基于赤平投影的隧道洞口工程地質(zhì)安全評(píng)價(jià)

陳 楓, 陳 明, 潘曉君, 劉 儀

(1.臺(tái)州市交通投資集團(tuán)有限公司,浙江 臺(tái)州 318000; 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 工程學(xué)院,湖北 武漢 430074)

隧道洞口工程地質(zhì)安全評(píng)價(jià)研究,不僅是隧道及洞口設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),更是施工的安全依據(jù),它決定了隧道的支護(hù)方法和開挖方式[1-2]。關(guān)于洞口圍巖工程地質(zhì)安全穩(wěn)定性評(píng)價(jià),國(guó)內(nèi)外學(xué)者已建立一套較為成熟的理論體系,但由于巖土體的穩(wěn)定性影響因素不同,其各因素權(quán)重也有所差異,評(píng)價(jià)方法體系的建立以及評(píng)價(jià)結(jié)果的篩選和分析都需要根據(jù)具體情況來(lái)做出有針對(duì)性的研究[3-4]。因此正確合理地評(píng)價(jià)洞口工程的地質(zhì)安全,對(duì)隧道設(shè)計(jì)與施工的合理性及其運(yùn)營(yíng)的安全性都起到十分重要的作用。

由于隧址區(qū)尚未開始大型工程施工,對(duì)于隧道施工缺乏詳細(xì)的數(shù)據(jù),不足以支撐隧道的施工設(shè)計(jì),因此對(duì)隧址區(qū)進(jìn)行工程地質(zhì)安全評(píng)價(jià)尤為重要。結(jié)合圍巖質(zhì)量分級(jí)和極射赤平投影圖解法,重點(diǎn)從洞口坡面穩(wěn)定性和開挖危險(xiǎn)性來(lái)展開分析,提出隧址區(qū)洞口工程地質(zhì)的安全建議與措施。

1 赤平投影理論

赤平投影是常見的研究隧道洞口工程地質(zhì)安全評(píng)價(jià)的圖解方法,它主要用來(lái)表示線與面的方位關(guān)系,結(jié)構(gòu)面之間的間距關(guān)系和結(jié)構(gòu)面的運(yùn)動(dòng)軌跡,把結(jié)構(gòu)面在三維空間的幾何要素(線和面)的關(guān)系反映在投影平面上,從而對(duì)穩(wěn)定性進(jìn)行直觀的研究和處理。它將整個(gè)圓周分為360份,每一份為1°,從而表示結(jié)構(gòu)面的傾向,然后每一方格為2°,來(lái)畫出結(jié)構(gòu)面的傾角,從而將結(jié)構(gòu)面直觀地投影到圓上,進(jìn)而分析各結(jié)構(gòu)面之間的關(guān)系。……