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高速公路隧道施工阶段围岩动态分级系统研究

作　者: 张辉
导　师: 黄生文
学　校: 长沙理工大学
专　业: 岩土工程
关键词: 隧道围岩 动态分级 指标体系 可拓理论 监控量测 灰色理论
分类号: U452.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 337次
引　用: 7次
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内容摘要


隧道围岩分级是隧道设计、施工的依据。目前，隧道围岩分级基本上都是针对设计阶段的，由于勘察手段、经费、时间等客观条件的限制，设计阶段的围岩分级往往与隧道施工时的围岩实际情况差异较大。在施工阶段，由于隧道开挖，各种地质问题暴露无遗，可获得更多在设计阶段不能获得的地质资料，并且随着新奥法在隧道工程中的普遍应用和发展，遂对隧道围岩提出了动态分级的要求，修正或变更隧道支护设计的参数，进而指导施工。本文根据信息化施工原则，通过地质调查、测试，理论分析、数值计算和现场地质预报等综合手段，分析了高速公路隧道围岩稳定性，对施工阶段的高速公路隧道围岩进行了动态分级研究，提出了具有可靠性的围岩动态分级指标，建立了基于高速公路隧道跨径大、径高比大、受力条件差等特点的围岩动态分级体系。该体系对高速公路隧道的设计、施工具有很大的理论价值和实践指导意义。本文研究的主要内容及所取得的成果有以下几点：(1)对高速公路隧道围岩稳定性进行了较全面深入的分析研究；(2)确立了围岩动态分级指标，并对各个指标进行了量化，使之与围岩六个级别一一对应；(3)运用可拓学理论建立了高速公路公路隧道围岩动态分级评判系统及对围岩等级的量化。(4)引入了数理统计回归分析和灰色理论GM(1，1)模型对监控量测的位移信息建立了预测分析模型。对围岩动态分级、支护系统工作状态以及合理选择支护参数和支护时间进行了分析评价。(5)对浙江温州绕城高速公路北线后岗隧道进行了动态分级研究，通过监控量测对围岩稳定性进行了评价。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-19
  1.1 建立高速公路隧道围岩动态分级系统的思考  10-11
    1.1.1 建立公路隧道施工阶段围岩分级体系的必要性  10-11
    1.1.2 建立高速公路隧道施工阶段围岩分级体系的方法  11
  1.2 研究意义  11-13
  1.3 国内外研究现状  13-17
    1.3.1 围岩稳定性分级的历史与发展  14
    1.3.2 现行隧道围岩稳定性分级的方法  14-17
  1.4 研究内容与主要特色  17-18
  1.5 研究思路和技术路线  18-19
第二章 高速公路隧道围岩动态分级基础条件  19-35
  2.1 隧道围岩稳定性分析研究现状  19-22
  2.2 隧道围岩变形破坏机制  22-24
  2.3 高速公路隧道围岩稳定性影响因素  24-26
  2.4 施工阶段隧道围岩动态分级方案  26-28
    2.4.1 围岩动态分级原则  27
    2.4.2 围岩动态分级因素  27-28
  2.5 隧道围岩动态分级指标的确定及评价  28-35
第三章 应用可拓理论建立高速公路隧道围岩动态分级系统  35-47
  3.1 可拓学理论  35-37
  3.2 可拓评价运用于高速公路隧道围岩动态分级的可行性  37-38
  3.3 应用可拓学对围岩进行动态分级  38-41
  3.4 施工阶段围岩动态分级指标  41-43
  3.5 参数指标无量纲化  43-44
  3.6 物元构造  44-45
    3.6.1 经典域物元  44-45
    3.6.2 节域物元  45
  3.7 确定评价指标权重  45-47
第四章 隧道监测信息在围岩动态分级中的应用  47-64
  4.1 新奥法及其主要特点  47-48
  4.2 现场监控量测的意义和作用  48-50
  4.3 施工监测信息采集内容  50
  4.4 隧道围岩动态分级系统设计流程  50-51
  4.5 围岩动态分级系统中的监控量测  51-64
    4.5.1 现场监测数据的采集  51-53
    4.5.2 隧道施工监测信息的处理  53-59
    4.5.3 监控量测信息的反馈方法  59-64
第五章 隧道围岩动态分级系统在后岗隧道中的应用  64-83
  5.1 隧址区工程地质背景  64-66
  5.2 后岗隧道施工阶段围岩动态分级  66-76
    5.2.1 后岗隧道施工图设计中的围岩分级  66-69
    5.2.2 施工阶段围岩动态分级指标值  69
    5.2.3 隧道施工现场围岩质量可拓学分级  69-75
    5.2.4 围岩动态分级结果的修正  75-76
    5.2.5 调整勘察设计阶段的围岩级别  76
  5.3 施工监测信息反馈对后岗隧道围岩动态分级的验证  76-83
    5.3.1 隧道围岩位移监测  76-81
    5.3.2 隧道围岩压力量测及分析  81-83
第六章 结论与展望  83-85
  6.1 主要结论  83-84
  6.2 展望  84-85
参考文献  85-88
致谢  88-89
附录A (攻读学位期间发表论文目录)  89
附录B (攻读学位期间参加的科研课题项目)  89

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 隧道工程 > 勘测、设计与计算 > 勘测 > 隧道围岩、围土测试与分类
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