隧道震裂岩体围岩分级方法初探

汶川地震产生了大量的震裂松动山体,为合理评价在这些震裂山体中新建隧道的围岩级别,通过极震区在建隧道现场震裂岩体调查,对震裂岩体特征及其对围岩稳定性的影响进行了分析。震裂岩体是一种受强烈地震波作用后,岩体结构面更加发育,层间结合更差的一种岩体;并且硬质岩和软质岩的震裂特征不同,硬质震裂岩体易产生集中式张裂缝和松动,软质震裂岩体易产生体积式松弛变形。在此基础上,提出了岩体震裂等级,划分为轻微、中等、强烈三种级别,并建立了震裂岩体围岩分级的修正方案,即:轻微震裂岩体对围岩稳定性影响不大,可不考虑降低围岩级别,或者降低0.5级;中等震裂岩体对围岩稳定性有不利影响,围岩级别降低0.5～1级;强烈震裂岩体对围岩稳定性影响极为不利,围岩级别降低1～1.5级。     

软岩大变形隧道围岩分级及支护参数适宜性探讨

兰渝线兰广段通过板岩、碳质板岩等软岩区段的隧道极易发生大变形.在现场工程实践和试验的基础上,文章对该区段地质条件的特殊性进行了分析,并对目前隧道围岩基本分级及在施工过程中的设计变更修正进行了阐述,着重对软岩大变形隧道的围岩分级标准和选用支护参数的适宜性进行了探讨,以期能为今后同类工程提供参考和借鉴.     

公路隧道围岩分级中存在问题的探讨

采用了国标的围岩分级方法进行隧道围岩分级.新规范实施后,很多建设业主反应采用新规范的隧道围岩分级普遍偏高,致使工程造价普遍增加.文章对围岩分级和原围岩分类进行了比较,对围岩分级的定性与定量数据进行了对比分析,阐明了出现这一现象的原因,提出了准确使用新规范围岩分级方法的几点建议.     

考虑衬砌腐蚀的隧道围岩分级修正分析

文章以石膏质岩隧道为例,基于混凝土衬砌的腐蚀劣化状态形式,将腐蚀厚度作为量化腐蚀程度的参数指标,结合有限元数值模型分析了不同埋深、不同腐蚀时间条件下混凝土衬砌的受力变化规律,提出了考虑石膏质岩腐蚀性的隧道围岩分级修正方法,旨在提高隧道衬砌结构耐久性。同时,结合工程案例,验证了考虑石膏质岩腐蚀性的隧道围岩分级修正方法的合理性。结果表明：腐蚀状态下,衬砌压应力的增速在腐蚀前10年较大,增量达到总增量的68.2%;腐蚀时间为10～100年时,压应力增长速率较慢;Ⅳ、Ⅴ级围岩的修正系数取值范围分别为0.91和0.87。     

围岩分级参数定量值的现场快速获取方法研究

在隧道施工过程中,围岩分级参数的获取方法是影响围岩分级结果是否准确的最重要因素。文章基于对当前隧道施工现场围岩分级方法局限性的分析,针对我国铁路、公路隧道围岩分级的两个基本指标——岩石坚硬程度和岩体完整程度,分别提出了利用回弹仪和数码成像技术现场快速获取其定量值的方法,并结合部分隧道的应用实例,验证该方法可获得较为良好的效果,推广应用前景较为广泛。     

新旧公路隧道围岩分级方法的比较

随着我国经济建设的发展,公路隧道,尤其是高速公路隧道和一、二级公路隧道的建设越来越普遍,并且呈现数量多、埋藏深、长度大的特点。因此,对隧道进行超前地质预报和围岩分级也就显得越来越重要,目前我国交通部编写的规范中详细介绍围岩分级的主要有《JTJ 064-98公路工程地质勘察规范》和《JTG D70-2004公路隧道设计规范》。以沪蓉西高速公路扁担垭隧道为例,对新旧两种公路隧道围岩分级规范进行了比较,分析了新旧规范在此隧道中的适用性,探讨了其各自的特点、不足和今后围岩分级的发展方向。     

基于ASP.NET技术的围岩分级系统开发

文章介绍了开发的基于互联网的围岩分级系统。该系统以ASP.NET技术为基础,结合了数据库技术、支持向量机技术、MATLAB接口等技术,实现了掌子面围岩信息的编录存储、围岩级别的智能判别等功能,并能使设计、专家、业主等人员通过互联网就可以及时了解到掌子面的围岩状况,对围岩级别进行综合判定,提高了隧道施工的信息化程度。     

基于模糊聚类理论的TBM施工围岩可掘进性分级预测模型

文章针对硬岩掘进机(TBM)在复杂地质条件下的可掘进性,进行了系统及定量的研究;基于模糊聚类理论和施工样本数据分析,建立了以掘进速率为分级指标,包括岩石单轴抗压强度、岩石完整性系数、围岩结构面与隧道轴线夹角和渗水量四项性质指标的可掘进性分级预测模型,将TBM施工围岩可掘进性分为好、一般和差三个性能等级;并在此基础上进一步细化模型粒度,以提高模型的精度和地质适用性。将所建模型应用于西秦岭隧道和大伙房水库输水隧洞工程实际工程效果表明,TBM掘进速率与由模型预测的掘进速率基本相吻合,验证了掘进性分级预测模型的可行性、科学性和有效性,进而对TBM的选型、设计和施工提供了重要的理论依据。     

