基于正态云理论的软弱隧道围岩分级

选取针对软弱隧道围岩的4个指标——单轴抗压强度Rc、完整性系数Kv、黏聚力c及软化系数Kf,构建了基于正态云理论的软弱隧道围岩分级体系;用隧道工程实例对软弱隧道围岩分级体系进行了验证计算,并以实际开挖围岩等级作为参照标准,对比分析了分别用正态云法与BQ法得到的围岩分级结果.结果 表明:与BQ法相比,正态云法得到的围岩等级与实际开挖围岩等级的一致性更高;验证了基于正态云理论的软弱隧道围岩分级体系的可行性;正态云法围岩分级体系可作为一种新的软弱围岩分级判定方法.     

基于正态云理论的软弱隧道围岩分级

选取针对软弱隧道围岩的4个指标——单轴抗压强度Rc、完整性系数Kv、黏聚力c及软化系数Kf,构建了基于正态云理论的软弱隧道围岩分级体系;用隧道工程实例对软弱隧道围岩分级体系进行了验证计算,并以实际开挖围岩等级作为参照标准,对比分析了分别用正态云法与BQ法得到的围岩分级结果.结果 表明:与BQ法相比,正态云法得到的围岩等级与实际开挖围岩等级的一致性更高;验证了基于正态云理论的软弱隧道围岩分级体系的可行性;正态云法围岩分级体系可作为一种新的软弱围岩分级判定方法.     

公路隧道勘察围岩级别划分研究

针对公路隧道勘察围岩分级进行探讨,对新老规范中分级区别进行论述,并且以BQ值划分法为例具体分析如何划分,希望供有关人员参考。     

汕湛高速公路东岭隧道围岩分级评价

汕湛高速公路东岭隧道为特长山岭隧道,单洞最大长度4 248 m,最大埋深超过300 m,隧道长度在广东省高速公路中排名第三,地质条件复杂。通过运用工程地质调绘、钻探、物探、水文地质试验、室内试验和现场抽水试验、地应力测试等综合勘察方法,查明了隧道围岩级别,在此基础上计算出围岩基本质量指标BQ及修正值[BQ],详细划分了隧道围岩级别。     

二广高速公路怀集至三水段楠木坑隧道围岩分级评价

根据楠木坑隧道围岩岩性特征、岩石强度、岩体完整程度、岩体结构特征、地下水发育程度、物探解译异常带,采用以[BQ]值法分级为基础结合围岩岩体定性特征评价的综合评判方法,对楠木坑隧道围岩分级进行了分析评价,得出了楠木坑隧道围岩分级结论,其结果为该隧道设计、施工提供了依据。     

BQ法和灰色关联法相结合的隧道围岩分级验证研究

公路隧道围岩分级一直是研究人员共同关注的重要课题。分析了公路隧道分级方法存在的问题,然后通过对比分析,提出了以BQ法和灰色关联分析法相结合的公路隧道围岩分级方法。通过对杭州至瑞丽国家高速公路大兴段与思南段的太平河1号隧道的应用研究,此方案取得了很好的应用效果,给施工单位提供了有效科学的指导。     

超前地质预报在隧道围岩动态分级预测中的应用

隧道的围岩等级直接影响到施工的开挖方法、支护结构的确定以及隧道的施工安全等诸多方面。在目前的隧道工程中,准确地预测前方围岩的等级仍然是一个重点和难点。以长桥隧道工程为实例,先后采用TGP探测法、SIR-20地质雷达探测法、掌子面编录法3种超前地质预报方法,由远到近,由粗到细地对隧道围岩的等级进行动态预测。实际开挖结果表明:该动态预测方法具有较高的准确性,可以有效地指导隧道安全施工。     

