廈榕高速巫邦隧道監(jiān)測方案及圍巖變形預(yù)測

廣州市軌道交通六號線二期工程[施工六標]暹蘿區(qū)間礦山法隧道監(jiān)測方案 目錄 1、工程概況.........................................................2 1.1工程施工范圍...............................................2 1.2工程地質(zhì)與水文地質(zhì).........................................2 1.2.1地形地貌............................................2 1.2.2巖土分層及其特征....................................2 1.2.3隧道圍巖.....................................

隧道圍巖變形監(jiān)測及變形規(guī)律分析

以大瀏高速公路道吾山隧道為研究背景,結(jié)合現(xiàn)場實測資料,對道吾山隧道圍巖穩(wěn)定狀態(tài)進行分析研究,利用圍巖變形監(jiān)控數(shù)據(jù)建立并優(yōu)化灰色預(yù)測模型gm(1,1),采用該模型對圍巖位移變形進行預(yù)測,并將預(yù)測結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果進行對比分析,誤差較小。應(yīng)用灰色預(yù)測確定支護的最佳工作狀態(tài)和支護結(jié)構(gòu)工藝參數(shù),并以此判別圍巖的穩(wěn)定性具有重要意義。

以二朗山公路隧道施工過程的工程實踐為依據(jù)，利用常規(guī)圍巖變形監(jiān)控量測和圍巖變形跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)及二次應(yīng)力場測試，獲取隧道圍巖動態(tài)綜合信息，為圍巖分類、大變形預(yù)測、巖爆預(yù)測、優(yōu)化二次支護時間及反分析等提供依據(jù)，是巖土程信息化設(shè)計、施工的重要手段。

在新奧法的隧道設(shè)計理念中,施工中的變形監(jiān)測成為其重要的組成部分。為實時掌握青藏鐵路關(guān)角隧道的圍巖變形和支護結(jié)構(gòu)的受力特點,通過采用jss30a型數(shù)顯收斂計對圍巖進行周邊位移量和拱頂下沉量的監(jiān)測,研究其圍巖動態(tài)變化,預(yù)測和確認其最終穩(wěn)定時間。對隧道安全施工和二次襯砌的施工時間具有重要的指導(dǎo)意義。

為了克服回歸分析法在隧道施工監(jiān)測數(shù)據(jù)分析中預(yù)測模型的不足,利用多目標加權(quán)灰色局勢決策法對回歸模型的多個評價指標進行整合量化,得到綜合效果測度和優(yōu)選回歸預(yù)測模型?；谝褍?yōu)選的回歸模型與模糊自適應(yīng)變權(quán)重組合預(yù)測法建立最優(yōu)非線性組合預(yù)測模型,將組合模型與優(yōu)選模型進行效果測度對比,并基于該算法編制\"智能監(jiān)測—模型優(yōu)化—信息反饋\"系統(tǒng)。結(jié)合麻栗埡隧道工程,對組合模型和單項模型進行分析,預(yù)測拱頂沉降值。研究結(jié)果表明:以殘差與后驗差為評判標準,實時構(gòu)建的最優(yōu)組合預(yù)測模型的平均相對誤差絕對值為4%,方差為6.5,后驗差比值為0.34,小誤差概率為1,更能對隧道施工過程圍巖變形進行有效的預(yù)測和反饋。

將支持向量回歸(svr)算法引入隧道施工期圍巖變形預(yù)測,并采用遺傳算法來自動搜索支持向量回歸算法的模型參數(shù),形成ga-svr算法。結(jié)合香河隧道的施工變形監(jiān)測,建立起了公路隧道施工圍巖變形預(yù)測的ga-svr智能模型。采用此模型對香河隧道后繼開挖的監(jiān)測時間點進行變形預(yù)測,并與實測變形對比,所建立的ga-svr智能模型預(yù)測最大相對誤差僅為6.99%,平均預(yù)測相對誤差僅為1.99%,完全可用于公路隧道施工期的圍巖變形預(yù)測,并為類似工程提供了借鑒。

