张海洋
中铁十四局集团隧道工程有限公司
摘要：地铁隧道中软岩裂缝的扩展损害了地铁站所有正常运营的安全性。迄今为止，关于地铁隧道定量系统的优化和评估方法的科学研究很少。本文的内容是隧道施工中软岩的安全风险评估。该方法对系统软件进行了分析和讨论，在分析的基础上进一步完善了地铁隧道的定量安全评价规范，明确提出了相对安全评价方法，对地铁岩质围岩的定量安全评价具有现实意义。
关键词：青岛地铁；岩质围岩；基本分级；细化体系
地铁隧道完工并进入运营期后，软岩的安全和平稳维护至关重要。隧道施工达到使用寿命后，随着时间的延长，其自身的质量缺陷也逐渐显现出来。如果细微的缺点在许多方面都没有得到重视，它们可能会再次发展并危及地铁站运营的安全性。因此，软岩在隧道施工中的安全风险评估显得尤为重要。如今，隧道施工中软岩和软岩安全风险评估的科学研究关键在于尚未解决的以下问题。首先，今天选择的安全风险评估指标值还不够有效;评价方法的定量分析尚未制定统一的标准;没有对基本理论的系统回顾。由于地铁隧道极易发生软岩破坏的原因，对定量分析安全评价指标体系的建立及其评价方法进行了深入的分析，明确提出了具有现实意义的定量分析评价指标体系。
1关于建立评价指标体系的评论
（1）隧道施工软岩评价方法的选择标准。通常，在特定的工程项目中，为了更好地并立即反映出带有裂缝的隧道施工中软岩的开裂，我们通常遵循以下标准来选择评估方法：公平与正义，普遍性，相对完整性及其评估方法。可执行性标准。
（2）评论元素的分析。建立有裂缝的地铁隧道软岩安全性评价指标体系的最终任务是选择评价要素。本文根据咨询权威专家，具有工作经验的工程项目技术人员并查看材料和参考资料来阐明该方法。安全评价指标体系包括隧道施工中软岩的变形，裂缝，抗压强度，厚度，裂缝和含水率六个因素。
（3）裂缝隧道软岩安全评价等级的划分。根据“公路隧道维护技术规范”所要求的公路隧道分类方法，将公路隧道分为5类。在这里，地铁隧道软岩技术条件的评价水平也可以分为5类。第一类隧道施工软岩的技术条件是新的软岩升级状态，通用性完好；第二类软岩受到轻微破坏，目前不易伤害过路人和行人，应进行监督或观察；第三类软岩被破坏，很可能受到严重伤害。行人和安全驾驶应尽快采取某些有效措施；第五类软岩已被破坏，已经严重危害过路人和安全驾驶，因此必须立即采取预防措施。
2隧道施工软岩技术条件评价
（1）TLV（ij）是地铁隧道中软岩的i型因子的得分，取值范围为0至100点，TDij是隧道施工中软岩的i型因子，其测试指标值j被扣除； k是第i个类型的索引值发生惩罚状态索引值的类型编号； U，v，x，y是评估方法引入的自变量； i表示第i种评论因子； j表示因子类型的第i种和j型测试指标值。
（2）对软岩在隧道施工中的安全系数进行评分，权重值首先明确。本文内容采用特富尔权威的专家评估和分析方法来测量地铁隧道软岩权重的分配。第二种是隧道施工软岩模块的安全风险评估评分方法。最后，地铁隧道软岩的整体安全系数得分是基于下级模块的最小分数作为科学研究隧道施工段的整体安全分数。
3地铁隧道软岩裂缝安全性评价
3.1软岩裂缝评价规范
当今维护隧道施工中软岩安全系数的标准的关键是“公路隧道维护技术规范”，“公路维护技术规范”和“铁路桥梁和隧道-隧道劣化评估标准”。该标准针对地铁隧道中的软岩裂缝。安全风险评估的关键要素是裂缝的长度，总宽度和深度以及裂缝的相对密度。科学研究是从这四个方面进行的。当然，还有一些未解决的问题：如果分类规范不统一，则同一项目可能会使用不同的审阅规范，而分析结果将有所不同；评审内容不统一，一般来说，对岩石裂缝的总宽度和长度的分析较多，而对裂缝深层的分析较少。综合科研裂缝是否扩展性较小，通常评价结果无法产生系统软件全面的裂缝评价指标；一般的评估方法没有。需要强调的是，裂纹很可能会扩展，并且对于裂纹本身的现场抗压强度因素还没有科学研究。基于“隧道围岩裂隙承载力的有限元分析”，结合现场检查，分析了隧道施工中软岩裂缝的形成方向以及深层对隧道围岩承载力的危害程度。软岩本身。
