岩溶区公路隧道围岩分级专家系统设计与应用

岩溶地质条件对公路隧道建设影响较大。隧道在建设过程中围岩分级除考虑常用指标外,还须考虑岩溶影响因素指标。以广西岩溶区实际工程为背景,提出了考虑多因素的岩溶状态指标分析方法,建立以岩石坚硬程度、岩体完整程度、地下水状态、结构面产状和岩溶状态5个指标的围岩分级模型。根据MatLab和C++的软件平台设计,植入分级指标参数归一化算法,结合广西瑶寨等3个隧道工程,建立了神经网络专家知识库。最后对专家系统软件进行工程应用,软件判别与实际勘察判别一致性达到80.89%,工程应用效果良好。     

岩溶地区隧道工程地质选线适宜性评价

岩溶地区地质条件极为复杂,在岩溶区进行隧道建设时,由于线路选取不当,常发生涌突水(泥)、涌砂、地表塌陷等岩溶地质灾害,严重威胁隧道施工和运营期的安全。以影响隧道选线的各种地质因素作为定性评价指标,采用权重系数法,通过定性指标定量化来对岩溶区隧道线路选取的合理性进行分析评价,基于此提出线路选取优化措施。同时,以滇中引水工程白虎山隧道地质选线为工程实例,对研究区线路选取的适宜性进行定量评价,并提出优化措施,实践证明,采用权重系数法分析评价结果与隧道施工实际基本相符。     

隧道岩溶区浅层地震及地质雷达综合预报应用研究

岩溶地区地质条件复杂,为了尽量避免冒顶、塌方、突水、涌泥等重大安全事故的发生,常采用超前地质预报技术来排除岩溶地区隧道开挖施工隐患。选用地质雷达法以及TSP法相结合的综合预报法对岩溶区溶洞发育情况进行探测,分析岩溶区获取的实测数据,提取其中的物探成果参数并且采用模糊综合评价法对岩溶不良地质体存在风险评价,结合围岩地质资料及评价结果进行围岩级别划分,可为隧道的安全施工提供有效可靠的指导。     

高密度电法在岩溶区隧道勘察中的应用

高密度电法具有使用方便、设备简单、准确度高且对工程无损等特点,是岩溶地区常用的勘察手段。根据高密度电法的特点,将其应用于岩溶区公路隧道覆盖层分布情况及岩溶发育情况的勘察,并通过钻孔验证了物探的成果,为隧道的进一步勘察设计提供了可靠的依据。分析表明,高密度电法作为一种经济快捷的勘察方法在岩溶区隧道勘察中具有较好的效果。     

基于属性识别理论的隧道突涌水危险性评价

岩溶突水是隧道建设面临的主要地质灾害问题,在西南地区尤为严重,为确保隧道修建顺利,实现对其的专项突涌水危险性评估,依托西南地区某隧道工程实际,结合突涌水致灾因素的统计分析成果,根据该隧道工程的水文地质情况,以围岩分级、岩石可溶性、地质构造、地形地貌等参数作为一级评价指标及其相关表征参数作为二级指标,并采用层次分析法确定对应指标的权重,建立了基于属性识别理论的隧道突涌水危险性评价模型,通过进行单指标属性测度分析、多指标属性测度分析和属性识别,实现了对该隧道突涌水的危险性评估。评估结果可为后续设计排水及施工进度安排提供理论支持。     

开绕一号公路隧道岩爆强度评判

开绕一号公路隧道在施工过程中部分隧道段岩爆突出、频繁,对施工造成了一定影响。阐述了采用3种判定岩爆强度的方法,从定性及定量的角度进行综合分析判定的过程,结果表明:该公路隧道岩爆强度已达到中等岩爆级别,超过了勘察设计阶段预测的弱岩爆级别。该岩爆强度判定结果为该工程施工预防岩爆提供了依据。     

灰色聚类法在某水电站进厂交通洞围岩质量分级中的应用

在综合考虑多因素围岩质量分级的基础上,应用灰色聚类原理,对现行勘察规范中影响围岩分级的岩石强度、岩体完整程度、地下水等多个影响因素进行讨论和定量化分级,通过白化函数生成灰色聚类模型进而对围岩分级。以西南某水电站进厂交通洞围岩质量评价为实例,说明该评判模型的建立步骤,并将评价结果与现场定性判别结果进行对比,最终确定洞室围岩级别,为洞室系统支护参数提供依据。     