結(jié)合工程實例,通過對財神梁隧道全斷面法和臺階法兩種不同開挖方法下典型斷面的圍巖變形監(jiān)測,研究了其穩(wěn)定性狀況,并對圍巖變形曲線進行了回歸分析,從而優(yōu)化開挖方法和指導(dǎo)施工。

結(jié)合vi級圍巖淺埋偏壓隧道crd法開挖施工特點,布設(shè)了變形觀測元件及應(yīng)力觀測元件,對施工過程中圍巖變形及結(jié)構(gòu)內(nèi)力進行了監(jiān)測和分析.變形測試結(jié)果說明crd法各分部施工相互影響明顯,隧道內(nèi)側(cè)圍巖壓力普遍大于外側(cè)圍巖壓力,并且隨著其他分部的施工具有明顯加大的趨勢.內(nèi)力監(jiān)測結(jié)果表明鋼支撐軸力主要為壓應(yīng)力,并且拱腰位置軸力稍大于其他部位.測試結(jié)果分析表明,合理的工序應(yīng)該是先山體外側(cè)開挖并施工初期支護,然后山體內(nèi)側(cè)開挖施工.

基于隧址區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜性,有必要進行施工圍巖變形監(jiān)測。系統(tǒng)地介紹了隧道圍巖變形監(jiān)測的原理和方法分析;并以走馬嶺隧道施工過程的深部圍巖變形監(jiān)測為依據(jù),獲取圍巖動態(tài)綜合信息以分析圍巖變形規(guī)律,指導(dǎo)施工;提出圍巖變形監(jiān)測為隧道大變形預(yù)測、優(yōu)化二次支護時間等提供科學(xué)依據(jù)和施工建議,是巖土工程信息化設(shè)計、施工的重要手段。

隧道洞身的開挖和支護是隧道施工的關(guān)鍵,本文以雙永高速龍巖北互通連接線工程林邦隧道為例,介紹新奧法在隧道洞身開挖和支護施工中的應(yīng)用,分析開挖過程圍巖變形情況,提出異常問題處理的對策措施。

基于g106國道的實測數(shù)據(jù),討論了拱頂沉降和周邊收斂隨掌子面掘進深度的變化規(guī)律,并利用回歸分析進行了擬合。通過實測數(shù)據(jù)與擬合結(jié)果的對比表明:拱頂下沉與周邊收斂均隨著掌子面的掘進深度呈非線性變化關(guān)系。

以蘭渝鐵路胡家灣隧道進口段施工為例,介紹泥巖地層修建大斷面隧道變形控制的方法。施工中通過圍巖量測掌握圍巖變形動態(tài),采取分部開挖臨時仰拱封閉成環(huán)及上半斷面扇形支撐的技術(shù)措施,控制圍巖的變形。實踐證明:效果較好,對目前的客專大斷面隧道控制大變形施工有一定的幫助。

針對滇西復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道圍巖變形預(yù)測問題,以bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),引入了改進后的粒子群算法,通過調(diào)試和改進建立了pso-bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò).該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了粒子群算法的全局搜索能力和bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的局部搜索能力,非線性映射能力強,泛化能力強,具有一定的容錯能力.計算結(jié)果表明:pso-bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測精度高,平均絕對誤差為2.4mm,平均相對誤差為2.7％,滿足隧道圍巖變形預(yù)測精度的需要.

在預(yù)測隧道圍巖變形的過程中,運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法,建立非線性的預(yù)測模型,結(jié)合張涿高速公路林里隧道的變形實測數(shù)據(jù),借助matlab7.1平臺,模擬了隧道圍巖的變形過程;實驗結(jié)果表明：rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在隧道圍巖變形的預(yù)測中,具有運算速度快,預(yù)測精度高,模型穩(wěn)定可靠的特點,在隧道施工過程中,能夠有效的輔助施工控制,提供預(yù)測報告。

泥巖地層大斷面隧道圍巖變形控制——以蘭渝鐵路胡家灣隧道進口段施工為例，介紹泥巖地層修建大斷面隧道變形控制的方法。施工中通過圍巖量測掌握圍巖變形動態(tài)，采取分部開挖臨時仰拱封閉成環(huán)及上半斷面扇形支撐的技術(shù)措施，控制圍巖的變形。實踐證明：效果較好，...

