[發明專利]一種盾構掘進地層參數的取值方法

有效

• 申請號: 202010421458.X
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111611705B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 吳起星;葉忠帥;胡滔;林家慰
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E21D9/06;G06F119/14
• 代理公司: 廣州長星專利商標代理事務所(普通合伙) 44662
• 代理人: 梁桂萍

本發明涉及一種盾構掘進地層參數計算方法，尤指一種盾構掘進地層參數的取值方法，包括步驟：1)勘察數據化：收集不同掘進位置處鉆孔的參數值，及收集掘進鉆孔時的地層信息與地層物理力學指標統計值，建立掘進位置與地層信息的坐標系統；2)掘進線路數據化：根據隧道設計尺寸，在統一參考坐標系下，建立盾構掘進線路方向的位置函數，以實時確定掘進斷面處的位置坐標；3)確定地層分界線函數：建立統一坐標系下的地層分界線的函數，判定地層類型，計算地層參數；本發明針對每一類地層，基于插值原理，建立掘進位置處地層參數的取值方法，從而實現掘進位置處地層參數的連續提供，為盾構掘進數據分析預測及信息化施工提供地層數據支持。

技術領域

本發明涉及一種盾構掘進地層參數計算方法，尤指一種盾構掘進地層參數的取值方法。

背景技術

盾構機是根據工程地質條件量身定做的，同時盾構掘進參數設置需要依據地層物理力學參數來設定。場地工程地質勘察為線路提供了相關地層的物理力學參數，但這些數據一般以鉆孔為單位提供，是點狀的，或以場地地層為單位統一提供，數據誤差較大。

場地工程地質勘察提供地層物理力學參數，這些參數一般以鉆孔為單位提供，或以場地地層為單位提供統計指標，故這些數據是點狀的。盾構掘進沿規劃線路持續向前，如果掘進位置處沒有鉆孔，則該位置的地層參數只能參考附近鉆孔資料或采用統計指標，因此地層參數無法連續而相對準確地提供。

發明內容

為解決上述問題，本發明旨在公開一種盾構掘進地層參數計算方法，尤指一種盾構掘進地層參數的取值方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種盾構掘進地層參數的取值方法，盾構掘進通過盾構機進行掘進，其特征在于，所述的取值方法包括以下步驟：

1)勘察數據化：

通過工程地質勘察收集不同掘進位置處鉆孔的參數值，以及收集掘進鉆孔時的地層信息與地層物理力學指標統計值，建立掘進位置與地層信息的坐標系統；以統計不同掘進位置處的地層信息與地層物理力學指標；

2)掘進線路數據化：

根據隧道設計尺寸，在統一步驟1)建立的參考坐標系下，建立盾構掘進線路方向的位置函數，以實時確定掘進斷面處的位置坐標；

3)確定地層分界線函數：

根據步驟1)收集的坐標信息，建立統一坐標系下的地層分界線的函數，判定在盾構掘進縱向斷面范圍內的地層類型，根據地層類型計算地層參數。

優選地，所述步驟3)的地層類型包括單地層、雙地層和三地層。

優選地，所述單地層為掘進斷面內存在一類的地層，單地層盾構掘進斷面處的地層參數根據其最近兩鉆孔的地層參數試驗指標值依據插值原理進行確定，其掘進參數取值方法包括以下步驟：

(1)設盾構掘進斷面處位置坐標為(S_t，Z_t)；

(2)設距該掘進斷面最近的兩鉆孔位置坐標分別為(S_i，Z_i)、(S_i+1，Z_i+1)；

(3)設盾構掘進斷面處位置、掘進斷面最近的兩鉆孔位置所對應的地層參數值分別為f_t、f_i和f_i+1；

(4)根據掘進斷面處位置前后鉆孔的地層參數值f_i、f_i+1，依據掘進線路的位置值按插值原理計算掘進斷面處的地層參數值f_t：