基于灰色归类的某隧道围岩稳定性分析

在隧道开挖施工过程中,经常会遇到围岩稳定、变形破坏的问题.而客观准确地对隧道围岩进行稳定性分析,关系到隧道施工乃至使用过程的安全问题.目前在稳定性分析中定性因素过多,很容易造成围岩分级归属的误判.该文在综合分析研究的基础上,选用岩体完整性、岩块强度特征等6个指标的5级分类体系,构建了基于隧道围岩稳定性分类的标准数据库,...     

白家河1^#隧道变更设计原因分析

陇海铁路宝鸡至兰州段增建二线白家河1#隧道在施工过程中,由于围岩岩性、地质构造以及水文地质条件与原设计围岩地质情况有较大出入,使得施工过程中围岩类别出现多次下调变更。详细阐述了该隧道的工程地质条件及变更设计情况,分析其产生原因,总结了该隧道勘察及施工经验教训。     

基于未确知测度-SPA的岩溶隧道水害危险性评价

开展科学合理的水害危险性分级评价并制定相应的防范治理措施,已成为岩溶隧道建设及其运营中亟待解决的首要问题。选取地形地貌、隧道区植被覆盖率、隧道区降雨量、隧道区平均气温等14项指标作为运营期岩溶隧道水害的判别指标,结合未确知测度理论、层次分析(AHP)-熵权(EW)的主客观组合赋权法、集对分析法,建立了一种新的未确知测度-集对分析耦合的岩溶隧道水害危险性分级体系。在此基础上,以6条运营岩溶隧道为例进行水害危险性评价,并将评价结果与未确知测度模型、模糊综合评价模型结果进行了比较,同时与实际情况进行了对比分析。结果显示:评价结果与其他评价模型基本一致或趋于保守,与隧道实际情况相吻合。研究成果可为我国岩溶隧道水害的预测和防治提供参考。     

新疆某水电站表孔溢洪洞综合地质评价

在某水电站表孔溢洪洞施工过程中,通过定性和定量指标划分,快速确定围岩质量分级,通过确定的围岩分级,及时调整支护方案,以达到快速、安全施工与节省投资的目的,并为溢洪洞结构设计提供科学依据。     

基于多因素可拓物元法的围岩稳定性评价

为了能准确评价隧洞围岩的稳定性,降低隧洞开挖过程中发生事故的风险。以云南西山营隧道为例进行分析,采用改进的层次分析法确定指标权重,以岩石完整性系数、岩石抗压强度、结构面影响系数、地下水修正系数为隧道围岩分级指标体系,建立多因素可拓物元模型,对隧道围岩的稳定性进行评价;并采用修正BQ法对围岩分级进行验证。结果表明:利用两种方法得出来的围岩级别基本相同,说明基于可拓物元法在围岩的稳定性评价是可靠性的。该方法简单可靠,可为实际工程隧道围岩分级及稳定性确定提供参考。     

考虑高地温及其梯度影响的围岩分级方法初探

工程岩体分级是岩石力学及其工程应用研究的最基本内容之一,当前岩体分级体系中尚无考虑高地温及高温度梯度等复杂地质环境下的围岩分级方法。依托南疆某水电站高温洞段引水隧洞工程建设,基于现场地质描绘、现场钻孔测试及室内岩石力学试验成果,采用RMR、GSI、BQ和HC等不同分级体系对高温洞段开展岩体质量评价;最后根据实际围岩级别与定性和定量分级结果对比分析,提出了高地热下围岩类别影响因子及阈值指标,给出了高地热赋存环境状态对围岩分级的修正方法,在此基础上提出适用于高地温梯度环境下的隧洞围岩质量分级与评价方法。研究表明,考虑了温度修正后,各类围岩的岩体质量评价结果相对传统方法减小1/4~1/2级,与实际定级结果更为接近,提高了分级的准确率。研究结果对于存在高地温的隧洞围岩分级有参考价值。     

公路隧道岩体分级的模糊综合评判法

建立了公路隧道岩体分级的模糊综合评判法.对<公路隧道岩体分级标准>数据进行了分析和整理,确定了适宜的分级指标和分级标准;对评价论域进行了模糊处理,以适应评价指标交叉的要求;建立了各定量和定性指标对不同论域等级隶属度的计算方法;确定了权重选取标准;给出了模糊综合评判的计算步骤;针对韩家岭公路隧道现场实践,进行了现场隧道围岩分级的模糊综合评判,对评判结果进行了分析.     

