贵阳至广州线（简称贵广铁路）是“十一五”规划的重点项目，起于贵阳北站，止于新广州站，正线长度857.30km。贵广铁路穿越的黔粤山区，为了缩短线路长度，改善行车条件，在跨越山岭时采取隧道的方式。而穿越地质条件复杂的山体，遇到的问题复杂多变，隧道修建过程中也困难重重。其沿线修建的隧道主要特点为：距离远、大断面、大埋深、地下水发育。　　 我们称具有以上特点的隧道为富水深埋隧道。其主要特点为：地质钻孔资料少且地下岩体结构复杂，围岩分级设计值人为推测因素显著，精度较差。富水深埋隧道具体施工段围岩分级需结合超前地质预报资料。本文以贵广铁路翁档隧道为研究对象，首先收集隧道勘察资料和超前地质预报试验数据资料，然后建立适合隧道围岩分级的二级模糊综合评判模型，并将其应用在翁档隧道DK97+365～DK97+510段围岩分级，对比分析模型计算得到的围岩分级值、围岩分级设计值和施工中采用的围岩分级值，探讨提高富水深埋隧道围岩分级精度的方法，对改进隧道施工围岩分级方法提建议。本文具体内容如下：　　 (D本文详细介绍Tunnel Seismic Prediction(TSP-203)、地质雷达(GPR)超前地质预报方法原理。结合翁档隧道DK97+365～DK97+510段超前地质预报资料，深入分析掌子面地质素描、TSP-203和GPR超前地质预报数据，对比分析各种超前地质预报方法的优点和缺点。　　 ②运用MATLAB数学软件读取GPR数据，为应用MATLAB显示分析GPR数据打下基础。通过MATLAB显示某隧道某段GPR数据，对比分析溶洞、破碎带和完整岩体对高频电磁波的反射规律，制作输入样本和检验样本应用神经网络模式识别上述三种类别的波形。　　 ③在深入分析超前地质预报资料的基础上，确定影响岩体稳定性分级的主要因素。由于影响因素具有层次性和模糊性的特点，建立适合富水深埋隧道围岩分级的二级模糊综合评判模型。根据勘察资料和超前地质预报资料按岩石坚硬程度和岩体完整程度将翁档隧道DK97+365～DK97+510段分为DK97+365～DK97+398、DK97+398～DK97+454、DK97+454～DK97+468、DK97+468～DK97+510四段分别评价其围岩等级。根据勘察资料、GPR数据和TSP-203数据分别提取评价各段隧道围岩二级模糊综合评判模型的一级评价指标。将建立好的二级模糊综合评判模型应用于翁档隧道DK97+365～DK97+510段围岩分级，得到围岩分级结果。对比模糊综合评判围岩分级结果、围岩分级设计值和施工中采用的围岩分级值，探讨提高富水深埋隧道围岩分级精度的方法，对改进隧道施工围岩分级方法提出建议。　　 通过以上工作，得出以下结论：　　 ①TSP-203超前地质预报方法适合长距离地质预报预测，对破碎带、地下水探测效果较好，对溶洞探测效果差。GPR超前地质预报方法适合短距离地质预报预测，能够准确的预测断层破碎带、溶洞的位置及规模及地下水的发育情况。　　 ②运用matlab数学软件读取GPR数据，通过数据的读取和显示加深了对DZT格式数据的认识。对比溶洞、破碎带和完整岩体对高频电磁波的反射规律，应用神经网络对三种类别的波形识别。结果表明网络的误差达到10-4，可以准确的将这三种波形区分，达到智能识别的目的，为分析GPR数据提供新的方法。　　 ③利用模糊数学理论对岩体稳定性进行分级，建立适用于隧道岩体稳定性分级的二级模糊综合评判模型。模型共选取2层：一级评价指标15个，二级评价指标5个。模型的评判等级，参考铁路隧道设计规范，采用六级分级方法。　　 ④用层次分析法(AHP)对模糊综合评判中的各项评价因子赋予权值，虽然专家知识与经验局限性不能完全消除，但通过逻辑数学推导过程和一致性检验，能够和客观实际符合较好。　　 ⑤根据建立的隧道岩体稳定性分级的二级模糊综合评判模型，结合勘察资料和超前地质预报资料分析成果提取出翁档隧道围岩分级指标。确定围岩分级评价指标后，采用适用于隧道岩体稳定性分级的二级模糊综合评判模型对围岩等级进行定量评价。结果表明，二级模糊综合评判模型在隧道围岩分级中的适用性好。