高地應(yīng)力公路隧道施工階段圍巖分級(jí)方法研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著大量深埋越嶺公路隧道的修建，目前圍巖分級(jí)方法在一定程度上不能滿足高地應(yīng)力條件下的圍巖分級(jí)需要，故建立高地應(yīng)力條件下公路隧道施工階段圍巖綜合分級(jí)方法非常必要。本文針對(duì)公路隧道圍巖分級(jí)的需要，結(jié)合前人的研究成果，采用現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)資料收集，國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料的查閱、歸納和分析，以定性分級(jí)與定量分級(jí)相結(jié)合，運(yùn)用數(shù)值模擬方法以及可拓學(xué)方法，對(duì)高地應(yīng)力公路隧道施工階段圍巖分級(jí)的幾個(gè)方面進(jìn)行探討，從而建立高地應(yīng)力公路隧道施工階段圍巖綜合分級(jí)方法

2、。獲得的主要成果和認(rèn)識(shí)如下： （1）通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外各種圍巖分級(jí)方法以及國(guó)內(nèi)已建公路隧道圍巖定性分級(jí)方案所選取的指標(biāo)進(jìn)行分析和歸類，從巖石堅(jiān)硬程度、完整程度以及其他修正因素指標(biāo)（地應(yīng)力、地下水和優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面與洞軸線的夾角關(guān)系）三個(gè)大的方面，建立泥巴山公路隧道施工階段圍巖定性分級(jí)方案，運(yùn)用該方案對(duì)該隧道已開(kāi)挖的段落進(jìn)行圍巖分級(jí)取得了較好的效果。 （2） 常用的圍巖分級(jí)方法Q 法和公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范的BQ 法的應(yīng)用研究表明，在低地應(yīng)

3、力段圍巖質(zhì)量較差的Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)圍巖分級(jí)結(jié)果較好，兩種分級(jí)方法的分級(jí)結(jié)果與實(shí)際吻合率較高，而在高地應(yīng)力段的圍巖分級(jí)結(jié)果較差，特別是BQ 法的分級(jí)結(jié)果與實(shí)際吻合率較低，其適用性也較差。 （3）由于BQ 法在高地應(yīng)力段及巖爆或大變形段的分級(jí)適用性較差，本文針對(duì)BQ 法對(duì)于初始地應(yīng)力折減系數(shù)K3 考慮不足的缺點(diǎn)，將高地應(yīng)力條件下的巖爆和大變形對(duì)圍巖質(zhì)量的影響引入圍巖分級(jí)中。采用強(qiáng)度應(yīng)力比值將巖爆烈度分為四個(gè)等級(jí)、大變形分為三個(gè)等級(jí)，各個(gè)等

4、級(jí)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的折減值，從而形成巖爆段和非巖爆段的初始地應(yīng)力折減系數(shù)值K31，以及大變形和非大變形段的初始地應(yīng)力折減系數(shù)值K32，再以BQ 法為基礎(chǔ)建立了高地應(yīng)力條件下的圍巖分級(jí)BQ-hg法。 （4）運(yùn)用可拓學(xué)方法進(jìn)行公路隧道圍巖分級(jí)。首先通過(guò)指標(biāo)的選?。ū疚倪x取了巖石強(qiáng)度Rc、RQD 值、巖體完整性Kv 值、地下水狀態(tài)和地應(yīng)力σ1 值），對(duì)指標(biāo)參數(shù)值進(jìn)行無(wú)量綱化處理，然后構(gòu)造相應(yīng)的經(jīng)典域物元和節(jié)域物元，再確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，最后通