复杂地质条件下秦巴山区公路隧道洞身开挖质量变异与控制方法研究

发布时间：2022-12-05 08:52

　　秦巴山区是我国重要的工业与国防基地,同时也是国家几条高速公路的必经之地。由于秦巴山区地质结构复杂,在秦巴山区修建公路隧道,对隧道的质量控制水平提出了更高的要求,特别是在洞身开挖质量控制方面。本文依托典型的秦巴山区隧道——城开隧道为背景,采用理论分析、工程调研和数值模拟相结合的方法,对隧道洞身开挖质量变异与控制方法做了系统的研究。首先,以秦巴山区地理环境为研究背景,并结合勘测设计等技术资料,分析总结了秦巴山区复杂地质特征和隧道洞身开挖必然遇到的难点,并介绍了城开隧道工程项目的特点。其次,建立一套洞身开挖质量变异性评价的指标体系和指标评判机制。指标体系包括超欠挖系和轮廓规整系在内的平均线性超挖、最大线性超挖、最大线性欠挖、周边眼痕迹保存率、炮眼利用率、两茬炮衔接最大尺寸六个关键指标。以相关规范为指导,分别对各指标阶段测量结果进行变异性分析和过程质量保障能力分析,分析结果显示洞身开挖过程质量保障能力整体水平较低,超欠挖系是导致洞身开挖质量变异的主要指标,并对此进行目标设定。然后,建立超欠挖影响因素的层次结构模型,得到影响超欠挖变异性的主要因素排序,并确定了保证钻孔精度和爆破技术参数的质量保障... 