Q值与围岩力学参数的相关性分析与工程应用

为了验证Q系统围岩分级及支护设计方法在大型地下洞室的适用性,文章依托锦州大型地下储油洞库工程,基于现场Q值统计数据与地质素描成果,并结合Q值相关的经验公式,建立了Q值与RMR值、BQ值的数学函数关系,得到了Q值与围岩主要力学参数的相关性,并提出了现场Q值快速获取的方法。研究结果表明,Q值与RMR值成对数函数关系,相关系数高达0.99,两种方法得到的围岩分级基本相同;Q值与BQ值成线性函数关系,相关系数高达0.92;在Q值及RMR值较小时,由BQ法得到的围岩分级与上述两者基本相同,但当Q值及RMR值较大,由此得到的围岩级别较高时,由BQ值得到的围岩级别大约相差一个级别。文章建立了Q值相关常用数据定量表,在无法取得现场实测值的情况下,可通过查表得到相对较为准确的参数值。     

修正Q值围岩分级方法在碳酸盐地区大断裂超深埋特长隧道的应用研究

在隧道建设过程中,围岩分级的准确性直接关系着隧道施工的稳定性.文章在分析了众多的围岩分级方法以后,选择常用的Q值法作为修正对象;根据碳酸盐地区大断裂超深埋特长隧道的特殊性,提出了以断层、褶皱、地形以及岩溶的宏观影响系数对Q值法进行修正,得出了修正以后的建议Q’值法公式.以大坪山隧道为实例,进行验证分析,得出了在最深埋地段围岩级别较高、离断层最近的围岩级别较差的结论,与实际揭露的围岩级别结果基本一致.     

TBM施工深埋隧洞围岩分类方法初探

文章针对TBM施工隧洞的围岩分类问题,分析了西南某水电站深埋隧洞影响洞室稳定性的因素,以<水利水电工程地质勘察规范>中的围岩分类方法(HC分类)为基础,依据岩石单轴抗压强度、岩体的完整性系数、岩体结构为主要因素来探讨适合TBM施工深埋隧洞的围岩分类.     

可拓理论在高等级公路隧道围岩分级中的应用研究

根据可拓理论在解决不相容问题及不确定问题等方面的突出特点,文章对其进行了适当的改进,得出高等级公路隧道围岩分级系统可拓评价体系,并应用于广东省惠深高速公路牛湖山隧道的围岩质量评价当中.且通过与灰色关联分析方法、专家经验方法等评价结果相比较,证明了高速公路隧道围岩分级系统可拓评价体系的科学性、合理性和经济性.     

海峡两岸主要岩体分类系统之比较探讨

目前台湾隧道工程大都采用挪威Q系统与南非RMR系统进行岩体分类,当初引入时并未针对台湾地质特性加以修订,因此在应用过程中有许多未尽理想之处.就宏观角度而言,海峡两岸之地质条件较欧美地区类似,因此在岩体分类系统之应用经验方面较有相互参考价值.本文探讨岩体分类系统于隧道工程所扮演之角色,并针对海峡两岸主要岩体分类系统之基本内涵加以概述,包括中国大陆制定之铁路隧道岩体分级系统、技术监督局与建设部所颁布之<工程岩体分级标准>,以及台湾地区现今常用之挪威Q系统与南非RMR系统,进而比较探讨各系统之适用范围及实用性,以供海峡两岸隧道工程界台湾地区未来制定岩体分类系统之参考.     

地质构造和地形对N.Barton岩质评定系数Q值的影响分析

挪威岩土所Barton等人给出的岩质评定系数Q值计算式,从岩体的完整性、结构面发育程度、地下水和地应力的影响等方面,全面地反映了岩体的工程地质状况和水文地质状况,定量地反映了围岩质量的好坏,但对宏观地质构造及地形地貌的影响考虑相对较少.文章通过理论分析和数值计算,提出了三个修正系数,即褶皱影响系数Kfo、断层影响系数Kfa以及地形影响系数Ktf,并针对具体工程给出了相应的取值范围,对Q值进行了修正,反应了工程地质构造、地形地貌对Q值的影响程度,使其表达更为准确.     

池家河隧道岩体浅表生改造及其与围岩级别的关系

为探讨池家河隧道围岩质量,文章基于隧址区浅表生改造特征和空间发育规律,初步划分了浅表生改造强度等级,建立了适用于池家河隧道地质条件的施工期围岩分级方案,探讨了浅表生改造与隧道围岩级别的关系。结果表明,池家河隧道隧址区岩体经受过较强烈的浅表生改造,主要表现为发育中缓倾角结构面和陡倾角裂隙。浅表生改造控制了池家河隧道岩体结构及围岩级别,浅表生改造强度可划分为强烈、中等和轻微。强烈改造带围岩级别一般为Ⅴ级;中等改造带围岩级别多为Ⅳ级,少部分为Ⅴ级;轻微改造带围岩级别多为Ⅲ级,少部分为Ⅳ级。池家河隧道浅表生中等改造带段落最多,控制了池家河隧道围岩级别。