大相嶺隧道巖爆災(zāi)害分階段預(yù)測與控制技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對各項基礎(chǔ)設(shè)施的需求，特別是交通運(yùn)輸設(shè)施的需求不斷增加，因此各項交通工程的建設(shè)越來越多，其中涌現(xiàn)的許多深埋長大隧道。長大深埋隧道以其線路長、埋深大，其建設(shè)難度也越來越大，往往成為一條線的控制性工程。在長大深埋隧道工程中一個突出的問題是在高地應(yīng)力條件下硬巖中開挖巖爆問題。隨著建設(shè)的推進(jìn)，巖爆的預(yù)測及巖爆隧道的安全施工成為擺在當(dāng)前建設(shè)中的一個突出問題。
　　 本文以雅瀘高速中的大相嶺隧道為主要工程背景

2、，展開對巖爆的預(yù)測和巖爆的施工
　　 控制研究：
　　 1.大相嶺隧道設(shè)計階段巖爆預(yù)測。利用實(shí)測地應(yīng)力數(shù)據(jù)，借助有限元數(shù)值計算工具和多元回歸分析數(shù)學(xué)原理，對區(qū)域地應(yīng)力進(jìn)行研究，得到了隧道區(qū)域初始地應(yīng)力場的分布規(guī)律。應(yīng)用隧道軸線處的主應(yīng)力值對整個沿線的巖爆情況進(jìn)行初步的預(yù)測，在初步預(yù)測的巖爆段內(nèi)，分區(qū)段建立三維數(shù)值模型，就洞壁不同位置從應(yīng)力、能量的角度判斷巖爆的發(fā)生及烈度。
　　 2.大相嶺隧道施工階段巖爆預(yù)測。根

3、據(jù)現(xiàn)場實(shí)測得到的二次應(yīng)力值和圍巖的抗壓強(qiáng)度值，利用多種判據(jù)對未開挖段進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測效果對比得出Turchaninov判據(jù)更適合水平構(gòu)造應(yīng)力強(qiáng)烈的深埋隧洞巖爆的預(yù)測。對施工中發(fā)生的巖爆實(shí)例及每次巖爆的因素集進(jìn)行統(tǒng)計作為巖爆樣本，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對掌子面前方20米進(jìn)行預(yù)測，隨著施工的進(jìn)行，巖爆樣本不斷增加，預(yù)測的準(zhǔn)確性也就逾高。
　　 3.大相嶺隧道巖爆施工控制。應(yīng)用數(shù)值模擬的手段，從洞周應(yīng)力、應(yīng)力集中區(qū)、高能量密度區(qū)對比分析得到不