改進logistic模型由于能夠比較好的擬合軟土地基在荷載作用下的變形過程曲線,因而在地基沉降預(yù)測中得到了較多的應(yīng)用。鑒于隧道圍巖變形曲線和地基沉降曲線在形式上的相似性,將改進的logistic模型用于隧道圍巖變形預(yù)測分析中,并通過工程實例應(yīng)用對其可行性進行了驗證。結(jié)果表明:該模型能夠很好的反映隧道圍巖變形量與時間的關(guān)系,能夠非常準確的預(yù)測圍巖變形量。該模型為隧道監(jiān)控數(shù)據(jù)處理提供了一種新方法和新思路,并可為今后的預(yù)測分析提供一定的借鑒和參考。

新奧法是目前國內(nèi)外廣泛采用的隧道動態(tài)監(jiān)測設(shè)計施工方法,監(jiān)控量測是新奧法施工的重要組成部分。通過對汶馬高速公路鷓鴣山隧道施工過程中隧道水平收斂和拱頂下沉的監(jiān)測,研究了隧道圍巖的變形規(guī)律,并運用回歸分析進行了擬合,估算出圍巖的最終變形量,推斷出二次襯砌的合理時機,防止施工中重大事故的發(fā)生,確保了隧道施工安全和質(zhì)量,為類似工程的施工提供了參考。

圍巖變形的時效特征與預(yù)測的研究——在假設(shè)圍巖地層的性態(tài)服從三元件粘彈性模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合對宜興抽水蓄能電站地下廠房試驗洞位移量測數(shù)據(jù)的分析，提出一種確定地層時效特征參數(shù)和預(yù)報地層變形的方法。內(nèi)容包括在考慮試驗洞開挖面空間效應(yīng)影響的前提下對現(xiàn)...

tbm施工過程中,為防止軟巖變形導(dǎo)致卡機事故的發(fā)生,需要對圍巖變形進行準確的預(yù)測。以巴基斯坦n-j水電站為研究對象,通過對圍巖變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的反演分析,得到其蠕變參數(shù),并采用反演得到的蠕變參數(shù)對大埋深洞段的圍巖變形進行預(yù)測。結(jié)果表明,tbm在軟巖段掘進過程中,圍巖除了產(chǎn)生明顯的彈塑性變形外還會出現(xiàn)明顯的蠕變變形,且蠕變變形在tbm在開挖后的幾小時內(nèi)會迅速增加,增大了tbm卡機風(fēng)險。建議tbm在軟巖段掘進過程中,在保證安全的前提下盡可能快速通過。

結(jié)合騾坪隧道工程的建設(shè)實際,介紹了隧道施工中監(jiān)控量測工作的目的、內(nèi)容和方法,監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)處理以及監(jiān)控量測成果的分析與應(yīng)用。得出騾坪隧道圍巖變形監(jiān)測量均不大,基本在30d內(nèi)趨于穩(wěn)定,施工采用上下臺階法可行。

運用相似模型試驗和數(shù)值分析成果,分析巖溶區(qū)公路隧道在全斷面開挖過程中的圍巖變形特性.提出了巖溶區(qū)全斷面開挖隧道圍巖變形時空曲線的一般模式.在此基礎(chǔ)上,建立了巖溶區(qū)圍巖穩(wěn)定性判別標準,給出超前支護和二次襯砌的最佳時機.并運用現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)的結(jié)果驗證了所提出的巖溶區(qū)全斷面開挖隧道圍巖變形規(guī)律的正確性.