軟弱圍巖隧道動態(tài)施工設計與施工方法研究.pdf

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

2、的一些關鍵問題進行了研究，包括信息采集和處理、監(jiān)測技術規(guī)劃設計、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)；在灰色預測分析中采用了工程中最常用的GM(1，1)模型。 (3)應用灰色關聯(lián)分析方法，將待分類的圍巖穩(wěn)定指標和分類標準

3、指標組成參考數(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進行對比分析，評定結果與現(xiàn)場基本吻合。 (4)以實際工程實例對隧道的動態(tài)施工設計進行了應用，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環(huán)境復雜，不確定性影響因素多的特點，采用動態(tài)設計與施工是必要的和可行的。而且，又由于工程環(huán)境和施工的復雜性，加之擬合函數(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的順利進行，同時也為工程施工積累經驗，是完善工程設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計，對信息化設計與施工流程進行了模擬。應用過程表明，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