CN110671150B - 基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法及装置 - Google Patents

基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110671150B
CN110671150B CN201910970871.9A CN201910970871A CN110671150B CN 110671150 B CN110671150 B CN 110671150B CN 201910970871 A CN201910970871 A CN 201910970871A CN 110671150 B CN110671150 B CN 110671150B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tunnel
surrounding rock
iii
stratum
initial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910970871.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110671150A (zh
Inventor
陈立保
王克金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd
Original Assignee
China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd filed Critical China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd
Priority to CN201910970871.9A priority Critical patent/CN110671150B/zh
Publication of CN110671150A publication Critical patent/CN110671150A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110671150B publication Critical patent/CN110671150B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法及装置,所述方法包括:步骤1,对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别;步骤2,根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,得到修正后的围岩级别。针对现有技术中围岩分级没有考虑隧道埋深以及风化岩层厚度的影响,本发明提出一种全新的围岩分级修正方法,根据隧道埋深及风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,减少了主观影响,通过围岩级别量化,隧道围岩界别修正效果显著。

Description

基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法及装置
技术领域
本发明属于隧道工程技术领域,具体涉及一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法。
背景技术
目前涌现大量城市隧道、山岭短小隧道,它们都有一个共同特点,隧道埋深不大,洞身通过不同风化程度的复合地层,但目前隧道设计规范围岩分级中没有考虑隧道埋深及分化层厚度的影响,地质工程师出于安全考虑,一般均考虑隧道埋深的影响,导致隧道围岩分级存在较大的不确定性。
目前的围岩分级方法存在以下问题:
(1)隧道围岩分级考虑了岩石风化程度的影响,且有具体的岩石风化程度鉴定办法,但目前隧道围岩分级管理办法没有考虑隧道埋深以及风化岩层厚度,缺失复合风化岩层的围岩分级的方法。
(2)目前的围岩分级方法是定量与定性相结合的,一般由地质工程师提出围岩分级,隧道工程师为不同围岩级别提出针对性的工程措施,且考虑隧道埋深及地形偏压程度的影响,但往往出现地质工程师也会考虑隧道埋深的影响,导致围岩级别或者工程措施偏强,造成工程浪费。
(3)高速铁路平面曲线半径均较大,选线过程中出现大量的短小隧道及大段浅埋隧道,往往出现隧道洞身出现不同风化岩层或者隧道上下较近范围出现风化层界面,由于没有规范规定,对其围岩分级存在主观随意性,且由于量大,工程设计措施上可能存在不足或者浪费。
除了特殊水文地质条件的隧道,大部分短小隧道一般只会出现一种地层,隧道围岩的差别主要体现在所处风化地层的不同。
如图1所示为某山岭隧道纵断面,隧道所处地层为太古界大别群(Ar)片麻岩,围岩弹性纵波速度4200~5650m/s,隧道大部分段落位于弱风化地层,按照《铁路隧道设计规范》判断,基本围岩分级主要为Ⅱ、Ⅲ级围岩,而地质专业提供的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩长度分别为200m、620m和600m,很显然地质专业考虑了隧道埋深对围岩级别的影响。
对于大部分隧道来说,都与上例隧道类似,隧道大多处于一般地应力水平,除了地表有明显水源或者隧道处于断层破碎带或者接触带,无需进行地下水对围岩级别的修正。因此对于大部分隧道来说,一般出现断层破碎带直接归类为Ⅳ、Ⅴ级围岩,其它段落的围岩差异主要体现在风化程度及风化层厚度。
目前的围岩分级没有考虑隧道埋深的影响,但对于地质工程师来说,埋深越小,围岩成拱能力越弱,尤其在设计质量责任终身制的情况下,地质人员对围岩分级适当保守也有体制因素。为避免类似问题,有必要在围岩分级中考虑埋深这一重要因素,减少主观影响。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法,对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,再引入基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法对基本围岩级别进行修正,起到量化、规范隧道围岩分级的作用,本发明的技术方案如下:
作为本发明的第一方面,提供一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法,所述方法包括:
步骤1,对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别;
步骤2,根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,得到修正后的围岩级别。
进一步地,步骤1中,对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别具体为:
对于隧道洞身位于W1/W2地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W3地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W4地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅳ、Ⅴ;
其中,W1-W4表示围岩的风化程度,W1表示未风化,W2表示微风化,W3表示强风化,W4表示全风化。
进一步地,步骤2包括:
对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正。
进一步地,对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体包括:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层大于1B且埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层小于1B且埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层大于1B且埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层小于1B且埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,B表示隧道开挖宽度或跨度,单位为m
进一步地,对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B且埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B且埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,B表示隧道开挖宽度或跨度,单位为m。
进一步地,对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道埋深大于2B,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道埋深小于2B,将初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅴ、Ⅴ;