不同开挖方案下隧道围岩稳定性及变性特征分析

不同的开挖进尺会引起隧道相应的围岩位移变化,围岩位移超过容许值将会影响隧道的安全性。以长茂山双车道浅埋隧道为例,采用有限元软件ABAQUS对台阶法不同开挖进尺条件下的隧道施工进行三维数值模拟,从位移及应力两方面来分析台阶法不同开挖进尺的围岩变化规律。研究表明:围岩位移变化主要在拱顶及拱顶附近且侧拱两侧位移曲线呈对称分布;围岩的最大位移变形量随开挖循环进尺增大而相应增大,当开挖进尺增大到6 m后,围岩发生最大位移增长滞缓;围岩竖向位移和拱顶应力随开挖进尺变化的规律可以采用Logistic增长函数进行拟合;提出了循环开挖进尺为4 m的合理施工方法。     

大跨隧道双侧壁导坑法施工力学行为研究

结合某城市道路,对大跨隧道双侧壁导坑法施工进行了弹塑性数值模拟,探明了施工过程中国岩深部位移、围岩稳定性,以及衬砌结构的受力特性.研究表明,围岩等级较高,围岩条件差的情况下,采用双侧壁导坑法在技术上是可行的,并且能够很好的控制施工过程中围岩的稳定.     

基于MSR算法的公路隧道围岩分级方法

隧道围岩分级是隧道设计与施工的基础,直接影响隧道安全与运行。为实现对隧道围岩进行快速、准确地分级,基于机器学习中softmax回归线性分类模型,构建多分类softmax回归分级方法（MSR）。首先,综合考虑岩石坚硬程度、岩体完整程度、结构面产状、地下水状况、节理风化状况及初始地应力状态6项分级指标,并对其进行量化;其次,采用argmax函数作为决策函数,建立多分类器;然后,给定专家修正训练样本,利用python语言编写程序,学习最优判别函数,同时比较不同学习率下模型的精度;最后,导入测试集数据,经过模型自动演算,得出合理的围岩分级结果。结合那丘隧道BQ法对围岩进行分级。研究结果表明：(1)该算法具有可行性和较高的准确率,证实了将机器学习应用到隧道工程中可以提高工程施工效率;(2)与二分类器相比,多分类器能更好地解决围岩分级问题;(3)当学习率为0.01时,模型的分类性能最佳。     

隧道掌子面岩体裂隙快速识别方法

隧道掌子面上含有许多地质信息,若能充分提取和分析,将有助于对隧道工程地质状态作出评价,用于指导隧道设计和施工. 以隧道掌子面数码图像为基础,对掌子面上岩体裂隙检测、提取、分组算法进行研究. 首先,基于数字图像处理技术对掌子面岩体裂隙目标分割算法进行分析,根据分割结果,通过图像细化和边界线拟和、分离、合并、过滤,连接不连续边界,过滤短边界,形成较完整的岩体边界线识别结果;然后,计算岩体边界线视倾角,将视倾角相近的边界线合并为一组,实现对裂隙边界线的自动分组;最后,将本方法应用于实际掌子面岩体图像测试其有效性. 测试结果表明:该方法基本实现了对掌子面上岩体裂隙的自动提取和分组;对具有明显裂隙的掌子面岩体,本算法能较完整的提取出岩体裂隙,错误提取率不超过10%,并实现了自动分组,自动分组错误率不超过5%,提高了掌子面岩体分析的自动化程度,可用于地质素描,并为掌子面围岩分级提供参考依据.      

地温梯度孕育的岩体热应力对岩爆预测的影响

为使在高地温环境下通过水压致裂获得的应力更加真实地预测岩爆，提出在岩爆预测过程中应考虑地温梯度孕育的岩体热应力. 结合弹性理论获得了在高地温环境下水压致裂的理论应力解；基于此理论应力解对圆形隧道进行了岩爆预测；应用岩体热应力公式对桑珠岭隧址区的岩爆进行了预测. 研究结果表明:在高地温环境下，恒定压力和水平主应力会增加约一倍的岩体热应力，裂隙重开压力会增加约两倍的岩体热应力，垂直应力不变；如果在高地温环境下直接采用水压致裂测得的应力进行岩爆预测，当水平原位地应力大于竖向原位地应力时，得到的岩爆等级偏高，当水平原位地应力在重力应力和竖向原位地应力之间时，得到的岩爆预测位置与实际不一致，当水平原位地应力小于重力应力时，得到的岩爆等级偏低；桑珠岭隧址区的岩体热应力约为重力应力的61%，若不考虑此热应力进行岩爆预测会导致严重的错误.      

