基于BP神经网络的围岩质量分类研究

围岩质量是影响隧道安全的重要因素。以新疆东天山隧道工程为研究对象,采用隧道地震波法、TSP物探指标敏感性分析法和BP神经网络关联分析理论,对影响隧道围岩质量的因素进行分析,并对围岩质量进行预测。结果表明,在TSP物探众多指标中,波速V、纵横波速比V_p/V_s、泊松比μ和密度ρ是围岩质量的主控因素;BP神经网络预测围岩质量方法是可靠准确的,且预测结果可根据技术和数据的完善进一步改善;提高纵波速V_p、横波速V_s和泊松比μ的预测精度,可有效控制TSP物探指标整体预测结果。     

基于TSP物探指标的围岩质量预测研究

为利用TSP各物探指标预测隧道围岩质量,以G575线巴里坤~哈密公路东天山隧道为工程依托,利用灰色关联分析理论,建立了以岩体质量指标修正值作为围岩质量的依据,以9个物探指标为影响因素,采用MATLAB软件对隧道围岩质量的影响因素进行关联排序,确定影响围岩质量的主次因素;再选取高关联度的物探指标,采用灰色关联理论进行围岩质量预测。结果表明,波速、纵横波速比、泊松比、密度为影响隧道围岩稳定性的主控因素;剪切模量、拉梅系数、体积模量、动态杨氏模量、静态杨氏模量为次要因素;围岩质量预测采用波速、纵横波速比、泊松比、密度这4个高关联度的物探指标能准确预测隧道围岩分类。     

基于集对分析法的山岭隧道坍塌风险评价

坍塌是山岭隧道施工中主要的地质灾害之一.为了有效评估隧道坍塌风险,为风险控制提供依据,提出了一种基于集对分析理论的山岭隧道坍塌风险评价方法.首先,综合考虑隧道坍塌孕险环境和致险因子,选取围岩级别、地下水、不良地质、初期支护刚度、开挖方法等主要影响因素作为评价指标.其次,将评价指标与风险等级标准相结合建立集对,并将坍塌风...     

TBM施工深埋水工长隧洞围岩综合分类研究

目前常用的水工隧洞围岩分类方法主要是在浅埋隧洞和钻爆法施工的基础上建立的,在隧道掘进机(TBM)施工的深埋水工长隧洞应用中存在不足。在对国内外常用的围岩分级和分类方法进行统计的基础上,结合深埋水工长隧洞的特点以及TBM施工中可能遇到的主要地质问题进行分析,选取了围岩稳定性、高地应力风险、地下水风险和TBM施工围岩可掘性等作为评价隧洞围岩性质的主要因素,提出了一种既能描述隧洞围岩稳定性,又能描述地质风险类型及等级的TBM施工深埋水工长隧洞围岩综合分类方案。该方法已在新疆某输水工程中进行实践应用,取得了良好的应用效果。研究成果可为深埋水工隧洞开挖和支护设计提供技术支撑,为TBM选型及施工中可能遭遇的地质风险采取处理针对性措施提供依据。     

超前地质预报TSP法在福仁山隧道施工中的应用

在西成客专褔仁山隧道的施工中,应用 TSP法对隧道进行超前地质预报。在褔仁山隧道1号斜井里程斜01＋35～斜02＋35开挖后,对开挖后的围岩情况与超前地质预报 TSP 给出的推论进行了比较,结果发现预报的结果与实际情况符合率达到90％以上,可以满足施工需要,为隧道的安全施工提供了技术保障。     

某富水断层对隧道稳定性及涌水影响敏感性分析

以武九高楼山公路隧道突涌水灾害为研究背景,针对其以断层破碎带为主控因素的隧道围岩稳定及突水问题展开调研和数值分析研究,以期为突涌水治理措施的制定提供参考。基于ＦＬＡＣ３Ｄ有限差分法及流固耦合分析原理,研究了隧道埋深Ｈ、地下水位高度ｈ、围岩级别Ｓ、侧压力系数Ｋ０、断层宽度Ｗ、断层与隧道相对间距ｄ／Ｄ、断层与水平面夹角θ等７个因素对隧道围岩稳定性及涌水量的影响规律,并基于公路隧道规范中建议的隧道相对收敛变形及涌水量等级,对围岩稳定性及涌水等级进行评价。结果表明:围岩级别Ｓ对隧道变形、塑性区、涌水量影响最大,其次为侧压力系数Ｋ０,再次为断层与隧道相对间距ｄ／Ｄ和断层宽度Ｗ;不敏感的影响因素为:隧道埋深Ｈ、地下水位高度ｈ及断层与水平面夹角θ。地层条件及断层因素是隧道突涌水的主控因素,治理措施中应优先考虑地层的加固和限量排放双重措施。     

