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观斗山隧道超前地质预报和围岩稳定性分级研究

苏有财  
【摘要】: 本文详细阐明观斗山隧道区工程地质条件,运用现代物探手段对隧道地质灾害进行长、中、短期预报,并结合数值计算方法对观斗山隧道围岩稳定性进行了系统研究,主要获得以下认识和研究成果: 1.以地质分析为主线,采用多种方法对隧道进行超前地质预报:对隧道的岩性、围岩类别、长大节理、断层、破碎带、地下水、地应力状况等主要工程地质条件及塌方、涌水、等地质灾害,分别在长(中)短尺度上、宏微观尺度上进行了预测预报,有力地对施工进行了指导。 2.通过对观斗山隧道长、中、短距预报以及超前水平钻探成果的分析,总结出一套在中等复杂地质条件下公路隧道地质灾害超前预报预测系统:即以地质分析法为基础,全隧采用声波反射法(HSP)进行100m范围内长距预报,采用地质雷达法(GPR)进行40m范围内的中距预报,采用地质素描法进行5-10m范围内的短距预报,并在特殊地段采用超前水平钻探进行验证来对全隧地质情况进行超前预测预报。并在此基础上把超前预报作为一种施工工序纳入正常施工过程中。 3.通过分析隧道早期破坏与后期破坏的原因,总结出影响观斗山隧道围岩稳定性的七大因素:围岩坚硬程度、岩体质量指标(RQD)、结构面密度、围岩岩层特征、结构面倾角、地下水和地应力条件。 4.在分析地下工程围岩分类现状和趋势的基础上,以节理岩体RMR分类方法为依据并借助模糊数学理论和方法,针对围岩分类中存在的围岩类别和评定指标间的“模糊性”关系,建立了公路隧道围岩模糊信息分类系统(“确定性”模型分类标准)。实现了围岩定性与定量相结合的判定,经过工程实践取得了较好的效果。


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