基于灰色归类的某隧道围岩稳定性分析.pdfVIP

第9期 广东水利水电 No．9 2011年9月 GUANGD0 GWATER RES0URCESAND HYDR0P0WER Sep．2011 基于灰色归类的某隧道围岩稳定性分析 杨艳 霞 (中国地质大学，湖北 武汉 430074) 摘 要：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，建立了隧道围岩稳定性的5级灰色归类模型，结合工程实例进行验证，结果证明有 良好的应用前景 关键词：隧道；稳定性分析；灰色理论 ；灰色归类 中图分类号：U451．2 文献标识码 ：B 文章编号：1008—01l2(2011)09—0028—04 前言 同时，为便于应用灰色归类模型，每种分类指标取中心 目前，工程类比法存我同隧道及地下工程 的结构设 值，得到隧道围岩稳定性分级的灰色归类 中心值，也．如 计巾仍 占主导地位，而以_T程类比法为基础的经验设计 衷3所示。 就是以围岩分类为纽带的。但现行的围岩分类方法，其 表 1 隧道围岩类别划分的影响因素 界限值往往是模糊的，定性 冈素尤为突 ，很容易造成 判别其归属的困难。在综合分析研究的基础上，选用岩 岩体完整性／％ 采片{RQI)指标 体完整性、岩块强度特征等 6个指标的5级分类体系， 岩块强度特性／MPa 采用岩块的 轴抗压强度 构建了基于隧道围岩稳定性分类的标准数据库 ，建立了 结构面间距 ／m 结构面问的 均距离 隧道围岩稳定性的5级灰色归类模型，有 良好的应用前 结构面状态 结构面的连续性 、粗糙度和侵蚀形 景。因此 ，鉴于围岩稳定性分级是一个灰色系统 ，在综 合考虑了岩体的结构特征、完整状态、岩石的种类、物理 岩体的水力条件 地 卜水的发育程度 力学性质及地下水等因素的基础上，提}{{了基于灰色归 地应力场状态 地l谴力场it火n、 类的同岩 5级分类模型。并找到围岩灰色系统的关联 性 ，以及关联性的量度 ，根据量度 的大小对 围岩进行稳 表 2 结构面状态与岩体的水力条件评分标准 定性分级 。 1 围岩稳定性分级的灰色归类模型建立 1．1 隧道围岩稳定性分类影响因素 影响和反映围岩稳定性的指标有许多，冈此综合研 究各类资料，选择表 1中的因素作为围岩类别的评价指 标 ¨J。其 中结构面状态与岩体的水力条件的定性捕述 参数的定量化值见表 2。 1．2 隧道围岩稳定性灰色归类模型的建立 表 1中的6个因素是控制隧道围岩稳定性的主导 1．3 评价方法和步骤 因素，根据 6个分级指标，隧道围岩稳定性分级分为5 1)确定标准序列和参评序列 个等级，各因素界限值所定义的岩体分类标准见表 3。 设待分类的隧道围岩稳定性的数据序列为评价标 收稿 日期 ：2011—07—31 修 回日期 ：2011—08—22 作者简介：杨艳霞(1986 )，女 ，硕士，主要从事T程岩土体的稳定性研究。 · 28 ·