围岩分级

摘要： 为提高公路隧道围岩分级的准确性,丰富风险评级方法,首先基于可拓物元理论,对实测数据进行无量纲化处理并转化为Vague集。然后通过AHP法和熵权法得到主客观权重,进而构建区间权重并按照隶属度与非隶属度距离最大化原则进行优化。最后建立基于Vague集的可拓安全评估模型,并结合工程项目进行案例分析,结果与实际监测数据一致。

摘要： 为了解决现有围岩分级方法确定围岩指标参数时不可避免带有主观性因素的问题,在总结各类围岩分级方法的基础上综合选取岩石单轴饱和抗压强度、岩石完整性系数、岩体体积节理数、地下水、岩石质量指标(RQD)、围岩弹性纵波速度共6个参数作为隧道围岩分级评价指标。运用熵权-可拓物元理论及熵权-云模型的数学解析方法对围岩进行分级,并采用建设中的赣州—深圳高铁龙南隧道设计与施工阶段的围岩分级结果验证其合理性与准确性。结果表明:运用熵权法来计算评价指标的权重系数,可以克服确定权重系数的主观性,避免人为干扰。这2种围岩分级方法是对隧道围岩分级的新探索,有利于围岩分级向智能化、信息化的方向发展。

摘要： 吉图珲客运专线小盘岭1#~3#隧道施工,遇到碳化泥质板岩地层,由于其岩质软、节理发育、岩体破碎,围岩稳定性极差,多次发生塌方、换拱等问题。为保证隧道安全快速施工,现场采用非金属声波测试技术对围岩进行施工期快速分级和松动圈厚度确定,为隧道动态设计和信息化施工提供有力保障。(1)声波测试结果分析表明,该隧道碳化泥质板岩松动圈厚度范围在4.90~6.16 m之间;左拱腰、拱顶和右拱腰位置松动圈厚度均值分别为5.91 m、5.35 m和5.19 m。(2)围岩饱和单轴抗压强度为20.6 MPa,属于软质岩;松动圈内围岩波速平均值为1.29 km/s;松动圈外围岩波速平均值为2.06 km/s。综合判定小盘岭隧道弱~强风化碳化泥质板岩围岩等级为Ⅴ级,与现场调查结果基本一致。基于测试结果对隧道支护锚杆和注浆长度进行优化,工程实践表明优化后的锚杆支护和注浆加固效果明显。

摘要： 围岩分级是地下工程设计施工的前提。目前,国内外提出的围岩分级方法众多,不同的分级方法考虑的侧重点各不相同,适用的地质条件和工程条件不尽相同。本文对目前国内外各类围岩分析方法的主要特点和共同点进行了分析,并对存在的问题进行了讨论,有助于加深对围岩分级方法的理解,提升围岩分级的水平与科学性。

摘要： 位于中国西北部的东天山地区,拥有着复杂的地质条件,因此如何快速准确预测隧道掌子面前方的围岩质量的难度增大,准确客观反映岩体基本特性的围岩分类是隧道设计与施工的重要参考依据。旨在建立一种能客观准确评价东天山地区工程地质环境及预测围岩等级的方法,依托在建东天山隧道项目。首先,选取东天山特长隧道已开挖典型地质区段,以工程地质分区、高关联度物探技术参数指标及物探偏移图像为基础,组成机器学习训练样本;其次,采用Python语言基于TensorFlow深度学习框架编写深度学习网络算法训练样本,建立围岩类别预测模型;再次,采用新开挖段数据不断验证与优化模型;最后,将预测精度最高的模型推广应用于天山地区隧道围岩类别预测,结果表明联合隧道散射地震成像(tunnel seismic tomography,TST)偏移图像、地质分区与物探指标数据集训练出来的模型效果最好。

摘要： 目前针对石膏质岩遇水膨胀特性的研究大多集中于机理分析、室内膨胀试验等方向,而对于石膏质岩地下洞室围岩分级方法研究较少。为探究石膏质岩遇水膨胀特殊性质对围岩及支护结构产生的影响,本文基于弹性力学轴对称问题推导膨胀压力解析解,建立膨胀压力简化计算模型;基于简化计算模型的石膏质岩地下洞室膨胀压力计算方法,提出考虑石膏质岩膨胀特性的围岩分级修正方法,在传统围岩分级方法基础上进行创新完善,为解决含石膏质岩地层各种病害问题提供理论指导及新思路。

