隧道施工階段圍巖判釋技術(shù)

1、地下工程災(zāi)害控制第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSITY西 南 交 通 大 學(xué)1 隧道工程建設(shè)對(duì)地質(zhì)判釋三階段初勘 規(guī)劃詳勘 設(shè)計(jì)施工 工程建設(shè)第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)2一、施工階段圍巖級(jí)別的判釋與評(píng)定1.為什么要進(jìn)行施工階段圍巖級(jí)別的判釋與評(píng)定現(xiàn)象：施工圍巖級(jí)別變動(dòng)達(dá)原設(shè)計(jì)的2030原因：施工前勘察不到位，施工中對(duì)地質(zhì)缺乏認(rèn)識(shí)和 判釋手段損失：延誤工期，提供成本、質(zhì)量差第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)32、施工階段圍巖級(jí)別的判釋的內(nèi)容 考察開挖暴露的圍巖性態(tài) 判釋圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性并作出評(píng)價(jià) 確認(rèn)和修正圍巖級(jí)別 采取最合符地質(zhì)狀

2、態(tài)的施工和支護(hù)措施 第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)4第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)3.解決的關(guān)鍵問題采用什么方法采用什么準(zhǔn)則對(duì)圍巖進(jìn)行評(píng)價(jià)。5二、評(píng)價(jià)方法（目前有3類）肉眼觀察儀器量測(cè)攝影成像第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)61.肉眼觀察法要求：掌握開挖暴露面的地質(zhì)狀況，觀察支護(hù)效果，決定 支護(hù)參數(shù)方法：考察暴露的掌子面、繪制掌子面素描圖、判釋圍巖 級(jí)別、擬定和完善支護(hù)體系和施工方案。內(nèi)容：地質(zhì)狀況及其分布、巖性和自穩(wěn)性 圍巖的軟硬、裂隙間距和走向 斷層的走向、分布、粘土化程度 涌水地點(diǎn)、涌水量及其狀態(tài) 軟弱層分布 其他第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)7基本流程：對(duì)觀察到的地質(zhì)素材

3、進(jìn)行有針對(duì)性的分類和分級(jí)采用合理和科學(xué)的定性和定量準(zhǔn)則來判釋建立有效的評(píng)價(jià)系統(tǒng)（素材和定量基準(zhǔn)相結(jié)合）第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)8定性定量評(píng)價(jià)方法定性方法：根據(jù)地質(zhì)的自然屬性進(jìn)行肉眼判釋定量方法：一般有評(píng)點(diǎn)法和多變量法2類 評(píng)點(diǎn)法（單一平均法、加權(quán)平均法、Q值法、RMR法、RSR法等） 多變量法（數(shù)量化I類、數(shù)量化II類）綜合方法：圍巖完整性的評(píng)價(jià)第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)92.量測(cè)位移或地應(yīng)力評(píng)價(jià)方法 建立管理基準(zhǔn) 量測(cè)圍巖收斂值 判斷位移可能出現(xiàn)狀況 建立位移狀態(tài)下的圍巖分級(jí)第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)103.圍巖完整性的評(píng)價(jià)方法 圍巖的完整程度，可以預(yù)測(cè)隧道開挖后可

4、能發(fā)生的坍塌程度，是圍巖分級(jí)中的重要指標(biāo)。方法主要有： 掌子面觀察素描的定性指標(biāo) 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試定量指標(biāo) 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的原位指標(biāo) 監(jiān)控量測(cè)的位移指標(biāo)第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)11三、數(shù)碼攝影成像及圖像處理的地質(zhì)判釋方法 基本原理：利用數(shù)碼成像技術(shù)攝取暴露掌子面及隧道斷面的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，通過圖像處理、數(shù)據(jù)處理和判釋，地質(zhì)數(shù)據(jù)解析等，推定位移的級(jí)別。第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)12基本內(nèi)容建立各種數(shù)據(jù)庫，圖像系統(tǒng)，數(shù)據(jù)解析系統(tǒng)、基準(zhǔn)判釋系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫：地質(zhì)數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、判斷評(píng)價(jià)規(guī)則庫、結(jié) 構(gòu)圖形等圖像系統(tǒng)：攝影系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、圖形處理系統(tǒng)、解 析系統(tǒng)、判釋系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換系統(tǒng)數(shù)據(jù)解析系統(tǒng)：一般采用

5、VC編程處理基準(zhǔn)判釋系統(tǒng)：判釋準(zhǔn)則，圍巖級(jí)別第二部分 隧道施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)13基本組成 第1部分： 畫象攝影系統(tǒng) 掌子面周邊原畫象 第2部分：畫象處理系統(tǒng) 原畫象處理 分割畫象處理 畫象處理 不連續(xù)面情報(bào) 巖類巖級(jí)情報(bào) 第3部分：地質(zhì)解析系統(tǒng) 地質(zhì)解析 不連續(xù)面同定 優(yōu)先度判定 巖類巖級(jí)劃分判定 掌子面前方地質(zhì)預(yù)測(cè)14畫像量測(cè)系統(tǒng)概貌 15 主要硬件儀器一覽表畫像量測(cè)小直徑巖孔畫像量測(cè)裝置小型CCD相機(jī)、500萬像素、水平解像度360TV線以上、垂直解像度350TV線以上導(dǎo)坑畫像量測(cè)裝置TMC-574S、有效畫素570（水平）485（垂直）、球面鏡掌子面畫像量測(cè)裝置同上、配記錄儀畫像處理畫

6、像收錄及展開處理BIPS-C25、16bit CPU、彩色RGB、8bit、分解能256像素、記錄媒體MT及VTR通用畫像處理裝置彩色RGP 8bit、分解能512像素480像素、畫像解析處理裝置YHP318、32bit、主存儲(chǔ)容量 4MB、3.5英寸磁盤、20MB MT畫像輸入輸出處理裝置激光復(fù)印機(jī) 解像度400dpi、彩色RGP 地質(zhì)解析解析用計(jì)算機(jī)PC-H98 CPU 486SX 主存儲(chǔ)容量 5MB 16隧道圖像量測(cè)儀器構(gòu)成17基本作業(yè)流程 掌子面攝影 圖形輸出 圖形處理 信息輸入 輸入觀察卡 輸出記錄輸入數(shù)據(jù)庫18地質(zhì)狀況變化圖形 掌子面記錄圖形 各種功能圖形19高地應(yīng)力是一個(gè)相對(duì)概念，是相對(duì)圍巖強(qiáng)度（Rb）而言的。圍巖的最大地應(yīng)力(y,