[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

本發明公開了一種深埋隧洞穩定性預測方法及系統，涉及深埋隧洞穩定性評定技術領域，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，具體的，首先獲取已施工段深埋隧洞及其附近的地質信息；確定地質條件的演化規律，并確定已施工段深埋隧洞的收斂變形，對當前施工面前方深埋隧洞圍巖的收斂變形進行預測；基于已施工段深埋隧洞及其附近的地質信息、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；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。本發明方案高效易操作、穩定可靠、適用范圍廣，可為深埋隧洞穩定性進行超前預測，進而為施工進程提供借鑒。

技術領域

本發明涉及深埋隧洞穩定性評定技術領域，更具體的說是涉及一種深埋隧洞穩定性預測方法及系統。

背景技術

在一些山嶺隧道的修建中，隧洞的埋置深度大，隧道穿越富水區，水頭高。在隧洞施工過程中，對掌子面前方的地質條件和可能的地質災害開展超前穩定性預測，將對隧洞的正常施工和順利貫通發揮舉足輕重的作用。成功的預測促使施工及時采取應對措施，防范于未然；反之，則往往在突發的地質災害面前束手無策，使施工遭受重大挫折。

超前穩定性預測對隧洞安全施工具有重要意義，然而由于實際現場中的圍巖條件千變萬化，難以預測施工過程中圍巖穩定性的變化情況，往往導致隧道的建設進度大大受限。

因此如何科學、準確地預測施工過程中深埋隧洞圍巖穩定性的變化情況，是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種深埋隧洞穩定性預測方法及系統。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種深埋隧洞穩定性預測方法，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；

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。

可選的，所述預測方法還包括步驟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。

可選的，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。

可選的，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。

可選的，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，當前施工面前方深埋隧洞圍巖的收斂變形進行預測。

可選的，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。