其中,B表示隧道开挖宽度或跨度,单位为m。
作为本发明的第二方面,提供一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正装置,所述装置包括基本围岩分级模块和初始围岩修正模块;
基本围岩分级模块用于对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别;
初始围岩修正模块用于根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,得到修正后的围岩级别。
进一步地,基本围岩分级模块对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别具体为:
对于隧道洞身位于W1/W2地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W3地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W4地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅳ、Ⅴ;
其中,W1-W4表示围岩的风化程度,W1表示未风化,W2表示微风化,W3表示强风化,W4表示全风化。
进一步地,初始围岩修正模块根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,得到修正后的围岩级别具体为:
对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
其中,对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层大于1B且埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层小于1B且埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层大于1B且埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层小于1B且埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B且埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B且埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道埋深大于2B,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道埋深小于2B,将初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅴ、Ⅴ;
其中,B表示隧道开挖宽度或跨度,单位为m。
本发明具有以下有益效果:
针对现有技术中围岩分级没有考虑隧道埋深以及风化岩层厚度的影响,本发明提出一种全新的围岩分级修正方法,根据隧道埋深及风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,减少了主观影响,通过围岩级别量化,隧道围岩界别修正效果显著。
附图说明:
图1为本发明实施例提供的一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法流程图;
图2为本发明实施例提供的某山岭隧道围岩分级示例图;
图3为本发明实施例提供的按照本发明的方法对上述山岭隧道修正的围岩级别示意图。
具体实施方式:
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,作为本发明的第一实施例,提供一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法,所述方法包括:
步骤1,对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别;
步骤2,根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,得到修正后的围岩级别。
优选地,步骤1中,对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别具体为:
对于隧道洞身位于W1/W2地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W3地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W4地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅳ、Ⅴ;
其中,W1-W4表示围岩的风化程度,W1表示未风化,W2表示微风化,W3表示强风化,W4表示全风化。
优选地,步骤2包括:
对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正。
其中,对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体如表1所示:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层大于1B且埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层小于1B且埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层大于1B且埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层小于1B且埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,B表示隧道开挖宽度或跨度,单位为m;
Figure 742226DEST_PATH_IMAGE001
其中,对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体如表2所示:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B且埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B且埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,B表示隧道开挖宽度或跨度,单位为m。
Figure 27714DEST_PATH_IMAGE002
其中,对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体如表3所示:
当隧道埋深大于2B,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道埋深小于2B,将初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅴ、Ⅴ;
其中,B表示隧道开挖宽度或跨度,单位为m。
Figure 436829DEST_PATH_IMAGE003
以前述隧道为例,W2地层可以划分为Ⅲ级,W3地层可以划分为Ⅳ级,W4地层可以划分为Ⅴ级,按照上述方法重新修正图2所示的隧道围岩级别,得到如图3所示的隧道围岩级别。
修正为前后的围岩级别统计对比如表4所示:
Figure 225794DEST_PATH_IMAGE004
可以看见,通过围岩级别修正,Ⅲ级围岩提高36.6%,Ⅳ、Ⅴ级围岩相应的减少,通过围岩级别量化,隧道围岩界别修正效果显著。
作为本发明的第二实施例,提供一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正装置,所述装置包括基本围岩分级模块和初始围岩修正模块;
基本围岩分级模块用于对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别;
初始围岩修正模块用于根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,得到修正后的围岩级别。
进一步地,基本围岩分级模块对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别具体为:
对于隧道洞身位于W1/W2地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W3地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W4地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅳ、Ⅴ;
其中,W1-W4表示围岩的风化程度,W1表示未风化,W2表示微风化,W3表示强风化,W4表示全风化。
进一步地,初始围岩修正模块根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,得到修正后的围岩级别具体为:
对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