摘要： 音频大地电磁测深能反应地下地质体的视电阻率特征,而电阻率特征与地下地质特征紧密相关,为了判识音频大地电磁测深法在推测地下岩性界线、构造及划分围岩等级时的地球物理方法有效性。本文以秦岭某隧道音频大地电磁测深法为例,通过对原始数据预处理、反演等得出视电阻率断面,总结电性特征。结合地质资料综合分析,推测隐伏构造、岩性界线,并划分围岩分级。

摘要： 在调研既有黄土隧道工程相关研究成果的基础上,对比各种研究方法的优缺点及适用情况,归纳总结黄土隧道及地下工程中的若干复杂问题及其解决措施,主要包括复杂地质条件下体现动态施工力学原理的围岩分级方法、隧道洞口段围岩压力时空演化规律及计算方法、黄土遇水软化机理对隧道结构稳定性及耐久性的影响、隧道穿越黄土-基岩二元地层时围岩变形规律及结构优化,以及黄土隧道防排水系统的优化设计、桥隧相连工程中边仰坡加固防护技术和生态修复等工程科学问题。

摘要： 长大隧道是铁路工程工期的关键控制节点,为了加快施工进度、确保施工质量,需要准确分析整座隧道围岩稳定程度和施工控制关键段落。目前,在隧道结构设计中常采用荷载-结构模型,但荷载的确定与工程实际情况有一定差别。针对该问题,根据理论分析与室内试验,提出能量收敛准则,建立基于GSI指标的隧道极限状态分析法,利用数值计算方法,对隧道围岩进行稳定性分区,并提出相应的施工措施和优化方案:对于S空间,采用轻型支护,即初期支护采用喷混凝土+锚杆的支护手段,喷混凝土厚度<15 cm,局部软弱、破碎围岩加设钢筋网或钢带;对于浅埋隧道或断层破碎带,采用重型支护,即初期支护采用钢架+网喷的支护手段,一般地段采用格栅钢架,特殊地段采用型钢钢架,喷混凝土厚度≥20 cm;现有隧道围岩稳定性分区局限于计算平面应变模型,应在后续研究中将其扩展至三维。

摘要： 准确划分悬臂掘进机施工围岩对其广泛应用具有重要意义,传统施工围岩分级大都是基于围岩稳定性建立的,而悬臂掘进机具有施工复杂性、动态性和非线性的特点,导致传统施工围岩分级并不适用,因此本文建立了一套基于掘进性能的悬臂掘进机施工围岩分级方法。首先,以贵阳地铁1号线为工程背景,分别对前进速度的时间衰减规律及影响悬臂掘进机利用率的主要地质因素进行分析,建立地层适应性分级评分方法;其次,在已有的Q分级系统基础上,提出悬臂掘进机围岩适应性分级的BQ_(机)模型,采取钻掘指数RPI和刀具寿命指数CLI对模型进行修正,建立施工可掘进性分级评分方法;最后,综合考虑施工围岩地层适应性评分方法和可掘进性评分方法,以前进速度AR为指标,建立基于掘进性能的悬臂掘进机施工围岩分级方法。结果表明,本文建立的悬臂掘进机施工围岩分级方法可以实现前进速度AR的预测,从而有效预测掘进性能、节约隧道开挖成本、提高施工效率,为建立具有普适性的悬臂掘进机施工围岩分级方法提供科学参考。

摘要： 本文在总结鹤大高速公路隧道设计变更和已建隧道检测成果的基础上,提出隧道围岩分级与支护参数优化思路.在保持工程造价基本相当的前提下,使隧道的综合安全系数更趋均匀,综合效益显著,对以后隧道工程设计具有借鉴意义.

摘要： 在浅埋工程开挖的围岩分级实践中,相关规范实用性很高,预测准确.然而,在大埋深高地应力条件下进行含节理岩体的隧道开挖时,围岩物理力学参数和结构会发生强烈的改变,不但围岩质量劣化,而且各向异性显著.在开挖引起的应力场剧烈变化下,围岩中新的裂隙会产生,在高地应力下闭合的结构面会重新张开并迅速发展,影响了岩体质量和稳定性,开挖前的围岩分级结果不再适用.因此,为了客观量化描述开挖后围岩质量的劣化,统计岩体力学理论充分考虑了开挖揭露的岩体结构面各项参数,并将结构面影响下的岩体各向异性特征纳入围岩分级评估之中进行围岩分级调整.为了进一步说明,本文结合大埋深高地应力下的关山隧道开挖工程,根据现场结构面的统计结果,运用统计岩体力学理论分析开挖后隧道围岩显著的各向异性,并最终给出符合开挖后现场围岩劣化情况的围岩分级调整建议.