基于灰色归类的某隧道围岩稳定性分析

在隧道开挖施工过程中,经常会遇到围岩稳定、变形破坏的问题.而客观准确地对隧道围岩进行稳定性分析,关系到隧道施工乃至使用过程的安全问题.目前在稳定性分析中定性因素过多,很容易造成围岩分级归属的误判.该文在综合分析研究的基础上,选用岩体完整性、岩块强度特征等6个指标的5级分类体系,构建了基于隧道围岩稳定性分类的标准数据库,...     

基于隧道铣挖施工适应性的围岩质量分级方法

<正>围岩质量分级是悬臂式掘进机隧道铣挖施工方法适应性评价的重要依据。为了建立相应围岩质量分级方法,首先基于瞬时掘进速率(ICR)可综合体现工程地质条件和机械设备因素对隧道铣挖施工影响的特点,提出以铣挖瞬时掘进速率为依据的隧道围岩质量分级标准;然后,在探讨围岩质量分级影响因素和评价指标的基础上,考虑影响因素的模糊性和层次性特点,建立铣挖施工隧道围岩质量分级的三级模糊综合评价模     

隧道围岩大变形评价的改进云模型及其应用

针对隧道围岩大变形评价的不确定性和随机性问题,基于改进的云模型理论,建立了隧道围岩大变形评价的改进云模型评价方法,该方法运用云理论中的云雾化条件将大变形指标权重进行融合,进而得到综合评价指标权重,并用正态云替代传统模型中的特征值,计算云相关度和评价指标权重,最后通过综合云计算获得隧道围岩大变形评价结果。将此方法应用于西藏米拉山隧道围岩大变形评价,其结果为Ⅳ级大变形,与实际结果一致,表明隧道围岩大变形评价的改进云模型评价方法合理可行,可应用于隧道围岩大变形的评价。     

基于熵-AHP-专家评分的围岩大变形烈度预测研究

围岩大变形地质灾害多发生于高地应力的软岩地下工程中,而随着中国深埋地下工程的增多,围岩大变形灾害的预测与防治已成为困扰地下工程的主要问题之一。通过对围岩大变形影响因素的分析,考虑预测指标的易获取性和快速预测大变形的要求,选取岩石强度、地应力、地下水、围岩完整性和围岩级别5个指标,采用熵-AHP综合线性求权重,基于专家评分法构建大变形烈度预测打分细则,并统计各大变形烈度等级与打分总值的关系,以此构建围岩大变形烈度预测模型,并将其应用于西部某公路隧道,统计结果证明了预测模型的合理性与适用性。     

超前地质预报TSP法在西成客专福仁山隧道施工中的应用

在西成客专福仁山隧道的施工中,应用TSP法对隧道进行了超前地质预报,有效地揭示了隧道围岩的不良地质情况,为隧道的安全施工提供了技术保障.     

基于最大熵-属性区间识别的隧道塌方风险评价

为了准确地对山岭隧道建设工程中的塌方进行风险评估,基于最大熵原理和属性区间识别理论建立了山岭隧道塌方风险评价模型。具体工作流程是:选取围岩级别、地下水状况、岩体完整程度等7个主要因素作为隧道塌方风险评价指标,制定相应的属性区间评价指标分级标准;采用综合赋权法进行隧道塌方风险指标的权重分析;利用均化系数和基于最大熵原理的属性区间识别理论来确定属性测度区间;应用置信度准则对隧道塌方风险性进行属性识别,确定塌方风险性等级;运用评分准则对塌方风险进行评分,根据分值对两次或多次所属相同级别的风险进行比较排序。利用建立的评价模型与属性识别模型以及模糊层次分析法进行对比,结果吻合性较好。将该模型应用到实际工程中对塌方风险进行评估,并与现场情况作对比,证明了该模型的适用性和可行性。     

不同施工方法对隧洞围岩稳定性评价和围岩类别划分的影响

隧洞围岩类别是由多种地质参数指标决定的,不同的施工方法对围岩稳定性评价和围岩类别划分的影响是不同的。根据隧洞围岩工程地质条件进行围岩分类是工程地质勘察的一项重要基础性的工作。在以往勘察中,对TBM隧洞制定围岩分类尚不成熟,同时,考虑不同的施工方法对围岩稳定性的影响不同,降低或提高围岩分类标准的依据不足。工程设计和施工中应考虑不同施工方法对围岩稳定性的影响,并采取相应的工程措施。     

