地下開挖空間巖體工程質(zhì)量評(píng)價(jià)及支護(hù)方案優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、地下開挖工程圍巖的不穩(wěn)定性對(duì)工程施工人員的人身安全和工程建設(shè)能否正常進(jìn)行構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。為了有效地評(píng)估工程圍巖的穩(wěn)定性系數(shù)，并且采取相應(yīng)措施提高圍巖的穩(wěn)定性，工程人員必然要采取一定的手段和方法控制圍巖結(jié)構(gòu)面的變形和失穩(wěn)，因此加強(qiáng)對(duì)地下開挖工程圍巖結(jié)構(gòu)面的分析研究，對(duì)巖石工程圍巖環(huán)境的穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制，顯得越來越重要。研究人員和工程技術(shù)人員提出了一系列科學(xué)的技術(shù)方法，這些方法在大量的工程實(shí)例中得到不斷地改進(jìn)和完善。然而，幾乎所有的技

2、術(shù)方法都存在自身的局限性和缺點(diǎn)，只有當(dāng)工程人員謹(jǐn)慎、仔細(xì)、合理地選擇并且應(yīng)用各種方法，這些技術(shù)方法才能發(fā)揮其最有效的作用。
　　在本論文中，作者介紹和評(píng)價(jià)了國內(nèi)外一些主要的工程圍巖穩(wěn)定性評(píng)估系統(tǒng)，并基于豪登隧道桑頓南豎井的現(xiàn)場(chǎng)圍巖巖土工程參數(shù)，應(yīng)用隧道質(zhì)量系數(shù)(Q)系統(tǒng)評(píng)價(jià)工程圍巖的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)相應(yīng)的工程支護(hù)方案。隨后，基于關(guān)鍵塊體理論對(duì)工程支護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化。最終，針對(duì)于研究對(duì)象的現(xiàn)場(chǎng)工程情況，獲得相對(duì)理想的工程支護(hù)方案。

3、　　根據(jù)對(duì)桑頓南豎井地質(zhì)構(gòu)造和地下工程的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)的理解，該豎井工程完全建設(shè)在淺層太古代花崗巖地層中，北面井壁和東面井壁均建設(shè)在距離輝綠巖巖脈與花崗巖接觸帶較近的區(qū)域。另外，在穩(wěn)定性評(píng)價(jià)階段，有效排水系統(tǒng)已經(jīng)建設(shè)完成。因此，論文暫時(shí)不考慮地下圍巖應(yīng)力和地下水壓強(qiáng)對(duì)于豎井圍巖穩(wěn)定性的影響。
　　論文最后得到結(jié)論如下:
　　(1)在評(píng)價(jià)地下開挖工程的圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性前，需要對(duì)地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)等有足夠的了解和理解，并且

4、需要分析影響工程巖體穩(wěn)定性的主要因素;
　　(2)作為當(dāng)前應(yīng)用最廣泛、最簡易的工程巖體穩(wěn)定性評(píng)估方法—Q系統(tǒng)，可以從工程總體角度將豎井按照工程巖體質(zhì)量劃分成不同的區(qū)段進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)估和工程支護(hù)方案設(shè)計(jì)，但由于該方法存在的局限性，單獨(dú)使用該方法所設(shè)計(jì)的工程支護(hù)方案在局部巖體的安全性和支護(hù)效率并不合理;
　　(3)關(guān)鍵塊體理論剛好彌補(bǔ)了Q系統(tǒng)在評(píng)估和設(shè)計(jì)中存在的不足，針對(duì)工程巖體局部的不穩(wěn)定因素，優(yōu)化既有工程支護(hù)方案。在Dips和

5、Unwedge等計(jì)算機(jī)程序的輔助下，可以獲得最優(yōu)工程支護(hù)方案，保證了工程支護(hù)方案的高效性和地下開挖工程的安全性。
　　(4)在操作過程中發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵塊體理論并不適用于非塊狀、塑性圍巖環(huán)境，并且對(duì)于地下開挖空間棱邊和角落的不穩(wěn)定性問題無能為力;
　　(5)論文中所應(yīng)用的Unwedge程序很難確定關(guān)鍵塊體的準(zhǔn)確空間位置。因此，該程序確定的關(guān)鍵巖石塊體應(yīng)該通過工程現(xiàn)場(chǎng)勘察測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)檢驗(yàn)，并且做進(jìn)一步地分析;
　　(6)本