【文章页数】：125 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景
    1.2 研究的目的和意义
        1.2.1 研究的目的
        1.2.2 研究的意义
    1.3 隧道洞身开挖质量控制方法的研究现状
        1.3.1 国内外研究现状
        1.3.2 洞身开挖质量控制研究的不足
    1.4 公路隧道洞身开挖的特点
    1.5 主要研究内容
    1.6 研究方法及技术路线
第2章 秦巴山区复杂地质特征与隧道洞身开挖质量控制难点分析
    2.1 秦巴山区复杂地质特征
        2.1.1 秦巴山区区域特征
        2.1.2 秦巴山区地层岩性与构造
        2.1.3 秦巴山区水文地质
        2.1.4 秦巴山区复杂地质情况
    2.2 秦巴山区公路隧道洞身开挖的难点分析
        2.2.1 围岩等级与勘测设计不符合性
        2.2.2 围岩变化带来开挖方法调整
        2.2.3 复杂地质条件带来的洞身开挖困难
        2.2.4 对新的施工工艺与技术熟悉度不够
        2.2.5 生态环境保护要求的苛刻严格
    2.3 城开隧道工程项目特点
        2.3.1 地形地貌特点
        2.3.2 气候水文特点
        2.3.3 洞身复杂地质条件
        2.3.4 周边环境要求
        2.3.5 洞身开挖方法的选择
第3章 洞身开挖质量变异性研究
    3.1 洞身开挖质量变异性理论
        3.1.1 质量的变异性
        3.1.2 质量变异的规律性
        3.1.3 变异系数法
        3.1.4 HURST系数法
    3.2 洞身开挖质量变异性评价的指标体系与检测方法
        3.2.1 超欠挖系指标检测
        3.2.2 轮廓规整系指标检测
    3.3 洞身开挖质量变异性分析的实施
        3.3.1 变异系数法分析洞身开挖质量的变异性
        3.3.2 HURST系数法分析洞身开挖质量的变异性
        3.3.3 联合分析洞身开挖质量的变异性
    3.4 本章小结
第4章 洞身开挖过程质量保障能力分析
    4.1 洞身开挖过程质量保障能力分析的理论基础
        4.1.1 过程能力指数理论
        4.1.2 休哈特控制图理论
        4.1.3 过程能力指数的计算与评级标准
        4.1.4 过程能力指数与不合格率之间的关系
    4.2 城开隧道洞身开挖过程质量保障能力分析
        4.2.1 洞身开挖指标正态分布检验
        4.2.2 洞身超欠挖系质量保障能力分析
        4.2.3 洞身轮廓规整系质量保障能力分析
    4.3 秦巴山区城开隧道开挖质量保障能力的评价与应控制的目标
    4.4 本章小结
第5章 洞身开挖质量影响因素的控制及质量管理改进方案的形成
    5.1 洞身开挖质量影响因素分析
    5.2 洞身开挖质量影响因素排序
    5.3 洞身开挖钻孔精度控制方案
        5.3.1 钻孔精度的偏差分析
        5.3.2 钻孔精度与隧道超欠挖的关系
        5.3.3 秦巴山区城开隧道周边孔钻孔精度的控制方案
    5.4 洞身开挖中爆破技术参数的设计与质量控制方案
        5.4.1 洞身开挖中爆破技术参数的设计
        5.4.2 秦巴山区城开隧道周边孔爆破技术参数的控制方案
    5.5 基于BP神经网络的爆破技术参数优化
        5.5.1 BP神经网络介绍
        5.5.2 BP神经网络模型建立
        5.5.3 BP神经网络训练流程
        5.5.4 BP神经网络样本训练与偏差分析
        5.5.5 BP神经网络的应用
    5.6 复杂地质条件下洞身开挖质量优化调整方案的形成
        5.6.1 超前地质预报
        5.6.2 复杂地质情况的超前处理措施
        5.6.3 洞身开挖质量的持续优化调整方案
    5.7 本章小结
第6章 洞身开挖质量改进方案的综合评价
    6.1 开挖质量综合评价
        6.1.1 综合评价模型建立
        6.1.2 综合评价模型计算
    6.2 质量管理改进方案的评价
    6.3 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 研究结论
    7.2 研究展望
致谢
参考文献
附录 A
在学校期间发表的论著及取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]超大跨度公路隧道爆破方案效果研究[J]. 吕新建,刘瑞辉,张光伟.  公路交通技术. 2018(05)
[2]公路隧道40年建设成就与科技创新[J]. 蒋树屏.  中国公路. 2018(18)
[3]质量计划、控制与改进在绩效管理优化中的应用——评《朱兰质量管理与分析（原书第6版）》[J]. 姚坤.  企业管理. 2018(09)
[4]烟台山大跨度小间距隧道施工方法的选用分析[J]. 肖泽荣.  路基工程. 2018(03)
[5]中国公路隧道的发展现状与展望[J]. 牛建府.  住宅与房地产. 2018(12)
[6]基于BP神经网络的爆破参数优化研究[J]. 袁绍国,王振涛,耿荣,张兆辉.  煤炭技术. 2017(11)
[7]基于Plaxis3D的老鹰山隧道超长破碎带隧道开挖仿真分析[J]. 徐宾宾,张羽,司维.  中国港湾建设. 2017(09)
[8]公路隧道工程品质与技术对策[J]. 蒋树屏.  现代隧道技术. 2017(04)
[9]高速铁路隧道钻爆开挖设备配置优化及研究[J]. 周荣.  铁道工程学报. 2016(12)
[10]基于综合集成赋权法的飞行机务保障能力评估指标权重确定[J]. 戚玉玺,祝华远,段刚.  兵工自动化. 2016(04)

硕士论文
[1]南湾隧道全断面机械化施工关键技术探讨[D]. 高峰.重庆交通大学 2016
[2]基于全电脑凿岩台车及湿喷机组的公路隧道施工关键技术研究[D]. 周斌.重庆交通大学 2015
[3]沪昆高铁黄连山隧道光面爆破技术研究与应用[D]. 邓诗泉.昆明理工大学 2014
[4]基于全电脑多臂凿岩台车和湿喷机组的公路隧道施工工艺研究[D]. 杨健民.重庆交通大学 2014
[5]基于多臂凿岩台车和湿喷机组的公路隧道施工机械化作业模式研究[D]. 李朋伟.重庆交通大学 2014
[6]公路隧道施工安全质量控制技术研究[D]. 夏映贤.石家庄铁道大学 2013
[7]长白山第四纪玄武岩隧道光面爆破研究[D]. 成艳.吉林大学 2012
[8]公路隧道不同钻爆法对施工进度的影响研究[D]. 顾晶彪.重庆交通大学 2012
[9]层状岩体隧道稳定性及控制爆破技术研究[D]. 曹伟.中南大学 2011
[10]隧道施工质量控制的关键技术研究[D]. 徐坤.西南交通大学 2011



本文编号：3710079