[發明專利]一種深埋隧洞穩定性預測方法及系統

有效

• 申請號: 202211515696.2
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115829121B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 張聰;朱珍德;蔣志堅;黃旭東;朱端;戴倫
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F30/20
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 劉清麗

1.一種深埋隧洞穩定性預測方法，其特征在于，基于已施工段深埋隧洞基礎數據，對當前施工面前方深埋隧洞的穩定性進行預測，具體方法為：

步驟1、地質勘察，獲取已施工段深埋隧洞及其附近的地質信息；

步驟2、基于已施工段深埋隧洞附近的地質信息，確定地質條件的演化規律；

步驟3、基于所述已施工段深埋隧洞及其附近的地質信息，確定已施工段深埋隧洞的收斂變形，并對當前施工面前方深埋隧洞圍巖的收斂變形進行預測；

已施工段深埋隧洞圍巖收斂變形的檢測方法為：

設置若干個待檢測的深埋隧洞斷面，針對每個待檢測的斷面，拍攝所述隧洞斷面的初始斷面圖像，依據所述初始斷面圖像得到所述隧洞斷面的標準收斂參數；

拍攝所述隧洞斷面的實時斷面圖像；

根據所述實時斷面圖像和所述標準收斂參數，得到實時的收斂變形檢測結果；

步驟4、基于所述已施工段深埋隧洞及其附近的地質信息、所述地質條件的演化規律、當前施工面前方深埋隧洞圍巖的收斂變形預測結果，構建深埋隧洞虛擬模型；

步驟5、基于所述深埋隧洞虛擬模型，確定當前施工面前方深埋隧洞的穩定性，具體為：

基于所述深埋隧洞虛擬模型，確定當前施工面前方深埋隧洞待測位置處各項穩定性影響因素的值，穩定性影響因素包括當前施工面前方深埋隧洞及其附近的地質信息以及當前施工面前方深埋隧洞圍巖的收斂變形預測結果，所述當前施工面前方深埋隧洞及其附近的地質信息包括圍巖等級、地質構造、地應力等級、巖溶發育程度及類型、地下水狀態、放射性及有害氣體含量；

基于預先建立的影響因素層次表，使用模糊數學法確定各項穩定性影響因素的權值；

依據各項穩定性影響因素的權值以及各項穩定性影響因素的值，計算得到當前施工面前方深埋隧洞待測位置處的穩定性評估值；

基于所述穩定性評估值，以及預先建立的穩定性評級表，確定當前施工面前方深埋隧洞待測位置處的穩定等級。

2.根據權利要求1所述的一種深埋隧洞穩定性預測方法，其特征在于，還包括步驟6，對當前施工面前方深埋隧洞的潛在破壞面進行位置預測。

3.根據權利要求1所述的一種深埋隧洞穩定性預測方法，其特征在于，所述步驟1中，進行地質勘察獲取的已施工段深埋隧洞及其附近的地質信息包括有：圍巖等級、地質構造、地應力等級、巖溶發育程度及類型、地下水狀態、放射性及有害氣體含量。

4.根據權利要求1所述的一種深埋隧洞穩定性預測方法，其特征在于，所述步驟2中，基于已施工段深埋隧洞附近的地質信息，通過反演確定地質條件在空間上的演化規律。

5.根據權利要求1所述的一種深埋隧洞穩定性預測方法，其特征在于，所述步驟3中，通過已施工段深埋隧洞，確定圍巖地質信息與收斂變形，通過數值模擬構建兩者之間的映射關系，通過對當前施工面圍巖地質信息的采集，對當前施工面前方深埋隧洞圍巖的收斂變形進行預測。

6.根據權利要求1所述的一種深埋隧洞穩定性預測方法，其特征在于，所述步驟4中，使用蒙特卡羅模擬方法，構建深埋隧洞虛擬模型。