通过对隧道监测数据的统计分析,得出了用于ⅳ级、ⅴ级围岩分类的围岩压力、钢支撑内力及弹性波速等指标的取值范围。并以鹤上隧道zk6+370断面为例,对上述指标进行了监测和回归分析,结果表明采用围岩动态分级方法得到的围岩级别与实际情况相符,可用于指导施工阶段的隧道围岩动态分级、隧道的反馈设计和施工过程中的预测预报。

依托天恒山隧道为背景,利用监控量测手段得到某一典型断面围岩的变形规律,同时利用有限元软件进行三维模拟分析,并将二者所得结果加以对比,得出隧道在开挖扰动下围岩的变形规律。在此基础上对该类地区土质隧道的开挖与支护方法以及支护时机提出一些建议。

根据明月山隧道地勘资料预计可能存在的主要地质问题,采取以地质调查法为基础,针对不同围岩段落以超前钻探法为主,结合地质雷达短距离探测和tgp长距离探测相印证的物探方法,进行综合超前地质预报;结合施工实践,对该隧道的地表沉降、拱顶下沉及水平位移收敛、锚杆轴力、钢架内力及外力等进行跟踪监控量测与分析研究工作,为该隧道动态设计施工提供了有效的科学决策依据。

通过对各工法的优缺点及适用性的比较,给出了道冠山隧道小净距段所用工法及其具体施工工艺,及各开挖步对应掌子面间的距离控制要求,并在对超前小导管注浆、预应力对拉锚杆、局部加长系统锚杆等小净距隧道中间岩柱常用加固方法进行比选,以确定道冠山隧道小净距段中间岩柱的加固方案。

某公路隧道最大断面宽度为20.25m,属于大跨度公路隧道。隧道洞身段围岩主要为iv级、v级砾岩、砂岩,具有岩质极软、岩体极破碎、自稳定能力差的特点。在施工扰动下,易发生软弱围岩自承能力丧失,引起塌方事故的发生。为确保该隧道的施工安全,根据该隧道的地质情况,选用中隔壁法和交叉中隔壁法为备选施工方案,对软弱围岩地区大跨度公路隧道的合理施工工法开展研究。研究表明采用中隔壁法施工时所产生的拱顶沉降、支护结构应力及地表沉降均为最小。中隔壁法可有效地控制大跨度公路隧道开挖工程中软弱围岩的稳定性。该研究成果可为类似工程提供有益参考。

以佛山市顺番一级公路大金山隧道为例,分别阐述了软岩地质条件下,小净距三车道公路隧道洞口施工技术和预应力锚杆加固中夹岩技术,并对施工效果进行了分析,指出该技术中洞口施工是关键,预应力中空锚杆加固时应施加预应力。