其中,对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层大于1B且埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层小于1B且埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层大于1B且埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层小于1B且埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B且埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B且埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道埋深大于2B,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道埋深小于2B,将初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅴ、Ⅴ;
其中,B表示隧道开挖宽度或跨度,单位为m。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤1,对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用《铁路隧道设计规范》规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别;
步骤2,根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,得到修正后的围岩级别;
其中,步骤1中,对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别具体为:
对于隧道洞身位于W1/W2地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W3地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W4地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅳ、Ⅴ;
其中,W1-W4表示围岩的风化程度,W1表示未风化,W2表示微风化,W3表示强风化,W4表示全风化;
其中,步骤2包括:
对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
其中,对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体包括:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度大于1B且隧道埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度小于1B且隧道埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度大于1B且隧道埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度小于1B且隧道埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B且隧道埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B且隧道埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,隧道同级风化层上覆高度为隧道拱顶距离其所在该级风化层的顶界面的距离,B表示隧道开挖宽度或跨度,单位为m;
其中,对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道埋深大于2B,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道埋深小于2B,将初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅴ、Ⅴ。
2.一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正装置,其特征在于,所述装置包括基本围岩分级模块和初始围岩修正模块;
基本围岩分级模块用于对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用《铁路隧道设计规范》规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别;
初始围岩修正模块用于根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,得到修正后的围岩级别;
其中,基本围岩分级模块对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级,获得初始围岩级别具体为:
对于隧道洞身位于W1/W2地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W3地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;
对于隧道洞身位于W4地层进行基本围岩分级,获得初始围岩级别为Ⅳ、Ⅴ;
其中,W1-W4表示围岩的风化程度,W1表示未风化,W2表示微风化,W3表示强风化,W4表示全风化;
其中,初始围岩修正模块根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正,得到修正后的围岩级别具体为:
对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正;
其中,对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度大于1B且隧道埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度小于1B且隧道埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度大于1B且隧道埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度小于1B且隧道埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道同级风化层上覆高度大于1B且隧道埋深大于3B时,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道同级风化层上覆高度小于1B且隧道埋深大于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
当隧道埋深小于3B时,将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ;
其中,对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为:
当隧道埋深大于2B,不进行修正,仍然按照初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ进行分级;
当隧道埋深小于2B,将初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅴ、Ⅴ;
其中,隧道同级风化层上覆高度为隧道拱顶距离其所在该级风化层的顶界面的距离,B表示隧道开挖宽度或跨度,单位为m。
CN201910970871.9A 2019-10-14 2019-10-14 基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法及装置 Active CN110671150B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910970871.9A CN110671150B (zh) 2019-10-14 2019-10-14 基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910970871.9A CN110671150B (zh) 2019-10-14 2019-10-14 基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110671150A CN110671150A (zh) 2020-01-10
CN110671150B true CN110671150B (zh) 2021-04-27

Family