3.2变形分辨率的规范科学研究
地铁隧道软岩变形可靠度是评价隧道软岩安全系数的关键因素之一。关淑宝专家学者包括《新奥地利隧道技术设计和施工技术指南》中强调的标准规范，主要针对隧道施工的软岩可靠性审查，《公路隧道维护技术规范》和《公路技术规范》。维护”》中明确指出了在隧道施工及其中期和后期维护过程中释放次生软岩的关键。尽管该标准涉及一定程度，但最关键的是对判断类别的分析，并且缺乏对软岩安全性的专业评估。因此，定量分析评价方法可以综合地基于软岩评价基础，可以产生定量分析的可靠性判别依据[3]。
3.3地铁隧道软岩孔隙度分辨率指标分析
在“《公路工程竣工验收办法实施细则》”中，明确规定，隧道施工中具有孔隙度的软岩孔隙度应超过3％，或者总孔隙面积超过3M2，并且特别是比较严重的软岩在隧道施工中的潜在安全隐患。可以看出，具有孔隙度的软岩是隧道施工中软岩安全系数的关键水平。软岩中的孔隙率主要是由于深基坑工程和现浇混凝土的选择而导致的各种大小不同的孔隙率所致。这种孔隙率伴随着旅客列车的振动，很可能会在隧道施工过程中引起软岩的破裂和不平衡，从而危及软岩的安全。因此，对易于适用的评估规范的要求变得越来越突出。根据现有的科学研究结果和编辑的工作经验，已经明确提出了相关的孔隙率识别规范，仅供参考。
3.4隧道施工中漏水对软岩的破坏分析
《公路工程竣工验收办法实施细则》认为，软岩渗漏问题是危及隧道施工中软岩安全的关键问题之一。因此，工程项目专业人员应高度重视隧道施工中软岩的泄漏。隧道施工中软岩泄漏安全风险评估的科学研究主要针对软岩本身的原材料，例如混凝土的冻融循环破坏，建筑钢筋的腐蚀等。到目前为止，已经取得了许多成果。 。结果，其中一些结果已经产生了相关的歧视规范。产生的规范是相对具体的，没有产生全面统一的歧视标准。各种歧视规范的统一对特定的应用是有益的。
4 青岛地铁岩质围岩基本分级细化体系研究
穿越重生区的青岛地铁隧道的关键是花岗岩，斑岩，花岗斑岩，闪长岩，闪长岩等。其中，花岗岩占最大比例，超过90％，其次是斑岩和花岗斑岩。图1是青岛地铁3号线岩层比例的统计分析。青岛地铁穿越重生区的岩层大部分属于硬矽卡岩。相对的岩层相对简单。软岩的质量与风化层的水平密切相关。软岩风化层的水平以轻风化层和垂直风化层为主。根据调查资料，青岛地铁软岩的稠度较为复杂，并受到不同结构要素的损害。软岩的破碎程度也不同。隧道施工软岩的稠度要好于上端。对于大多数软岩，风化层的水平越高，软岩的稠度就越差。图2为青岛地铁3号线软岩稠度分布图。据统计分析，青岛地铁软岩特征为：花岗岩为主，风化层低，地质构造复杂。因此，青岛地铁软岩等级的分类选择了细分（隧道底，侧壁，拱顶三个部分）和综合评价标准。青岛地铁的III级和IV级软岩约占60％，总数为比较大。许多其他材料表明，III级和IV级软岩的中间质量参差不齐，从而导致设计方案的主要参数跨度很大。因此，有必要对III级和IV级软岩进行分区分区。
4.1根据Vp的软岩品位分类优化科研
软岩石等级的简单性可能受主观原因的影响并导致错误。因此，必须在判断和歧视的基础上进行定性分析。软岩的韧性剪切波和纵波速度可以用作综合指标值以及定量分析指标值，以准确反映软岩的质量。青岛地铁地质调查局采用双孔声频测试方法，准确测量了软岩的延性剪切波和纵波速度V p。根据3号线的勘测资料，任意选择477种地质环境钻探资料进行科学研究。首先，按照先前的方法对每个孔进行确定和识别，然后根据软岩的分类结果，比较软岩的延性剪切波和由软岩测得的纵波速度，以及延性剪切波和绘制了Ⅱ-Ⅴ级软岩的延性波速。纵向波的速度分布在条形图，根据条形图上的软岩的韧性剪切波和纵波速度，可得出各种等级软岩的相对延性波速。可以得到，如表1所示。
