层状岩体地下洞室施工阶段围岩精细化分级
来源：中国血液净化杂志2023年第4期北京时间：
作者：樊纯坛, 梁庆国, 岳建平, 周彩贵, 贾桂云
单位：1. 兰州交通大学 土木工程学院, 甘肃 兰州 730070;2. 山东职业学院 铁道学院, 山东 济南 250104;3. 甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室, 甘肃 兰州 730070;4. 西北水利水电工程有限责任公司, 陕西 西安 710100"],"fundList_en":["Qinghai Science and Technology Plan (2020-SF-138); National Natural Science Foundation of China (51968041); Lanzhou Jiaotong University “100 Young Talents Training Plan”
摘要：围岩分级方法在实际应用中存在结果处理复杂、围岩分级量化数值范围交叉及围岩分级精度较低等问题,为了对层状岩体地下洞室施工阶段的围岩进行精细化分级，基于HC分类法，重点考虑层状岩体的层厚与产状对围岩稳定的影响,通过有限元软件Midas GTS对25种由正交试验方法得到的代表性工况进行了数值模拟，并将位移计算结果进行了极差分析。结果表明：层状岩体隧洞位移分布方向主要取决于结构面走向与洞轴线夹角<i>α</i>及结构面倾角<i>β</i>，而位移分布范围的大小主要取决于岩层厚度<i>h</i>；对层状岩体隧洞稳定性影响的大小排序为,饱和单轴抗压强度<i>R</i><sub>c</sub>>结构面走向与洞轴线夹角<i>α</i>>张开度<i>W</i>>层状岩体层厚<i>h</i>>结构面倾角<i>β</i>，因此，层状岩体隧洞围岩分级时，应充分考虑结构面产状的影响；饱和单轴抗压强度<i>R</i><sub>c</sub>、结构面走向与洞轴线夹角<i>α</i>均与层状岩体隧洞的稳定性近似呈正比，张开度<i>W</i>则与层状岩体隧洞的稳定性近似呈反比；层状岩体层厚<i>h</i>=0.6 m时，层状岩体隧洞稳定性最差，结构面倾角<i>β</i>=60°时，层状岩体隧洞稳定最差。基于HC分类法提出了基于隧道相对变形的修正分级区间，并分别采用了模糊物元理论以及相似工程中的推广应用对其进行验证，证明了该分级区间的合理性及适用性。该分级区间可为类似地下洞室的围岩分级提供参考。
关键词：隧道工程,地下洞室,精细化分级,极差分析,层状岩体,模糊物元理论
基金资助：青海省科技计划项目(2020-SF-138)；国家自然科学基金项目(51968041)； 兰州交通大学“百名青年优秀人才培养计划”项目
