砂質土隧道圍巖力學參數(shù)及分級方法研究.pdf

1、目前我國正處于基礎設施建設的大發(fā)展時期，各種交通土建工程如高速公路、高速鐵路、城市地鐵等的建設已全面展開。在隧道及地下工程中所面臨的安全、環(huán)境、經(jīng)濟和人文等各種技術問題也越來越多，對能保證以上問題解決的各種規(guī)范和標準的要求也越來越高，許多目前應用的技術規(guī)范都面臨著技術更新和完善的問題。由于我國目前所使用的有關隧道及地下工程圍巖分級標準中，對土質隧道圍巖分級所使用的指標大多是定性的，在使用上具有主觀性，分級的準確性較差。提出明確的、能較全

2、面反映圍巖穩(wěn)定性的、易于操作的土質隧道圍巖分級指標，是迫切需要解決的問題。因此，本文針對土質隧道圍巖分級中亟待解決的幾個重點問題，對砂質土圍巖分級體系進行了系統(tǒng)的研究，其工作具體體現(xiàn)在以下幾個方面： 1.通過國內外大量砂質土圍巖分級指標資料的調研和統(tǒng)計分析，建立了比較符合工程實際的砂質土圍巖分級指標體系，并給出了各指標的獲取方法。 2.以砂質土圍巖自穩(wěn)性為研究基礎，通過室內土工試驗，利用數(shù)理統(tǒng)計和數(shù)據(jù)曲線圖的方法，研究了

3、砂質土圍巖分級指標的各種組合情況對力學指標的影響規(guī)律，得出了利用圍巖分級指標值來評定力學指標值的方法。在此基礎上，將分級指標值進行分段組合。 3.提出了能綜合反映砂質土圍巖力學性能的砂質土圍巖基本質量指標SBQ的定義。根據(jù)土工實驗結果，利用數(shù)據(jù)曲線圖、回歸分析及聚類分析等數(shù)理統(tǒng)計方法，研究了SBQ值與砂質土圍巖基本分級指標以及砂質土圍巖力學參數(shù)之間的關系，得到了利用基本分級指標組合預測SBQ值，以及利用SBQ值來預測砂質土圍巖物

4、理力學指標值的定量表達式。 4.提出利用砂質土圍巖基本質量指標SBQ值作為評定基準，將分級指標值分段組合進行自穩(wěn)性分組。以彈性力學中洞室開挖跨度與洞室周邊位移的基爾西公式為理論依據(jù)，通過有限差分法數(shù)值模擬、相似模型試驗等方法，獲得了砂質土圍巖自穩(wěn)性。 5.將所得的各組圍巖自穩(wěn)跨度數(shù)值與現(xiàn)行規(guī)范所提供的圍巖分級標準對應，得到了砂質土圍巖分級理論標準。將指標組合分組與理論標準對應，得到了砂質土圍巖組合定性分級實用標準：根據(jù)土