浅谈动态优化设计在公路隧道建设中的重要性

由于隧道工程围岩状况的复杂多变以及理论上的不完善,目前实际工程中施工前设计主要依靠地勘资料与工程类比法进行,在实际施工过程中由于工程地质、水文地质及施工方法等的变化,使原设计不尽合理。文中根据《公路隧道设计规范》,结合公路隧道围岩分级法,本着尊重现场工程地质条件、施工技术条件和强化锚喷支护的原则,对某工程实例原有设计进行了优化,使隧道工程建设更安全、更经济。     

公路隧道围岩分级中存在问题探讨

《公路隧道设计规范》JTGD70-2004采用了国标《工程岩体分级标准》GB50218-94）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。本文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。     

公路隧道围岩分类模糊综合评判

根据现行的《公路隧道设计规范》和《公路工程地质勘察规范》的有关要求，对岩体质量系数进行分级，分级中选择了7个地质因素和6类围岩指标，并与稳定性相对应，构成了隧道围岩分类质量标准表。在此基础上，分析了围岩分类诸因素及各自特征，采用模糊综合评判的方法，建立了隧道围岩的数学模型，使围岩分类变得简单易行。     

公路隧道围岩分级的物元可拓模型及其应用

基于物元可拓基本理论,建立了公路隧道围岩分级的物元可拓模型,分析了该模型用于公路隧道围岩分级的可行性。利用建立的公路隧道围岩分级的物元可拓模型,根据鸡场坪公路隧道的工程实际,选取了影响该隧道围岩稳定性的4个主要因素,对该隧道具有代表性的4段围岩进行了质量分级,得到的分级结果与实际情况相符,证明了物元可拓理论在公路隧道围岩分级中应用的有效性。     

隧道围岩Q值分级与支护设计优化

以烧锅隧道项目为例,介绍了隧道的地质概况并根据隧道围岩的实际情况,按照《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)中对隧道围岩分级的要求和国际上通常采用的隧道围岩Q值分级法对围岩进行现场分级,依据现场分级情况对支护设计做出相应的优化,应用于实际施工中取得了很好的效果.     

公路隧道施工阶段围岩指标定性描述的量化分级方法研究

施工阶段围岩分级目前仍普遍采用定性的判定方法。文章通过六武高速公路安徽段隧道施工围岩分级的研究,提出了公路隧道施工阶段围岩指标定性描述的量化分级方法,提高了施工阶段围岩分级的可靠性,消除人为因素、主观因素影响所产生的误判,具有广泛的推广和借鉴价值。     

建立公路隧道施工阶段围岩分级的思考

文章论述了建立公路隧道施工阶段围岩分级体系的必要性，讨论了建立公路隧道施工阶段围岩分级体系的基本方法，最后分析了在我国建立公路隧道施工阶段围岩分级体系的可行性。     

RMR围岩分级法与中国公路隧道围岩分级方法对比

阿尔及利亚东西高速公路采用欧洲标准设计,隧道采用Bieniawski的岩体分级方法(RMR法),我国现行<公路隧道设计规范>(JTG D70-2004)中围岩分级方法作为参考.该文详细介绍了RMR法的评级过程和评分标准,并把RMR岩体分级方法和<公路隧道设计规范>中围岩分级方法进行对比,可为以后采用欧洲标准设计的隧道围岩分级提供参考.     

火车岭隧道软弱地层围岩分级研究

以十漫高速公路隧道为工程背景,用《公路隧道设计规范》、Q法、RMR法对火车岭隧道围岩进行分级研究,并对分级结果进行比较分析;从方法的内涵、适用条件分析分级结果在本隧道的适用性,以期在实践中减少人为主观因素影响,使分级指标的选取及取值更合理,采取分级验证对设计资料进行修正,以能够更好指导后续工作。     

公路隧道软硬互层围岩分级探讨

根据我国目前公路隧道围岩分级现状及工程实践中存在的具体问题,在分析影响互层围岩工程性质(强度、变形、稳定)的主要工程地质因素的基础上,参考相关行业和部门同类围岩分级的研究成果和实践经验,结合公路隧道建设的特点,提出公路隧道软硬互层围岩的初步分级方案和思路,为公路隧道设计和施工提供有益的参考,并指出隧道地勘中应注意的技术关键。     

