地下開挖空間巖體工程質(zhì)量評價及支護方案優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、地下開挖工程圍巖的不穩(wěn)定性對工程施工人員的人身安全和工程建設(shè)能否正常進行構(gòu)成了嚴重的威脅。為了有效地評估工程圍巖的穩(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)，因此加強對地下開挖工程圍巖結(jié)構(gòu)面的分析研究，對巖石工程圍巖環(huán)境的穩(wěn)定性進行預(yù)測和控制，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例中得到不斷地改進和完善。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，只有當(dāng)工程人員謹慎、仔細、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，作者介紹和評價了國內(nèi)外一些主要的工程圍巖穩(wěn)定性評估系統(tǒng)，并基于豪登隧道桑頓南豎井的現(xiàn)場圍巖巖土工程參數(shù)，應(yīng)用隧道質(zhì)量系數(shù)(Q)系統(tǒng)評價工程圍巖的穩(wěn)定性，設(shè)計相應(yīng)的工程支護方案。隨后，基于關(guān)鍵塊體理論對工程支護方案進行優(yōu)化。最終，針對于研究對象的現(xiàn)場工程情況，獲得相對理想的工程支護方案。

3、　　根據(jù)對桑頓南豎井地質(zhì)構(gòu)造和地下工程的現(xiàn)場應(yīng)力場的理解，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)定性評價階段，有效排水系統(tǒng)已經(jīng)建設(shè)完成。因此，論文暫時不考慮地下圍巖應(yīng)力和地下水壓強對于豎井圍巖穩(wěn)定性的影響。
　　論文最后得到結(jié)論如下:
　　(1)在評價地下開挖工程的圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性前，需要對地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)和現(xiàn)場應(yīng)力場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)段進行穩(wěn)定性評估和工程支護方案設(shè)計，但由于該方法存在的局限性，單獨使用該方法所設(shè)計的工程支護方案在局部巖體的安全性和支護效率并不合理;
　　(3)關(guān)鍵塊體理論剛好彌補了Q系統(tǒng)在評估和設(shè)計中存在的不足，針對工程巖體局部的不穩(wěn)定因素，優(yōu)化既有工程支護方案。在Dips和

5、Unwedge等計算機程序的輔助下，可以獲得最優(yōu)工程支護方案，保證了工程支護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)場勘察測繪數(shù)據(jù)進行核實檢驗，并且做進一步地分析;
　　(6)本