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隧道收敛变形监测及围岩特性参数反演公路报徐建国,王复明,蔡迎春中学引国213摘要:通过岭南高速公路分水岭隧道的现场收敛变形监控,对量测数据进行了曲线拟合和回归分析,据此研究了隧道围岩的稳定性,实时确定了合理的二次衬砌施工最佳时间。结合现场收敛观测数据,利用系统识别灵敏度分析理论开展了隧道围岩特性参数反演分析,确定了不同围岩类型的材料特性参数。研究结果表明:隧道开挖后围岩稳定性较好,未出现超出规范规定的异常变形;经反演分析可知,围岩材料特性参数均在规定范围之内,符合规范要求。关键词:隧道工程;围岩;灵敏度分析;收敛变形;系统识别;特性参数反演A’目前在高速公路隧道上已广泛采用新奥法设计与施工。新奥法构筑隧道的基本思想就是运用各种手段M诜椒ā⒅Щば问健⒉饬考暗夭阍ご淼控制围岩变化,最大限度地利用围岩自身的承载能力,使隧道施工更安全、更经济。其中隧道围岩监控量测是监视围岩是否安全稳定的重要手段。鉴于隧道围岩地层的复杂性和不可见性,为了避免意外情况的出现,在有地质勘探资料和理论分析作为参考依据的前提下,有必要对隧道的围岩实现掘进面附近时空变形的预测和超前地质探查预报,并根据隧道时空收敛变形开展围岩材料特性参数的反演工作,从而及时掌握开挖围岩的类型和围岩材料特性参数,对隧道的衬砌状态进行适时评价,为隧道施工提供现场监控手段,为隧道设计提供依据和指导,进20085V荽笱Щ肪秤胨г海幽现VU4512,嗣VoI21No310017372(2008)03-008105—珻—;基金项目:河南省杰出人才创新基金项目;河南省科技攻关项目;河南省自然科学基金项目(1965)Emailjianguoxu@琙UniversityZhengzhou450002HenanChina)2007-0907
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霉毳据2工程概况2公路学报而达到安全施工和优化设计的目的。近年来有关隧道围岩变形量测的论文较多,通常是利用围岩周边变形或拱顶下沉观测值对隧道施工进行安全监控,同时研究隧道围岩稳定状况并确定合理的二衬时r析的开尔文模型,进行隧道岩体力学参数反演;谭昌[21[3]模量反演方法的研究概况;等。利用遗传算法进行岩土工程反分析研究;萚采用连续蚁群算法及粒子群算法开展岩土工程反演研究,提高了反演算法的效率。本文中以在建的岭南高速公路分水岭隧道为例,根据对收敛观测数据的回归分析,研究隧道围岩的收敛稳定性和最佳二衬时间;并基于收敛量测数据,采用系统识别灵敏度分析方法开展围岩特性参数反演工作。分水岭隧道炙胍荒涎舾咚俟匪淼位于南阳和平顶山的分界线上,同时也是黄河与淮河水系的分界点。隧道按分离式双向四车道设计,左线m759053。隧道隧址48340之间,相对高差55225浅埋式隧道。隧道进口位置地形较陡,表层覆盖薄层花岗岩全风化残积砾砂夹亚黏土,植被发育较差。洞身段围岩为元古代强、弱风化花岗岩和大理岩块石状镶嵌构造,节理以闭合发育为主。出口段位于一斜坡上,斜坡自然坡角。~。,围岩为元古代全、强风化大理岩,松散结构,岩体破碎,节理较发育,整体性差。整段隧道雨季施工时,洞室会有渗水现