摘要： 城市轨道交通一般埋深较浅,在勘察过程中受环境条件、地质条件影响较大,近地表遇到的地质环境条件较复杂,实践过程中会遇到对围岩等级划分不清晰的问题,文章在详细阐明城市轨道交通围岩分级细化的必要性后,尝试将基本质量指标(BQ)的概念引入到轨道交通围岩分级中,针对岩体围岩等级进行细化,同时尝试按土体的基本性质结合地下水情况对土体进行围岩等级细化,并创造性地将围岩垂直压力影响范围引入到围岩分级中来,对垂直压力影响范围的不同级别围岩进行加权平均,得出综合围岩等级,另外举例说明了隧道穿过不同地层时的按洞顶、洞身以及洞中轴线不同的位置进行围岩分级细化.最后阐述了城市轨道交通围岩分级细化的意义.

摘要： 吉图珲高速铁路所经长白山中段中低山区,地形起伏变化大,地层岩性多样、地质构造复杂,气候环境特殊,工程地质与水文地质条件变化快,隧道工程地质问题突出.主要有高地应力、软岩膨胀性、玄武岩岩盖、花岗岩蚀变带和含碳泥质板岩等工程地质问题.本文通过探讨这些问题的工程特性和地质成因,提出了根据超前预报、地质核对、监控量测结果和科研结论,确定围岩分级、支护设计参数和施工措施的应对之策.

摘要： 地质条件复杂的长江等大型穿越工程、鄂西山区岩溶隧道群、滑坡和岩溶塌陷等地质灾害是川气东送管道工程建设中遇到的地质难题.勘察中通过有针对性地应用工程物探、原位测试、水文实验等勘察手段,解决了长江等大型穿越复杂岩土界面和野三河大型跨越的地基稳定性等问题,查明了深埋隧道等控制性工程中的构造破碎带、岩溶特征等地质灾害的地质技术难题,提高了隧道围岩分级的准确率;通过地质灾害排查和不良地质专题勘察,为复杂地质条件下川气东送管道工程的设计和施工提供了可靠岩土参数和依据.

摘要： 铁路隧道围岩分级涉及到施工安全和参建各方的切身利益.隧道开挖后围岩地质情况变化常常需要变更围岩等级,但目前围岩分级主要以定性为主,分级指标的认识分歧造成围岩分级矛盾.本文以TSP隧道超前地质预报资料为主,提出用动态杨氏模量对围岩基本分级进行定量分级,用岩性、泊松比及反射界面的密集程度等进行围岩分级修正.理论分析和实践表明,新分级方法定量化程度高,基本消除了人为因素,可以满足隧道施工安全和各方利益要求.

摘要： 本文通过对滇中软岩的地质特征、物理力学性质、水理性质及流变特性等进行深入研究,得出红层软岩抗剪、抗压强度低,随着黏土矿物及泥质含量的增加,物理力学性质逐渐降低,在饱水状态下泥质岩类抗压强度降低了30％～40％,粉细砂岩类强度折减了20％～30％,其崩解性与膨胀性也受黏土矿物及泥质含量所控制.试验表明红层软岩蠕变效应明显,长期抗压强度为单轴抗压强度的70％,长期抗剪强度值与直剪试验相比内摩擦角降低了约20％,黏聚力降低了60％.在研究总结众多工程经验、学术成果的基础上,结合滇中红层工程地质特性及岩体的长期强度值,提出滇中软岩隧洞挤压变形评价方法与围岩分级对应关系,为判别隧洞可能发生软岩大变形的洞段提供依据.

