软岩隧道快速掘进中变形预测及支护方案优化的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文软岩隧道快速掘进中变形预测及支护方案优化的研究姓名：吴建兵申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：朱瑞赓2003.4.1摘要本文以四川冶勒水电站防渗墙廊道掘进作为工程实例和研究背景。首先明确了软岩的定义及分类，对影响软岩隧道稳定因素，软岩隧道失稳的力学机理和变形力学机制作了较为全面的研究。再结合现场实测资料对地下洞室围岩的稳定状态进行判别，利用围岩变形曲线建立灰色预测模型，采用该模型对围岩位移的后期变形进行预测。对软岩隧道的支护对策、支护作用机理进行了较深入的分析研究，并利用层次分析法选择最优的支护方案。本文的主要研究内容和特色如下：(1)系统地论述了软岩的

2、定义及分类，分析了软岩的地质特征和工程特性，对软岩隧道失稳原因进行深入的探讨，论述软岩隧道变形失稳的力学机制。(2)采用现场监测技术对软岩隧道支护后的围岩变形进行监测，根据隧道围岩的变形监测数据，评价软岩隧道围岩的稳定状态，用数理统计的方法及灰色预测模型对围岩的后期变形进行预测。(3)研究现行的软岩隧道支护方法及其作用机理，根据所研究围岩的变形力学机制和工程实际情况，研究软岩隧道的支护方案和对策，并利用层次分析法确定最优支护方案。本文以实际工程为研究对象，并将研究成果运用到工程实践中，产生了较为显著的经济效益和社会效益，同时对类似工程提供了具有参考价值的支护方案和安全支护的研究方法。

3、关键词：软岩隧道变形灰色预测层次分析法支护ABSTRACTThesisisbasedondiaphragmgallerydrivingprojectofSICHUANYELEhydroelectricstation．Itgivescleardefinitionandclassificationofsoftrock，andacomprehensivestudyhasbeenmadeonthemechanismofsoftrockfailure．Itmakesdecisiononstabilitystateofcountryrockaccordingtoin-situsurveyingd

4、atum，andgreypredictionmodelisformedusingthedeformationcurveofcountryrock．ThismodelCanpredictlatterdisplacementofcountryrock．Deeperanalysisisalsobeencounductedoncountermeasureandmechanismofsoftrocktunnel，andgradationanalysismethodisappliedtoselecttheoptimumbracingplan．Maincontentsandcharactersof

5、thepaperareasfollows：(1)Itsystemlyexplainsdefinitionandclassificationofsoftrock．Itgivesanalysisongeologicandengineeringcharactersofsoftrock，anddeeperdisscussiononfailurecausesofsoftrocktunnel．ItalsoshoWSthemechanismofdefonnationandfailure．(2)Itappliesin—situmonitoringtechniquetoaccessdeformatio

6、nofbracedcountryrockandevaluationofitsstability．Mathematiealstatisticsandgreypredictionmodelareappliedtothelatterdeformationprediction．(3)Itstudiesthebracingmethodanditsmechanismofpresentsoftrocktunnelproject．Thebracingplanandcountermeasurearederivedfromdeformationmechenismandengineeringpractic

7、e．Gradationanalysismethodisusedtodecidetheoptimumbracingplan．Thispaperisbasedonpracticalprojectanditsachievementhasbeenappliedtoengineeringpractice，resultingremarkableecnomicandsocialeffects．Italsoprovidessimilarprojectswithvaluab