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隧道施工期围岩级别快速鉴别及工程应用研究
| 论文题名： | 隧道施工期围岩级别快速鉴别及工程应用研究 |
| 关键词： | 隧道施工期;围岩级别;快速鉴别方法;工程;单轴抗压强度;分级方法;回弹值;岩石单轴饱和抗压强度;隧道围岩;施工现场;岩体完整性系数;完整性参数;压缩试验;现场测试;设计规范;判定;快速施工;节理统计;公路隧道;掌子面 |
| 摘要： | 目前,在隧道勘察设计阶段,主要依据《公路隧道设计规范》确定围岩级别,然而由于勘察期间不可能做到过细,因此隧道施工期间常出现揭露围岩状况与勘察期间给定围岩级别不相一致的情况,需要进一步的围岩级别变更。按照BQ围岩分级方法通过测定岩石单轴饱和抗压强度和岩体完整性系数进行变更围岩级别,显然不能满足隧道快速施工的实时需要。如何基于《公路隧道设计规范》,在隧道施工现场快速鉴定围岩级别对于隧道合理支护、快速施工具有重要意义。 本文总结分析了国内外的围岩分级方法,以及各种围岩分级方法所采取的影响因素。然后从施工实际出发,通过大量施工过程中的围岩级别判定实验,以BQ围岩分级方法为基础,提出了能够快速鉴别围岩级别的方法。通过现场测试、室内试验及工程应用对比的方法探讨了快速获取围岩强度和岩体完整性指标的方法,从而实现围岩级别的快速鉴别,主要工作如下: (1)、利用隧道施工现场测试获得隧道围岩的回弹强度,通过掌子面节理统计的现场实测方法获得围岩的完整性参数; (2)、通过把现场的原位岩石加工成标准试样,然后进行单轴(饱和)压缩试验和三轴压缩试验,对岩石试样进行实验分析,绘制出应力应变曲线,从而获得岩石的单轴抗压强度、弹性模量、泊松比等物理力学参数; (3)、分析单轴抗压强度和回弹值散点分布图,利用数值分析软件对单轴(饱和)抗压强度和回弹值进行拟合回归分析,得到单轴(饱和)抗压强度和回弹值的拟合曲线。 本文经过分析可得到以下结论: (1)、建立了岩石单轴(饱和)单轴抗压强度与回弹值之间的拟合关系式,使现场实测的岩石强度参数回弹值能够转化为岩石单轴抗压强度。 (2)、应用掌子面现场节理统计方法,快速取得围岩完整性参数, (3)、通过在施工现场进行的围岩级别判定,可以得出本课题所提出的围岩级别快速鉴别方法利用现场实测参数能够迅速的判定隧道围岩级别。 最后,通过与原设计过程中围岩级别进行比较可以得出本课题所提出的围岩级别快速鉴别方法能过准确、及时的判定隧道围岩级别,能够更好的服务于施工。 |
| 作者： | 陈岩 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 刘保国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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