边坡岩体结构面抗剪强度参数确定方法探讨

在中小岩质边坡稳定性分析中,常常根据技术规范提供的实用分类方法和工程经验相结合估算结构面抗剪强度参数.GB 50330—2002《建筑边坡工程技术规范》是一种广为应用的实用分类方法,可为边坡岩体结构面提供抗剪强度参数.随着结构面试验研究的深入和该国标的广泛应用,有必要进一步补充与完善这一实用分类方法.为此,在广泛的调研、有针对性的现场试验和室内试验的基础上,对该分类方法提出了修正意见,使其更具科学性与实用性,更好的指导岩质边坡设计.     

确定节理岩体抗剪强度的结构影响函数法

本文通过室内直剪试验和三轴压缩试验研究了常见节理岩体类型的抗剪强度特征后,提出用抗剪强度“结构影响函数”来描述岩体结构对节理岩体抗剪强度的综合影响和用结构影响函数法来确定节理岩体的抗剪强度。该方法较现场试验法要简便、迅速、经济。     

非饱和岩体三场耦合控制方程

为研究非饱和岩体对温度场-渗流场-变形场三场耦合作用的响应,采用等效连续介质模型,根据质量守恒方程、线动量平衡方程和能量守恒方程以及相应的物性方程（状态方程和本构方程）推导了非饱和岩体三场耦合控制方程,包括岩体变形场控制方程、地下水渗流场控制方程和岩体温度场控制方程.在推导三场耦合控制方程中,舍弃了局部热平衡假设,而采用热弹塑性本构关系,并考虑了温度梯度对地下水渗流的影响.     

基于岭回归-马氏距离的隧道围岩分类预测方法的研究

基于岭回归与马氏距离判别法的基本原理,选取岩石质量指标RQD、完整性系数Kv、单轴饱和抗压强度Rw、纵波波速Vp、弹性抗力系数Ko和结构面摩擦系数f作为评价指标,通过岭回归分析确定其权重系数,根据权重系数的大小剔除权重较小的指标,最终采用Rw,Ko和f建立马氏距离判别模型,并利用广东省某隧道工程进行模型检验。结果表明：岭回归-马氏距离判别法预测结果与实际相吻合,从而验证了岭回归-马氏距离判别法用于围岩分类预测是可行的。最后,运用建立的岭回归-马氏距离判别模型对东深供水改造工程隧洞围岩进行预测,经计算分析发现,所选洞段围岩判别结果与《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）的分类结果一致,进一步证明了该方法用于隧道围岩分类预测的合理性及有效性。     

利用声波速度估算岩体不同深度的平均渗透系数

含水层渗透系数具有随岩体深度衰减的特点,对渗流具有重要影响.但受试验方法及试验费用的限制,很难获取渗透系数与岩体深度的定量关系.声波速度测井通常用于间接获取岩石力学参数,且分辨率高,便于统计得到声波速度与深度的关系.以某花岗岩体为例,分析了不同深度纵波速度均值和渗透系数均值的相关性,建立了表征其相互关系的幂次率模型和负指数模型.研究表明,声波速度为获取不同深度的平均渗透系数提供了一种可靠方法.     

非贯通裂隙岩体经验强度准则的研究

根据单轴、双轴和三轴压缩条件下非贯通裂隙岩体模型的强度试验结果及其规律，通过岩体强度特征的理论分析，本文提出一个考虑中间主应力影响、适用于不同应力条件的非贯通裂隙岩体经验强度准则，并对准则中参数确定与选取进行了讨论。最后，以室内模型试验和现场试验数据，对提出的准则作了应用和验证。