1.3 主要研究内容

本书针对深埋隧洞围岩质量安全评价、陡倾层状岩体稳定性、块体理论以及岩爆预测等在实际工程应用中存在的不足，以及布仑口-公格尔水电站高压管道斜（竖）井段位于高海拔高地应力区的特殊条件，施工技术难度大，对以下问题进行了研究：

（1）在总结国内外专家对围岩质量评价成果的基础上，针对围岩评价体现出的模糊性和不确定性，在传统可拓评价理论的基础上，对权重和贴近度准则选择方法进行研究，最后将其应用于工程实际。

（2）在层状岩体中进行隧洞开挖，层状围岩会受到地震、爆破振动以及施工机械等周期性荷载的作用，围岩出现向开挖面一侧屈曲失稳现象。本书对层状岩体的动力失稳机制研究的同时，也对层状围岩弯曲失稳机制进行分析，推导出岩板弯曲长度极限平衡方程和安全系数公式。

（3）根据块体理论假设与实际不符的情况，以三棱锥为例，进一步将关键块体划分为绝对关键块体、相对关键块体和非关键块体，并通过绝对关键块体概率对围岩安全系数进行了修正。

（4）为了将参数的随机性和不确定性考虑到敏感性分析中，将围岩力学参数的概率分布模型与灰关联理论相结合，研究隧洞围岩力学参数对拱顶变形的敏感程度。

（5）在深入分析影响岩爆发生的因素基础上，应用基于FCM的粗糙集理论对已发生岩爆工程进行分析，求得岩爆评价各指标的权重，再结合云模型理论计算得到最大综合确定度，根据最大综合确定度预测岩爆等级。

（6）以爆破荷载作用下的层状围岩隧洞和完整花岗岩隧洞为研究对象，应用爆破震动基础理论及数值模拟方法分析对比在不同围岩条件下隧洞在爆破荷载作用下的响应。通过分析对比得出隧洞在层状围岩条件下质点震动速度、位移、质点加速度的特点和变化规律，同时观察爆破震动波在层状围岩隧洞中的衰减规律。

（7）针对布仑口-公格尔水电站高压管道斜（竖）井段位于高海拔高地应力区的特殊条件，研究了深斜（竖）井的钻爆开挖施工技术。

（8）通过正交试验设计配制大掺量Ⅱ级粉煤灰高性能混凝土。运用方差、极差、极差相对差异度的概念分析评价水胶比、粉煤灰掺量及砂率对大掺量Ⅱ级粉煤灰混凝土抗压强度的影响，选出优势的试验配合比，并结合公格尔水电站深斜井混凝土衬砌工程改进了大掺量Ⅱ级粉煤灰混凝土试验配合比，得到适合实际工程的施工配合比。最后研究了适合公格尔水电站深斜井混凝土衬砌工程的大掺量Ⅱ级粉煤灰混凝土施工工艺。

（9）结合公格尔水电站深斜井混凝土衬砌工程，研究了自密实混凝土配合比、拌和运输方案以及衬砌浇筑工艺。