隧道施工阶段围岩判释技术

《地下工程灾害控制》《地下工程灾害控制》第二部分隧道施工阶段地质判释SOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITY西南交通大学《地下工程灾害控制》隧道工程建设对地质判释三阶段初勘规划详勘设计施工工程建设第二部分隧道施工阶段地质判释技术《地下工程灾害控制》一、施工阶段围岩级别的判释与评定1.为什么要进行施工阶段围岩级别的判释与评定现象：施工围岩级别变动达原设计的20～30％原因：施工前勘察不到位，施工中对地质缺乏认识和判释手段损失：延误工期，提供成本、质量差第二部分隧道施工阶段地质判释技术《地下工程灾害控制》2、施工阶段围岩级别的判释的内容考察开挖暴露的围岩性态判释围岩和支护结构的稳定性并作出评价确认和修正围岩级别采取最合符地质状态的施工和支护措施第二部分隧道施工阶段地质判释技术《地下工程灾害控制》第二部分隧道施工阶段地质判释技术3.解决的关键问题采用什么方法采用什么准则对围岩进行评价。《地下工程灾害控制》二、评价方法（目前有3类）肉眼观察仪器量测摄影成像第二部分隧道施工阶段地质判释技术《地下工程灾害控制》1.肉眼观察法要求：掌握开挖暴露面的地质状况，观察支护效果，决定支护参数方法：考察暴露的掌子面、绘制掌子面素描图、判释围岩级别、拟定和完善支护体系和施工方案。内容：地质状况及其分布、岩性和自稳性围岩的软硬、裂隙间距和走向断层的走向、分布、粘土化程度涌水地点、涌水量及其状态软弱层分布其他第二部分隧道施工阶段地质判释技术《地下工程灾害控制》基本流程：对观察到的地质素材进行有针对性的分类和分级采用合理和科学的定性和定量准则来判释建立有效的评价系统（素材和定量基准相结合）第二部分隧道施工阶段地质判释技术《地下工程灾害控制》定性定量评价方法定性方法：根据地质的自然属性进行肉眼判释定量方法：一般有评点法和多变量法2类评点法（单一平均法、加权平均法、Q值法、RMR法、RSR法等）多变量法（数量化I类、数量化II类）综合方法：围岩完整性的评价第二部分隧道施工阶段地质判释技术《地下工程灾害控制》2.量测位移或地应力评价方法建立管理基准量测围岩收敛值判断位移可能出现状况建立位移状态下的围岩分级第二部分隧道施工阶段地质判释技术《地下工程灾害控制》3.围岩完整性的评价方法围岩的完整程度，可以预测隧道开挖后可能发生的坍塌程度，是围岩分级中的重要指标。方法主要有：掌子面观察素描的定性指标实验室测试定量指标现场测试的原位指标监控量测的位移指标第二部分隧道施工阶段地质判释技术《地下工程灾害控制》三、数码摄影成像及图像处理的地质判释方法基本原理：利用数码成像技术摄取暴露掌子面及隧道断面的相关数据信息，通过图像处理、数据处理和判释，地质数据解析等，推定位移的级别。第二部分隧道施工阶段地质判释技术《地下工程灾害控制》基本内容建立各种数据库，图像系统，数据解析系统、基准判释系统。数据库：地质数据、图像数据、判断评价规则库、结构图形等图像系统：摄影系统、成像系统、图形处理系统、解析系统、判释系统、转换系统数据解析系统：一般采用VC＋＋编程处理基准判释系统：判释准则，围岩级别第二部分隧道施工阶段地质判释技术《地下工程灾害控制》基本组成第1部分：画象摄影系统掌子面·周边原画象第2部分：画象处理系统原画象处理分割画象处理画象处理不连续面情报岩类·岩级情报第3部分：地质解析系统地质解析不连续面同定优先度判定岩类·岩级划分判定掌子面前方地质预测《地下工程灾害控制》画像量测系统概貌《地下工程灾害控制》主要硬件仪器一览表画像量测小直径岩孔画像量测装置小型CCD相机、500万像素、水平解像度360TV线以上、垂直解像度350TV线以上导坑画像量测装置TMC-574S、有效画素570（水平）·485（垂直）、球面镜掌子面画像量测装置同上、配记录仪画像处理画像收录及展开处理BIPS-C25、16bitCPU、彩色RGB、8bit、分解能256像素、记录媒体MT及VTR通用画像处理装置彩色RGP8bit、分解能512像素·480像素、画像解析处理装置YHP318、32bit、主存储容量4MB、3.5英寸磁盘、20MBMT画像输入输出处理装置激光复印机解像度400dpi、彩色RGP地质解析解析用计算机PC-H98CPU486SX主存储容量5MB《地下工程灾害控制》隧道图像量测仪器构成《地下工程灾害控制》基本作业流程掌子面摄影图形输出图形处理信息输入输入观察卡输出记录输入数据库《地下工程灾害控制》地质状况变化图形掌子面记录图形各种功能图形《地下工程灾害控制》高地应力是一个相对概念，是相对围岩强度（Rb）而言的。围岩的最大地应力(σy,σmax)与围岩强度（Rb）的比值围岩强度比＝Rb/σmax达到某一水平。可评价地应力的高低。是隧道设计中判断围岩稳定性的一个重要指标。高地应力问题《地下工程灾害控制》高地应力问题极高地应力高地应力一般地应力法国22～44我国44～77日本24～66围岩强度比的分级基准