高速公路隧道施工阶段围岩动态分级系统研究

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1、长沙理工大学硕士学位论文高速公路隧道施工阶段围岩动态分级系统研究姓名：张辉申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：黄生文20070501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

2、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

3、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。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ABSTRACTThetunnelsurroundingrockmassclassificat

4、ionisthebasisofitsdesignandconstruction．Atpresent，tunnelsurroundingrockmassclassificationaimsatthedesignphasebyandlarge．Andduetothelimitofreconnaissancemeans，cost，timeandSOon，thetunnelsurroundingrockmassclassificationatdesignphaseisverydifferentfromthepracticalc

5、onditionatconstructionphase．Atconstructionphase，variousgeologicalproblemsexist，andmoregeologicalinformationcanbeattained，duetotunneldiggingWiththegeneralapplicationanddevelopmentofnewAustriatunnelingmethod，tunnelsurroundingrockmassisrequireddynamicclassification

6、，modifyingtunnelshoringdesigninordertoinstructconstruction．Accordingtotheprincipleofinformalizationconstruction，thestabilityofhighwaytunnelsurroundingrockmassisanalyzed，andthedynamicclassificationresearchonsurroundingrockmassatconstructionphaseiscarriedout，bygeo

7、logicalresearch，test，theoreticalanalysis，numericalanalysis，on-sitegeologicalpredictionandSOon．Inthisthesis，thereliableindexesofsurroundingrockmassdynamicclassificationarepresented，andthesystemofdynamicclassificationisestablishedbasedonthehighwaycharacteristicsof

8、bigspananddiameter·heightratio，severeforceconditionThesystemisusefulforthedesignandconstructionofhighwaytunnelThemaincontentandharvestareasfollows：(1)Thestabilityofhi