公路隧道软硬互层围岩分级探讨

文章根据我国目前公路隧道围岩分级现状及工程实践中存在的具体问题,在分析影响互层围岩工程性质(强度、变形、稳定)的主要工程地质因素的基础上,参考相关行业和部门同类围岩分级的研究成果和实践经验,结合公路隧道建设的特点,提出公路隧道软硬互层围岩的初步分级方案和思路,为公路隧道设计和施工提供有益的参考,并指出隧道地勘中应注意的技术关键。     

基于超前地质预报技术的隧道围岩分级方法研究

由于隧道围岩的复杂性及不确定性,在新奥法隧道施工过程中需要根据掌子面揭示情况对设计围岩级别及时调整。而目前现有的规范推荐方法或其他方法均无法实现快速围岩分级。根据规范的相关计算方法,结合现场探测、岩体强度测定及超前预报结果与围岩分级有关的信息,总结分级指标的换算经验公式,提出了一种基于超前地质预报技术的围岩快速分级方法,并通过对依托工程隧道进行现场实践。实践表明:本方法与规范方法的围岩分级结果基本相符,但分级指标所需工作量小、耗时少。本研究为公路隧道围岩快速分级提供了重要参考。     

隧道围岩分级研究进展综述

隧道围岩稳定性分级是隧道工程中的一项基础性工作,也是支护结构设计与施工的重要依据。随着隧道工程建设规模的不断增长、施工难度的持续增大,为确保施工安全、保障施工质量、节省工程造价,对隧道围岩分级的精细化要求也不断提高。以围岩分级指标为主线,系统梳理了自20世纪初至今境内外隧道围岩分级典型方法的产生及发展历程,并结合当前工程技术的发展现状从物探手段的应用、监控量测数据反馈分析、特殊地质条件精细分级、智能算法在围岩分级中的应用、施工阶段快速围岩级别判定等5个方面对隧道围岩分级的研究趋势做出了展望。     

基于集对分析联系数的公路隧道围岩综合分级方法及其应用

由于公路隧道围岩分级的复杂性和不确定性以及人类思维的模糊性,其分级标准及待分级围岩指标常用区间数形式来表示。针对围岩分级标准及待分级围岩指标区间数不能直接进行大小比较的问题,根据区间数的误差分布形式,沟通区间数与联系数的关系,提出一种基于集对分析联系数的公路隧道围岩分级方法。该方法定义了两个联系数之间的相对Hamming距离,用围岩分级标准指标联系数组成被比较数列,待分级围岩联系数指标组成参考数列,通过计算参考数列与比较数列的联系数相对Hamming距离,根据a+bi型联系数大小比较法则,综合判定待分级围岩级别。以云岭隧道工程的2个典型段围岩和西河潭隧洞围岩分级为例进行计算对比,得到的结果与其他方法一致。     

公路隧道围岩分级岩体基本质量指标修正方法探讨

通过对影响围岩安全性因素进行分析,在《公路隧道设计规范》(JTG 3370.1-2018)岩体基本质量指标计算公式中引入考虑岩层节理发育程度,分别对地下水和结构面两个因素,导致岩体基本质量指标变化情况影响系数,以及主要结构面类型及延伸性因素导致岩体基本质量指标变化情况影响系数,3个方面量化参数,建立建议的公式计算修正后的岩体基本质量指标,能够提高围岩分级准确性,对于合理进行隧道设计、确保隧道施工和运营安全具有重要作用。工程实例计算验证了该建议公式可作为方法的补充,用于公路隧道围岩详细分级。     

基于围岩亚级分级的浅埋偏压隧道初期支护优化方法研究

现行公路隧道岩质围岩分级方法采用岩石坚硬程度、岩体完整程度等常规的指标,且分级结果跨度较大,不能满足工程需要。在实际工程中,许多公路隧道会受到浅埋和偏压的影响。依托广西南宁玉象隧道,考虑采用埋深和偏压两个指标,用数值模拟的方法,根据隧道开挖后毛洞的自稳性对围岩进行亚级分级,在此基础上对不同亚级提出对应的初期支护方案。结果表明,该隧道围岩级别可以再分为3个亚级,研究结果对类似受到浅埋偏压影响隧道的初期支护设计和施工具有参考意义。     