摘要： 目前施工阶段围岩等级细分研究是围岩分级研究的一个热点,目的是为了解决当前围岩分级跨度大不能满足实际施工需要的困境.在地铁高速建设时代为更好指导地铁隧道顺利建设,充分考虑城市地铁隧道建设特点,以青岛地铁建设所处的典型花岗岩地层为工程地质背景,利用数值模拟软件FLAC3D通过模拟不同岩体质量的围岩在浅地层不同埋深下的地表沉降情况对围岩稳定性进行评价,基于不同围岩的稳定性差异将Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩对应细分为2,3,3个亚级.并对分级方案做进一步分析认为影响围岩分级的主要因素为岩石强度和岩体完整性,分级时应综合考虑两大因素.其中岩石强度为主导因素,决定了围岩等级的大致范围.软岩由于具有显著流变特性不具有自稳能力,施工时应做完备施工支护方案.

摘要： 本文从工程勘察的实践出发,基于重庆地区轨道交通1、6号线的统计数据,对重庆地区主要地层的围岩参数和分级情况进行了统计和分析.针对重庆地区轨道交通建设中围岩采用国标《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307-201 2)进行围岩分级存在定性、定量分级指标不协调,实际围岩分级偏低等问题,提出基于基本质量指标BQ值的围岩分级方法.

摘要： 在四川省巴朗山隧道勘察中,采用了多种勘察方法和手段,查明了隧道的主要工程地质条件.根据不同地层各岩性厚度组合关系,获得了软硬互层型围岩的综合岩石强度,并根据岩体完整程度,结合地下水、结构面及地应力等修正因素,解决了深埋隧道软硬互层型围岩的分级问题,并对岩爆、大变形、涌突水等主要工程地质问题进行了分析评价.

摘要： 本发明公开了一种隧道围岩松动圈的测试方法，属于隧道施工技术领域，包括以下步骤：(1)在隧道横断面上开设有若干个测试孔；(2)每个测试孔的侧壁上开设有若干安装孔，每个安装孔内均设置有速度传感器，每一个速度传感器均与爆破振动信号采集仪电连接；(3)选取上台阶爆破时的爆破能量作为激振源，记录速度传感器记录的速度时程曲线；(4)分析每个测试孔内的速度传感器的速度峰值变化，速度衰减最大的点为围岩损伤的分界点；(5)将每个测试孔的分界点连接起来，得到围岩松动圈的损伤范围；本方法简单易行，直接利用隧道爆破产生的能量作为震源，一次爆破测试多个测试孔和多个振动速度，既得到围岩损伤的范围。

摘要： 本发明公开了一种隧道围岩松动圈的测试方法，属于隧道施工技术领域，包括以下步骤：(1)在隧道横断面上开设有若干个测试孔；(2)每个测试孔的侧壁上开设有若干安装孔，每个安装孔内均设置有速度传感器，每一个速度传感器均与爆破振动信号采集仪电连接；(3)选取上台阶爆破时的爆破能量作为激振源，记录速度传感器记录的速度时程曲线；(4)分析每个测试孔内的速度传感器的速度峰值变化，速度衰减最大的点为围岩损伤的分界点；(5)将每个测试孔的分界点连接起来，得到围岩松动圈的损伤范围；本方法简单易行，直接利用隧道爆破产生的能量作为震源，一次爆破测试多个测试孔和多个振动速度，既得到围岩损伤的范围。

摘要： 本发明提供了一种便携式隧道围岩智能快速分级系统及分级方法，所述快速分级系统的飞行及装置固定系统由无人机和装置固定支架组成，影像系统安装在无人机前端，图像处理系统、图像识别系统、岩体分级系统安装在无人机顶部，图像处理系统内置图像处理模块，图像识别系统内置图像识别模块，岩体分级系统内置岩体分级模块，钻进系统安装在无人机底部。本发明采用无人机技术解决隧道中大型设备搬运笨重的缺点，提高了灵活性、便携性。方法中采用岩体分级公式对岩体等级判别，参数均采用智能化方式获取，实现无人工情况下快速、智能获取岩体等级。

摘要： 本发明公开了一种V级围岩隧道台阶法施工初支变形分级控制标准确定方法，包括确定隧道开挖预留变形量、确定隧道台阶法各台阶开挖围岩变形占比、根据拟定的隧道台阶法各台阶开挖围岩变形占比，确定V级围岩隧道台阶法施工初支变形分阶段控制标准。本发明的有益效果是：此Ⅴ级围岩台阶法施工变形控制标准确定方法，从台阶法施工特点出发，通过隧道初支变形分阶段控制标准的制定，可以达到对初支变形动态控制的目的。

摘要： 本发明公开一种基于一套单指标数据实现多种围岩质量分级的方法及系统，所述方法包括：按照最大公约数原则建立同时满足多种围岩质量分级方法的多个综合性分类指标；按照最大公约数原则对各个综合性分类指标分别建立统一的计分分级标准；将多个综合性分类指标作为数据库中的关键字段，通过数据库对象管理多个综合性分类指标及对应的计分分级标准；分别从数据库相应的表单中读取所对应的关键字段的字段值，分别进行计分求和及三维空间处理，获得对应的围岩质量分级结果的空间分布。本发明按照最大公约数原则建立同时满足多种围岩质量分级方法的多个综合性分类指标，并建立了统一的计分分级标准，既能遵循各类方法的要求又避免不必要的重复工作。

摘要： 本发明公开了一种适用于悬臂掘进机施工的围岩分级体系及分级方法，方法包括步骤S1.根据初步地勘结果进行悬臂掘进机地层影响因素指标分级；S2.采用和差法对各指标的分值进行求和，求出适应性总分值，进行悬臂掘进机地层适应性分级；S3.引入围岩钻掘指数RPI，进行悬臂掘施工可掘进性分级；S4.结合适应性分级和可掘进性分级对围岩岩层地质进行综合分级；本方法通过考虑影响悬臂掘进机施工的关键因素，分别建立悬臂掘进机施工围岩的适应性分级和可掘性分级，建立基于掘进性能的悬臂掘进机施工围岩分级体系，能够节约隧道开挖成本，提高悬臂掘进机施工效率，具有可有效节约隧道开挖成本、提高悬臂掘进机的掘进效率的特点。

摘要： 本发明公开了一种围岩分级方法及系统，方法包括如下步骤：S10：待测样品的加工，S20：超声透射波波形的获取；S30：超声波波速的计算；S40弹性模量的计算；S50：品质因子的计算；S60：波速各向异性参数的计算；S70品质因子方位各向异性的计算；S80：基于指标法的围岩分级；本发明在基于BQ系数的围岩分级技术的基础上，将岩石物理实验测试技术、各向异性技术和指标分析方法相结合，提出基于岩石物理分析的围岩分级方法，为公路隧道施工提供高精度的围岩等级分级方案；本发明的测试方法真实、可靠，分析方法科学、全面，满足公路隧道围岩分级的安全生产要求。

摘要： 本发明公开的一种煤巷掘进破碎围岩分级协调强化方法，涉及围岩加固技术领域。该方法首先在巷道掘进时，对掘进头前方围岩进行超前预注浆，然后滞后当前巷道掘进头对临近工作面巷道附近煤岩体进行滞后注浆；最后跟进支护设计，进一步强化围岩。本发明根据围岩实际情况，在巷道掘进前后，通过多种手段对巷道围岩进行分时、分级协调强化，有效提高破碎煤巷围岩强度与完整性，进而提高锚杆（索）主动支护有效性，保障了工程安全。

摘要： 本发明涉及图像结构信息的隧道围岩快速智能分级技术领域，且公开了基于图像结构信息的隧道围岩快速智能分级方法，使用相机、摄像机、VR扫描仪和激光扫描仪对隧道围岩进行图像收集，收集的图像上传至电脑，电脑通过S1～S8等步骤，最终通过建立隧道围岩分级图像样本库和隧道围岩图像结构信息模型，计算待分级图像与样本库之间的图像结构信息因子，能够精准的对隧道围岩进行快速智能分级。该基于图像结构信息的隧道围岩快速智能分级方法，通过检测模块利用LOG边缘检测算子检测图像并进行计算，通过图像合并模块使用鲁棒主成分分析，再通过算术技术：比值变换法得到最终的融合结果图像信息，能够精准的对隧道围岩进行分级。

摘要： 本实用新型公开了一种用于隧道围岩动态分级的围岩地质参数获取装置，所述装置与服务器相连接，所述装置包括：布设在隧道掌子面处，用于检测围岩地质参数的采集装置；与所述采集装置相连接的第一无线通讯模块；布设在隧道洞口外的发射箱；布设在所述采集装置和所述发射箱之间的中继站；所述采集装置检测的围岩地质参数经过第一无线通讯模块、中继站和发射箱传输至所述服务器；本实用新型所述装置解决了现有技术中的隧道围岩分级方式需要人工进行围岩地质参数探测后才能进一步进行分级的问题，隧道的围岩地质参数获取便捷。