信息化施工文件综述--精.doc

主要工作：在监控测量之后获得资料，通过资料建立岩土物理模型用来反算去力学参数，再正算出会发生的变形，受力来对施工和设计进行调整。要做的主要工作就是建立某一危害的物理模型用来反算力学参数。 超前地质预报和监控量测是进行隧道信息化施工，动态设计和动态管理的重要手段。 常用的地质预报方法分为两大类：地质分析法和地球物理法。 综合超前地质预报方法，就是在由地质分析进行风险等级划分的基础上，在不同等级的地段，结合地质情况，运用隧道综合超前地质预报“三结合”原则(洞内勘察与洞外勘察相结合，地质分析与物探分析相结合，长距离预报与短距离预报相结合，多种方法相互配合)，合理的采用不同的物探手段对工作面前方的地质情况进行预报的方法。 信息反馈方法可以归纳为两大类：理论反馈法和经验反馈法。 根据对隧道现场量测数据的分析，预测出最终位移。并由此反分析物理力学参数。将物理力学参数带入有限元模型进行正分析，以预测未开挖断面的施工信息这就是信息化反馈过程。 灰色系统理论：是一种研究少数据、贫信息不确定性问题的新方法。灰色系统理论以“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象，主要通过对“部分”已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控。(GPR)、TSP地震波反射法、瞬变电磁法(TEM)等。 掌子面地质调查主要根据隧道洞内外地质调查结果和隧道施工期掌子面地质条件调查结果，如岩体结构面产状及发育情况、岩体破碎程度、岩石变质程度等的变化特征，通过地质作图及构造相关性分析，由地面构造产状推测其在地下隧道穿越深度位置的出露位置(相关关系法)，由掌子面岩体结构面产状及发育情况、岩体破碎程度、岩石的变质程度等变化特征推测掌子面前方可能出现的构造及其性质(趋势外推法)。它有可靠的理论基础，适用性强，成本低，但预报的范围有限，特别是在地层岩性变化极为复杂(如强烈褶皱地层)的隧道中预报的难度很大。 断层参数法的理论基础是前苏联著名地质学家格尔比尔的断层影响带理论，是由刘志刚结合地质力学理论总结出来的一套超前预报隧洞隧道断层的预报方法。该方法是在确定了断层破碎带的厚度(宽度)与两个异常带展布厚度(宽度)关系的经验公式以后，应用经验公式预报掌子面前方隐伏断层的位置和破碎带厚度(宽度)，并且通过断层产状与隧道走向和隧道断面的高宽来预测其影响隧洞的长度。这种方法在长梁山隧道和新倮隧道的应用中取得了良好的效果。 超前水平钻孔法是在隧道掌子面进行超前水平钻探，通过钻进速度测试、岩芯采取率统计、钻孔岩芯鉴定等手段来确定掌子面前方地层的展布、地层岩石的软硬程度、岩体完整性及可能存在的断层、孔洞的分布位置。该方法属于直接探测法，得到的结果直观可靠，可以作为其它间接预测方法的验证。不足之处在于速度慢，影响施工，遇到水体或瓦斯突出等灾害时会造成危害，而且其探测结果只是一孔之见，难以形成面的概念。 超前导坑可以增加工作面，加快施工速度，还可以起到排水、减压放水、改善通风条件和探明地质构造的作用。在大秦线上12座1．5km以上的隧道有9座采用了平行导坑。在地质条件复杂的长大隧道中，平行导坑所起的作用是明显的。正洞超前导坑用来预报地质条件比平行导坑更好，但目前国内采用并不多。国外在这方面要做得好一些，在特殊地段为了探明地质情况往往不惜花费高昂代价。如德国欧伦堡隧道长3303m，为了弄清地质开挖了25．9m深的竖井和1647m长的导坑；浮可林隧道长6019m，为了查明膨胀土的分布情况，几乎全隧道挖通勘探导坑。这种方法的缺点是成本太高，在地质构造复杂地区准确度不高。 地质雷达是短距离超前地质预报方法。它分辨高、无损伤、探测和数据处理快、机动灵活，但其预报距离较短，只能预报掌子面前方10～30m以内。而且很难克服施工隧道内的干扰因素，影响探测成果的准确性，而较准确预报距离往往只有十几米。 TSP是长距离超前地质预报方法之一。它利用地震波在不均匀地质构造中产生的反射波特性来准确预报隧道施工前方150m范围内的地质条件和岩石特性变化；同时，还可以提供杨氏模量、泊松比等岩石力学参数，也可预测围岩级别，从而更清晰地反映前方的地质状况，为信息化施工顺利进行奠定基础。现在TSP已经被国内外广大技术人员和工程单位广泛采用。它的缺点是：探测费用高；对隧道施工有细微干扰；受探测人员专业技术水平限制；存在多解性特点，在探测成果图中，断层、节理、软弱岩层界面，都以相近的异常带形式出现，差别甚小，在经验不足或解释水平不高的情况下很难区分，对人依赖比较大。因此，目前TSP在隧道中的主要作用是控制不良地质条件的发育位置，对不良地质条件更精确的预报还需要其它短距离预报方法的配合。 瞬变电磁法是近年来使用的一