岩溶区公路隧道围岩分级专家系统设计与应用

岩溶地质条件对公路隧道建设影响较大。隧道在建设过程中围岩分级除考虑常用指标外,还须考虑岩溶影响因素指标。以广西岩溶区实际工程为背景,提出了考虑多因素的岩溶状态指标分析方法,建立以岩石坚硬程度、岩体完整程度、地下水状态、结构面产状和岩溶状态5个指标的围岩分级模型。根据MatLab和C++的软件平台设计,植入分级指标参数归一化算法,结合广西瑶寨等3个隧道工程,建立了神经网络专家知识库。最后对专家系统软件进行工程应用,软件判别与实际勘察判别一致性达到80.89%,工程应用效果良好。     

TSP203超前地质预报仪在隧道施工中的应用

大风垭口隧道地质及水文条件极其复杂,TSP203超前地质预报仪作为最先进的地质预报仪在大风垭口隧道施工中发挥了积极的作用。简单介绍TSP203超前地质预报仪的使用方法及其特点,根据TSP203预报结果与实际施工进行验证,体现其预报的精确性和长距离预报的优越性,建议今后类似工程中推广应用TSP203超前地质预报仪。     

基于熵权法的隧道施工围岩分级方法

为了解决现有围岩分级方法确定围岩指标参数时不可避免带有主观性因素的问题,在总结各类围岩分级方法的基础上综合选取岩石单轴饱和抗压强度、岩石完整性系数、岩体体积节理数、地下水、岩石质量指标(RQD)、围岩弹性纵波速度共6个参数作为隧道围岩分级评价指标.运用熵权-可拓物元理论及熵权-云模型的数学解析方法对围岩进行分级,并采用...     

基于多因素可拓物元法的围岩稳定性评价

为了能准确评价隧洞围岩的稳定性,降低隧洞开挖过程中发生事故的风险。以云南西山营隧道为例进行分析,采用改进的层次分析法确定指标权重,以岩石完整性系数、岩石抗压强度、结构面影响系数、地下水修正系数为隧道围岩分级指标体系,建立多因素可拓物元模型,对隧道围岩的稳定性进行评价;并采用修正BQ法对围岩分级进行验证。结果表明:利用两种方法得出来的围岩级别基本相同,说明基于可拓物元法在围岩的稳定性评价是可靠性的。该方法简单可靠,可为实际工程隧道围岩分级及稳定性确定提供参考。     

基于TSP与直流电法的浅埋隧道超前预报

浅埋隧道的TSP超前地质预报准确度会有所降低,这是因为TSP可能会接收到来自地表的反射信息,虽然通过改进处理方法可以排除一定干扰,但对其结果的可靠性仍存在一定的隐忧。鉴于此,以某隧道为例开展了直流电法测试。直流电法是利用等位电势的原理,以三点交汇方法确定开挖隧道的地质情况。对研究实例,根据直流电法测得的视电阻率变化特征,判断出开挖前方发育的裂隙密集带,结合前期TSP预报结果,对裂隙带给出了合理可靠的围岩分级,确保了施工安全。     

隧洞施工不良地质洞段开挖支护施工处理措施

隧道施工,地质情况难以完全准确的预测,针对突发不良地质状况,采取有效措施,保证工程正常施工,减少因不良地质造成的损失。通过采取地质综合判断、确定围岩风险分类,并采取相应的精度等级的超前地质预报,查明不良地质洞段的地质情况,根据地质情况采取针对性的处理措施,有效的避免了因不良地质引起的工程事故,提高发施工效率,顺利完成了施工任务。     

基于PCA-Logistic模型的围岩稳定性分类研究

为了建立易于理解和应用的围岩稳定性分类模型,采用主成分分析法对围岩样本数据进行降维处理,以Logistic模型来描述围岩稳定性影响因素与围岩稳定性之间的经验关系。选取影响围岩分类的5个主要因素,根据分类标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到100个标准样本,用于建立PCA-Logistic模型。分析结果显示,PCA-Logistic模型拟合效果良好,对工程实例的预测结果同投影寻踪模型和分形-插值模型完全一致,表明该模型在围岩稳定性评价中具有可行性和有效性。