陵川高速公路隧道围岩稳定性评价与分析

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国家正大力投入开发地下空间,地下工程围岩分级对于地下工程设计和安全施工至关重要,随着工程规模越来越大,地质工程情况越来越复杂,新的《公路隧道设计规范》(JTJD70-2004)所建议的分级方法越来越显示出其局限性,本文以在建的陵川高速公路隧道为基础,总结了前人的工程经验和研究成果,将室内试验与野外实践相合,定性分析和定量评价相结合,在详细的地质工程资料的基础上,探讨了影响陵川高速公路隧道围岩稳定性的主要指标因素并进行围岩分级,通过研究得到以下成果:(1)影响陵川高速公路隧道围岩稳定性的主要因素有:岩石的坚硬程度、岩体的完整程度和修正因素(主要包括结构面状态、地下水状态)。(2)总结得出了岩石的坚硬程度、岩体的完整程度和结构面状态、地下水状态的判定过程和判定方法,结合前人经验,通过专家调研,方案拟定,提出了陵川高速公路隧道定性围岩分级的具体方案,并对陵川高速公路隧道稳定性进行了初步评判,该方案在该工程实践中得到较好的效果。(3)在以上定性评价的基础上应用BQ法对陵川高速公路隧道进行分段围岩定量评价,得到最终陵川高速公路隧道的围岩分级结果,该隧道的设计和施工提供参考依据。(4)运用可拓学方法对陵川高速公路隧道进行围岩分级,根据实际的工程地质情况,选取了岩石单轴抗压强度,岩体完整性,隧道埋深,主要软弱结构面影响程度,岩体弹性纵波速5个指标,对指标进行无量纲化处理,建立了可拓学经典域物元和节域物元,确定个指标权重,最后通过关联函数得到最终的围岩分级结果。(5)将可拓学围岩分级方法所得的结果与与BQ法所得的结果对比,分析了造成结果不同的原因,发现应用可拓学方法的围岩分级结果更加准确,有更好的适用性,可以在实际工程进行推广使用。
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