基于可拓理论的高地应力隧道围岩分级法及应用.pdfVIP

JournalofEngineeringGeology 工程地质学报 1004-9665／2012／20(1)-0066—08 基于可拓理论的高地应力隧道围岩分级法及应用 任 洋① 李天斌① 熊国斌② 林之恒③ (①成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 成都 610059) (②四川雅西高速公路有限责任公司 成都 610050) (③中铁二院成都地勘岩土公司 成都 610031) 摘 要 随着大量深埋特长隧道的修建，地应力问题特别是高地应力问题对围岩分级的影响愈发突出。围岩分级是一个复 杂的矛盾问题，目前常用的围岩分级方法是选取固定的几个指标，然后采用集商、求和等方式进行评分分级。但有些围岩分 级计算方法不能根据实际地质情况灵活地选取分级指标 ，而且有些分级指标之间存在相关影响。可拓学理论可将矛盾问题 转化为相容问题，是一种值得探索和运用的方法。本文将可拓理论方法与高地应力隧道围岩分级相结合，建立基于可拓理论 的高地应力隧道围岩分级法。该方法主要是通过选取能够反映和体现围岩分级的各项重要参数指标——岩石单轴抗压强度 R,RQD指标，岩石完整性指标 ，地下水状态指标 ，特别是考虑了地应力值or这项重要指标，然后在物元理论、可拓集合论 和关联函数运算的基础上，建立了隧道围岩分级的物元模型；通过实际的隧道围岩级别关联度的计算 ，最终确定围岩级别。 通过可拓理论围岩分级的实际应用表明，该方法在高地应力隧道围岩分级中具有较好的适用性。 关键词 高地应力 隧道 可拓理论 围岩分级 中图分类号：U45 文献标识码：A NEW SURRoUNDING ROCK CLASSⅡICATIoN METHoD FOR HIGH GEoSTRESSTUNNELSAND ITSAPPLICATIoNS REN Yang~ LITianbin① XIONG Guobin~ LIN Zhiheng~ (O)StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu 610059) ((~SichuanYaxiExpresswayCo．Ltd．，Chengdu 610050) (③ChinaRailwayErynanEngineeringGroupCo．Ltd．，Chengdu 610031) Abstract Asalargenumberofdeepandlongtunnelisbeingconstructed，thegeostresseffectsandespeciallythe highgeostresseffectstosurroundingrockclassificationbecomesmoreandmorechMlenging．atpresent，thecommon surroundingrockclassificationmethodistoselectafew indicators，thentoassignsomevalues，thentomakerelevant classifications．Somesurroundingrockclassificationmethodcannotflexiblychoosetherockclassificationgeological indexes．Someclassificationindexescan influenceeachother．Thesurroundingrockclassification’isacomplicated problem ofconfl icting．Theextensiontheorymethodscanbeusedtotranslatetheconflictingproblem intotheexclu— siveproblem．Thismethodiswo~hyforexplorationanduse．Thispapercombinestheextensiontheory methodswith $收稿 日期：2011—06—30；收到修改稿 日期 ：2011—11—27． 基金项目：教育部创新团队发展计划(IRT0812)，四川省青年科技基金项 目(09ZQ026-083)，成都理工大学优秀创新团队培育计划 (HY0084)． 第一作者简介：任洋，主要从事地质工程和岩土工程的实验、教学与研究工作．Email：renyan o616@163．corn 20(1)