基于Fisher判别准则的公路隧道围岩分级评价

该文借鉴Fisher判别理论,建立公路隧道围岩评价模型,以期取得较好的效果。该项研究借助Fisher判别明显的统计优势,综合国内外大量岩体围岩分级指标资料及工程实际,建立了公路隧道围岩识别的Fisher判别分析模型,选用隧道洞室围岩岩石单轴饱和抗压强度σc、节理平均间距d、岩石质量指标RQD、地下水情况W等方面的综合指标作为围岩类别判定的评价因子,以21组公路隧道围岩实测样本数据进行学习训练和检验,并建立了相应的线性判别函数对13组待判隧道围岩类别情况进行了预测,判别结果与实际一致。研究结果表明,FDA模型回判估计误判率为0,交叉确认估计误判率为4.8%,判别性能稳健可靠,对现有评价公路隧道围岩分级方法进行了有效的验证和补充。     

集对变权法在公路隧道围岩分级中的应用

隧道围岩分级是通过一些实测指标,将隧道工程地质条件和岩体力学性质参数相结合,通过对围岩的地质分级,为工程设计、支护衬砌、建筑选型和施工方法选择等提供参数和依据。基于现场调查资料和室内外试验成果,对隧道围岩进行等级划分。针对公路隧道围岩分级的复杂性,以集对论为基础,进行了同、异、反分析,在确定隧道围岩分级指标和评价类别的联系度后,建立了集对分析模型。从隧道围岩分级的特点出发,给出了一种局部惩罚—激励型变权确定方法,并与所建的集对分析模型相结合,采用联系数最大原则,提出了变权综合方法,使得评价结果更加客观科学。     

浅析公路隧道围岩分级的工程作用与意义

随着国家公路交通建设的飞速发展,公路隧道建设需求随之加大,尤其西部开发进一步有力拉动公路建设项目的加速实施,大批公路隧道建设项目被列入了基础设施建设规划。公路隧道建设工程需要面对众多山岭重丘区地带,所处地理地质环境条件复杂,无疑将增加公路隧道勘察、设计及施工难度。作为指导隧道设计、施工的基础标准——隧道围岩分级在隧道建设中决定其设计质量的高低及隧道施工的成败。文章结合工程实际,浅显分析了隧道围岩分级在公路隧道建设中的工程作用与意义,供同行参考。     

基于掌子面结构量化的公路隧道围岩分级方法

公路隧道围岩级别的划分是指导隧道设计、施工及地下工程岩体稳定性评价和安全风险控制的重要依据,目前在设计和施工中对隧道围岩级别的判定方法具有较多的经验性因素,且在实际隧道工程中各级围岩的稳定性情况极为复杂,即使是同一级别的围岩,隧道稳定性也不尽相同。为了实现施工阶段围岩分级的可操作性与准确性,通过研究在公路隧道开挖时采集的隧道掌子面图像,利用MATLAB编程建立了照相测量围岩分级系统。根据岩体块度指标RBI的概念,向隧道轮廓线依次布设19条虚拟测线,以掌子面径向19个方位的RBI值综合评价了掌子面岩体结构的差异性。考虑结构面分布特征,结合掌子面节理玫瑰花图获取岩体结构综合量化指标Z-RBI,对掌子面进行了综合评价,得出了Z-RBI与岩体结构类型对应关系。综合考虑岩体坚硬程度、Z-RBI、地下水条件、初始地应力状态等主要分级指标,利用层次分析法,提出了隧道围岩BT分级方法及评价标准。实际工程应用表明:与传统的BQ法相比,BT分级方法获取的围岩等级更符合开挖后掌子面围岩的实际等级,且各等级可靠指标的延续性可对隧道施工过程中地质属性的变化情况进行定量表征,有助于工程地质人员据此对围岩质量的渐变过程进行动态评估。