基于块体理论进行隧道轴线走向优化的研究.pdf

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1、第27卷第7期2010年7月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．27No．7Jul．2010文章编号：1002-0268(2010)07-0088-06基于块体理论进行隧道轴线走向优化的研究杨文军1，一，洪宝宁1一，孙少锐1，一，陈显春3(I．河海大学岩土力学和堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京210098；2．河海大学岩土工程科学研究所，江苏南京210098；3．金丽温高速公路永嘉鹿城段工程建设指挥部，浙江温

2、州325106)摘要：首先介绍了块体理论的基本原理和裂隙岩体结构面随机统计分析方法，并对遗传算法提出了改进措施。进而结合3座隧道围岩的裂隙结构面特征参数值统计，运用关键块体理论和赤平投影解析法，模拟和分析了3组典型节理结构面下隧道在不同走向时关键块体的位置、大小及稳定性发生的变化，并与实际调查情况进行了对比分析，最后运用改进的遗传算法编程，推算出节理结构面在特征区间内隧道轴线的最优走向。研究结果表明，借助关键块体理论及改进的遗传算法进行隧道轴线走向的优化是经济可行的。关键词：隧道工程；隧道轴线；块体理论

3、；优化；随机统计中图分类号：U452．2文献标识码：AResearchonOptimizationforAxisTrendofRockTunnelBasedonBlockTheoryYANGWenjunl，一，HONGBaonin91．一，SUNShaoruil”，CHENXianehun3(1．KeyLaboratoryforGeomechanicsandEmbankmentEngineeringofMinistryofEducation，NanjingJiangsu210098，China；2．Ge

4、otechnicalResearchInstitute，HohaiUniversity，NanjingJiangsu210098，China；3．E嚼neeringConstructionHeadquartersofYongjia-LuchengSectionofJinhua-Lishui-WenzhouExpressway，WenzhouZhejiang325106，China)Abstract：First，therationaleofblocktheoryandstochasticstatistic

5、almethodofrockjointedstructuralplaneswereintroduced，andthereformatorymeasureofthegeneticalgorithmWasbroughtforward．Second，thechangeoftheposition，sizeandstabilityofthekeyblockindifferenttunneltrendsinthreegroupsoftypicaljointedstructureplanesweresimulated

6、andanalysedbasedonthekeyblocktheoryandstereographieprojectionmethod，andthecontrastwithinvestigatedsituationwasperformed．Atlast，thebesttrendofthetunnelinthecharacteristicintervaloffissurestructureplaneswasprogrammedandreckonedbyusingthereformatorymeasureo

7、fthegeneticalgorithm．Theresultsobtainedshowsthatitiseconomicandfeasibletooptimizetunnel’Saxisbyusingkeyblocktheoryandthemodifiedgeneticalgorithm．Keywords：tunnelengineering；tunnelaxis；blocktheory；optimization；stochasticstatistics0前言隧道轴线的优化选择是交通规划中至关重要的环节之

8、一，隧道轴线的选择要综合考虑地质、地形、地貌、工程造价、移民搬迁等众多的因素。而在地质方面，人们往往考虑的是岩体的分类以及地下水等因素，在施工期间才比较重视隧道围岩块体的稳定性及其预防措施。其实隧道围岩的节理分布对隧道的稳定性、造价、施工等方面也会产生很大的影响，在规划阶段隧道选线时若能考虑比较周全的话，将对工程造价、施工等方面带来较大的帮助。尤其对于山岭隧道效果更加明显。收稿日期：2009-08—16基金项目：浙江省交通科技计划项目(20