ID=69082024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910970871.9A Active CN110671150B (zh) 2019-10-14 2019-10-14 基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110671150B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1809057A1 (en) * 1991-02-07 1993-04-15 Dalnevostochnyj Politekhn I Im Method for entry pillar forming
CN102736124A (zh) * 2012-06-14 2012-10-17 北京市市政工程研究院 基于综合参数的隧道开挖围岩动态细化分级方法
CN104806290A (zh) * 2015-03-30 2015-07-29 长安大学 一种黄土隧道的围岩分级方法
CN105353427A (zh) * 2015-12-14 2016-02-24 大连海事大学 隧道围岩动态分级方法及其装置
CN106596896A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 山东大学 一种现场隧道实时围岩分级系统及方法
CN108646298A (zh) * 2018-04-09 2018-10-12 陕西铁道工程勘察有限公司 多井多参数约束下隧道波速反演成像及围岩分级的方法
CN109725129A (zh) * 2019-01-25 2019-05-07 黄河勘测规划设计有限公司 Tbm隧洞岩体分级方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1809057A1 (en) * 1991-02-07 1993-04-15 Dalnevostochnyj Politekhn I Im Method for entry pillar forming
CN102736124A (zh) * 2012-06-14 2012-10-17 北京市市政工程研究院 基于综合参数的隧道开挖围岩动态细化分级方法
CN104806290A (zh) * 2015-03-30 2015-07-29 长安大学 一种黄土隧道的围岩分级方法
CN105353427A (zh) * 2015-12-14 2016-02-24 大连海事大学 隧道围岩动态分级方法及其装置
CN106596896A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 山东大学 一种现场隧道实时围岩分级系统及方法
CN108646298A (zh) * 2018-04-09 2018-10-12 陕西铁道工程勘察有限公司 多井多参数约束下隧道波速反演成像及围岩分级的方法
CN109725129A (zh) * 2019-01-25 2019-05-07 黄河勘测规划设计有限公司 Tbm隧洞岩体分级方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
佚名.郑武客运专线 隧道围岩分级的依据及控制原则.《道客巴巴:http://www.doc88.com/p-461115195938.html》.2012, *
巴朗山隧道围岩分级研究;胡凯等;《四川建材》;20120229;第38卷(第1期);第71-72页 *
郑武客运专线 隧道围岩分级的依据及控制原则;佚名;《道客巴巴:http://www.doc88.com/p-461115195938.html》;20120614;第1-3页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110671150A (zh) 2020-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hearn Landslide and erosion hazard mapping at Ok Tedi copper mine, Papua New Guinea
CN111444461B (zh) 高水压下围岩大变形灾害等级预测方法
Öge Assessing rock mass permeability using discontinuity properties
CN115859444A (zh) 一种公路隧道崩塌预测方法
CN110671150B (zh) 基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法及装置
Liu et al. Excavation response and reinforcement practice of large underground caverns within high-stress hard rock masses: The case of Shuangjiangkou hydropower Station, China
Malek et al. Management of high stress and seismicity at Vale Inco Creighton Mine
Fan et al. Constant resistance and yielding support technology for large deformations of surrounding rocks in the Minxian Tunnel
Cui et al. Formation mechanism of a disastrous groundwater inrush occurred at the Xinjing coal mine in Datong, Shanxi province, China
Yan et al. Research on Surface Subsidence of Long‐Span Underground Tunnel
Solovitskiy et al. Environmental problems of the city of Kemerovo and new methods of solving them
Preisig Long-term effects of deep-seated landslides on transportation infrastructure: a case study from the Swiss Jura Mountains
Zubkov et al. Problems and solutions in underground mining of non-ferrous and precious metal deposits in Yakutia
Harder et al. The evolution of geological models for the DO-27 kimberlite, NWT, Canada: Implications for evaluation
Hosseini et al. Mining strategies of multi-sill pillars in burst prone ground conditions at vale inco's coleman mine
Krenžel et al. The Potential Reuse of the Material Generated during Tunnelling
Zhang et al. Technical risk management of Line 16 Lot 1 in the Grand Paris Express project
Symanovych et al. Assessing the geomechanical state of the main working network state in the case of undermining in the conditions of weak rocks
CN114526073B (zh) 一种两侧充分采动采区上山防冲煤柱设计方法及采矿方法
Hansen et al. Rock mass characterization for Copenhagen Metro using face logs
Lavreau New data about the kilo-moto gold deposits (Zaïre) I. The district of Mongbwalu
Wang Study on sustainable utilization strategy of the mining wastelands
Meybodi et al. Kinematic Analysis of Rock Falls (Case Study: Southeast Wall of Sadat Siriz Iron Ore Mine)
Costello et al. Caha Tunnel Rock Repairs and Improvements including Non-Destructive Testing
Leroux et al. Tunnel Database: An Information System Useful for Underground Construction in Montreal

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant