軟弱圍巖隧道動態(tài)施工設(shè)計與施工方法研究.pdf

1、隧道及地下工程的特點是水文地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，不確定性因素很多，使得套用地面結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念和模型設(shè)計隧道結(jié)構(gòu)物具有很大局限性，而由工程類比法確定其設(shè)計參數(shù)時又有一定的盲目性。動態(tài)設(shè)計方法就是在此背景下發(fā)展起來的一種隧道工程設(shè)計方法。目前，從總體上來說，動態(tài)設(shè)計仍然處于發(fā)展和逐漸成熟階段，其理論和實用技術(shù)的研究仍要進一步深入。本文將主要針對隧道動態(tài)設(shè)計的理論、方法以及其實用技術(shù)進行研究，具體的研究內(nèi)容有： (1)對動態(tài)設(shè)計方法和實用技術(shù)

2、的一些關(guān)鍵問題進行了研究，包括信息采集和處理、監(jiān)測技術(shù)規(guī)劃設(shè)計、工程類比數(shù)據(jù)庫計算機實現(xiàn)、圍巖分類等等，并提出建議和意見。 (2)采用數(shù)理統(tǒng)計、時間序列分析和灰色理論模型對量測位移信息建立了預(yù)測分析模型。在量測信息的回歸分析中，采用了最小二乘迭代法進行曲線擬合：時間序列分析主要采用了自回歸模型AR(n)；在灰色預(yù)測分析中采用了工程中最常用的GM(1，1)模型。 (3)應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，將待分類的圍巖穩(wěn)定指標(biāo)和分類標(biāo)準(zhǔn)

3、指標(biāo)組成參考數(shù)列和比較數(shù)列，建立了圍巖穩(wěn)定性分類的灰色理論模型。在此理論基礎(chǔ)上編制的圍巖穩(wěn)定分類程序，并采用某公路隧道的圍巖指標(biāo)進行對比分析，評定結(jié)果與現(xiàn)場基本吻合。 (4)以實際工程實例對隧道的動態(tài)施工設(shè)計進行了應(yīng)用，并得到了很好的效果和可觀的效益。由于隧道工程具有水文地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，不確定性影響因素多的特點，采用動態(tài)設(shè)計與施工是必要的和可行的。而且，又由于工程環(huán)境和施工的復(fù)雜性，加之?dāng)M合函數(shù)本身固有的某些缺陷，對于離散性很大的

4、數(shù)據(jù)進行曲線擬合時，誤差很大，精度不高，本文采用了分段擬合，在一定程度上可以減少誤差，提高曲線擬和精度。 (5)現(xiàn)場監(jiān)測可以保證工程建設(shè)的順利進行，同時也為工程施工積累經(jīng)驗，是完善工程設(shè)計和施工管理的一種有效手段。本章以健身坡隧道現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)和支護設(shè)計參數(shù)為背景，通過對監(jiān)控信息處理與分析、穩(wěn)定性評價并反饋于設(shè)計，對信息化設(shè)計與施工流程進行了模擬。應(yīng)用過程表明，它是必要的、可行的。 (6)用數(shù)值方法模擬了全斷面、正臺階和C