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青岛地铁的主要岩层为花岗岩，花岗斑岩和煌斑岩，均属于矽卡岩。韧性波速度在这三种类型的岩石之间的快速传播差异不大。在过去的延性波速度科学研究中，矽卡恩一般以大类出现，并且从侧面证实，不同矽卡恩的延性波速度在中部基本相同。因此，以青岛地铁软岩为基础的延性波速分类科学研究可以推广到矽卡岩上，具有很好的现实意义。由于岩石延性波速检测由于人为因素的技术性质而非常有害，因此有必要在特定应用中制定统一的操作规范，以使检测标准化并减少人为错误的危害。
4.2基于多孔岩心的软岩等级分类科学研究
冲孔和取芯的关键包括两个部分：核心采用率和核心形状。随着钻井过程标准化程度的提高，基于钻井岩心速率和岩心形状来判断软岩品位成为可能。根据青岛地铁3号线地质勘查资料的总结，研究了软岩品位，射孔芯率与芯形的对应关系并进行了科学研究（研究思路与上一节相同）。科学研究对665种地球环境钻探材料进行了统计分析（限于毕业论文的数量，并且不会在条形图中列出所有内容）。根据统计分析，获得了软岩等级，岩心采用率和岩心形状。根据现场的统计分析和理论基础研究，建立了基于判断和识别，岩石延性剪切，纵波速度，射孔取芯的青岛地铁软岩等级分类优化管理系统。在实际应用中，这三种分类方法应相互协调，综合运用。
4.3关于等级分类管理系统的适用范围的科学研究
除了制定等级分类管理系统以外，为了更好地证明其适用范围，还在施工现场进行了关于适用范围的科学研究。青岛地铁2号线的工程。科研分为两部分：勘测环节中的软岩等级分类科学研究和工程建设环节中的软岩等级分类认证。勘察环节的科学研究主要是根据勘察资料对软岩射孔进行分类，并与原始等级进行比较，以观察其一致性。工程施工过程的认证是基于与隧道工作面的特定软岩条件进行比较的基础上，并且对管理系统的软岩分类的准确性进行了认证。在调查中，青岛地铁2号线任意选择了355个孔。实际样本分布在各个级别，合规率见表4。根据青岛地铁2号线的建设情况，共有38个交叉口。在施工过程中，选择了不同的部分来对软岩等级进行分类和认证。实际样本到处都是，每个等级的准确性如表3所示。
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无论是与原始等级分类状态进行比较还是与工作面的特定软岩质量进行比较，新的等级分类管理系统均具有较高的达标率，且无软岩等级误差超越一个子级别。根据工程施工材料，青岛地铁2号线在整个施工过程中的地质环境变化率约为30％。从表3可以看出，在选择了新的软岩分类方法后，可以控制地质环境变化率。低于20％。因此，可以感觉到，新的等级分类管理系统将更加准确，细腻，这有利于减小设计方案主要参数在不同层次之间的跨度，不仅保证了设计方案的安全性，而且节省并且避免了设计方案的消耗。
5结论
根据优化青岛地铁软岩等级分类的科学研究，取得了以下成果：
（1）提出了一种基于延性剪切波和软岩纵波速度的软岩分类优化方法。
（2）获得了软岩质量，岩心采用率和岩心形状之间的对应关系，并为此目的创建了一种基于岩心条件的软岩质量识别方法。
（3）建立并论证了青岛地铁软岩等级分类优化管理系统，该系统包括判断和识别，软岩延性剪切波和纵波速度以及岩心条件。结果表明，该管理系统具有较高的准确性，对矽卡岩软岩品位的分类具有重要的现实意义。
（4）随着科学研究的深入发现，调查方法的标准化在科学研究中似乎非常重要。因此，建议所有地区统一测量方法，使软岩的分类规范化。
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