基于模糊綜合評價(jià)法與層次分析法,結(jié)合木寨嶺公路隧道復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道大變形的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,提出了適用于軟弱破碎圍巖隧道施工階段大變形快速分級預(yù)測的模糊層次綜合評價(jià)方法。該方法將隧道變形分為無大變形、輕微大變形、中等大變形、嚴(yán)重大變形和極嚴(yán)重大變形5個等級,選取了對隧道大變形影響顯著且在隧道施工階段能夠快速獲得的巖層產(chǎn)狀、強(qiáng)度、完整性和地下水作為大變形的分級和評價(jià)指標(biāo)。為了充分考量4類指標(biāo)對大變形的影響,共選取了結(jié)構(gòu)面傾角、結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線夾角、點(diǎn)荷載強(qiáng)度、掌子面軟巖比例、掌子面巖層平均厚度、巖體RQD值、每延米洞長出水量、地下水特征8項(xiàng)亞級指標(biāo)對大變形進(jìn)行分級預(yù)測。將本方法與陳子全法、孟陸波法和Jethwa法應(yīng)用于木寨嶺隧道5個大變形段進(jìn)行了工程驗(yàn)證與對比分析。結(jié)果表明:實(shí)際變形量超過陳法和孟法預(yù)測范圍上限值的變形量最大可達(dá)上限值的2.4倍和4.4倍,隧道大變形實(shí)測變形值均位于本研究方法預(yù)測的大變形范圍內(nèi)。本預(yù)測方法在木寨嶺公路隧道變形段的工程實(shí)踐表明:該方法的工程適用性強(qiáng),準(zhǔn)確度高,可為軟弱破碎圍巖隧道大變形的分級和預(yù)測提供一種新方法和新思路。

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圖1木寨嶺公路隧道地質(zhì)縱斷面

本研究選取的隧道變形段襯砌屬于SVC型襯砌結(jié)構(gòu),支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖2所示。隧道地應(yīng)力測試結(jié)果表明K214+085段鉆孔的5個測段最大主應(yīng)力值為12.14～18.76MPa,最小主應(yīng)力值為7.34～11.61MPa,最大主應(yīng)力方向?yàn)?9.6°。K218+400段鉆孔的3個測段....

圖2SVC型襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(單位:cm)

圖1木寨嶺公路隧道地質(zhì)縱斷面2模糊層次綜合評價(jià)法

圖3模糊數(shù)學(xué)和層次分析綜合評價(jià)法流程圖

模糊層次綜合評價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)和層次分析的綜合評價(jià)法[22]。該方法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評價(jià)轉(zhuǎn)化為定量預(yù)測,建立了定性與定量相統(tǒng)一、模糊數(shù)學(xué)與層次結(jié)構(gòu)相結(jié)合的評價(jià)模型,對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀隹傮w評價(jià)。步驟如圖3所示。2.1建立預(yù)測指標(biāo)評價(jià)體系

圖4預(yù)測指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)

木寨嶺公路隧道工程實(shí)踐表明,巖層產(chǎn)狀、巖石強(qiáng)度、巖體完整性及地下水條件是軟巖隧道大變形致災(zāi)的主控因子,且圍巖變形與隧道的賦存環(huán)境密切相關(guān),屬于工程軟巖范疇。本研究根據(jù)定性劃分和定量指標(biāo)相結(jié)合的原則,構(gòu)造隧道軟巖大變形指標(biāo)評價(jià)體系,指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)如圖4所示。(1)巖層產(chǎn)狀:包括結(jié)構(gòu)面....

本文編號：3959916