公路隧道施工地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報研究.pdf

1、在現(xiàn)代隧道建設(shè)中，發(fā)展趨勢是隧道越建越長，穿越的地層地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，由于隧道工程的復(fù)雜性和不可預(yù)見性，在現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，隧道施工中各種不良地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測和治理是復(fù)雜條件下山嶺公路隧道施工中面臨的最主要任務(wù)，尤其是隧道施工開挖工作面前方地質(zhì)情況的預(yù)報是國內(nèi)外工程地質(zhì)和隧道工程界關(guān)注而又沒有得到很好解決的難題。實(shí)踐證明，在隧道施工中開展災(zāi)害預(yù)測預(yù)報技術(shù)能極大的減少塌方、突水、突泥等不良地質(zhì)災(zāi)害，既可保證施工的順利進(jìn)行，又能極大的降

2、低成本，故其在隧道施工中非常重要且十分必要。 本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“隧道及地下空間工程結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性與可靠性”并依托于分水及筆架山隧道和通渝隧道開展了對硬質(zhì)巖中的塌方、隧道前方不良地質(zhì)體（斷裂、溶洞、破碎帶）規(guī)模及位置的確定、巖爆等三個方面進(jìn)行預(yù)測預(yù)報的研究，得到以下主要結(jié)論： （1）在分水及筆架山隧道施工過程中，運(yùn)用赤平投影、地下洞室圍巖塊體穩(wěn)定性分析程序?qū)τ操|(zhì)巖中的不穩(wěn)定塊體進(jìn)行檢索，得出了不穩(wěn)定塊體與隧

3、道的相對位置和不穩(wěn)定塊體的安全系數(shù)，從而對不穩(wěn)定塊體引起的坍塌進(jìn)行了預(yù)測，在施工過程中加強(qiáng)了支護(hù)措施，避免了不穩(wěn)定塊體的坍塌。 （2）通過利用地質(zhì)雷達(dá)和工程多波地震儀對分水及筆架山隧道的探測，及時預(yù)報了掌子面前方圍巖結(jié)構(gòu)的情況，探測結(jié)果與實(shí)際揭露的圍巖情況基本吻合，在定性和定量預(yù)報上達(dá)到了很高準(zhǔn)確性，從而為優(yōu)化隧道施工方案提供了依據(jù)，為預(yù)防隧道可能的發(fā)生災(zāi)害性事故及時提供了可靠的信息，達(dá)到了安全、快速施工的目的。 （3）

4、本文利用Visual C++6.0開發(fā)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的巖爆預(yù)測系統(tǒng)，并選擇隧道圍巖最大切向應(yīng)力、巖石單軸抗壓強(qiáng)度、巖石單軸抗拉強(qiáng)度、巖石彈性能量指數(shù)、圍巖最大切向應(yīng)力與巖石抗壓強(qiáng)度的比值 和巖石抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值 這六個指標(biāo)作為BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測巖爆的輸入層，對通渝隧道巖爆預(yù)測進(jìn)行了預(yù)測，其預(yù)測結(jié)果中表明，該方法是可行、可靠的。 （4）利用有限元數(shù)值模擬計算出隧道圍巖應(yīng)力，參照國內(nèi)外的巖爆發(fā)生的判據(jù)，預(yù)測巖爆發(fā)生，其