基于灰色聚类法的某隧道围岩分级研究

在隧道开挖施工过程中,围岩分级对设计支护至关重要。该文结合某高速公路隧道,利用灰色聚类法对隧道围岩分级进行了分析计算,将分级结果与传统的分级进行对比,以论证灰色聚类法在隧道围岩分级中的实用性。     

基于隧道铣挖施工适应性的围岩质量分级方法

<正>围岩质量分级是悬臂式掘进机隧道铣挖施工方法适应性评价的重要依据。为了建立相应围岩质量分级方法,首先基于瞬时掘进速率(ICR)可综合体现工程地质条件和机械设备因素对隧道铣挖施工影响的特点,提出以铣挖瞬时掘进速率为依据的隧道围岩质量分级标准;然后,在探讨围岩质量分级影响因素和评价指标的基础上,考虑影响因素的模糊性和层次性特点,建立铣挖施工隧道围岩质量分级的三级模糊综合评价模     

基于最大熵-属性区间识别的隧道塌方风险评价

为了准确地对山岭隧道建设工程中的塌方进行风险评估,基于最大熵原理和属性区间识别理论建立了山岭隧道塌方风险评价模型。具体工作流程是:选取围岩级别、地下水状况、岩体完整程度等7个主要因素作为隧道塌方风险评价指标,制定相应的属性区间评价指标分级标准;采用综合赋权法进行隧道塌方风险指标的权重分析;利用均化系数和基于最大熵原理的属性区间识别理论来确定属性测度区间;应用置信度准则对隧道塌方风险性进行属性识别,确定塌方风险性等级;运用评分准则对塌方风险进行评分,根据分值对两次或多次所属相同级别的风险进行比较排序。利用建立的评价模型与属性识别模型以及模糊层次分析法进行对比,结果吻合性较好。将该模型应用到实际工程中对塌方风险进行评估,并与现场情况作对比,证明了该模型的适用性和可行性。     

近接岩溶空腔对台阶法施工公路隧道围岩稳定性影响研究

在我国岩溶隧道工程中,溶洞的形成对于隧道施工安全具有较大的威胁,特别是岩溶空腔与拟建隧道近接时,围岩开挖可引起复杂的应力重分布,支护结构受力复杂,洞周变形加剧,对施工安全及经济性带来极大的负面影响.本文以我国西南某公路岩溶隧道为工程依托,分析了岩溶空腔位置对临近隧道开挖围岩稳定性的影响,揭示了洞周围岩应力分布及变形特性...     

万家寨引黄一期工程南干6#隧洞岩溶发育规律探讨

结合山西省万家寨引黄一期工程南干6#隧洞工程实例,介绍了6#隧洞围岩岩溶的发育特征.隧洞围岩为碳酸盐岩,通过前期勘察基本查明了工程区岩溶发育特征、类型、岩溶发育程度,表明南干6#隧洞是该工程岩溶最为发育的洞段.TBM施工证明了这一结论.而后通过地质雷达探测和洞内钻探取样试验,也进一步佐证了这一结论,并为岩溶处理工作提供了依据.     

江口水电站工程地质勘察研究

江口水电站库坝区位于复岩溶地区，存在水库岩溶渗漏和岩溶坝基，拱座，高边坡，地下洞室稳定等，工程地质问题，通过多年勘察研究，采和地面地质，遥感地质，勘探，物探，试验等综合手段，基本查明了库坝区的工程地质问题，为工程设计，施工提供了可靠的地质资料，目前，坝址各建筑物施工开挖的实际情况与勘察阶段的结论基本一致，水库渗漏和诱发地震问题有待水库蓄水后验证，江口水电站的勘察研究工作为岩溶地区水利水电工程地质勘察提供了经验。